[go: up one dir, main page]

TWI465435B - ６Ｈ－茚並［２，１－ｂ］喹啉衍生物及其有機發光二極體 - Google Patents

６Ｈ－茚並［２，１－ｂ］喹啉衍生物及其有機發光二極體 Download PDF

Info

Publication number
TWI465435B
TWI465435B TW102110241A TW102110241A TWI465435B TW I465435 B TWI465435 B TW I465435B TW 102110241 A TW102110241 A TW 102110241A TW 102110241 A TW102110241 A TW 102110241A TW I465435 B TWI465435 B TW I465435B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
substituted
unsubstituted
group
indolo
emitting diode
Prior art date
Application number
TW102110241A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201437198A (zh
Inventor
Chien Hong Cheng
Chin Hsien Chen
Lun Chia Hsu
Yu Wei Chang
Ching Lin Chan
Original Assignee
Nat Univ Tsing Hua
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nat Univ Tsing Hua filed Critical Nat Univ Tsing Hua
Priority to TW102110241A priority Critical patent/TWI465435B/zh
Priority to US13/913,610 priority patent/US9184396B2/en
Publication of TW201437198A publication Critical patent/TW201437198A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI465435B publication Critical patent/TWI465435B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D221/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom, not provided for by groups C07D211/00 - C07D219/00
    • C07D221/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom, not provided for by groups C07D211/00 - C07D219/00 condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D221/04—Ortho- or peri-condensed ring systems
    • C07D221/18—Ring systems of four or more rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D401/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom
    • C07D401/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing three or more hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H10K85/636—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising heteroaromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)

