CN100357271C - 以9－苯基咔唑为核的空穴传输材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于以9-苯基咔唑为核的空穴传输材料及其制备技术领域。以咔唑为基本原料，与对二溴苯或对碘甲苯反应，得到9-苯基咔唑核，经碘代反应后，与二芳胺或咔唑发生乌尔曼(Ullmann)反应，从而制备含空穴传输基元的空穴传输材料。这些分子的循环伏安结果表明他们在0-1.6V之间显示良好的氧化还原可逆性，刚性咔唑基团的引入使这些化合物具有较高的玻璃态转变温度和热分解温度，显示了较高的热稳定性。将这些材料用作有机电致发光器件的空穴传输层，发现它们具有良好的空穴传输性能，这主要归因于核与周围空穴传输基元两者的协同作用，很好地改善了整个分子的空穴传输性能。
Description
技术领域：本发明属于光电子材料与技术领域，具体涉及以9-苯基咔唑为核的空穴传输材料及其制备方法。
背景技术：有机化合物的电致发光是20世纪50年代发现的。最基本最简单的有机LED的结构就是在阳极和阴极之间加一层有机发光层，空穴从阳极注入，电子从阴极注入，两者在发光层相遇形成激子而发光。在这样的器件中要得到好的性能就要求发光材料既有利于电子的注入和传输又有利于空穴的注入和传输。然而对于发光材料来说它的电子能态很难同时与两个电极匹配，且对两种载流子的迁移率往往是一高一低。这样就需要在阳极和发光层之间引入空穴传输层，在阴极和发光层之间引入电子传输层，以达到正负载流子的均衡注入，有效传输和有效复合，从而提高发光效率。1987年美国柯达公司的C.W.Tang等人(Appl.Phys.Lett.，1987，51，913)在发光层Alq3和阳极之间加入空穴传输层N，N’-双(3-甲基苯基)-N，N’-二苯基-1，1’-二苯基-4，4’-二胺(TPD)，得到具有低工作电压，高亮度，高效率的LED器件。这是有机电致发光的历史性突破，到目前为止Alq3仍是具发光和电子传输性能于一身的优良材料。因此空穴传输材料的选择就显得尤为重要，目前应用最广的空穴传输材料是TPD、N，N’-双(1-萘基)-N，N’-二苯基-1，1’-二苯基-4，4’-二胺(NPD)等的一些三芳胺类化合物(参见美国专利：5763110，5972247，6099996，6475648)。他们具有较适合的空穴传输性质，其空穴迁移率在10-5-10-2cm2v-1s-1之间。它们在真空蒸镀的条件下可以形成均匀的无定形膜。对于有机小分子来说，如果它在高于室温的条件下具有稳定的无定形相，那么这种分子被称为分子玻璃或无定形分子材料。也就是说分子在本征态是否具有玻璃态转变温度(Tg)，而且这种玻璃态转变是否能稳定存在是决定该分子玻璃态稳定性的一个重要因素。对于常用的空穴传输材料TPD(Tg：65℃)，NPD(Tg：100℃)，都属于这种无定形分子材料，但TPD在温和条件下就产生形态变化，出现结晶；而NPD(Tg：100℃)的玻璃态稳定性较差。空穴传输材料的稳定性差大大地影响着有机电致发光器件的寿命，因此增加空穴传输材料的无定形态的稳定性及提高Tg可以显著增加器件的寿命。
发明内容：
基于传统空穴传输材料存在的局限，我们提出以9-苯基咔唑为核，外围引入空穴传输基元，通过核与周围空穴传输基元的协同作用，改善整个分子的稳定性和空穴传输性能。
本发明的目的是提供一种以9-苯基咔唑为核的空穴传输材料。
本发明的另一目的是提供一种以9-苯基咔唑为核的空穴传输材料的制备方法。
以9-苯基咔唑为核的空穴传输材料具有如下结构：
本发明提供的空穴传输材料的制备方法包括如下步骤：
a.9-苯基咔唑核的制备：以咔唑为基本原料，利用乌尔曼(Ullmann)反应，与对二溴苯或对碘甲苯反应制备9-苯基咔唑核：
