有機銥金屬配合物及其制備方法和應用技術

本發明專利技術公開了一種有機銥金屬配合物及其制備方法和應用。該有機銥金屬配合物結構如其分子結構通式為下述（Ⅰ），（Ⅰ）式中的R1、R2、R3相同或不相同的為H、烷基或烷氧基。其制備方法包括制備氯橋二聚物、利用氯橋二聚物制備結構通式（Ⅰ）的有機銥金屬配合物的步驟。上述有機銥金屬配合物以2-(2’,4’-二氟-3’-氰基苯基)嘧啶為銥金屬配體主體結構，使得該有機銥金屬配合物具有高的藍光色純度和發光效率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于有機電致磷光材料
，具體的說是涉及一種有機銥金屬配合物及其制備方法和應用。
技術介紹
有機電致發光是指有機材料在電場作用下，將電能直接轉化為光能的一種發光現象。早期由于有機電致發光器件的驅動電壓過高、發光效率很低等原因而使得對有機電致發光的研究處于停滯狀態。直到1987年，美國柯達公司的Tang等人專利技術了以8-羥基喹啉鋁(Alq3)為發光材料，與芳香族二胺制成均勻致密的高質量薄膜，制得了低工作電壓、高亮度、高效率的有機電致發光器件，開啟了對有機電致發光材料研究的新序幕。但由于受到自旋統計理論的限制，熒光材料的理論內量子效率極限僅為25%，如何充分利用其余75%的磷光來實現更高的發光效率成了此后該領域中的熱點研究方向。1997年，Forrest等發現磷光電致發光現象，有機電致發光材料的內量子效率突破了25%的限制，使有機電致發光材料的研究進入另一個新時期。在隨后的研究中，小分子摻雜型過渡金屬的配合物成了人們的研究重點，如銥、釕、鉑等的配合物。這類配合物的優點在于它們能從自身的三線態獲得很高的發射能量，而其中金屬銥(III)化合物，由于穩定性好，在合成過程中反應條件溫和，且具有很高的電致發光性能，在隨后的研究過程中一直占著主導地位。而為了使器件得到全彩顯示，一般必須同時得到性能優異的紅光、綠光和藍光材料。與紅光和綠光材料相比，藍光材料的發展相對而言較滯后，提高藍光材料的效率和色純度就成了人們研究的突破點。至今，人們對有機電致磷光材料銥金屬配合物的研究不斷在深入，但在藍光磷光材料的發光色純度、發光效率以及器件的效率衰減等方面存在瓶頸問題。其主要原因是現有的銥金屬離子的配合物一方面由于環金屬配體主體結構本身的原因，影響了磷光材料的發光；另一方面，金屬離子的配合物中的金屬原子之間易發生直接作用而導致三重態激子的自淬滅現象的發生，從而嚴重影響了磷光發光材料的電致發光性能。因此，如何研發出高色純度和發光效率的藍色磷光有機電致發光材料成為拓展藍光材料在電致發光器件中應用的一技術難題。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的上述不足，提供一種新的有機銥金屬配合物,以解決現有有機銥金屬配合物藍光色純度和發光效率不高的技術問題。本專利技術的另一目的在于提供一種產率高，易于操作和控制的有機銥金屬配合物制備方法。本專利技術的又一目的在于提供上述有機銥金屬配合物的應用。為了實現上述專利技術目的，本專利技術的技術方案如下：一種有機銥金屬配合物，其分子結構通式為下述（Ⅰ）：式中，R1、R2、R3相同或不相同的為H、烷基或烷氧基。以及，一種有機銥金屬配合物的制備方法，包括如下步驟：提供如下結構式通式的化合物A：在無氧的環境中，將所述化合物A與水合三氯化銥或水合氯亞銥酸鈉在反應溶劑中進行熱回流反應，生成如下結構式通式的氯橋二聚物B：在無氧的環境中，將所述氯橋二聚物B與2-吡啶甲酸在62～135℃的反應溶劑中進行熱回流反應，純化，得到下述分子結構通式（Ⅰ）的有機銥金屬配合物：其中，化合物A、B和結構通式（Ⅰ）中的R1、R2、R3相同或不相同的為H、烷基或烷氧基。以及，上述有機銥金屬配合物作為藍色電致磷光材料在有機電致發光器件、EL冷光片或電化學池發光器件中的應用。上述有機銥金屬配合物以2-(2’,4’-二氟-3’-氰基苯基)嘧啶為環金屬配體主體結構，并以2-吡啶甲酰為輔助配體，賦予該有機銥金屬配合物高的藍光色純度和發光效率。其中，2-(2’,4’-二氟-3’-氰基苯基)嘧啶主配體上的嘧啶基團有利于提高該有機銥金屬配合物的LUMO能級，苯環上兩個強吸電子基F基和氰基有利于降低該有機銥金屬配合物的HOMO能級，使材料發光波長有效藍移；當嘧啶環上的R取代基團為烷基或烷氧基時，該引入的烷基或烷氧基一方面其的給電子性質能獲得滿意的藍光發光波長，另外一方面烷基或烷氧基的不同長度碳鏈有利于增加其在有機溶劑中的溶解性，并產生一定的空間位阻效應，從而能阻止金屬原子間的直接作用，顯著降低三重態激子的自淬滅現象；苯環上強吸電子基團氟基、氰基和高場強輔助配體2-吡啶甲酰的引入還可以改善發光性能，利于蒸鍍，增加成膜性并提高器件的穩定性。上述有機銥金屬配合物制備方法只需2-3步成熟類型的反應，使得目標產物易提成，產率高，且其反應易于操作和控制，適合于工業化生產。附圖說明圖1是本專利技術實施例有機銥金屬配合物制備方法的流程圖；圖2是實施例1制備的雙(2-(4',6'-二氟-5'-氰基苯基)嘧啶-N,C2')(2-吡啶甲酰)合銥金屬配合物的光譜分析圖；圖3是實施例5制備的雙(2-(4',6'-二氟-5'-氰基苯基)-5-甲氧基嘧啶-N,C2')(2-吡啶甲酰)合銥金屬配合物的光譜分析圖；圖4是以實施例1制備的雙(2-(4',6'-二氟-5'-氰基苯基)嘧啶-N,C2')(2-吡啶甲酰)合銥金屬配合物為有機電致發光材料的OLED結構示意圖。具體實施方式為了使本專利技術要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。本專利技術提供了一種具有藍光色純度和發光效率高的有機銥金屬配合物，其分子結構通式為下述（Ⅰ）：具體地，（Ⅰ）式中的R1、R2、R3相同或不相同的為H、烷基或烷氧基。因此，該分子結構通式（Ⅰ）有機銥金屬配合物至少具有以下幾種分子結構式：上述Ⅰ1至Ⅰ7分子結構式中的Ra、Rb、Rc為相同或不相同的烷基或烷氧基。在上述結構通式（Ⅰ）的有機銥金屬配合物中，嘧啶環上烷基或烷氧基的引入主要具有以下方面的作用：1.其具有給電子性質，使得該有機銥金屬配合物的發光波長藍移，獲得滿意的藍光發光波長；2.增加該有機銥金屬配合物的枝臂，從而增加該有機銥金屬配合物的三維空間位阻效應，阻止分子之間的互相作用和堆積，有效抑制有機銥金屬配合物結晶性，提高有機銥金屬配合物溶解性和成膜性能；3.同時由于烷基或烷氧基的引入，增加了該有機銥金屬配合物的三維空間位阻效應，有效減少銥金屬原子間的直接作用，從而顯著降低了三重態激子的自淬滅現象。因此，為了使得上述實施例中有機銥金屬配合物具有更優異的三維空間位阻效應，作為本專利技術的優選實施例，該有機銥金屬配合物優選為上述Ⅰ3至Ⅰ7的有機銥金屬配合物，更優選為分子結構式為Ⅰ7的有機銥金屬配合物，即上...