Description

6 H -茚並[2,1- b ]喹啉衍生物及其有機發光二極體
本發明是關於一種化合物及其有機發光二極體，尤其是一種6H -茚並[2,1-b ]喹啉衍生物及其有機發光二極體。
有機發光二極體(Organic light-emitting diode,OLED)為應用有機材料或有機半導體材料製作之發光元件，其工作原理為電洞及電子分別在電洞傳輸材料及電子傳輸材料中傳遞至發光層中，進行電子電洞再結合以形成激子，激子再進行能量的轉移以發光，其顏色受發光材料所控制。有機發光二極體具有自發光、廣視角(>170°)、反應時間短(~μs)、高對比、高效率、省電、高亮度、低操作電壓(3-10V)、更輕薄(<2 mm)、可撓曲性等優點，因此近年來備受矚目。
電洞和電子之再結合而產生的激子可具有三重態(triplet state)或單重態(singlet state)之自旋態(spin state)。由單重態激子(singlet exciton)所產生的發光為螢光(fluorescence)，而由三重態激子(triplet exciton)所產生的發光為磷光(phosphorescence)。磷光的發光效率是螢光的三倍，藉由引入重金屬在發光體結構中，造成強烈的自旋軌道耦合(spin-orbital coupling)，進而使得單重態及三重態激發狀態之間的混合，以致於原件的內部量子效率(internal quantum efficiency,IQE)可大幅提升至100%，因此近年來有機發光二極體多採用發磷光的金屬錯合物做為發光層中的磷光摻雜劑。此外，在發光層中通常會以掺雜技術的製程，將發光材料掺雜在主體發光材料中，以抑制發光材料自我淬息的發生，因此，主體發光材料的開 發為相當重要的一個課題，主體發光材料必須具備易捕捉載子、能量轉移特性佳、高熱穩定性、合適的單重態及三重態能隙。然而，由於上述條件相當難以完全符合，因此有機發光二極體在主體發光材料的開發上仍有很大改善的空間。
綜合上述，開發新穎的主體發光材料是目前亟需努力的目標。
本發明之目的為提供一種新穎化合物，其具有高熱穩定度。
依據本發明一實施例，一種6H -茚並[2,1-b ]喹啉衍生物，其具有化學式(I)： ，其中Ar1 及Ar2 係選自取代或非取代之芳基及取代或非取代之雜芳基所組成的群組；以及R1 至R9 係獨立選自氫、鹵素、氰基、胺基、取代或非取代之C1 -C10 烷基、取代或非取代之C2 -C10 烯基、取代或非取代之C2 -C10 炔基、取代或非取代之C3 -C20 環烷基、取代或非取代之C3 -C20 環烯基、取代或非取代之C1 -C20 雜環烷基、取代或非取代之C1 -C20 雜環烯基、取代或非取代之芳基及取代或非取代之雜芳基所組成的群組。
本發明之另一目的為提供具有高效率元件表現的有機發光二極體。
依據本發明另一實施例，一種有機發光二極體，包括一陰 極、一陽極以及設置於陰極及陽極之間的一發光層，其中發光層包含上述的6H -茚並[2,1-b ]喹啉衍生物。
以下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。
1‧‧‧陽極
2‧‧‧陰極
3‧‧‧發光層
4‧‧‧電洞傳輸層
5‧‧‧電子傳輸層
6‧‧‧電洞阻擋層
8‧‧‧電子注入層
9‧‧‧電子阻擋層
圖1為示意圖顯示具有6H -茚並[2,1-b ]喹啉衍生物的發光元件結構。
本案之6H-茚並[2,1-b]喹啉衍生物可由下列代表式所代表：
其中Ar1 及Ar2 係選自取代或非取代之芳基及取代或非取代之雜芳基所組成的群組，R1 至R17 係獨立選自氫、鹵素、氰基、胺基、取代或非取代之C1 -C10 烷基、取代或非取代之C2 -C10 烯基、取代或非取代之C2 -C10 炔基、取代或非取代之C3 -C20 環烷基、取代或非取代之C3 -C20 環烯基、取代或非取代之C1 -C20 雜環烷基、取代或非取代之C1 -C20 雜環烯基、取代或非取代之芳基及取代或非取代之雜芳基所組成的群組。
在此「芳基」指的是具有一或多個芳香環之碳氫基團。芳基 基團範例包括苯基(phenyl,Ph)、亞苯基(phenylene)、萘基(naphthyl)、亞萘基(naphthylene)、芘基(pyrenyl)、蒽基(anthryl)、及菲基(phenanthryl)。「雜芳基」指的是具有一或多個芳香環之碳氫基團，且該芳香環包含至少一雜原子(例如，氮、氧或硫)。雜芳基基團範例可包括呋喃基(furyl)、亞呋喃基(furylene)、茀基(fluorenyl)、吡咯基(pyrrolyl)、噻吩基(thienyl)、噁唑基(oxazolyl)、咪唑基(imidazolyl)、噻唑基(thiazolyl)、吡啶基(pyridyl)、嘧啶基(pyrimidinyl)、喹唑啉基(quinazolinyl)、喹啉基(quinolyl)、異喹啉基(isoquinolyl)及吲哚基(indolyl)。
在此應註明的是烷基、烯基、炔基、環烷基、環烯基、雜環烷基、雜環烯基、芳基、以及雜芳基可包括經取代及未經取代之基團。
可能取代於環烷基、環烯基、雜環烷基、雜環烯基、芳基、以及雜芳基之取代基包含但不受限於C1 -C10 烷基、C2 -C10 烯基、C2 -C10 炔基、C3 -C20 環烷基、C3 -C20 環烯基、C1 -C20 雜環烷基、C1 -C20 雜環烯基、C1 -C10 烷氧基、芳基、芳氧基、雜芳基、雜芳氧基、胺基、C1 -C10 烷胺基、C1 -C20 二烷胺基、芳胺基、二芳胺基、C1 -C10 烷基磺胺(C1 -C10 alkylsulfonamino)、芳基磺胺(arylsulfonamino)、C1 -C10 烷基亞胺(C1 -C10 alkylimino)、芳基亞胺(arylimino)、C1 -C10 烷基磺亞胺(C1 -C10 alkylsulfonimino)、芳基磺亞胺(arylsulfonimino)、氫氧基、鹵素、硫代基(thio)、C1 -C10 烷硫基、芳硫基、C1 -C10 烷磺醯基(alkylsulfonyl)、芳磺醯基(arylsulfonyl)、醯基胺(acylamino)、胺基醯(aminoacyl)、胺基硫醯(aminothioacyl)、醯胺基(amido)、脒基(amidino)、胍基(guanidine)、脲基(ureido)、硫脲基(thioureido)、腈基、硝基、亞硝基、疊氮基(azido)、醯基、硫醯基、醯氧基(acyloxy)、羧基、及羧酸酯等。另一方面，可能取代於烷基、烯基、或炔基之取代基包含除C1 -C10 烷基外之上述所有取代基。環烷基、環烯基、雜環烷基、雜環烯基、芳基、及雜芳基亦可互相稠合(fused)。