9-对溴苯基咔唑的制备：氮气保护下，将1摩尔份对二溴苯、0.5摩尔份咔唑、1-3摩尔份无水碳酸钾、0.03-0.05摩尔份碘化亚铜、0.01-0.03摩尔份18-冠-6及0.4-1.0摩尔份1，3-二甲基-3，4，5，6-四氢-2-嘧啶酮(DMPU)混合均匀，加热至160-180℃，反应12-16小时，然后用稀盐酸中和剩余的碳酸钾，用二氯甲烷萃取，用氨水洗去铜离子，用饱和食盐水洗至中性，用无水硫酸纳干燥，减压旋转蒸发掉溶剂后，石油醚为淋洗液，硅胶柱层析分离，得到白色晶体9-对溴苯基咔唑。
9-对甲苯基咔唑：氮气保护下，将1摩尔份咔唑、1摩尔份对碘甲苯、1-3摩尔份无水碳酸钾、0.03-0.05摩尔份碘化亚铜、0.01-0.03摩尔份18-冠-6及0.4-1.0摩尔份DMPU混合均匀，加热至160-180℃，反应20-26小时，然后用稀盐酸中和剩余的碳酸钾，用二氯甲烷萃取，用氨水洗去铜离子，用饱和食盐水洗至中性，用无水硫酸纳干燥，减压旋转蒸发掉溶剂后，氯仿/乙醇重结晶，得白色固体9-对甲苯基咔唑。
1，4-二咔唑基苯：氮气保护下，将1摩尔份咔唑、0.5摩尔份对二溴苯、1-3摩尔份无水碳酸钾、0.03-0.05摩尔份碘化亚铜、0.01-0.03摩尔份18-冠-6及0.4-1.0摩尔份DMPU混合均匀，在150-200℃下搅拌反应8-12小时，然后用稀盐酸中和剩余的碳酸钾，用二氯甲烷萃取，用氨水洗去铜离子，用饱和食盐水洗至中性，用无水硫酸纳干燥，减压旋转蒸发掉溶剂，氯仿/乙醇重结晶，得白色固体1，4-二咔唑基苯。
b.核的碘代反应：
将1摩尔份9-对溴苯基咔唑或1摩尔份1，4-二咔唑基苯或1摩尔份9-对甲苯基咔唑与1.0-3.5摩尔份碘化钾和1.0-4.0摩尔份碘酸钾溶于冰醋酸中，80-100℃回流4-6小时，产物倾倒入水中，滤出固体，用饱和碳酸氢钠洗和饱和食盐水洗至中性，氯仿/乙醇重结晶，得碘代产物。
c.空穴传输材料的制备：
将1摩尔份碘代产物、1-4摩尔份的二苯胺或咔唑或(对甲基苯基)苯胺或(对甲氧基苯基)苯胺或(间甲基苯基)苯胺或二(对甲基苯基)胺或(对甲基苯基)(对咔唑-9-基苯基)胺或(对咔唑-9-基苯基)苯胺或(对咔唑-9-基苯基)(对甲基苯基)胺或(对咔唑-9-基苯基)(对甲氧基苯基)胺或(对咔唑-9-基苯基)(间甲基苯基)胺和1.0-3.0摩尔份无水碳酸钾、0.03-0.4摩尔份碘化亚铜、0.01-0.1摩尔份18-冠-6及0.5-2摩尔份DMPU混合均匀，在150-200℃下搅拌反应10-30小时，然后用稀盐酸中和剩余的碳酸钾，用二氯甲烷萃取，用氨水洗去铜离子，用饱和食盐水洗至中性，用无水硫酸纳干燥，减压旋转蒸发掉溶剂，柱色谱分离，得固体空穴传输材料产品。
本发明提供的材料可在有机电致发光器件中用作空穴传输层。
具体实施方式：
实施例1：9-对溴苯基咔唑的合成。
氮气保护下，将咔唑10g(0.06mol)，对二溴苯28.4g(0.12mol)，碳酸钾16.6g(0.12mol)，碘化亚铜800mg(0.004mol)，18-冠-6528mg(0.002mol)和1，3-二甲基-3，4，5，6-四氢-2-嘧啶酮(DMPU)2mL的混合物加热至170℃，反应14.5小时，稀盐酸中和剩余的碳酸钾，二氯甲烷萃取，氨水洗去铜离子，饱和食盐水洗至中性，无水硫酸纳干燥，减压旋转蒸发掉溶剂后，石油醚为淋洗液，硅胶柱层析分离，得到9-对溴苯基咔唑白色晶体15g，产率77.6％。
实施例2：3，6-二碘代-9-对溴苯基咔唑的合成。
将9-对溴苯基咔唑1g(3mmol)，碘化钾1g(6mmol)，碘酸钾1.4g(7mmol)，冰醋酸60mL的混合物加热80℃，反应4小时，倾倒入水中，滤出固体，饱和碳酸氢钠洗，饱和食盐水洗至中性，氯仿/乙醇重结晶，得白色固体1.70g，产率：95.5％。
