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位阻型嘧啶類銥配合物磷光材料及其制備方法與流程

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位阻型嘧啶類銥配合物磷光材料及其制備方法與制造工藝

本發(fā)明涉及有機(jī)電致發(fā)光領(lǐng)域,具體涉及位阻型嘧啶類銥配合物磷光材料及其制備方法,其包含具有嘧啶或嘧啶衍生物部分的配體,這些材料與吡啶類銥配合物相比具有更好的發(fā)光性能。



背景技術(shù):

目前電子顯示器是適用于快速傳遞信息的主要手段。由于有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)在全彩顯示和柔性器件中的巨大潛力,已引起了科研人員的極大興趣。美國(guó)專利第5,844,363號(hào)、第6,303,238號(hào)和第5,707,745號(hào)中描述了若干OLED材料和配置。一般地,OLED由數(shù)個(gè)有機(jī)層組成,其中的磷光層可以制成通過(guò)在器件兩端加電壓而發(fā)光(參見(jiàn)Tang等人、Appl.Phys.Lett.1987,51,913和Burroughes等,Nature,1990,347,359)。當(dāng)在器件兩端施加電壓時(shí),陰極有效地還原相鄰的有機(jī)層(即注入電子),并且陽(yáng)極有效地氧化相鄰的有機(jī)層(即注入空穴)??昭ê碗娮釉陔妷鹤饔孟孪虬l(fā)光層移動(dòng),當(dāng)電子和空穴在發(fā)光層相遇時(shí),會(huì)發(fā)生結(jié)合形成激子,激子將能量轉(zhuǎn)移給磷光材料使其電子躍遷到激發(fā)態(tài),激發(fā)態(tài)電子通過(guò)輻射躍遷回到基態(tài)并發(fā)光,關(guān)于OLED更詳細(xì)的定義可參見(jiàn)中國(guó)專利103087109A。

顯示器行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)需要適合于發(fā)射具體顏色(被稱為飽和色)的像素,具體來(lái)說(shuō),這些標(biāo)準(zhǔn)需要飽和紅色、綠色和藍(lán)色像素,顏色可以使用本領(lǐng)域中眾所周知的CIE坐標(biāo)衡量。

藍(lán)光發(fā)射磷光材料的一個(gè)例子是(4,6-二氟苯基吡啶)吡啶甲酸合銥(J.Am.Chem.Soc.2001,123,4304-4312.),簡(jiǎn)稱為Firpic,結(jié)構(gòu)如下:

其發(fā)光波長(zhǎng)在470nm,CIE色坐標(biāo)為(0.17,0.34)。同時(shí),F(xiàn)irpic作為經(jīng)典的藍(lán)光材料也有其缺點(diǎn):1)Firpic在常用有機(jī)溶劑中的溶解性差,這限制了其在溶液法制備器件中的應(yīng)用;2)Firpic在真空蒸鍍時(shí),會(huì)有部分分子因吡啶甲酸或F原子丟失而分解,穩(wěn)定性差。

為了解決這些問(wèn)題,2013年,Valery N.Kozhevnikov等人(Chem.Mater.2013,25,2352-2358)在Firpic的吡啶環(huán)上引入了間三甲基苯基團(tuán),獲得的配合物,結(jié)構(gòu)如下:

因間三甲基苯基團(tuán)的引入使得配合物溶解性大大提升;同時(shí),此配合物在甲苯和薄層中的發(fā)光波長(zhǎng)為473nm、474nm,相較于Firpic沒(méi)有發(fā)生明顯的紅移,這說(shuō)明了間三甲基苯與吡啶環(huán)不共面,從而最小化了π共軛系統(tǒng),最大化減小了紅移。Firpic的濃度淬滅率為33%,而該配合物的濃度猝滅率僅為5%;這是因?yàn)楸恐氐拈g三甲基苯基團(tuán)減少了分子內(nèi)部的交互作用。其次,因?yàn)樵撆浜衔锔玫娜芙庑怨誓茉诟叻肿幽阁w材料中分散更均勻(在薄層中FIrpic濃度淬滅度為92%,該配合物濃度淬滅度為77%,也證明了此觀點(diǎn))。在制備的薄層中,該配合物的效率比Firpic要優(yōu)異很多主要是因?yàn)椋篒)高質(zhì)量的旋涂薄層減少了聚合物的形成;II)相對(duì)于將配合物摻雜于薄層濃度淬滅降低。最后,將Firpic和該配合物摻雜在PVK中制成的器件也證明了Firpic比該配合物更容易聚集,因?yàn)槿〈交目臻g位阻效應(yīng),使得配合物有更高的器件效率。

嘧啶作為吡啶的類似雜環(huán)化合物也可以作為銥配合物的配體,有些嘧啶類銥配合物在有機(jī)電致發(fā)光應(yīng)用中也表現(xiàn)出了較好的器件性能。例如,臺(tái)灣季昀教授用嘧啶類銥配合物實(shí)現(xiàn)了高效紅光磷光材料,發(fā)光波長(zhǎng)分別在626nm和在652nm,器件最大亮度為5780cd/m2,最大外量子效率為5.5%(Adv.Funct.Mater.2004,14,1221-1226)。但是嘧啶相較于吡啶在做C^N配位時(shí)更容易產(chǎn)生紅移,嘧啶類銥配合物的綠光和紅光材料很常見(jiàn),而藍(lán)色磷光嘧啶銥配合物卻很少見(jiàn)。2015年,GE Guo-Ping等人報(bào)道了嘧啶衍生物的藍(lán)光銥配合物(DFPPM)2Ir(pic),其發(fā)射峰為476nm,是潛在的藍(lán)光銥配合物,但其器件外量子效率較低只有2.2%,電源效率也只有1.9lm W-1。

盡管最近發(fā)現(xiàn)的高效重金屬磷光體促進(jìn)了OLED技術(shù)的進(jìn)步,但仍然需要更加高效及穩(wěn)定的磷光材料,特別是關(guān)鍵的藍(lán)光材料,才能有助于實(shí)現(xiàn)當(dāng)前的平面全彩顯示的目標(biāo)。

中國(guó)發(fā)明專利,申請(qǐng)公布號(hào):CN 104293343 A,申請(qǐng)公布日:2015.01.21,公開(kāi)了一種藍(lán)光有機(jī)電致磷光材料,具有如下結(jié)構(gòu)式:

