有機(jī)銥金屬配合物及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機(jī)電致磷光材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及有機(jī)銥金屬配合物及其制備方 法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 有機(jī)電致發(fā)光是指有機(jī)材料在電場(chǎng)作用下，將電能直接轉(zhuǎn)化為光能的一種發(fā)光現(xiàn) 象。早期由于有機(jī)電致發(fā)光器件的驅(qū)動(dòng)電壓過(guò)高、發(fā)光效率很低等原因而使得對(duì)有機(jī)電致 發(fā)光的研究處于停滯狀態(tài)。直到1987年，美國(guó)柯達(dá)公司的Tang等人發(fā)明了以8-羥基喹啉 鋁（Alq3)為發(fā)光材料，與芳香族二胺制成均勻致密的高質(zhì)量薄膜，制得了低工作電壓、高亮 度、高效率的有機(jī)電致發(fā)光器件，開(kāi)啟了對(duì)有機(jī)電致發(fā)光材料研究的新序幕。但由于受到自 旋統(tǒng)計(jì)理論的限制，熒光材料的理論內(nèi)量子效率極限僅為25%，如何充分利用其余75%的磷 光來(lái)實(shí)現(xiàn)更高的發(fā)光效率成了此后該領(lǐng)域中的熱點(diǎn)研究方向。1997年，F(xiàn)orrest等發(fā)現(xiàn)磷 光電致發(fā)光現(xiàn)象，有機(jī)電致發(fā)光材料的內(nèi)量子效率突破了 25%的限制，使有機(jī)電致發(fā)光材 料的研究進(jìn)入另一個(gè)新時(shí)期。
[0003] 在隨后的研究中，小分子摻雜型過(guò)渡金屬的配合物成了人們的研究重點(diǎn)，如銥、 釕、鉬等的配合物。這類配合物的優(yōu)點(diǎn)在于它們能從自身的三線態(tài)獲得很高的發(fā)射能量，而 其中金屬銥（III)化合物，由于穩(wěn)定性好，在合成過(guò)程中反應(yīng)條件溫和，且具有很高的電致 發(fā)光性能，在隨后的研究過(guò)程中一直占著主導(dǎo)地位。
[0004] 為了使器件得到全彩顯示，一般必須同時(shí)得到性能優(yōu)異的紅光、綠光和藍(lán)光材料。 總的來(lái)說(shuō)，藍(lán)色磷光材料的發(fā)展總是落后于紅光和綠光，就單從色純度這一指標(biāo)來(lái)說(shuō)，藍(lán)色 磷光材料至今很少能做到像深紅光和深綠光的色純度。為了制造出令人滿意的白光0LED， 目前選用的還是以天藍(lán)光的磷光材料為主，如雙[2-(4'，6' -二氟苯基）吡啶-N，C2' ] (2-吡 啶甲酸）合銥[FIrpic]。在此條件的限制下，為了使器件得到全彩顯示，這就要求所搭配的 紅色磷光材料要接于飽和紅的深紅色才可以。但是，目前的紅光磷光有機(jī)電致發(fā)光材料的 色純度不高，因此，研發(fā)出高色純度的紅光磷光有機(jī)電致發(fā)光材料仍為0LED研究領(lǐng)域的一 大難點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種有機(jī)銥金屬配合物，以解 決現(xiàn)有的紅光有機(jī)電致磷光材料色純度不高的技術(shù)問(wèn)題。
[0006] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種產(chǎn)率高，易于操作和控制的有機(jī)銥金屬配合物制 備方法。
[0007] 本發(fā)明的又一目的在于提供上述有機(jī)銥金屬配合物的應(yīng)用。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0009] -種有機(jī)銥金屬配合物，其分子結(jié)構(gòu)通式為下述（I):
[0010]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. ー種有機(jī)銥金屬配合物，其分子結(jié)構(gòu)通式為下述（I):
式中，RUR2為相同或不同的烷基基團(tuán)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)銥金屬配合物，其特征在干：所述烷基基團(tuán)為碳原子個(gè) 數(shù)為1~8的直鏈或支鏈烷基。
3. -種有機(jī)銥金屬配合物的制備方法，包括如下步驟： 提供如下結(jié)構(gòu)式通式的化合物A:
在無(wú)氧的環(huán)境中，將所述化合物A與水合三氯化銥在反應(yīng)溶劑中進(jìn)行熱回流反應(yīng)，生 成如下結(jié)構(gòu)式通式的氯橋二聚物B:
在無(wú)氧的環(huán)境中，將所述氯橋二聚物B與2, 2, 6, 6-四甲基-3, 5-庚二酮在堿催化劑作 用下并于反應(yīng)溶劑中進(jìn)行熱回流反應(yīng)，純化，得到下述分子結(jié)構(gòu)通式（I)的有機(jī)銥金屬配 合物：
其中，化合物A、B和結(jié)構(gòu)通式（I)中的Rl、R2為相同或不同的烷基基團(tuán)。