实施例3：3，6-二(二苯胺基)-9-(对二苯胺基)苯基咔唑的合成与表征。
氮气保护下，将3，6-二碘代-9-对溴苯基咔唑3g(0.005mol)，二苯胺7g(0.04mol)，碳酸钾11g(0.08mol)，碘化亚铜427mg(0.0023mol)，18-冠-6 264mg(0.001mol)和1，3-二甲基-3，4，5，6-四氢-2-嘧啶酮(DMPU)1mL的混合物加热至170℃，反应18小时，稀盐酸中和剩余的碳酸钾，二氯甲烷萃取，氨水洗去铜离子，饱和食盐水洗至中性，无水硫酸纳干燥，减压旋转蒸发掉溶剂后，热乙醇洗去过量二苯胺，石油醚/二氯甲烷＝4∶1为淋洗液，硅胶柱层析分离，得白色固体2.56g，产率65.8％％。
产物性能如下：玻璃化转变温度为129℃；热分解温度为307℃；第一氧化电位为0.67V，以此化合物为空穴传输层，Alq3为发光层，ITO为阳极，Al/LiF为阴极制得的器件性能如下：启动电压为3.6V；发光亮度为10813cd/m2；发光效率为2.20Lm/w。
实施例4：3，6-二咔唑基-9-(对咔唑基)苯基咔唑合成与表征。
氮气保护下，将3，6-二碘代-9-对溴苯基咔唑3g(0.005mol)，咔唑6.68g(0.04mol)，碳酸钾11g(0.08mol)，碘化亚铜427mg(0.0023mol)，18-冠-6 264mg(0.001mol)和1，3-二甲基-3，4，5，6-四氢-2-嘧啶酮(DMPU)1mL的混合物加热至170℃，反应18小时，稀盐酸中和剩余的碳酸钾，二氯甲烷萃取，氨水洗去铜离子，饱和食盐水洗至中性，无水硫酸纳干燥，减压旋转蒸发掉溶剂后，热乙醇洗去过量咔唑，石油醚/乙酸乙酯＝100∶1为淋洗液，硅胶柱层析分离，产率87％.
产物性能如下：玻璃化转变温度为190.1℃；热分解温度为438.7℃；第一氧化电位为0.96V，以此化合物为空穴传输层，Alq3为发光层，ITO为阳极，Al/LiF为阴极制得的器件性能如下：启动电压为6.1V；发光亮度为12705cd/m2；发光效率为1.61Lm/w。
实施例5：3，6-二((对甲苯基)苯基胺基)-9-(4-((对甲苯基)苯基)胺基)苯基咔唑的合成与表征。
氮气保护下，将3，6-二碘代-9-对溴苯基咔唑3g(0.005mol)，对甲苯基苯基胺7.2g(0.04mol)，碳酸钾11g(0.08mol)，碘化亚铜427mg(0.0023mol)，18-冠-6 264mg(0.001mol)和1，3-二甲基-3，4，5，6-四氢-2-嘧啶酮(DMPU)1mL的混合物加热至170℃，反应18小时，稀盐酸中和剩余的碳酸钾，二氯甲烷萃取，氨水洗去铜离子，饱和食盐水洗至中性，无水硫酸纳干燥，减压旋转蒸发掉溶剂后，热乙醇洗去过量对甲苯基苯基胺，石油醚/乙酸乙酯＝150∶1为淋洗液，硅胶柱层析分离，得白色固体，产率63％
产物性能如下：玻璃化转变温度为111.8℃；热分解温度为490.6℃；第一氧化电位为0.62V，以此化合物为空穴传输层，Alq3为发光层，ITO为阳极，Al/LiF为阴极制得的器件性能如下：启动电压为2.9V；发光亮度为16251cd/m2；发光效率为2.27Lm/w。
实施例6：3，6-二((对甲氧基苯基)苯基胺基)-9-(4-((对甲氧基苯基)苯基)胺基)苯基咔唑的合成。
以(对甲氧基苯基)苯基胺和3，6-二碘代-9-对溴苯基咔唑为原料，原料的投料比及反应条件与处理步骤同实施例3。产物为白色固体，产率：60％
实施例7：3，6-二((间甲基苯基)苯基胺基)-9-(4-((间甲基苯基)苯基)胺基)苯基咔唑的合成。
以(间甲基苯基)苯基胺和3，6-二碘代-9-对溴苯基咔唑为原料，原料的投料比及反应条件与处理步骤同实施例3。产物为白色固体，产率：65％
实施例8：3，6-二(二(对甲苯基)胺基)-9-(4-(二(对甲苯基)胺基)苯基咔唑的合成与表征。