其中,-R為-H、通式-CnH2n+1的烷基或通式為-OCnH2n+1的烷氧基,n為1-20的整數(shù)。這種藍(lán)光有機(jī)電致磷光材料以2-(3',4',5'-三氟苯基)嘧啶為環(huán)金屬配體主體結(jié)構(gòu),以3-三氟甲基-5-(2'-吡啶基)-1,2,4-三唑?yàn)檩o助配體。主配體上的平面剛性的嘧啶環(huán)和苯環(huán)上低振動(dòng)頻率的C-F鍵有利于減小非輻射躍遷幾率,提高藍(lán)光有機(jī)電致磷光材料的發(fā)光效率。該發(fā)明還公開(kāi)了上述藍(lán)光有機(jī)電致磷光材料的制備方法。其不足之處:1)該專利中的材料發(fā)光波長(zhǎng)為478nm,比經(jīng)典的藍(lán)光材料Firpic紅移了8nm;2)發(fā)光效率為0.09,遠(yuǎn)低于Firpic約0.6的量子效率;3)該專利的R是鏈?zhǔn)交鶊F(tuán)的柔性結(jié)構(gòu),活動(dòng)空間大,但其空間位阻面小,間三甲基苯-R類型的鏈?zhǔn)交鶊F(tuán)的位阻效應(yīng)太小,容易導(dǎo)致磷光淬滅,故其對(duì)濃度淬滅影響小,不能有效降低濃度淬滅;柔性結(jié)構(gòu)本身的能量損耗大,導(dǎo)致發(fā)光效率低;同時(shí)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的的柔性結(jié)構(gòu)將導(dǎo)致材料的熔點(diǎn)低,易擴(kuò)散,破壞器件的結(jié)構(gòu),從而影響實(shí)際使用性能。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

1.發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的銥配合物磷光材料發(fā)出藍(lán)光的純度不高問(wèn)題,本發(fā)明提供了位阻型嘧啶類銥配合物磷光材料及其制備方法。它發(fā)出的藍(lán)光純,減小了濃度淬滅率,提高了量子效率,提升了溶解度,穩(wěn)定性好。

2.技術(shù)方案

為解決上述問(wèn)題,本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:

位阻型嘧啶類銥配合物磷光材料,分子結(jié)構(gòu)如下:

其中,Ar表示芳基或氟取代芳基或三氟甲基取代芳基。

優(yōu)選地,所述磷光材料的結(jié)構(gòu)式為:

位阻型嘧啶類銥配合物磷光材料的制備方法,步驟為:

A、合成4-氯取代嘧啶的衍生物;

B、合成4-間三甲基苯-6-(2’,3’,4’—三取代苯基)嘧啶;

C、合成銥的二氯橋化合物;

D、制備銥配合物磷光材料I。

優(yōu)選地,步驟A中,將2,3,4-三取代苯硼酸與4,6-二氯嘧啶偶聯(lián)反應(yīng)生成4-氯-6-(2’,3’,4’-三取代苯基)嘧啶:

其中,2’,3’,4’-三取代苯硼酸與4,6-二氯嘧啶的摩爾比為1:1,鈀催化劑為Pd(PPh3)4、Pd(PPh3)2Cl2、Pd(dppf)Cl2等,堿為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銫等,溶劑為水和有機(jī)溶劑(比例為1:1~1:5)的混合,有機(jī)溶劑為1,4-二氧六環(huán)、四氫呋喃等。

步驟A是為了合成主配體D即Ir左邊的部分,對(duì)磷光材料I的影響為:D與G共同決定了磷光材料I的發(fā)光波長(zhǎng),發(fā)光壽命,減小了濃度淬滅,提升了器件效率。

優(yōu)選地,步驟B中將4-氯-6-(2’,3’,4’-三取代苯基)嘧啶與間三甲基苯硼酸在鈀催化劑、堿及溶劑的作用下偶聯(lián)反應(yīng)生成4-間三甲基苯-6-(2’,3’,4’-三取代苯基)嘧啶,即化合物D:

其中,鈀催化劑為Pd(PPh3)4、Pd(PPh3)2Cl2、Pd(dppf)Cl2等,堿為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸 銫等,溶劑為水和有機(jī)溶劑的混合,其中,比例為1:1~1:5,實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中,可以選擇為1:1、1:2、1:3、1:5等比例值;有機(jī)溶劑為1,4-二氧六環(huán)、四氫呋喃等溶劑;

現(xiàn)有技術(shù)中,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,不經(jīng)創(chuàng)造性的勞動(dòng),利用嘧啶衍生物制得的藍(lán)光銥配合物藍(lán)光材料,要么存在所制備的器件效率低,要么是顏色不夠藍(lán),而本發(fā)明打破慣常的思維方式,利用嘧啶衍生物合成主配體化合物D,將化合物D與強(qiáng)場(chǎng)輔助配體化合物G相結(jié)合,合成了銥配合物磷光材料I,具有器件效率高,發(fā)光藍(lán)等優(yōu)點(diǎn)。

優(yōu)選地,步驟C中,在氮?dú)獗Wo(hù)氛圍下,將所述化合物D和IrCl3·3H2O溶解在溶劑中,在回流狀態(tài)下反應(yīng),提純后得到化合物E,其結(jié)構(gòu)如下:

其中,溶劑采用水和有機(jī)溶劑混合溶劑,水和有機(jī)溶劑的混合溶劑,比例為體積比1:1~9;實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中,水和有機(jī)溶劑的體積比可以為1:1、1:3、1:5、1:7、1:9等比例值,有機(jī)溶劑為乙氧基乙醇等。

優(yōu)選地,步驟C中回流狀態(tài)下的反應(yīng)時(shí)間為:6~30h,優(yōu)選24h;化合物D和IrCl3·3H2O的摩爾比為1.5~3:1,優(yōu)選2:1;實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中,回流反應(yīng)時(shí)間可以選擇6h、12h、18h、24h、30h等,化合物D和IrCl3·3H2O的摩爾比可以為1.5:1、2:1、2.5:1、3:1等比例值。

優(yōu)選地,步驟D中,在所述保護(hù)氣體氛圍中,將所述化合物E和化合物G在有機(jī)溶劑中及堿性條件下(有機(jī)溶劑為二氯甲烷、乙氧基乙醇、甲氧基乙醇、乙二醇、甘油、四氫呋喃、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺等,堿為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銫、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫化鈉等),攪拌回流反應(yīng),提純后得到所述磷光材料I,其中化合物G及磷光材料的結(jié)構(gòu)式如下:

化合物G:磷光材料I:

優(yōu)選地,步驟D中,在20℃~120℃,優(yōu)選50℃下攪拌回流反應(yīng)1-24h,優(yōu)選6h,實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中,可以選擇在20℃、50℃、80℃、100℃、120℃等溫度下,攪拌回流反應(yīng)時(shí)間可以為24h、18h、12h、6h、1h等。

3.有益效果

采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案,與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下有益效果:

(1)本發(fā)明主配體為嘧啶類配體,生成的代表性銥配合物與以吡啶為配體的經(jīng)典藍(lán)光材料Firpic相比,磷光壽命更短,為0.62us(Firpic為2.4us),利于應(yīng)用于有機(jī)電致發(fā)光時(shí)降低在電壓升高時(shí)的效率衰減。

