[发明专利]离子型阴极缓冲层分子型材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及醇溶性阴极缓冲层材料，特别涉及一种离子型阴极缓冲层分子型材料及其制备方法和应用。

背景技术

倒置结构的有机光电器件可避免使用低功函的金属作为阴极，有利于提高器件稳定性，因此，可适用于倒置光电器件的阴极缓冲层材料具有重要意义。

有机小分子阴极界面材料具有确定的化学结构、高纯度以及优良的合成、提纯重复性等优点，在传统有机光电器件中有非常好的应用。然而，大部分有机小分子阴极界面材料很难抵御弱极性溶剂的侵蚀，即旋涂活性层时易被部分或完全洗去，在倒置结构的有机光电器件中的应用受到了一定的限制。因此，设计、合成具有抵御弱极性溶剂侵蚀能力的有机小分子阴极界面材料显得尤为迫切。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的之一在于提供一种离子型阴极缓冲层分子型材料，可抵御弱极性溶剂的腐蚀。

本发明的目的之二在于提供上述离子型阴极缓冲层分子型材料的制备方法。

本发明的目的之三在于提供上述离子型阴极缓冲层分子型材料的应用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

离子型阴极缓冲层分子型材料，具有如下化学结构式：

其中，R₁，R₂为芳基或稠环芳基，m＝0～17，当n＝0时，R₃、R₄为碳数为1～18的烷基链，R₅为与铵根离子直接相连的含烷基链的反离子，当n＝1时，R₃、R₄、R₅为碳数为1～18的烷基链，X^–是阴离子；

或者，离子型阴极缓冲层分子型材料具有如下化学结构式：

其中，R₁为芳基或稠环芳基；R₂为氮杂环，并已形成离子盐；当n＝0时，氮杂环通过烷基链与反离子直接相连，当n＝1时，氮杂环上连接碳数为1–18的烷基链，X^–是阴离子，r＝1～2。

所述R₁为如下结构单元的任一种：

其中，R6，R7从碳数为1–18的烷基链或烷氧基链中选择或为如下结构单元的任一种：

其中，R8，R9为碳数为1～18的烷基链。

所述R₂为如下结构单元的任一种：

当n＝0时，R₃、R₄为碳数为1～18的烷基链，所述R₅为如下结构单元的任一种：

当n＝1时，所述X^–具有如下结构单元中的一种：

所述的离子型阴极缓冲层分子型材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)以氯化二苯基膦作为反应原料，通过正丁基锂低温反应引入到基团R₁上，再通过双氧水氧化得到含溴的已氧化的目标产物，其中，对于R₆，R₇，可通过甲烷磺酸对芴酮进行催化引入芳基、稠环芳基，或通过氢氧化钾对芴进行催化引入碳数为1～18的烷基链或烷氧基链；

(2)以步骤(1)所得的含溴的已氧化的目标产物，通过钯催化剂的作用，与联硼酸频那醇酯反应，得到含硼酸酯的目标产物；

(3)基团R₂作为反应原料，通过与含叔胺的且一端带氯的烷基链反应，得到含胺基的目标产物；

或者，基团R₂先通过碳酸钾与两端带溴的烷基链反应，得到烷基链一端带溴的目标产物，再通过碳酸钾与含有仲胺的烷基链反应得到目标产物；

(4)以步骤(2)所得的含硼酸酯的目标产物与步骤(3)所得的目标产物，通过钯催化偶联反应，得到同时含有磷氧基团及胺基的目标产物；

或者，以步骤(2)所得的含硼酸酯的目标产物与含溴的氮杂环反应，得到中性的目标产物；

当n＝0时，步骤(4)之后进行以下步骤：

(5)以步骤(4)所得的目标产物，通过与1,3-磺内酯反应，得到离子型阴极缓冲层分子型材料；

当n＝1时，步骤(4)之后进行以下步骤：

(6)以步骤(4)所得的目标产物，通过与溴烃烷反应，得到阴离子为溴离子的目标产物；