以二(对甲基苯基)胺和3，6-二碘代-9-对溴苯基咔唑为原料，原料的投料比及反应条件与处理步骤同实施例3。产物为白色固体，产率：80％
产物性能如下：玻璃化转变温度为111.8℃；热分解温度为490.6℃；第一氧化电位为0.62V，以此化合物为空穴传输层，Alq3为发光层，ITO为阳极，Al/LiF为阴极制得的器件性能如下：启动电压为2.9V；发光亮度为16251cd/m2；发光效率为2.27Lm/w。
实施例9：3，6-二((对咔唑基苯基)对甲苯基胺基)-9-((对咔唑基苯基)对甲苯基胺基)苯基咔唑的合成与表征。
以(对咔唑基苯基)对甲苯基胺和3，6-二碘代-9-对溴苯基咔唑为原料，原料的投料比及反应条件与处理步骤同实施例3。产物为白色固体，产率：32％
产物性能如下：玻璃化转变温度为202℃；热分解温度为534℃；第一氧化电位为0.67V，以此化合物为空穴传输层，Alq3为发光层，ITO为阳极，Al/LiF为阴极制得的器件性能如下：启动电压为2.7V；发光亮度为12971cd/m2；发光效率为2.50Lm/w。
实施例10：3，6-二(二苯胺基)-9-对溴苯基咔唑的合成。
氮气保护下，将3，6-二碘代-9-对溴苯基咔唑3g(0.005mol)，二苯胺3.4g(0.02mol)，氢氧化钾4.5g(0.08mol)，氯化亚铜40mg(0.4mmol)，1，10-菲咯啉60mg(0.4mmol)混合，加入甲苯50mL，安装油水分离器，135℃回流40小时，蒸除甲苯，盐酸中和，氯仿萃取，氨水洗去铜离子，饱和食盐水洗至中性，无水硫酸纳干燥，减压旋转蒸发掉溶剂后，石油醚/二氯甲烷＝15∶1为淋洗液硅胶柱层析分离，得灰白色固体，产率75％。
实施例11：3-二苯胺基-6-碘代-9-对溴苯基咔唑的合成。
氮气保护下，将3，6-二碘代-9-对溴苯基咔唑3g(0.005mol)，二苯胺0.845g(0.005mol)，氢氧化钾1.1g(0.02mol)，氯化亚铜20mg(0.2mmol)，1，10菲咯啉30mg(0.2mmol)混合，加入甲苯50mL，安装油水分离器，135℃回流40小时，蒸除甲苯，盐酸中和，氯仿萃取，氨水洗去铜离子，饱和食盐水洗至中性，无水硫酸纳干燥，减压旋转蒸发掉溶剂后，石油醚为淋洗液硅胶柱层析分离，得灰白色固体，产率60％。
实施例12：3-二苯胺基-6-咔唑基-9-对咔唑基苯基咔唑的合成。
氮气保护下，将3-二苯胺基-6-碘代-9-对溴苯基咔唑200mg(0.325mmol)，咔唑217mg(1.3mmol)，碳酸钾358mg(2.6mmol)，碘化亚铜100mg(0.5mmol)，18-冠-6 50mg(0.001mol)和1，3-二甲基-3，4，5，6-四氢-2-嘧啶酮(DMPU)0.5mL的混合物加热至170℃，反应24小时，稀盐酸反应掉剩余的碳酸钾，二氯甲烷萃取，氨水洗去铜离子，饱和食盐水洗至中性，无水硫酸纳干燥，减压旋转蒸发掉溶剂后，热乙醇洗去过量二苯胺，石油醚/二氯甲烷＝4∶1为淋洗液硅胶柱层析分离，得白色固体，产率82％.
实施例13：3，6-二(二苯胺基)-9-对咔唑基苯基咔唑的合成与表征。
氮气保护下，将3，6-二(二苯胺基)-9-对溴苯基咔唑1g(1.5mmol)，咔唑375mg(2.25mmol)，碳酸钾828mg(6mmol)，碘化亚铜100mg(0.5mmol)，18-冠-6 50mg(0.001mol)和1，3-二甲基-3，4，5，6-四氢-2-嘧啶酮(DMPU)0.5mL的混合物加热至170℃，反应24小时，稀盐酸中和剩余的碳酸钾，二氯甲烷萃取，氨水洗去铜离子，饱和食盐水洗至中性，无水硫酸纳干燥，减压旋转蒸发掉溶剂后，热乙醇洗去过量二苯胺，石油醚/乙酸乙酯＝4∶1为淋洗液，硅胶柱层析分离，得白色固体，产率85％.