(2)本發(fā)明主配體上的間三甲基苯基團(tuán),是剛性結(jié)構(gòu),具有位阻效應(yīng)的基團(tuán),產(chǎn)生一定的空間位阻效應(yīng),因而減少了銥配合物之間的相互作用,從而減少三重態(tài)激子的自猝滅現(xiàn)象,提高了發(fā)光效率(光致發(fā)光量子效率達(dá)到0.95以上,而Firpic只有0.6左右),也增加了升華性能和溶解性能,對(duì)蒸鍍法及溶液法制備有機(jī)電致發(fā)光器件都有利;同時(shí)該基團(tuán)與嘧啶環(huán)不共面,從而最小化了π共軛系統(tǒng),最大化減小了紅移。

(3)本發(fā)明的磷光材料以4-間三甲基苯基-6-芳基嘧啶為主配體,以3-三氟甲基-5-(2’-吡啶基)-1,2,4-三唑?yàn)檩o助配體,實(shí)現(xiàn)了最藍(lán)波長(zhǎng)為468nm,而經(jīng)典藍(lán)光材料Firpic為470nm,色純度比Firpic更高,因而更加有應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1中磷光材料的熒光光譜;

圖2為實(shí)施例2中磷光材料的熒光光譜;

圖3為實(shí)施例3中磷光材料的熒光光譜;

圖4為實(shí)施例4中磷光材料的熒光光譜;

圖5為實(shí)施例5中磷光材料的熒光光譜。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容,結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。

通過(guò)核磁共振(NMR)、高分辨質(zhì)譜等分析手段表征了材料的結(jié)構(gòu),通過(guò)熒光光譜儀測(cè)試了這些銥配合物的光致發(fā)光光譜、光致發(fā)光量子效率及磷光壽命等光物理性質(zhì),通過(guò)測(cè)量溶液狀態(tài)下的量子壽命和量子效率表明其光物理性質(zhì)。

本發(fā)明所提供的位阻型嘧啶類銥配合物磷光材料的制備方法如下:

A、合成4氯取代嘧啶的衍生物:

將2,3,4-三取代苯硼酸與1,3-二氯嘧啶偶聯(lián)反應(yīng)生成4-氯-6-(2’,3’,4’-三取代苯基)嘧啶:

其中,2’,3’,4’-三取代苯硼酸與4,6-二氯嘧啶的摩爾比為1:1,鈀催化劑選擇Pd(PPh3)4,堿為碳酸鈉、,溶劑為水和1,4二氧六環(huán)混合溶劑。

B、合成4-間三甲基苯-6-(2’,3’,4’-三取代苯基)嘧啶;

將4-氯-6-(2’,3’,4’-三取代苯基)嘧啶與間三甲基苯硼酸在鈀催化劑和堿催化下偶聯(lián)反應(yīng)生成4-間三甲基苯-6-(2’,3’,4’-三取代苯基)嘧啶,即化合物D:

步驟B中,合成4-間三甲基苯-6-(2’,3’,4’-三取代苯基)嘧啶衍生物中,反應(yīng)物用量按摩爾份數(shù)計(jì)是:間三甲基苯硼酸10-12份,1-氯-2,3,4-三取代苯基嘧啶10份,鈀催化劑1份,堿10-20份,有機(jī)溶劑和去離子水按3:2比例用50-300份,所述的反應(yīng)時(shí)間為8~24h,可設(shè)置成8h、10h、20h和24h。

其中,鈀催化劑為Pd(PPh3)2Cl2,堿為碳酸鉀,溶劑為水和四氫呋喃混合溶劑,比例為1:1。

C、合成銥的二氯橋化合物:

在氮?dú)獗Wo(hù)氛圍下攪拌6-30h,,將化合物D和IrCl3·3H2O溶解在溶劑中,在回流狀態(tài)下反應(yīng),提純后得到銥的二氯橋化合物E:

其中,溶劑采用水和乙氧基乙醇,體積比為1:7。

步驟C中,所述反應(yīng)物用量按摩爾份數(shù)計(jì)算:IrCl3 1份,4-間三甲基苯-6-(2’,3’,4’-三取代苯基)嘧啶2.5份,有機(jī)溶劑100份,其中有機(jī)溶劑為乙二醇乙醚。

D、制備銥配合物磷光材料:

將銥的二氯橋化合物溶于有機(jī)溶劑中,與輔助配體1-吡啶基-3-三氟甲基-2,4,5-三唑(簡(jiǎn)寫為tp)在堿存在下,溫度控制在60℃,N2保護(hù)中攪拌8h,得到的銥配合物磷光材料I:

其中,R代表氫原子、三氟甲基(CnFn+1,n為1~4的整數(shù))、氟原子中的一種或多種。

步驟D中,所述反應(yīng)物用量按摩爾份數(shù)計(jì)算是:銥的二氯橋化合物1份、輔助配體tp4份,有機(jī)溶劑200份,堿300份。所述有機(jī)溶劑是二氯甲烷;所述的堿是碳酸銫。

實(shí)施例1

本實(shí)施例制備具有如下結(jié)構(gòu)的電致磷光材料:

雙(4-間三甲基苯基-6-苯基嘧啶-N,C2’)(3-三氟甲基-5-(2’-吡啶基)-1,2,4-三唑)合銥。

A、4-氯-6-苯基嘧啶合成;

稱取2’,3’,4’-三取代苯基硼酸2g(0.016mol),4,6-二氯嘧啶2.45g(0.016mol),四(三苯基磷)鈀0.2g和無(wú)水碳酸鈉3.0g放置于120mL封管中,以四氫呋喃20mL和去離子水20mL的混合溶液作為溶劑置于封管中,加入攪拌子,蓋上瓶塞。整個(gè)裝置抽真空通氮?dú)庵脫Q3~4次后,置于油浴鍋內(nèi),在磁力加熱攪拌器上攪拌加熱至120℃回流約8h。反應(yīng)結(jié)束后,封管冷卻至室溫,將封管內(nèi)的溶液放入旋蒸瓶?jī)?nèi),通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,將四氫呋喃溶劑減壓蒸除。 再用乙酸乙酯和水萃取有機(jī)產(chǎn)物3~4次,減壓蒸除溶劑,以石油醚:二氯甲烷=2:1將旋蒸后的產(chǎn)物進(jìn)行層柱析分離,得到白色粉末(4-氯-6-苯基嘧啶)約1.13g,產(chǎn)率36.3%。

核磁:1H NMR(CDCl3,400MHz)δ9.01(s,1H),8.04(d,J=8.0Hz,2H),7.71(s,1H),7.53~7.48(m,3H)。

B、4-間三甲基苯基-6-苯基嘧啶的合成;