請參照表一顯示本案之具體實施例化合物。以下揭示本發明之化合物之合成方式。
化合物合成
首先利用兩次親核性加成反應再利用非金屬催化的伊頓(Eaton)試劑反應與不同的苯胺類芳香環(例如咔唑或三苯胺)分別在不同當量下進行反應而得。接著直接與苯胺類芳香環與起始衍生物在伊頓試劑下直接反應而得產物。
10-苯基-11H-茚並[1,2-b]喹啉-11-酮 (10-phenyl-11H-indeno[1,2-b]quinolin-11-one)之製備
本案之6H-茚並[2,1-b]喹啉衍生物可由下列方式製備。利用非金屬催化的Friedländer反應得到高產率的含喹啉和酮起始衍生物。將起始物1H-茚-1,3(2H)-二酮(1H-indene-1,3(2H)-dione)(307 mg,1.00 mmol)、2-氨基二苯甲酮(2-aminobenzophenone)(400 mg,2.00 mmol)、二苯基磷酸酯(diphenyl phosphate)(DPP,751 mg,3.00 mmol)和剛蒸餾出間-甲酚(m -cresol)(1.0 mL)加入至圓底瓶中在氮氣下加熱至140度反應12小時。反應完成後，加入10%三乙胺/甲醇之後過濾沉澱物，並以正己烷/乙酸乙酯=10：1比例進行管柱層析得到黃色產物10-苯基-11H-茚並[1,2-b]喹啉-11-酮(10-phenyl-11H-indeno[1,2-b]quinolin-11-one)249 mg，產率為81.3%。
1 H NMR(400 MHz,CDCl3 ,δ)：7.39-7.50(m,4H),7.54-7.56(m,3H),7.64-7.75(m,4H),8.10-8.15(m,2H)；13 C NMR(100 MHz,CDCl3 ,δ)：121.7,122.8,1238,127.0,127.7,128.1,128.6,128.9,129.3,129.9,131.6,131.7,132.9135.3137.5,143.3,148.1,150.4,162.0,190.3；HRMS(EI,m/z)：[M + ]calcd for C22 H13 NO,307.0997；found,307.1001.
10-苯基-11,11-bis(9-苯基-9H-咔唑-3-yl)-11H-茚並[1,2-b]喹啉 (10-phenyl-11,11-bis(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)-11H-indeno[1,2-b]quinoline)之製備
利用非金屬催化的伊頓試劑反應與不同的苯胺類芳香環(例如咔唑或三苯胺)分別在不同當量下進行親核性加成反應而得本發明之化合物。將起始物10-苯基-11H-茚並[1,2-b]喹啉-11-酮(10-phenyl-11H-indeno[1,2-b]quinolin-11-one)(860 mg,2.80 mmol)和9-苯基-9H-咔唑(9-phenyl-9H-carbazole)(1500 mg,6.10 mmol)置於圓底瓶中，以5毫升二氯甲烷溶解並緩緩滴入800微升伊頓試劑後，攝氏100度下反應十二小時。反應完成後，以20毫升二氯甲烷和碳酸氫鈉水溶液萃取三次，之後以硫酸鎂對有機層除水並濃縮，最後昇華純化得產物10-苯基-11,11-bis(9-苯基-9H-咔唑-3-yl)-11H-茚並[1,2-b]喹啉(10-phenyl-11,11-bis(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)-11H-indeno[1,2-b]quinoline)1820 mg，產率為83.8%。
1 H NMR(400 MHz,CDCl3 ,δ)：6.59(d,1H,J =7.6 Hz),6.82(dd,2H,J =7.6,7.2 Hz),7.04-7.18(m,4H),7.22-7.26(m,1H),7.28-7.46(m,6H),7.52-7.59(m,4H),7.67-7.73(m,2H),7.79(d,1H,J =7.6 Hz),8.27(d,1H,J =8.0 Hz),8.33(d,1H,J =7.2 Hz)；13 C NMR(100 MHz,CDCl3 ,δ)：64.1, 109.0,109.7,119.7,120.6,120.9,121.9,122.7,123.4,125.6,125.7,125.8,126.5,126.8,127.1,127.3,127.4,127.5,127.7,128.6,128.9,129.1,129.7,129.8,131.2,135.0,135.2,137.7,137.9,139.5,141.0,141.5,145.2,148.6,157.2,161.0；HRMS(EI,m/z)：[M + ]calcd for C58 H37 N3 ,775.2987；found,775.2993.Anal.calcd.for C58 H37 N3 ：C 89.78,H 4.81,N 5.42；found：C 89.22,H 4.99,N 5.46.
請參照上述反應式將起始物10-苯基-11H-茚並[1,2-b]喹啉-11-酮(10-phenyl-11H-indeno[1,2-b]quinolin-11-one)(860 mg,2.80 mmol)和4-甲基-N-苯基-N-(p-甲苯基)苯胺(4-methyl-N-phenyl-N-(p-tolyl)aniline)(1668 mg,6.10 mmol)置於圓底瓶中，以5毫升二氯甲烷溶解並緩緩滴入800微升伊頓試劑後，攝氏100度下反應十二小時。反應完成後，以20毫升二氯甲烷和碳酸氫鈉水溶液萃取三次，之後以硫酸鎂對有機層除水並濃縮，最後昇華純化得產物4,4'-(10-苯基-11H-茚並[1,2-b]喹啉-11,11-二基)雙(N,N-di-p-甲苯基苯胺)(4,4'-(10-phenyl-11H-indeno[1,2-b]quinoline-11,11-diyl)bis(N,N-di-p-tolylaniline))2050 mg，產率為87.6%。