产物性能如下：玻璃化转变温度为152.9℃；热分解温度为426.1℃；第一氧化电位为0.675V，以此化合物为空穴传输层，Alq3为发光层，ITO为阳极，Al/LiF为阴极制得的器件性能如下：启动电压为5.4V；发光亮度为10109cd/m2；发光效率为1.48Lm/w。
实施例14：1，4-二咔唑基苯的合成。
氮气保护下，将对二溴苯与2倍摩尔量的咔唑在2-6倍摩尔量的无水碳酸钾、0.06倍摩尔量的碘化亚铜、0.01倍摩尔量的18-冠-6及0.5倍摩尔量的1，3-二甲基-3，4，5，6-四氢-2-嘧啶酮(DMPU)存在下，在150-200℃下搅拌反应10小时，稀盐酸中和剩余的碳酸钾，二氯甲烷萃取，氨水洗去铜离子，饱和食盐水洗至中性，无水硫酸纳干燥，减压旋转蒸发掉溶剂，氯仿/乙醇重结晶，得白色固体。产率：86％。
实施例15：3-二苯胺基-9-对咔唑基苯基咔唑的合成与表征。
将1，4-二咔唑基苯1g(3.2mmol)，碘化钾182mg(1.1mmol)，碘酸钾256.8mg(1.2mmol)，冰醋酸60mL的混合物加热80℃，反应4小时，倒入水中，滤出固体，饱和碳酸氢钠洗，饱和食盐水洗至中性，氯仿/乙醇重结晶。氮气保护下将碘代产物3-碘代-9-对咔唑基苯基咔唑1g(1.7mmol)，二苯胺574mg(3.4mmol)，碳酸钾828mg(6mmol)，碘化亚铜100mg(0.5mmol)，18-冠-6 50mg(0.001mol)和1，3-二甲基-3，4，5，6-四氢-2-嘧啶酮(DMPU)0.5mL的混合物加热至170℃，反应24小时，稀盐酸中和剩余的碳酸钾，二氯甲烷萃取，氨水洗去铜离子，饱和食盐水洗至中性，无水硫酸纳干燥，减压旋转蒸发掉溶剂后，热乙醇洗去过量二苯胺，石油醚/二氯甲烷＝10∶1为淋洗液，硅胶柱层析分离，得淡绿色固体，总产率60％.
产物性能如下：玻璃化转变温度为110.3℃；热分解温度为377.1℃；第一氧化电位为0.79V，以此化合物为空穴传输层，Alq3为发光层，ITO为阳极，Al/LiF为阴极制得的器件性能如下：启动电压为4.2V；发光亮度为4867cd/m2在18.1V；发光效率为0.57Lm/w。
实施例16：3-二苯胺基-9-(3-二苯胺基-对咔唑基)苯基咔唑的合成与表征。
以1，4-二咔唑基苯为原料，二碘代后与二苯胺反应，反应条件与处理步骤同实施例15。产物为淡绿色固体，总产率：65％
产物性能如下：玻璃化转变温度为141.1℃；热分解温度为424.2℃；第一氧化电位为0.78V，以此化合物为空穴传输层，Alq3为发光层，ITO为阳极，Al/LiF为阴极制得的器件性能如下：启动电压为7.3V；发光亮度为7778cd/m2在20.6V；发光效率为1.36Lm/w。
实施例17：3 6-二(二苯胺基)-9-(3-二苯胺基-对咔唑基)苯基咔唑的合成与表征。
以1，4-二咔唑基苯为原料，三碘代后与二苯胺反应，反应条件与处理步骤同实施例15。产物为淡绿色固，总产率：75％
产物性能如下：玻璃化转变温度为136.7℃；热分解温度为435.8℃；第一氧化电位为0.72V，以此化合物为空穴传输层，Alq3为发光层，ITO为阳极，Al/LiF为阴极制得的器件性能如下：启动电压为6.5V；发光亮度为9839cd/m2在21.4V；发光效率为1.91Lm/w。
实施例18：9-对甲基苯基咔唑的合成。