稱取4-氯-6-苯基嘧啶1.13g(5.95mmol),間三甲基苯硼酸1.00g(5.60mmol),四(三苯基磷)鈀0.1g和無(wú)水碳酸鈉3g放置于120mL封管中,以四氫呋喃40mL和去離子水20mL的混合溶液作為溶劑置于封管中,加入攪拌子,蓋上瓶塞。整個(gè)裝置抽真空通氮?dú)庵脫Q3~4次后,置于油浴鍋內(nèi),在磁力加熱攪拌器上攪拌加熱至115℃回流約8h。反應(yīng)結(jié)束后,封管冷卻至室溫,將封管內(nèi)的溶液放入旋蒸瓶?jī)?nèi),通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,將四氫呋喃溶劑減壓蒸除。再用乙酸乙酯和水萃取有機(jī)產(chǎn)物3~4次,減壓蒸除溶劑,以石油醚:乙酸乙酯20:1將旋蒸后的產(chǎn)物進(jìn)行層柱析分離,得到淡黃色固體4-間三甲基苯基-6-苯基嘧啶,約0.75g,產(chǎn)率54.7%。

結(jié)構(gòu)表征:

核磁:1H NMR(CDCl3,400MHz)δ9.41(d,J=1.2Hz,1H),8.18~8.15(m,2H),7.72(d,J=1.2Hz,1H),7.56~7.54(m,3H),7.01(s,2H),2.38(s,3H),2.14(s,6H);

質(zhì)譜分析:m/z=275.580(calcd.274.150for[C9H18N2][M+H+])。

以上數(shù)據(jù)證實(shí)反應(yīng)得到的物質(zhì)是4-間三甲基苯基-6-苯基嘧啶。

C、4-間三甲基苯基-6-苯基嘧啶的銥的二氯橋聚體的合成;

稱取配體4-間三甲基苯基-6-苯基嘧啶0.75g(2.7mmol),三水合三氯化銥0.44g(1.3mmol)于120mL封管中,再注入10mL去離子水和10mL乙氧基乙醇,抽真空置換氮?dú)?~4次后,將封管置于油浴鍋內(nèi),在磁力加熱攪拌器上升溫至回流,反應(yīng)18h,反應(yīng)冷卻至室溫,返現(xiàn)封管內(nèi)會(huì)有黃色沉淀析出,采用抽濾的方法收集固體沉淀,乙醇洗滌固體,晾干后得到黃色 銥二氯橋中間體約0.64g,產(chǎn)率66.2%,得到的二氯橋無(wú)需進(jìn)一步提純即可用于下一步反應(yīng)。

D、雙(4-’間三甲基苯基-6-苯基嘧啶-N,C2’)(3-三氟甲基-5-(2’-吡啶基)-1,2,4-三唑)合銥;

稱取銥二氯橋中間體約0.64g(0.41mmol),輔助配體tp 0.27g(1.27mmol)及無(wú)水碳酸鉀0.5g加入到120mL封管中,加入約30mL二氯甲烷作為溶劑,封管加熱至50℃,攪拌18h,反應(yīng)結(jié)束后,減壓蒸除溶劑,用石油醚:乙酸乙酯10:1將產(chǎn)物進(jìn)行層柱析分離。過(guò)柱過(guò)程最好采用梯度過(guò)柱的方法,過(guò)柱約2-3次,方可得到純凈產(chǎn)物。解離反應(yīng)完成并處理后,得黃色固體0.30g,產(chǎn)率約38.12%。

結(jié)構(gòu)表征:

核磁:1H NMR(CDCl3,400MHz)δ8.55(s,1H),8.45(d,J=8.0Hz,1H),8.26(s,1H),7.96(t,J=7.2Hz,1H),7.87(d,J=5.2Hz,1H),7.74~7.70(m,5H),7.07(t,J=4.0Hz,2H),7.02~7.00(m,6H),6.53~6.51(m,2H),2.37(s,3H),2.37(s,3H),2.15(s,6H),2.12(s,6H);

19F NMR(CDCl3,367MHz)δ-63.30(s,3F)。

質(zhì)譜分析:m/z=953.330(calcd.952.280for[C46H38F3N8Ir][M+H+])。

以上數(shù)據(jù)證實(shí)反應(yīng)得到的物質(zhì)是雙(4-間三甲基苯基-6-苯基嘧啶-N,C2’)(3-三氟甲基-5-(2’-吡啶基)-1,2,4-三唑)合銥。

如圖1所示:橫軸為波長(zhǎng)(單位nm),縱軸為歸一化的發(fā)光強(qiáng)度,本實(shí)施例制備的有機(jī)電致磷光材料在298K下二氯甲烷溶液(~10-6M)中,其熒光最大發(fā)射峰為504.5nm,摻雜于1%聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中時(shí)的光致發(fā)光量子效率為0.89,磷光壽命為1.292μs。由此可見(jiàn)本實(shí)施例的磷光材料具有較高的發(fā)光效率和較短的磷光壽命,有利于應(yīng)用于有機(jī)電致發(fā)光。

實(shí)施例2

本實(shí)施例制備具有如下結(jié)構(gòu)的電致磷光材料:

雙(4-間三甲基苯基-6-(4’-氟苯基)嘧啶-N,C5’)(3-三氟甲基-5-(2’-吡啶基)-1,2,4-三唑)合銥。

A、4-氯-6-(4’-氟苯基)嘧啶的合成;

稱取4-氟苯硼酸2g(0.014mol),4,6-二氯嘧啶2.14g(0.0142mol),Pd(dppf)Cl20.15g和無(wú)水碳酸鉀2.5g放置于120mL封管中,以二氧六環(huán)60mL和去離子水20mL的混合溶液作為溶劑置于封管中,加入攪拌子,蓋上瓶塞。整個(gè)裝置抽真空通氮?dú)庵脫Q3~4次后,置于油浴鍋內(nèi),在磁力加熱攪拌器上攪拌加熱至120℃回流約8h。反應(yīng)結(jié)束后,封管冷卻至室溫,將封管內(nèi)的溶液放入旋蒸瓶?jī)?nèi),通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,將四氫呋喃溶劑減壓蒸除。再用乙酸乙酯和水萃取有機(jī)產(chǎn)物3~4次,減壓蒸除溶劑,以石油醚:二氯甲烷1:1將旋蒸后的產(chǎn)物進(jìn)行層柱析分離一次,后單獨(dú)用二氯甲烷再層柱析分離,得到白色粉末約1.22g,產(chǎn)率41.1%。

核磁:1H NMR(CDCl3,400MHz)δ9.08(s,1H),8.08(d,J=8.0Hz,2H),7.80(s,1H),7.78(s,2H)。

19F NMR(CDCl3,367MHz)δ-62.97(s,1F)。

B、4-間三甲基苯基-6-(4’-氟苯基)嘧啶的合成;