1 H NMR(400 MHz,CDCl3 ,δ)：2.26(s,12H),6.63-6.75(m,10H),6.90(d,8H,J =8.0 Hz),7.00(d,8H,J =7.6 Hz),7.15(dd,2H,J =8.0,7.6 Hz),7.26-7.35(m,4H),7.36(dd,1H,J =7.6,7.2 Hz),7.42(dd,1H,J =8.0,7.2 Hz),7.66(ddd,1H,J =7.6,7.2,0.8 Hz),8.20(d,1H,J =7.6 Hz),8.25(d,1H,J =7.2 Hz)；13 C NMR(100 MHz,CDCl3 ,δ)：20.7,62.8,121.8,122.0,124.2,125.6,126.4,127.4,127.5,127.6,128.5,129.0,129.5,129.7,130.1,131.1, 132.2,135.2,136.1,138.0,141.0,144.5,145.3,146.3,148.5,156.2,160.7；HRMS(EI,m/z)：[M + ]calcd for C61 H47 N3 ,835.3926；found,835.3934.Anal.calcd.for C61 H47 N3 ：C 89.13,H 5.76,N 5.11；found：C 89.42,H 5.75,N 4.71.
10,11-二苯基-11H-茚並[1,2-b]喹啉-11-醇 (10,11-diphenyl-11H-indeno[1,2-b]quinolin-11-ol)之製備
將起始物10-苯基-11H-茚並[1,2-b]喹啉-11-酮(10-phenyl-11H-indeno[1,2-b]quinolin-11-one)(3.07 g,10.0 mmol)溶於100毫升無水四氫呋喃後，緩緩滴入1M的苯基溴化鎂(phenylmagnesium bromide)(20 ml,20.0 mmol)後並於室溫下反應二十四小時。反應完成後以飽和氯化銨水溶液終止反應，待沉澱析出後直接過濾得產物10,11-二苯基-11H-茚並[1,2-b]喹啉-11-醇(10,11-diphenyl-11H-indeno[1,2-b]quinolin-11-ol)3.47 g，產率為90.0%。
HRMS(EI,m/z)：[M + ]calcd for C28 H19 NO,385.1467；found,385.1472.
10,11-二苯基-11-(9-(p-甲苯基)-9H-咔唑-3-yl)-11H-茚並[1,2-b]喹啉 (10,11-diphenyl-11-(9-(p-tolyl)-9H-carbazol-3-yl)-11H-indeno[1,2-b]quinoline)之製備
將起始物10,11-二苯基-11H-茚並[1,2-b]喹啉-11-醇(10,11-diphenyl-11H-indeno[1,2-b]quinolin-11-ol)(385 mg,1.00 mmol)和9-(p-甲苯基-9H-咔唑(9-(p-tolyl)-9H-carbazole)(291 mg,1.20 mmol)置於圓底瓶中，以5毫升二氯甲烷溶解並緩緩滴入286微升伊頓試劑後，攝氏100度下反應十二小時。反應完成後，以8毫升二氯甲烷和碳酸氫鈉水溶液萃取三次，之後以硫酸鎂對有機層除水並濃縮，最後昇華純化得產物10,11-二苯基-11-(9-(p-甲苯基)-9H-咔唑-3-yl)-11H-茚並[1,2-b]喹啉(10,11-diphenyl-11-(9-(p-tolyl)-9H-carbazol-3-yl)-11H-indeno[1,2-b]quinoline)521 mg，產率為83.4%。
1 H NMR(400 MHz,CDCl3 ,δ)：2.44(s,3H),6.55(d,1H,J =8.0 Hz),6.69(d,1H,J =7.6 Hz),6.83(dd,1H,J =7.6,7.2 Hz),7.25-7.47(m,20H),7.60(d,1H,J =1.2 Hz),7.70(ddd,1H,J =8.4,7.6,20 Hz),7.81(d,1H,J =7.6 Hz),8.29(d,1H,J =8.4 Hz),8.34(d,1H,J =7.6 Hz)；13 C NMR(100 MHz,CDCl3 ,δ)：21.2,64.0,108.9,109.7,129.5,120.5,120.9,121.9,122.5,123.2,125.6,125.7,126.4,126.5,126.6,126.9,127.3,127.4,127.5,127.6,127.7,128.5,128.8,128.9,129.1,129.6,129.7,130.4,131.2,134.2,134.9,135.0,137.2,138.0,139.6,141.0,141.2,143.8,145.1,148.6,156.7,160.8；HRMS(EI,m/z)：[M + ]calcd for C47 H32 N2 ,624.2565；found,624.2557.Anal.calcd.for C47 H32 N2 ：C 90.35,H 5.16,N 4.48；found：C 89.85,H 5.49,N 4.11.
11,11'-(9-(p-甲苯基)-9H-咔唑-3,6-二基)雙(10,11-二苯基-11H-茚並[1,2-b]喹啉) (11,11'-(9-(p-tolyl)-9H-carbazole-3,6-diyl)bis(10,11-diphenyl-11H-indeno[1,2-b]quinoline))之製備
本發明之產物可以直接與苯胺類芳香環與起始衍生物在伊頓試劑下直接反應而得。在一實施例中，將起始物10,11-二苯基-11H-茚並[1,2-b]喹啉-11-醇(10,11-diphenyl-11H-indeno[1,2-b]quinolin-11-ol)(963 mg,2.50 mmol)和9-(p-甲苯基)-9H-咔唑(9-(p-tolyl)-9H-carbazole)(257 mg,1.00 mmol)置於圓底瓶中，以10毫升二氯甲烷溶解並緩緩滴入三氟甲磺酸(0.27 ml,3.00 mmol)後，攝氏140度下反應十二小時。反應完成後，以50毫升乙酸乙酯和碳酸氫鈉水溶液萃取三次，之後以硫酸鎂對有機層除水並濃縮，最後昇華純化得產物11,11'-(9-(p-甲苯基)-9H-咔唑-3,6-二基)雙(10,11-二苯基-11H-茚並[1,2-b]喹啉)(11,11'-(9-(p-tolyl)-9H-carbazole-3,6-diyl)bis(10,11-diphenyl-11H-indeno[1,2-b]quinoline))670 mg，產率為67.6%。
