[发明专利]一种膦杂环类化合物、合成方法及其应用

说明书

本发明公开了一种膦杂环类化合物、合成方法及其应用，属于有机电致发光材料领域。该类化合物具有式I所示的结构通式，其中X为O、S或者Se。本发明有机电致发光化合物可以应用于有机电致发光器件的发光层，对膦原子进行简单化学修饰可以调控相应器件的发光性能；该类化合物热稳定性好，膦杂环结构的存在有效降低了分子间的堆积效应，可以显著提高相应有机电致发光器件的效率和寿命。I。

技术领域

本发明涉及有机电致发光材料领域，具体涉及一种膦杂环类有机电致发光化合物、合成方法及其应用。

背景技术

有机电致发光器件作为一种新型的显示技术，具有自发光、宽视角、低能耗、效率高、薄、色彩丰富、响应速度快、适用温度范围广、低驱动电压、可制作柔性可弯曲与透明的显示面板以及环境友好等独特优点，可以应用在平板显示器和新一代照明上，也可以作为LCD的背光源。自从20世纪80年代底发明以来，有机电致发光器件已经在产业上有所应用，比如作为相机和手机等屏幕。但是目前应用于有机电致发光器件的有机材料仍存在一些问题：热稳定性不高，较低的电子注入和传输能力造成载流子传输不平衡，以及聚集荧光淬灭效应使得在固态薄膜状态时发光效率较低等，这些都是制约有机电致发光器件发展的瓶颈，造成OLED器件效率低，使用寿命短，严重制约其更广泛的应用，特别是大屏幕显示器，因此，为了有机电致发光材料更广泛的应用，需要开发稳定高效的新型材料。

含膦类有机光电材料一般具有较低的LUMO轨道，有利于提高发光材料的电子传输和注入能力(Acc.Chem.Res.2014,47,1613～1622)，保证发光层的电荷传输平衡，提高相应有机电致发光器件的亮度、效率以及寿命等。

芘类化合物具有较大的共轭平面，这种刚性结构使得制得的材料拥有高载流子迁移率和空穴注入能力。将芘结构引入含膦共轭材料，并进一步研究其潜在的性能将为功能材料发展的提供新的方向。

发明内容

根据目前的技术现状，本发明目的在于提供一类热稳定性好、发光效率高的含有膦杂环类有机电致发光化合物；另一目的在于提供其制备方法和应用。

为实现本发明目的，本发明将膦杂环戊二烯与芘基团引入同一π-共轭体系，提高相应有机电致发光器件的效率，改善有机电致发光器件的寿命。

本发明所述的膦杂环类化合物，其结构式为：

其中，X为O、S或者Se。

所述的膦杂环类化合物的合成方法包括如下步骤：

(a)在氩气保护下，向烧瓶中依次加入1-芘硼酸，邻溴碘苯，四氢呋喃，水，四(三苯基膦)钯，碳酸钾，加热回流反应，反应液后处理得中间体Ⅱ；

(b)在氩气保护下，向烧瓶中加入化合物Ⅱ，四氢呋喃，然后将体系冷却到-60～-80℃，向体系中滴加含正丁基锂的正己烷溶液，滴加完毕后在-60～-80℃反应，将二苯基氯化膦滴加到上述体系，缓慢恢复到室温，反应液后处理得中间体Ⅲ；

(c)向烧瓶中加入化合物Ⅲ，甲苯，醋酸钯，加热回流反应；恢复室温后向体系中加入双氧水或者硫粉或者硒粉，反应结束后经后处理得化合物Ⅰ。

反应物摩尔比：1-芘硼酸:邻溴碘苯:四(三苯基膦)钯＝1:1-1.2:0.001-0.01；化合物Ⅱ:正丁基锂:二苯基氯化膦＝1:1-1.2:1-1.2；化合物Ⅲ:醋酸钯＝1:0.01-0.1。

本发明所述的膦杂环类化合物可用于制备有机电致发光器件。该有机电致发光器件为层状结构，该层状结构设置依次为阳极基板、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层以及阴极金属层；将本发明所述膦杂环有机电致发光化合物I作为发光层材料。

与现有技术相比，本发明的膦杂环类化合物的优点是：