稱取4-氯-6-(4’-氟苯基)嘧啶1.22g(5.86mmol),間三甲基苯硼酸0.965g(5.90mmol),Pd(dppf)Cl20.1g和無(wú)水碳酸銫2g放置于120mL封管中,以二氧六環(huán)80mL和去離子水20mL的混合溶液作為溶劑置于封管中,加入攪拌子,蓋上瓶塞。整個(gè)裝置抽真空通氮?dú)庵脫Q3~4次后,置于油浴鍋內(nèi),在磁力加熱攪拌器上攪拌加熱至115℃回流約8h。反應(yīng)結(jié)束后,封管冷卻至室溫,將封管內(nèi)的溶液放入旋蒸瓶?jī)?nèi),通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,將四氫呋喃溶劑減壓蒸除。再用乙酸乙酯和水萃取有機(jī)產(chǎn)物3~4次,減壓蒸除溶劑,以石油醚:乙酸乙酯20:1將旋蒸后的產(chǎn)物進(jìn)行層柱析分離,得到淡黃色固體,約0.64g,產(chǎn)率66.1%。

結(jié)構(gòu)表征:

核磁:1H NMR(CDCl3,400MHz)δ9.36(d,J=1.6Hz,1H),8.16(dd,J=5.6Hz,5.2Hz 2H),7.66(d,J=1.2Hz,1H),7.22(dd,J=8.8Hz,8.8Hz,2H),6.99(d,J=0.4Hz,2H),2.37(s,3H),2.12(s,6H);

19F NMR(CDCl3,367MHz)δ-109.16(s,1F)。

質(zhì)譜分析:m/z=293.330(calcd.292.138for[C19H17F N2][M+H+])。

以上數(shù)據(jù)證實(shí)反應(yīng)得到的物質(zhì)是4-間三甲基苯基-6-(4’-氟苯基)嘧啶。

C、4-間三甲基苯基-6(4’-氟苯基)嘧啶的銥的氯橋二聚體的合成;

稱取配體4-間三甲基苯基-6-(4’-氟苯基)嘧啶0.70g(2.4mmol),三水合三氯化銥0.34g(0.97mmol)于120mL封管中,再注入10mL去離子水和50mL甲氧基乙醇,抽真空置換氮?dú)?~4次后,將封管置于油浴鍋內(nèi),在磁力加熱攪拌器上升溫至回流,反應(yīng)24h,反應(yīng)冷卻至室溫,返現(xiàn)封管內(nèi)會(huì)有淡黃色沉淀析出,采用抽濾的方法收集固體沉淀,乙醇洗滌固體,晾干后得到黃色銥二氯橋中間體0.48g,產(chǎn)率61.3%,,得到的二氯橋無(wú)需進(jìn)一步提純即可用于下一步反應(yīng)。

D、雙(4-間三甲基苯基-6-(4’-氟-苯基)嘧啶-N,C6’)(3-三氟甲基-5-(2’-吡啶基)-1,2,4-三唑)合銥的合成;

稱取銥的二氯橋約0.48g(0.30mmol),輔助配體tp 0.2g(0.93mmol)及無(wú)水碳酸銫0.5g加入到120mL封管中,加入約30mL三氯甲烷作為溶劑,封管加熱至20℃,攪拌24h,反應(yīng)結(jié)束后,減壓蒸除溶劑,用石油醚:乙酸乙酯15:1將產(chǎn)物進(jìn)行層柱析分離。過(guò)柱過(guò)程最好采用梯度過(guò)柱的方法,過(guò)柱約2-3次,方可得到純凈產(chǎn)物。解離反應(yīng)完成并處理后得黃色固體0.41g,產(chǎn)率約70.0%。

結(jié)構(gòu)表征:

核磁:1H NMR(CDCl3,400MHz)δ8.40(d,J=0.8Hz,1H),8.35(d,J=8.0Hz,1H),8.11(d,J=1.2Hz,1H),7.90(td,J=7.6Hz,1.2Hz,1H),7.81(d,J=5.2Hz,1H),7.69~7.62(m,2H), 7.57(d,J=0.8Hz,1H),7.55(d,J=1.2Hz,1H),7.24~7.20(m,1H),6.91(s,4H),6.73(td,J=8.8Hz,2.8Hz,1H),6.66(td,J=8.8Hz,2.4Hz,1H),6.02(dd,J=2.8Hz,2.4Hz,1H),5.95(dd,J=2.4Hz,2.4Hz,1H),2.28(s,3H),2.28(s,3H),2.05(s,6H),2.03(s,6H);

19F NMR(CDCl3,367MHz)δ-63.38(s,3F),-104.56(s,1F),-104.71(s,1F)。

質(zhì)譜分析:m/z=989.858(calcd.988.050for[C46H36F5N8][M+H+])。

以上數(shù)據(jù)證實(shí)反應(yīng)得到的物質(zhì)是雙(4-間三甲基苯基-6-(4’-氟苯基)嘧啶-N,C6’)(3-三氟甲基-5-(2’-吡啶基)-1,2,4-三唑)合銥。

如圖2所示:本實(shí)施例制備有機(jī)電致磷光材料在298K下二氯甲烷溶液(~10-6M)中,其熒光最大發(fā)射峰為479.5nm,摻雜于1%聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中時(shí)的光致發(fā)光量子效率大于0.95,磷光壽命為1.078μs。由此可見(jiàn)本實(shí)施例的磷光材料具有較高的發(fā)光效率和較短的磷光壽命,利于應(yīng)用于有機(jī)電致發(fā)光。

實(shí)施例3

本實(shí)施例制備具有如下結(jié)構(gòu)的電致磷光材料:

雙(4-間三甲基苯基-6-(2’,4’-二氟-苯基)嘧啶-N,C5’)(3-三氟甲基-5-(2’-吡啶基)-1,2,4-三唑)合銥。

A、4-氯-6-(2’,4’-二氟苯基)嘧啶的合成;

稱取2,4-二氟苯硼酸1.58g(0.1mol),4,6-二氯嘧啶1.50g(稍過(guò)量0.1mol),四(三苯基磷)鈀0.1g和無(wú)水碳酸鈉2g放置于120mL封管中,以四氫呋喃30mL和去離子水20mL的混合溶液作為溶劑置于封管中,加入攪拌子,蓋上瓶塞。整個(gè)裝置抽真空通氮?dú)庵脫Q3~4次后,置于油浴鍋內(nèi),在磁力加熱攪拌器上攪拌加熱至120℃回流約8h。反應(yīng)結(jié)束后,封管冷卻至室溫,將封管內(nèi)的溶液放入旋蒸瓶?jī)?nèi),通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,將四氫呋喃溶劑減壓蒸除。再 用乙酸乙酯和水萃取有機(jī)產(chǎn)物3~4次,減壓蒸除溶劑,以石油醚:二氯甲烷1:1將旋蒸后的產(chǎn)物進(jìn)行層柱析分離,得到白色粉末約0.84g,產(chǎn)率38.2%。

核磁:1H NMR(CDCl3,400MHz)δ9.01(s,1H),8.26~8.20(m,1H),7.83(s,1H),7.05~7.00(m,1H),6.96~6.90(m,1H);