4. 如權(quán)利要求3所述的有機(jī)銥金屬配合物的制備方法，其特征在干：所述烷基基團(tuán)為 碳原子個(gè)數(shù)為1~8的直鏈或支鏈烷基。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的有機(jī)銥金屬配合物的制備方法，其特征在干： 在所述化合物A與水合三氯化銥進(jìn)行熱回流反應(yīng)的步驟中，所述化合物A與水合三氯 化銥的摩爾用量比為（2.2~3): 1 ;和/或所述熱回流反應(yīng)的溫度為KKTC~135°C，反應(yīng) 時(shí)間為20h~25h。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3~5任一項(xiàng)所述的有機(jī)銥金屬配合物的制備方法，其特征在干： 在所述氯橋二聚物B與2, 2, 6, 6-四甲基-3, 5-庚二酮進(jìn)行熱回流反應(yīng)的步驟中，所述 2, 2, 6, 6-四甲基-3, 5-庚二酮的摩爾用量是水合三氯化銥的摩爾量的1. 5~2倍；和/或 所述熱回流反應(yīng)的溫度為l〇〇°C~120°C，反應(yīng)時(shí)間為5h~7h;和/或所述堿催化劑的摩 爾用量是所述2, 2, 6, 6-四甲基-3, 5-庚二酮的摩爾量的1. 75~2. 5倍。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3~5任一項(xiàng)所述的有機(jī)銥金屬配合物的制備方法，其特征在干：在 所述化合物A與水合三氯化銥進(jìn)行熱回流反應(yīng)的步驟中，所述反應(yīng)溶劑為有機(jī)溶剤/水混 合液，其中，有機(jī)溶劑為2-乙氧基乙醇、2-甲氧基乙醇中的至少一種；和/或， 在所述氯橋二聚物B與2, 2, 6, 6-四甲基-3, 5-庚二酮進(jìn)行熱回流反應(yīng)的步驟中，所述 反應(yīng)溶劑為2-乙氧基乙醇、2-甲氧基乙醇中的至少ー種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3~5任一項(xiàng)所述的有機(jī)銥金屬配合物的制備方法，其特征在于，所述 化合物A的制備方法如下： 提供如下結(jié)構(gòu)通式的化合物C:
在無(wú)氧環(huán)境中，將化合物C先與正丁基鋰在反應(yīng)溶劑中進(jìn)行反應(yīng)，然后加入異丙醇頻 哪醇硼酸酯繼續(xù)反應(yīng)，生成如下結(jié)構(gòu)式通式的化合物D，
在無(wú)氧環(huán)境中、堿催化劑、有機(jī)金屬鈀催化劑、相轉(zhuǎn)移催化劑和有機(jī)溶劑存在的條件 下，將所述化合物D與1-氯異喹啉進(jìn)行Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)，純化，得到所述化合物A; 其中，化合物C和化合物D中的Rl、R2為相同或不同的烷基基團(tuán)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的有機(jī)銥金屬配合物的制備方法，其特征在干：在生成化合物 D的反應(yīng)步驟中，所述化合物C與正丁基鋰的摩爾用量比為1 : (1. 2~1. 5);和/或所述反 應(yīng)溶劑為四氫呋喃、乙醚中的至少ー種；和/或， 在Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)步驟中，所述堿催化劑為碳酸鉀、碳酸鈉中的至少一種；和/或所 述有機(jī)金屬鈀催化劑為四三苯基磷鈀、二氯雙三苯基磷鈀中的至少一種；和/或所述相轉(zhuǎn) 移催化劑為三辛基甲基氯化銨、四丁基溴化銨中的至少一種；和/或所述化合物D與1-氯 異喹啉的摩爾用量比為（I. 1-1.2):1 ;和/或反應(yīng)溫度為KKTC~120°C，反應(yīng)時(shí)間為2h~ 5h〇
10. 如權(quán)利要求1~2任一所述的有機(jī)銥金屬配合物作為紅光有機(jī)電致磷光材料在有 機(jī)電致發(fā)光器件、EL冷光片或電化學(xué)池發(fā)光器件中的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明適用于有機(jī)電致發(fā)光材料領(lǐng)域，提供了一種有機(jī)銥金屬配合物及其制備方法和應(yīng)用。該有機(jī)銥金屬配合物其分子結(jié)構(gòu)通式如下所示，其中，R1、R2為相同或不同的烷基基團(tuán)。其制備方法包括：制備含銥氯橋二聚物；利用含銥氯橋二聚物進(jìn)行配體交換反應(yīng)制備分子結(jié)構(gòu)通式（Ⅰ）的有機(jī)銥金屬配合物。上述有機(jī)銥金屬配合物以1-(取代芴-2'-基)異喹啉為銥金屬配體主體結(jié)構(gòu)，在環(huán)金屬配體1-(取代芴-2'-基)異喹啉中芴環(huán)的9-C位上引入兩個(gè)相同或不同的烷基基團(tuán)，以2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮為輔助配體，使得該有機(jī)銥金屬配合物具有高的紅光色純度和發(fā)光效率。
【IPC分類】H01L51-54, C09K11-06, C07F15-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104628776
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310573391
【發(fā)明人】周明杰, 王平, 張娟娟, 馮小明
【申請(qǐng)人】海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2013年11月15日