1 H NMR(400 MHz,CDCl3 ,δ)：2.41(s,3H),6.46-6.52(m,3H),6.60(d,1H,J =6.0 Hz),6.73-682(m,4H),6.87-7.10(m,17H),7.19-7.35(m,14H),7.39-7.45(m,2H),7.65-7.70(m,2H),8.22-8.33(m,3H)；13 C NMR(100 MHz,CDCl3 ,δ)：21.1,63.9,108.7,108.9,120.9,121.0,121.8,122.4,122.5,125.6,125.7,126.3,126.4,126.5,126.8,126.9,127.2,127.3,127.3,127.4,127.5,127.7,127.8,128.4,128.5,128.7,128.8,128.9,129.2,129.5,129.6,139.9,139.3,139.3,131.2,131.3,133.7,134.0,134.7,134.8,134.9,135.0,137.1,138.0,139.7,139.8,140.9,141.0,143.7,143.9,145.1,145.2,148.5,156.6,156.7,160.6,160.7；HRMS(EI,m/z)：[M + ]calcd for C75 H49 N3 ,991.3926；found,991.3933.Anal.calcd.for C75 H49 N3 ：C 90.79,H 4.98,N 4.23；found：C 90.30,H 4.69,N 4.23.
4-(10,11-二苯基-11H-茚並[1,2-b]喹啉-11-yl)-N,N-二-p-甲苯基苯胺 (4-(10,11-diphenyl-11H-indeno[1,2-b]quinolin-11-yl)-N,N-di-p-tolylaniline)之製備
將起始物10,11-二苯基-11H-茚並[1,2-b]喹啉-11-醇(10,11-diphenyl-11H-indeno[1,2-b]quinolin-11-ol)(385 mg,1.00 mmol)和4-甲基-N-苯基-N-(p-甲苯基)苯胺(4-methyl-N-phenyl-N-(p-tolyl)aniline)(328 mg,1.20 mmol)置於圓底瓶中，以10毫升二氯甲烷溶解並緩緩滴入三氟甲磺酸(0.13 ml,1.50 mmol)後，攝氏140度下反應十二小時。反應完成後，以50毫升乙酸乙酯和碳酸氫鈉水溶液萃取三次，之後以硫酸鎂對有機層除水並濃縮，最後昇華純化得產物4-(10,11-二苯基-11H-茚並[1,2-b]喹啉-11-yl)-N,N-二-p-甲苯基苯胺(4-(10,11-diphenyl-11H-indeno[1,2-b]quinolin-11-yl)-N,N-di-p-tolylaniline)575 mg，產率為89.7%。
1 H NMR(400 MHz,CDCl3 ,δ)：2.66(s,6H),6.59-6.70(m,6H),6.97(d,4H,J =7,6 Hz),7.20-7.26(m,10H),7.28-7.46(m,7H),7.68(dd,1H,J =6.8,2.0 Hz),8.22(d,1H,J =8.4 Hz),8.26(d,1H,J =7.6 Hz)；13 C NMR(100 MHz,CDCl3 ,δ)：20.8,63.3,121.8,121.9,124.2,125.6,125.7,126.4,127.5,127.6,127.7,127.8,128.4,128.6,129.0,129.1,129.5,129.6,129.7,130.0,131.1,132.2,135.1,135.7,138.0,140.8,143.4,144.8,145.3,146.3,148.6,156.2,160.7；HRMS(EI,m/z)：[M + ]calcd for C48 H36 N2 ,640.2878；found,640.2880.Anal.calcd.for C48 H36 N2 ：C 89.97,H 5.66,N 4.37；found：C 89.70,H 5.42,N 3.98.
4-(10,11-二苯基-11H-[1,2-b]喹啉-11-yl)-N-(4-(10,11-二苯基-11H-茚並[1,2-b]喹啉-11-yl)苯基)-N-(p-甲苯基)苯胺 (4-(10,11-diphenyl-11H-[1,2-b]quinolin-11-yl)-N-(4-(10,11-diphenyl-11H-ind eno[1,2-b]quinolin-11-yl)phenyl)-N-(p-tolyl)aniline)之製備
將起始物10,11-二苯基-11H-茚並[1,2-b]喹啉-11-醇(10,11-diphenyl-11H-indeno[1,2-b]quinolin-11-ol)(385 mg,2.50 mmol)和4-甲基-N,N-二苯基苯胺(4-methyl-N,N-diphenylaniline)(259 mg,1.00 mmol)置於圓底瓶中，以10毫升二氯甲烷溶解並緩緩滴入三氟甲磺酸(0.27 ml,3.00 mmol)後，攝氏140度下反應十二小時。反應完成後，以50毫升乙酸乙酯和碳酸氫鈉水溶液萃取三次，之後以硫酸鎂對有機層除水並濃縮，最後昇華純化得產物4-(10,11-二苯基-11H-[1,2-b]喹啉-11-yl)-N-(4-(10,11-二苯基-11H-茚並[1,2-b]喹啉-11-yl)苯基)-N-(p-甲苯基)苯胺(4-(10,11-diphenyl-11H-[1,2-b]quinolin-11-yl)-N-(4-(10,11-diphenyl-11H-indeno[1,2-b]quinolin-11-yl)phenyl)-N-(p-tolyl)aniline)699mg，產率為70.3%。