19F NMR(CDCl3,367MHz)δ-104.15(s,1F),-109.53(s,1F)。

B、4-間三甲基苯基-6-(2’,4’-二氟苯基)嘧啶的合成

稱取4-氯-6-(2’,4’-苯基)嘧啶0.1g(0.44mmol),間三甲基苯硼酸0.075g(稍過(guò)量約0.44mmol),四(三苯基磷)鈀0.03g和無(wú)水碳酸鈉0.5g放置于25mL封管中,以四氫呋喃5mL和去離子水5mL的混合溶液作為溶劑置于封管中,加入攪拌子,蓋上瓶塞。整個(gè)裝置抽真空通氮?dú)庵脫Q3~4次后,置于油浴鍋內(nèi),在磁力加熱攪拌器上攪拌加熱至115℃回流約8h。反應(yīng)結(jié)束后,封管冷卻至室溫,將封管內(nèi)的溶液放入旋蒸瓶?jī)?nèi),通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,將四氫呋喃溶劑減壓蒸除。再用乙酸乙酯和水萃取有機(jī)產(chǎn)物3~4次,減壓蒸除溶劑,以石油醚:乙酸乙酯20:1將旋蒸后的產(chǎn)物進(jìn)行層柱析分離,得到淡黃色固體顆粒,約0.083g,產(chǎn)率60.6%。

結(jié)構(gòu)表征:

核磁:1H NMR(CDCl3,400MHz)δ9.40(s,1H),8.36~8.30(m,1H),7.78(s,1H),7.12~7.07(m,1H),6.99(s,2H),6.97~6.93(m,1H),2.37(s,3H),2.12(s,6H);

19F NMR(CDCl3,367MHz)δ-105.58(s,1F),-110.41(s,1F)。

質(zhì)譜分析:m/z=311.330(calcd.310.130for[C19H16N2F2][M+H+])。

以上數(shù)據(jù)說(shuō)明合成的物質(zhì)為4-間三甲基苯基-6-(2’,4’-二氟苯基)嘧啶。

C、4-間三甲基苯基-6-(2’,4’-二氟苯基)嘧啶的銥的氯橋二聚體的合成;

稱取4-間三甲基苯基-6-(2’,4’-二氟苯基)嘧啶0.26g(0.84mmol),三水合三氯化銥0.1g (0.28mmol)于25mL封管中,再注入4mL去離子水和36mL乙醇,抽真空置換氮?dú)?~4次后,將封管置于油浴鍋內(nèi),在磁力加熱攪拌器上升溫至回流,反應(yīng)30h,反應(yīng)冷卻至室溫,返現(xiàn)封管內(nèi)會(huì)有黃色沉淀析出,采用抽濾的方法收集固體沉淀,乙醇洗滌固體,晾干后得到銥二氯橋中間體0.16g,產(chǎn)率69.3%。二氯橋無(wú)需進(jìn)一步提純即可用于下一步反應(yīng)。

D、雙(4-間三甲基苯基)-6-(2’,4’-二氟苯基)嘧啶-N,C6’)(3-三氟甲基-5-(2’-吡啶基)-1,2,4-三唑)合銥的合成;

稱取銥二氯橋中間體約0.53g(0.31mmol),輔助配體tp 0.2g(0.93mmol)及氫化鈉0.4g加入到120mL封管中,加入約30mL四氫呋喃作為溶劑,封管加熱至80℃,攪拌12h,反應(yīng)結(jié)束后,減壓蒸除溶劑,用石油醚:乙酸乙酯10:1將產(chǎn)物進(jìn)行層柱析分離。過(guò)柱過(guò)程最好采用梯度過(guò)柱的方法,過(guò)柱約2-3次,方可得到純凈產(chǎn)物。解離反應(yīng)完成并處理后,得到產(chǎn)物0.35g,產(chǎn)率54.5%。

結(jié)構(gòu)表征:

核磁:1H NMR(CDCl3,400MHz)δ8.62(s,1H),8.40(d,J=8.0Hz,1H),8.22(s,1H),8.07(s,1H),8.05(s,1H),8.001(t,J=6.8Hz,1H),7.88(d,J=5.2Hz,1H),7.34(t,J=6.0Hz,1H),6.96(s,4H),6.59~6.53(m,1H),6.50~6.44(m,1H),5.88(dd,J=2.4Hz,J=2.0Hz,1H),5.79(dd,J=2.4Hz,J=2.0Hz,1H),2.33(s,3H),2.33(s,3H),2.10(s,6H),2.09(s,6H);

19F NMR(CDCl3,367MHz)δ-63.52(s,3F),-101.56(s,1F),-102.12(s,1F),-104.87(s,1F),-105.39(s,1F)。

質(zhì)譜分析:m/z=1025.25(calcd.1024.242for[C46H34F7N8Ir][M+H+])。

以上數(shù)據(jù)表明得到的物質(zhì)為:雙(4-間三甲基苯基-6-(2’,4’-二氟苯基)嘧啶-N,C6’)(3-三氟甲基-5-(2’-吡啶基)-1,2,4-三唑)合銥。

如圖3所示:本實(shí)施例制備有機(jī)電致磷光材料在298K下二氯甲烷溶液(~10-6M)中,其熒光最大發(fā)射峰為468nm,比經(jīng)典藍(lán)光材料Firpic(發(fā)射波長(zhǎng)為470nm)藍(lán)移了2nm。摻雜于1%聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中時(shí)的光致發(fā)光量子效率大于0.95,遠(yuǎn)大于Firpic的量子效率(約0.6左右),而磷光壽命為0.616μs,明顯短于Firpic的2.4μs。由此可見(jiàn)本實(shí)施例的磷光材料具有較高的發(fā)光效率和較短的磷光壽命,利于應(yīng)用于有機(jī)電致發(fā)光。

實(shí)施例4

本實(shí)施例制備具有如下結(jié)構(gòu)的電致磷光材料:

雙(4-(間三甲基苯基)-6-(4’-三氟甲基苯基)嘧啶-N,C6’)(3-三氟甲基-5-(2’-吡啶基)-1,2,4-三唑)合銥。

A、4-氯-6-(4’-三氟甲基苯基)嘧啶的合成;

稱取4-三氟甲基苯硼酸2g(0.011mol),4,6-二氯嘧啶1.60g(0.011mol),四(三苯基磷)鈀0.15g和無(wú)水碳酸鈉2.5g放置于120mL封管中,以四氫呋喃30mL和去離子水20mL的混合溶液作為溶劑置于封管中,加入攪拌子,蓋上瓶塞。整個(gè)裝置抽真空通氮?dú)庵脫Q3~4次后,置于油浴鍋內(nèi),在磁力加熱攪拌器上攪拌加熱至120℃回流約8h。反應(yīng)結(jié)束后,封管冷卻至室溫,將封管內(nèi)的溶液放入旋蒸瓶?jī)?nèi),通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,將四氫呋喃溶劑減壓蒸除。再用乙酸乙酯和水萃取有機(jī)產(chǎn)物3~4次,減壓蒸除溶劑,以石油醚:乙酸乙酯10:1將旋蒸后的產(chǎn)物進(jìn)行層柱析分離一次,后單獨(dú)用二氯甲烷再層柱析分離,得到白色固體約1.28g,產(chǎn)率47.2%。

