[发明专利]一种以三吡啶基苯为核的化合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于有机电致发光材料技术领域，特别涉及一种以三吡啶基苯为核的化合物及其制备方法和应用。

背景技术

近二十年来，有机电致发光二极管（OLED）因具有高效、低电压驱动，易于大面积制备及全色显示等优点具有广阔的应用前景，得到人们的广泛关注。该研究始于上个世纪50年代，直到1987年美国柯达公司的邓青云博士等在专利US4356429中采用三明治器件结构，研制出的OLED器件在10V直流电压驱动下发光亮度达到1000cd/m²，使OLED获得了划时代的发展。

有机电致发光主要分为荧光和磷光，但根据自旋量子统计理论，单重态激子和三重态激子的概率为1:3，即来自单重态激子辐射跃迁的荧光的理论极限为25%，三重态激子辐射跃迁的荧光的理论极限为75%。如何利用75%的三线态激子的能量成为当务之急。1997年Forrest等发现磷光电致发光现象突破了有机电致发光材料量子效率25%效率的限制。1999年Forrest将绿光掺杂材料Ir(ppy)₃以6%质量掺杂浓度掺杂在主体材料4,4’-N,N’-二咔唑基-联苯（CBP）中，得到外量子效率8%，效率高达31lm/W，大大高于荧光材料器件，引起人们对金属配合物磷光材料的广泛关注。从此，人们对磷光材料进行大量的研究。

而磷光材料的使用，要求其它周边材料，如主体材料、空穴传输材料以及电子传输材料具有较高的三线态能级，以防止能量由磷光材料向这些周边材料的转移。而通常使用的电子传输材料，如三（8-羟基喹啉）铝，因其较低的三线态能级，在作为磷光器件的电子传输层时通常还需要在与发光层间插入一层空穴和激子阻挡层，这相应地增加了电子由阴极向发光层的注入障碍，提高了器件的驱动电压，同时器件结构也更为复杂。因此，急需开发同时具有空穴和激子阻挡性的电子传输材料，在降低器件电压、提高器件效率的同时，使器件结构更为简单，从而达到降低制作成本的目的。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种以三吡啶基苯为核的化合物。

本发明另一目的在于提供一种上述以三吡啶基苯为核的化合物的制备方法。

本发明再一目的在于提供上述以三吡啶基苯为核的化合物在有机电致发光二极管中的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种以三吡啶基苯为核的化合物，具有如下化学结构：

其中Ar为或的氮杂环。

Ar在其任意位置与相邻的苯环在任意位置以共价键相连，中心的苯环在其1，3，5位分别与三个吡啶环在任意位置以共价键相连。

优选地，吡啶环与相邻的两个苯环在其间位以共价键相连，其化学结构包括以下四种异构体：

其中Ar为或的氮杂环。

Ar在其任意位置与相邻的苯环在任意位置以共价键相连。上述结构化合物具备阻挡磷光材料三线态激子的能力。

优选地，Ar的任意位置与相邻的苯环的间位以共价键相连，其化学结构如下：

其中为吡啶环，Ar为或的氮杂环。

Ar在其任意位置与相邻的苯环以共价键相连。上述结构的化合物的三线态能级得到进一步的提高，以阻挡蓝光磷光材料三线态激子。

上述以三吡啶基苯为核的化合物的制备方法，包括以下步骤：合成卤素取代的吡啶衍生物，与苯三硼酸酯在催化剂的存在下通过SUZUKI偶联反应，制备得到以三吡啶基苯为核的化合物。反应方程式如下：

或包括以下步骤：通过SUZUKI偶联反应合成卤代三吡啶基苯衍生物，在催化剂的存在下与氮杂环取代的苯硼酸酯通过SUZUKI偶联反应，制备得到以三吡啶基苯为核的化合物。反应方程式如下：

上述制备方法，具体包含方法A：

（1）把吡啶基苯硼酸酯、卤代吡啶、催化剂、碱溶于溶剂中，加热反应，得到卤代吡啶衍生物；

（2）把卤代吡啶衍生物、苯三硼酸酯、催化剂、碱溶于溶剂中，加热反应，得到以三吡啶基苯为核的化合物。

步骤（1）中所用吡啶基苯硼酸酯、卤代吡啶、催化剂、碱的摩尔比为1:（1.2～2）:（0.02～0.05）:（3～6）。

步骤（2）中所用卤代吡啶衍生物、苯三硼酸酯、催化剂和碱的摩尔比为1:（3～4）:（0.06～0.1）:（30～60）。

上述制备方法，或具体包含方法B：