[发明专利]含有吡啶和嘧啶的杂化有机材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及有机电致发光材料领域，具体涉及含有吡啶和嘧啶的杂化有机材料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31 lm/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

为了克服现有技术存在的上述不足，本发明的目的之一是提供含有吡啶和嘧啶的杂化有机材料，该材料为具有空穴和激子阻挡能力的电子传输材料。

本发明的目的之二是提供所述含有吡啶和嘧啶的杂化有机材料的制备方法。

本发明的目的之三是提供所述含有吡啶和嘧啶的杂化有机材料有机电致发光二极管上的应用。

本发明的技术方案如下：

一种含有吡啶和嘧啶的杂化有机材料，具有如下化学结构：

其中R₁为如下结构式之一：

当R₁为苯基时，R₂为如下结构式之一：

当R₁为吡啶时，R₂为如下结构式之一：

R₃为如下结构式之一：

R₁，R₂及R₃中至少有一个是吡啶基。

上述含有吡啶和嘧啶的杂化有机材料的制备方法，包括如下具体步骤：

(1)制备2-氯-4，6-二(3，5-二氯代苯基)嘧啶：在氮气或氩气气氛下向反应瓶中加入2，4，6-三氯代嘧啶、3，5二氯代苯硼酸、2M碳酸钾水溶液、三苯基磷氯化钯和乙腈，50摄氏度加热条件下搅拌反应12～24小时；反应结束后，自然冷却，用氯仿萃取反应液；萃取产物用柱层析纯化，得到2-氯-4，6-二(3，5-二氯苯基)嘧啶；

(2)制备4，6-二(3，5-二氯代苯基)-2-(3-吡啶基)嘧啶：在氮气或氩气气氛下向反应瓶中加入2-氯-4，6-二(3，5-二氯苯基)嘧啶、吡啶硼酸或吡啶硼酸酯、2M碳酸钾水溶液、三苯基磷氯化钯和1，4-二氧六环，加热回流条件下搅拌反应12～24小时；反应结束后，自然冷却，用氯仿萃取反应液；萃取产物用柱层析纯化，得到4，6-二(3，5-二氯代苯基)-2-(3-吡啶基)嘧啶；

(3)将上述得到的中间产物4，6-二(3，5-二氯代苯基)-2-(3-吡啶基)嘧啶与吡啶硼酸或吡啶硼酸酯、磷酸钾、三环己基磷、1，4-二氧六环混合，在(三)二亚苄基丙酮二钯催化下偶联反应得到目标产物。

上述含有吡啶和嘧啶的杂化有机材料在有机电致发光二极管电子传输层上的应用。