核磁:1H NMR(CDCl3,400MHz)δ9.08(s,1H),8.08(d,J=8.0Hz,2H),7.80(s,1H),7.78(s,2H);

19F NMR(CDCl3,367MHz)δ-62.97(s,1F)。

B、4-間三甲基苯基-6-(4’-三氟甲基苯基)嘧啶的合成;

稱取4-氯-6-(4’-三氟甲基苯基)嘧啶1.27g(4.92mmol),間三甲基苯硼酸0.85g(5.18mmol),四(三苯基磷)鈀0.15g和無(wú)水碳酸鈉3g放置于120mL封管中,以四氫呋喃30mL和去離子水 20mL的混合溶液作為溶劑置于封管中,加入攪拌子,蓋上瓶塞。整個(gè)裝置抽真空通氮?dú)庵脫Q3~4次后,置于油浴鍋內(nèi),在磁力加熱攪拌器上攪拌加熱至115℃回流約8h。反應(yīng)結(jié)束后,封管冷卻至室溫,將封管內(nèi)的溶液放入旋蒸瓶?jī)?nèi),通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,將四氫呋喃溶劑減壓蒸除。再用乙酸乙酯和水萃取有機(jī)產(chǎn)物3~4次,減壓蒸除溶劑,以石油醚:乙酸乙酯20:1將旋蒸后的產(chǎn)物進(jìn)行層柱析分離,得到淡黃色固體,約0.87g,產(chǎn)率51.6%.

結(jié)構(gòu)表征:

核磁:1H NMR(CDCl3,400MHz)δ9.42(d,J=1.2Hz,1H),8.26(d,J=8.0Hz,2H),7.80(d,J=8.4Hz,2H),7.74(d,J=1.6Hz,1H),7.00(s,2H),2.37(s,3H),2.12(s,6H);

19F NMR(CDCl3,367MHz)δ-62.85(s,3F)。

質(zhì)譜分析:m/z=343.334(calcd.342.134for[C20H17F3N2][M+H+])。

以上數(shù)據(jù)表明所得物質(zhì)為4-間三甲基苯基-6-(4’-三氟甲基苯基)嘧啶。

C、4-間三甲基苯基-6-(4’-三氟甲基苯基)嘧啶的銥的氯橋二聚體的合成;

稱取4-間三甲基苯基-6-(4’-三氟甲基苯基)嘧啶0.62g(2.1mmol),三水合三氯化銥0.34g(0.97mmol)于120mL封管中,再注入10mL去離子水和70mL乙二醇,抽真空置換氮?dú)?~4次后,將封管置于油浴鍋內(nèi),在磁力加熱攪拌器上升溫至回流,反應(yīng)12h,反應(yīng)冷卻至室溫,返現(xiàn)封管內(nèi)會(huì)有暗紅色沉淀析出,采用抽濾的方法收集固體沉淀,乙醇洗滌固體,晾干后得到銥二氯橋中間體約0.71g,產(chǎn)率61.3%。二氯橋無(wú)需進(jìn)一步提純即可用于下一步反應(yīng)。

D、雙(4-間三甲基苯基-6-(4’-三氟甲基苯基)嘧啶-N,C6’)(3-三氟甲基-5-(2’-吡啶基)-1,2,4-三唑)合銥的合成;

稱取銥二氯橋中間體約0.48g(0.30mmol),輔助配體tp0.2g(0.93mmol)及無(wú)水碳酸鈉0.5g加入到120mL封管中,加入約30mL甲氧基乙醇作為溶劑,封管加熱至100℃,攪拌6h,反應(yīng)結(jié)束后,減壓蒸除溶劑,用石油醚:乙酸乙酯15:1將產(chǎn)物進(jìn)行層柱析分離。過(guò)柱過(guò)程最 好采用梯度過(guò)柱的方法,過(guò)柱約2-3次,方可得到純凈產(chǎn)物。解離反應(yīng)完成并處理得產(chǎn)物0.46g,產(chǎn)率約70.0%。

結(jié)構(gòu)表征:

核磁:1H NMR(CDCl3,400MHz)δ8.62(d,J=1.2Hz,1H),8.47(d,J=7.6Hz,1H),8.35(d,J=1.2Hz,2H),8.01(td,J=8.0Hz,1.6Hz,1H),7.85~7.92(m,5H),7.36~7.33(m,2H),7.25(dd,J=1.2Hz,1.2Hz,1H),7.02(s,4H),6.65(d,J=1.2Hz,1H),6.59(d,J=1.2H,1H),2.38(s,3H),2.37(s,3H),2.14(s,6H),2.13(s,6H);

19F NMR(CDCl3,367MHz)δ-63.05(s,3F),-63.14(s,3F),-63.41(s,3F)。

質(zhì)譜分析:m/z=1089.623(calcd.1088.255for[C48H36F9N8Ir][M+H+])。

以上數(shù)據(jù)表明得到的物質(zhì)為:雙(4間三甲基苯基-6-(4’-三氟甲基苯基)嘧啶-N,C6’)(3-三氟甲基-5-(2’-吡啶基)-1,2,4-三唑)合銥。

如圖4所示:本實(shí)施例制備有機(jī)電致磷光材料在298K下二氯甲烷溶液(~10-6M)中,其熒光最大發(fā)射峰為505nm,摻雜于1%聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中時(shí)的光致發(fā)光量子效率大于0.95,磷光壽命為0.786μs。由此可見(jiàn)本實(shí)施例的磷光材料具有較高的發(fā)光效率和較短的磷光壽命,利于應(yīng)用于有機(jī)電致發(fā)光。

實(shí)施例5

本實(shí)施例制備具有如下結(jié)構(gòu)的電致磷光材料:

雙(4-間三甲基苯基-6-(3’-三氟甲基-苯基)嘧啶-N,C6’)(3-三氟甲基-5-(2’-吡啶基)-1,2,4-三唑)合銥。

A、4-氯-6-(3’-三氟甲基苯基)嘧啶的合成;

稱取3-三氟甲基苯硼酸2g(0.011mol),4,6-二氯嘧啶1.60g(稍過(guò)量0.01mol),四(三苯基磷)鈀0.15g和無(wú)水碳酸鈉2.5g放置于120mL封管中,以四氫呋喃30mL和去離子水6mL 的混合溶液作為溶劑置于封管中,加入攪拌子,蓋上瓶塞。整個(gè)裝置抽真空通氮?dú)庵脫Q3~4次后,置于油浴鍋內(nèi),在磁力加熱攪拌器上攪拌加熱至120℃回流約8h。反應(yīng)結(jié)束后,封管冷卻至室溫,將封管內(nèi)的溶液放入旋蒸瓶?jī)?nèi),通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,將四氫呋喃溶劑減壓蒸除。再用乙酸乙酯和水萃取有機(jī)產(chǎn)物3~4次,減壓蒸除溶劑,以石油醚:乙酸乙酯15:1將旋蒸后的產(chǎn)物進(jìn)行層柱析分離一次,后單獨(dú)用二氯甲烷再層柱析分離,得到白色固體約0.82g,產(chǎn)率30.3%。