1 H NMR(400 MHz,CDCl3 ,δ)：6.66(d,2H,J =7.6 Hz),6.99(d,4H,J =8.0 Hz),7.05-7.17(m,7H),7.27-7.40(m,4H,J =7.2 Hz),7.48(t,1H),7.72(dd,1H,J =8.0,6.4 Hz),8.33(d,1H,J =7.6 Hz),8.38(d,1H,J =7.6 Hz)；13 C NMR(100 MHz,CDCl3 ,δ)：20.8,63.3,121.9,122.4,122.5,123.4,124.5,125.6,125.7,126.4,127.4,127.5,127.6,128.1,128.4,128.5,128.6,128.7,129.0,129.2,129.6,129.7,129.8,129.0,130.0,131.2,132.5,132.6,135.0,135.1,136.2,137.9,140.7,143.2,143.3,144.9,146.0,148.6,156.0,156.1,160.7；HRMS(EI,m/z)：[M + ]calcd for C75 H51 N3 ,993.4083；found,993.4075.Anal.calcd.for C75 H51 N3 ：C 90.60,H 5.17,N 4.23；found：C 86.82,H 5.29,N 408.
10,11,11-三苯基-11H-茚並[1,2-b]喹啉 (10,11,11-triphenyl-11H-indeno[1,2-b]quinoline)之製備
將起始物10,11-二苯基-11H-茚並[1,2-b]喹啉-11-醇(10,11-diphenyl-11H-indeno[1,2-b]quinolin-11-ol)(385 mg,1.00 mmol)和苯(1430 mg,18.31 mmol)置於圓底瓶中並緩緩滴入三氟甲磺酸(0.09 ml,1.10 mmol)後，攝氏140度下反應十二小時。反應完成後，以50毫升乙酸乙酯和碳酸氫鈉水溶液萃取三次，之後以硫酸鎂對有機層除水並濃縮，最後昇華純化得產物10,11,11-三苯基-11H-茚並[1,2-b]喹啉(10,11,11-triphenyl-11H-indeno[1,2-b]quinoline)281 mg，產率為91.7%。
1 H NMR(400 MHz,CDCl3 ,δ)：6.57(d,2H,J =6.8 Hz),6.88-6.91(m,4H),6.99-7.12(m,9H),7.21-7.25(m,2H),7.28-7.36(m,2H),7.40-7.44(m,1H),7.64-7.70(m,1H),8.22(d,1H,J =7.6 Hz),8.27(d,1H,J =7.6 Hz)；13 C NMR(100 MHz,CDCl3 ,δ)：6.38,121.9,125.5,125.7,126.4,127.2,127.3,127.6,127.8,128.4,128.5,128.7,129.0,129.2,129.6,131.2,135.0,138.1,140.4,143.0,145.0,148.6,156.0,160.7；HRMS(EI,m/z)：[M + ]calcd for C34 H23 N,445.1830；found,445.1825.Anal.calcd.for C34 H23 N：C 91.65,H 5.20,N 3.14；found：C 91.50,H 5.15,N 2.72.
請參照表一顯示6H-茚並[2,1-b]喹啉衍生物主體材料之性質，其中CBP(4,4'-Bis(N-carbazolyl)-1,1'-biphenyl)為對照組。相較於CBP，本發明之6H-茚並[2,1-b]喹啉衍生物具有較高的玻璃轉移溫度，因此具有較高的熱穩定性。此外，本發明之化合物可利用不同的電洞傳輸基團的取代，同時並不改變其三重態能階約2.58eV，同步適用於紅橘綠色元件。
此外，請參照圖1，圖1為示意圖顯示具有6H-茚並[2,1-b]喹啉衍生物的發光元件結構之一實施例。發光元件結構具有設置於陽極1及陰極2之間包含化合物的發光層3。發光層3係將發光材料摻雜至主體發光材料中所構成。發光元件結構還包括從陽極1上方依序形成之電洞傳輸層4、電子阻擋層9、發光層3、電洞阻擋層6、電子傳輸層5及電子注入層8。其中，各層之實際厚度與圖中所顯示之尺寸並無關係。其中，本發光元件之電子阻擋層9、電洞阻擋層6及電子注入層8為選擇性包含。其中6H-茚並[2,1-b]喹啉衍生物可為發光層之一主體發光材料或一摻雜物。
舉例而言，本發明之有機發光二極體為一紅色磷光有機發光二極體、一綠色磷光有機發光二極體或一橘色磷光有機發光二極體。
例示之電致發光裝置結構
所形成的裝置結構之中，ITO做為基板，測試的電 極材料包括LiF/Al；測試的發光材料包括Ir(piq)3(Iridium(III)tris(1-phenyl-isoquinolinato-C2,N)、Ir(ppy)3 (Iridium(III)Tris[2-phenylpyridinato-C2,N])、Ir(pq)3 (Iridium(III)tris[2-phenyl)-' C(quinolinyl-' N))；測試的電子傳輸層包括BCP(2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-[1,10]phenanthroline)及Alq3 (tris(8-hydroxyquinoline)aluminum(III)，其可做為電洞阻擋層或者同時做為電洞阻擋層及電子傳輸層。測試的電洞傳輸層包括NPB(4,4’-bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl-amino]bipheny)及TCTA(4,4’,4”-tri(N-carbazolyl)triphenylamine))，其可做為電子阻擋層或者同時做為電子阻擋層及電洞傳輸層。
裝置效能之比較
請參照表三至表十一，其顯示綠、橘、紅光之發光元件。其中應註明的是本發明之化合物所成的發光元件，在500nit下可得到較長的紅色和橘色元件壽命(T75 )。
綜合上述，本發明之6H -茚並[2,1-b]喹啉衍生物具有高熱穩定性之優勢，並可應用於有機發光二極體之發光層，以達成高效率元件表現。
以上所述之實施例僅係為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。
1‧‧‧陽極
2‧‧‧陰極
3‧‧‧發光層
4‧‧‧電洞傳輸層
5‧‧‧電子傳輸層
6‧‧‧電洞阻擋層
8‧‧‧電子注入層
9‧‧‧電子阻擋層

