[发明专利]一种铱类化合物的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机发光材料中的铱类材料的合成，特别是对铱类红光材料合成，主要是对传统方法的改进，改进的方法提高了收率，缩短了反应时间，有利于铱类材料的推广。

背景技术

近几年来，对有机电致发光器件进行了广泛研究和开发。在这种发光元件的基本结构中，含发光物质的层插在一对电极之间，通过施加电压到该元件上，可获得来自发光物质的光发射。

由于这种发光元件是自发光元件，因此它们相对于液晶显示器在高像素可见性和省去对背光需求的方面具有优势，由此例如被视为适合于平板显示元件。发光元件同样是高度优势的，因为它们是薄且重量轻的。非常高速的应答是这种元件的特征之一。

此外，由于可以以薄膜形式形成这种发光元件，因此可以提供平面光发射。因此，可容易地形成具有大面积的元件。这是难以采用以白炽灯和LED为代表的点光源或以荧光灯为代表的线性光源获得的特征。因此，发光元件还具有大的潜力作为可应用于照明的平面光源等。

通过有机化合物形成的激发态可以是单线态或三线态。来自单线态激发态(S^＊)的发射是荧光，而来自三线态激发态(T^＊)的发射被称为磷光。另外，认为发光元件内其统计生成比为S^＊∶T^＊＝1∶3。在将单线态激发态的能量转变为光发射的化合物中，在室温下没有观察到来自三线态激发态的发射，而仅仅观察到来自单线态激发态的发射。因此，认为使用荧光化合物的发光元件的内两字效率具有25％的理论极限，基于为1∶3的S^＊与T^＊之比。因此有机电致磷光材料是近来受人瞩目的一类材料，具有高的发光效率和发光亮度的有机电致发光材料，它通过引入重金属原子的方法，利用了室温下原本禁阻的三重态跃迁，从而使内部量子效率理论能够达到100％，是单一荧光材料的4倍(1、Cao Y.，Parker I.D.，Heeger J.，Nature，1999，397：414-417.2、Wohlgenann M.，et al.Nature，2001，409：494-497.)。有机电致磷光材料常用的重金属原子多为过渡金属，其中以铱的应用最广、研究最为详细，这是因为金属铱配合物具有高的效率、室温下较强的磷光发射以及可以通过配体结构的调整而调节发光波长使电致发光器件的颜色覆盖整个可见光区。因此设计研究合成新型高效的金属铱配合物，对开发磷光材料具有重大意义。

作为OLED三色显示，红光材料是应用最多的，主要是喹啉、异喹啉、吡嗪为主，其中乙酰丙酮及其衍生物占很大比例，三个相同的配体铱类材料合成也是由乙酰丙酮中间体转变的。目前文献报道的合成方法主要是乙二醇独乙醚或甲醚、碳酸钾反应24-48小时。这种方法反应时间长、收率低、副反应多等问题。

发明内容

针对红光在合成乙酰丙酮类红光存在的问题，本发明的发明人仔细分析了不同类型的红光材料，分析了红光材料反应机理，提出了改进方案。反应是通过碱作用下，乙酰丙酮失去质子，转变为烯醇式，再与氯桥反应，得到红光材料；其中乙酰丙酮与碳酸盐反应是异相反应，决定了整个反应的速度。氯桥在丙酮、乙醇、甲醇等溶剂中会与溶剂分子发生配位转变为溶液，乙酰丙酮的烯醇式会迅速与之发生反应，得到红光材料。传统方法合成在异相、高温条件下反应(130度以上)，乙酰丙酮与碳酸盐反应比较慢，氯桥比较稳定，也决定了反应速度，收率比较低。例如日本半导体株式会社报道的吡嗪类(CN101270133，CN102190653，因为配体反应比较弱，传统方法无法得到高收率产品(10-20％)，需要在超声波作用下，因此不适合工业应用。要解决产率低、反应时间长等问题，需要从氯桥和乙酰丙酮两个方法来解决，氯桥能解离，与溶剂分子形成配位分子，选择溶剂要与氯桥能形成配位分子；选择的碱能与溶剂为均相，不产生副反应，促进烯醇式的生成(II)，提高了反应速度。本发明的发明人在大量实验的基础上改进了传统合成方法。

有机金属铱类化合物的合成方法，包括两步独立的反应：(1)三卤化铱水合物A与中性配体B反应，生成带卤代桥的铱化合物：L2Ir(μ-X)2IrL2，L：代表由中性配体形成的二配位环状金属配体，(μ-X)：代表一个桥状卤素，(2)带卤代桥的铱化合物与稍微过量的配体C反应得到LX代表由配体C形成的另外一种配体；其特征在于：所述第一步反应包括如下步骤：，三卤化铱水合物、中性配体加入水溶性有机溶剂、水中，回流反应数小时，冷去、倒入水中，在水中加入一定的无机盐，过滤产物，得到带卤代桥的铱化合物：L2Ir(μ-X)2IrL2。