核磁:1H NMR(CDCl3,400MHz)δ9.10(s,1H),8.38(s,1H),8.28(d,J=7.6Hz,1H),7.82(d,J=1.2Hz,2H),7.69(t,J=7.6Hz,1H)。

B、4-間三甲基苯基-6-(3’-三氟甲基苯基)嘧啶的合成;

稱取4-氯-6-(3’-三氟甲基苯基)嘧啶0.817g(3.17mmol),間三甲基苯硼酸0.52g(3.17mmol),四(三苯基磷)鈀0.1g和無(wú)水碳酸鈉2g放置于120mL封管中,以四氫呋喃30mL和去離子水6mL的混合溶液作為溶劑置于封管中,加入攪拌子,蓋上瓶塞。整個(gè)裝置抽真空通氮?dú)庵脫Q3~4次后,置于油浴鍋內(nèi),在磁力加熱攪拌器上攪拌加熱至115℃回流約8h。反應(yīng)結(jié)束后,封管冷卻至室溫,將封管內(nèi)的溶液放入旋蒸瓶?jī)?nèi),通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,將四氫呋喃溶劑減壓蒸除。再用乙酸乙酯和水萃取有機(jī)產(chǎn)物3~4次,減壓蒸除溶劑,先石油醚:二氯甲烷=1:2將旋蒸后的產(chǎn)物進(jìn)行層柱析分離,后改為石油醚:乙酸乙酯=15:1再次層柱析分離得到透明油狀物,約0.706g,產(chǎn)率65.2%。

結(jié)構(gòu)表征:

核磁:1H NMR(CDCl3,400MHz)δ9.42(s,1H),8.44(s,1H),8.33(d,J=8.0Hz,1H),7.80(d,J=7.6Hz,1H),7.74(s,1H),7.68(t,J=8.0Hz,1H),7.01(s,2H),2.37(s,3H),2.12(s,6H);

19F NMR(CDCl3,367MHz)δ-62.38(s,3F)。

質(zhì)譜分析:m/z=343.501(calcd.342.134for[C20H17F3N2][M+H+])。

C、4-間三甲基苯基-6-(3’-三氟甲基苯基)嘧啶的銥的氯橋二聚體的合成;

稱取配體0.705g(2.06mmol),三水合三氯化銥0.483g(1.373mmol)于120mL封管中,再注入10mL去離子水和90mL甘油,抽真空置換氮?dú)?~4次后,將封管置于油浴鍋內(nèi),在磁力加熱攪拌器上升溫至回流,反應(yīng)6h,反應(yīng)冷卻至室溫,返現(xiàn)封管內(nèi)會(huì)有暗黃色沉淀析出,采用抽濾的方法收集固體沉淀,乙醇洗滌固體,晾干后得到銥二氯橋中間體約0.40g,產(chǎn)率46.9%。二氯橋無(wú)需進(jìn)一步提純即可用于下一步反應(yīng)。

D、雙(4-間三甲基苯基-6-(3’-三氟甲基-苯基)嘧啶-N,C6’)(3-三氟甲基-5-(2’-吡啶基)-1,2,4-三唑)合銥的合成;

稱取銥二氯橋中間體約0.40g(0.22mmol),輔助配體tp 0.14g(0.66mmol)及氫氧化鉀0.5g加入到120mL封管中,加入約30mLN、N-二甲基甲酰胺作為溶劑,封管加熱至120℃,攪拌1h,反應(yīng)結(jié)束后,減壓蒸除溶劑,用石油醚:乙酸乙酯10:1將產(chǎn)物進(jìn)行層柱析分離。過(guò)柱過(guò)程最好采用梯度過(guò)柱的方法,過(guò)柱約2-3次,方可得到純凈產(chǎn)物。解離反應(yīng)完成并處理后得到產(chǎn)物0.35g,產(chǎn)率約73.2%。

結(jié)構(gòu)表征:

核磁:1H NMR(CDCl3,400MHz)δ8.57(s,1H),8.47(d,J=8.0Hz,1H),8.31(s,1H),8.03(t,J=6.8Hz,1H),7.95(d,J=9.2Hz,2H),7.85~7.80(m,3H),7.35~7.31(m,2H),7.22(d,J=8.0Hz,1H),7.01(s,4H),6.61(dd,J=8.0Hz,8.0Hz,2H),2.37(s,3H),2.37(s,3H),2.14(s,6H),2.12(s,6H);

19F NMR(CDCl3,367MHz)δ-62.59(s,3F),-62.64(s,3F),-63.83(s,3F)。

質(zhì)譜分析:m/z=1089.702(calcd.1088.255for[C48H36F9N8Ir][M+H+])。

以上數(shù)據(jù)表明得到的物質(zhì)為:雙(4-間三甲基苯基-6-(3’-三氟甲基苯基)嘧啶-N,C5’)(3-三氟甲基-5-(2’-吡啶基)-1,2,4-三唑)合銥。

如圖5所示:本實(shí)施例制備有機(jī)電致磷光材料在298K下二氯甲烷溶液(~10-6M)中,其熒光最大發(fā)射峰為48nm,摻雜于1%聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中時(shí)的光致發(fā)光量子效率大于0.95,磷光壽命為0.697μs。由此可見(jiàn)本實(shí)施例的磷光材料具有較高的發(fā)光效率和較短的磷光壽命,利于應(yīng)用于有機(jī)電致發(fā)光。

實(shí)施例6

實(shí)施例1-5任意一個(gè)技術(shù)方案所制備的磷光材料I用于制作有機(jī)致電發(fā)光器件,本實(shí)施例的一種有機(jī)電致發(fā)光器件,包括依次層疊的基板、陽(yáng)極、空穴注入層、空穴傳輸層、電子 阻擋層、發(fā)光層、電子傳輸層、陰極,所述發(fā)光層的材料包括發(fā)光主體材料和摻雜于所述發(fā)光主體材料中的發(fā)光客體材料,所述發(fā)光客體材料為一種以位阻型嘧啶衍生物為配體的銥配合物磷光材料,其分子結(jié)構(gòu)為:

也可以是實(shí)施例1-5中任一個(gè)分子結(jié)構(gòu)。

以上示意性的對(duì)本發(fā)明及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述,該描述沒(méi)有限制性,附圖中所示的也只是本發(fā)明的實(shí)施方式之一,實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以,如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示,在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下,不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例,均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

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