Claims (10)

  1. 一種6H -茚並[2,1-b ]喹啉(6H -indeno[2,1-b ]quinoline)衍生物，其具有化學式(I)： 其中Ar1 及Ar2 係選自取代或非取代之芳基及取代或非取代之雜芳基所組成的群組；以及R1 至R9 係獨立選自氫、鹵素、氰基、胺基、取代或非取代之C1 -C10 烷基、取代或非取代之C2 -C10 烯基、取代或非取代之C2 -C10 炔基、取代或非取代之C3 -C20 環烷基、取代或非取代之C3 -C20 環烯基、取代或非取代之C1 -C20 雜環烷基、取代或非取代之C1 -C20 雜環烯基、取代或非取代之芳基及取代或非取代之雜芳基所組成的群組。
  2. 如請求項1所述的6H -茚並[2,1-b ]喹啉衍生物，其具有化學式(II)： ，其中R10 至R14 係獨立選自氫、鹵素、氰基、胺基、取代或非取代之C1 -C10 烷基、取代或非取代之C2 -C10 烯基、取代或非取代之C2 -C10 炔基、取代或非取代之C3 -C20 環烷基、取代或非取代之C3 -C20 環烯基、取代或非取代之C1 -C20 雜環烷基、取代或非取代之C1 -C20 雜環烯基、取代或非取代之芳基及取代或非取代之雜芳基所組成的群組。
  3. 如請求項1所述的6H -茚並[2,1-b ]喹啉衍生物，其具有化學式(III)：
  4. 如請求項1所述的6H -茚並[2,1-b ]喹啉衍生物，其具有化學式(IV)： ，其中R10 至R14 係獨立選自氫、鹵素、氰基、胺基、取代或非取代之C1 -C10 烷基、取代或非取代之C2 -C10 烯基、取代或非取代之C2 -C10 炔基、取代或非取代之C3 -C20 環烷基、取代或非取代之C3 -C20 環烯基、取代或非取代之C1 -C20 雜環烷基、取代或非取代之C1 -C20 雜環烯基、取代或非取代之芳基及取代或非取代之雜芳基所組成的群組。
  5. 如請求項1所述的6H -茚並[2,1-b ]喹啉衍生物，其具有化學式(V)：
  6. 如請求項1所述的6H -茚並[2,1-b ]喹啉衍生物，其具有化學式(VI)或(VII)：
  7. 如請求項1所述的6H -茚並[2,1-b ]喹啉衍生物，其具有化學式(VIII)或(IX)： ，其中R15 至R17 係獨立選自氫、鹵素、氰基、胺基、取代或非取代之C1 -C10 烷基、取代或非取代之C2 -C10 烯基、取代或非取代之C2 -C10 炔基、取代或非取代之C3 -C20 環烷基、取代或非取代之C3 -C20 環烯基、取代或非取代之C1 -C20 雜環烷基、取代或非取代之C1 -C20 雜環烯基、取代或非取代之芳基及取代或非取代之雜芳基所組成的群組。
  8. 一種有機發光二極體，包括：一陰極；一陽極；以及一發光層，設置於該陰極及該陽極之間，其中該發光層包含請求項1至7之6H -茚並[2,1-b ]喹啉衍生物。
  9. 如請求項8所述之有機發光二極體，其中該有機發光二極體為一紅色磷 光有機發光二極體、一綠色磷光有機發光二極體或一橘色磷光有機發光二極體。
  10. 如請求項8所述之有機發光二極體，其中該6H -茚並[2,1-b ]喹啉衍生物為一主體材料或一摻雜物。
TW102110241A 2013-03-22 2013-03-22 ６Ｈ－茚並［２，１－ｂ］喹啉衍生物及其有機發光二極體 TWI465435B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW102110241A TWI465435B (zh) 2013-03-22 2013-03-22 ６Ｈ－茚並［２，１－ｂ］喹啉衍生物及其有機發光二極體
US13/913,610 US9184396B2 (en) 2013-03-22 2013-06-10 6H-indeno[2,1-B]quinoline derivative and organic light emitting diode using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW102110241A TWI465435B (zh) 2013-03-22 2013-03-22 ６Ｈ－茚並［２，１－ｂ］喹啉衍生物及其有機發光二極體