【技術保護點】
一種有機銥金屬配合物，其分子結構通式為下述（Ⅰ）：式中，R1、R2、R3相同或不相同的為H、烷基或烷氧基。

【技術特征摘要】
1.一種有機銥金屬配合物，其分子結構通式為下述（Ⅰ）：
式中，R1、R2、R3相同或不相同的為H、烷基或烷氧基。
2.根據權利要求1所述的有機銥金屬配合物，其特征在于：所述烷基或烷
氧基為C1～C20的直鏈或支鏈烷基或烷氧基。
3.根據權利要求1或2所述的有機銥金屬配合物，其特征在于：所述烷基
為甲基、叔丁基、正己基、正二十烷基中的至少一種；
所述烷氧基為甲氧基、己氧基、二十烷氧基中的至少一種。
4.一種有機銥金屬配合物的制備方法，包括如下步驟：
提供如下結構式通式的化合物A：
在無氧的環境中，將所述化合物A與水合三氯化銥或水合氯亞銥酸鈉在反
應溶劑中進行熱回流反應，生成如下結構式通式的氯橋二聚物B：
在無氧的環境中，將所述氯橋二聚物B與2-吡啶甲酸在62～135℃的反應溶
劑中進行熱回流反應，純化，得到下述分子結構通式（Ⅰ）的有機銥金屬配合
物：
其中，化合物A、B和結構通式（Ⅰ）中的R1、R2、R3相同或不相同的為
H、烷基或烷氧基。
5.根據權利要求4所述的有機銥金屬配合物的制備方法，其特征在于：在
化合物A與水合三氯化銥或水合氯亞銥酸鈉熱回流反應的步驟中，所述化合物
A與水合三氯化銥或水合氯亞銥酸鈉的摩爾用量比為(2～4):1。
6.根據權利要求4所述的有機銥金屬配合物的制備方法，其特征在于：在
所述氯橋二聚物B與2-吡啶甲酸熱回流反應的步驟中，所述2-吡啶甲...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周明杰，王平，張娟娟，黃輝，
申請(專利權)人：海洋王照明科技股份有限公司，深圳市海洋王照明技術有限公司，深圳市海洋王照明工程有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44