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201437198A TW201437198A (zh) 2014-10-01
TWI465435B true TWI465435B (zh) 2014-12-21

Family

ID=51568456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102110241A TWI465435B (zh) 2013-03-22 2013-03-22 ６Ｈ－茚並［２，１－ｂ］喹啉衍生物及其有機發光二極體

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9184396B2 (zh)
TW (1) TWI465435B (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102473733B1 (ko) * 2014-10-31 2022-12-05 엘티소재주식회사 함질소 다환 화합물 및 이를 이용한 유기발광소자
US10164194B2 (en) * 2015-01-26 2018-12-25 Luminescence Technology Corporation Compound for organic electroluminescent device
JP6606195B2 (ja) * 2015-12-28 2019-11-13 富士フイルム株式会社 化合物、硬化性組成物、硬化物、光学部材及びレンズ
JP6712633B2 (ja) 2016-02-23 2020-06-24 富士フイルム株式会社 ポリカーボネート樹脂、成形体、光学部材及びレンズ
JP6670923B2 (ja) 2016-02-24 2020-03-25 富士フイルム株式会社 ポリカーボネート樹脂、成形体、光学部材及びレンズ
KR102140189B1 (ko) * 2016-07-11 2020-07-31 엘티소재주식회사 헤테로고리 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
CN108276336B (zh) * 2018-01-30 2021-03-12 瑞声光电科技(常州)有限公司 一种有机光电功能材料，及发光器件及其制备方法和应用
WO2020067594A1 (ko) * 2018-09-28 2020-04-02 희성소재(주) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
CN113402462A (zh) * 2020-03-16 2021-09-17 中国石油化工股份有限公司 稠环化合物及制备方法和应用及共主体材料、发光组合物、发光器件、照明设备和显示设备

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201129523A (en) * 2009-11-10 2011-09-01 Merck Patent Gmbh Compounds for electronic devices

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8114529B2 (en) * 2004-08-23 2012-02-14 Daisuke Kitazawa Material for lighting emitting device and light emitting device
US20140175383A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-26 Luminescence Technology Corporation Indenotriphenylene derivatives and organic light emitting device using the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201129523A (en) * 2009-11-10 2011-09-01 Merck Patent Gmbh Compounds for electronic devices

Also Published As

Publication number Publication date
US9184396B2 (en) 2015-11-10
TW201437198A (zh) 2014-10-01
US20140284556A1 (en) 2014-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI465435B (zh) ６Ｈ－茚並［２，１－ｂ］喹啉衍生物及其有機發光二極體
JP7119270B2 (ja) 有機電気素子用化合物、これを用いた有機電気素子及びその電子装置
TWI510597B (zh) Organic electronic materials and organic electroluminescent devices
TWI408128B (zh) 間-三聯苯衍生物及其在有機發光二極體之應用
TWI490205B (zh) 不對稱雙取代三蝶烯衍生物及其有機發光二極體
JP7406260B2 (ja) 化合物、発光材料および発光素子
TW201345877A (zh) 新穎之聯三伸苯衍生物及使用該衍生物的有機電致發光元件
KR20110106193A (ko) 스피로 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
JP7716743B2 (ja) 化合物、発光材料および発光素子
TW201323378A (zh) 新穎之聯三伸苯衍生物及使用該衍生物之有機電致發光元件
TW201412719A (zh) 具有吖啶滿環結構之化合物及有機電致發光元件
KR102265677B1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
TWI741047B (zh) 有機電致發光元件
TWI637038B (zh) 二咔唑衍生物及有機電致發光元件
KR101311840B1 (ko) 신규한 3차 아릴 아민 및 이를 포함한 유기전계 발광소자
KR20160043553A (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
WO2017067422A1 (zh) 嘧啶苯基咔唑啉衍生物及其有机发光二极管器件
CN108264485B (zh) 一种基于螺[芴-9,2’-咪唑]的双极性主体材料、合成方法及应用
TWI553094B (zh) 具有電子供給基團及電子接收基團之芳香族化合物 及其有機發光二極體
WO2018120976A1 (zh) 含有螺[芴-9,2&#39;-咪唑]基团的双极主体材料的有机电致发光器件
KR20110107680A (ko) 스피로 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR20110111691A (ko) 유기금속 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
TW202222772A (zh) 芳香胺化合物、有機電致發光元件及電子機器
KR20150115225A (ko) 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR20150134635A (ko) 신규한 피렌 유도체 및 이를 포함하는 유기 발광 소자