氮气保护下，将咔唑2g(0.012mol)，对碘甲苯3.12g(0.015mol)，碳酸钾4.14g(0.03mol)，碘化亚铜427mg(0.0023mol)，18-冠-6264mg(0.001mol)和1，3-二甲基-3，4，5，6-四氢-2-嘧啶酮(DMPU)1mL的混合物加热至170℃，反应24小时，稀盐酸中和剩余的碳酸钾，二氯甲烷萃取，氨水洗去铜离子，饱和食盐水洗至中性，无水硫酸纳干燥，减压旋转蒸发掉溶剂后，氯仿/乙醇重结晶得白色固体，产率96％
实施例19：3，6-二碘代-9-对甲基苯基咔唑的合成。
以9-对甲基苯基咔唑为原料，原料的投料比及反应条件与处理步骤同实施例2。产物为淡灰色固体，氯仿/乙醇重结晶，产率：98％
实施例20：3，6-二(二苯胺基)-9-对甲基苯基咔唑的合成与表征。
以二苯胺和3，6-二碘代-9-对甲基苯基咔唑为原料，原料的投料比及反应条件与处理步骤同实施例3。石油醚/二氯甲烷＝5∶1为淋洗液，硅胶柱层析分离，产物为淡绿色固体，产率：88％
产物性能如下：玻璃化转变温度为80.6℃；热分解温度为335.3℃；第一氧化电位为0.65V，以此化合物为空穴传输层，Alq3为发光层，ITO为阳极，Al/LiF为阴极制得的器件性能如下：启动电压为6.2V；发光亮度为7139cd/m2；发光效率为1.27Lm/w。
实施例21：3，6-二(二咔唑基)-9-对甲基苯基咔唑的合成与表征。
氮气保护下，将3，6-二碘代-9-对甲基苯基咔唑1g(2mmol)，咔唑1.36g(8mmol)，碳酸钾2.2g(16mmol)，碘化亚铜300mg(1.6mmol)，18-冠-6 200mg(0.001mol)和1，3-二甲基-3，4，5，6-四氢-2-嘧啶酮(DMPU)1mL的混合物加热至170℃，反应15小时，稀盐酸反应掉剩余的碳酸钾，二氯甲烷萃取，氨水洗去铜离子，饱和食盐水洗至中性，无水硫酸纳干燥，减压旋转蒸发掉溶剂后，热乙醇洗去过量二苯胺，石油醚/乙酸乙酯＝10∶1为淋洗液，硅胶柱层析分离，得淡黄色固产率70％。
产物性能如下：玻璃化转变温度为129.5℃；热分解温度为490.6℃；第一氧化电位为0.85V，以此化合物为空穴传输层，Alq3为发光层，ITO为阳极，Al/LiF为阴极制得的器件性能如下：启动电压为9V；发光亮度为4957cd/m2；发光效率为1.05Lm/w。
实施例22：3，6-二((对咔唑基苯基)苯基胺基)-9-对甲基苯基咔唑的合成与表征。
氮气保护下，将3，6-二碘代-9-对甲基苯基咔唑778mg(1.5mmol)，4-咔唑基苯基苯基胺1g(3mmol)，碳酸钾828mg(6mmol)，碘化亚铜100mg(0.5mmol)，18-冠-6 50mg(0.001mol)和1，3-二甲基-3，4，5，6-四氢-2-嘧啶酮(DMPU)0.5mL的混合物加热至170℃，反应24小时，稀盐酸中和剩余的碳酸钾，二氯甲烷萃取，氨水洗去铜离子，饱和食盐水洗至中性，无水硫酸纳干燥，减压旋转蒸发掉溶剂后，热乙醇洗去过量二苯胺，石油醚/乙酸乙酯＝15∶1为淋洗液，硅胶柱层析分离，得淡黄色固产率71％。
产物性能如下：玻璃化转变温度为176.8℃；热分解温度为522.8℃；第一氧化电位为0.68V，以此化合物为空穴传输层，Alq3为发光层，ITO为阳极，Al/LiF为阴极制得的器件性能如下：启动电压为4.7V；发光亮度为11833cd/m2；发光效率为1.36Lm/w。
实施例23：3，6-二((对咔唑基苯基)对甲苯基胺基)-9-对甲基苯基咔唑的合成。
以(对咔唑基苯基)对甲苯基胺和3，6-二碘代-9-对甲基苯基咔唑为原料，原料的投料比及反应条件与处理步骤同实施例21。产物为淡黄色固体，产率：75％
产物性能如下：玻璃化转变温度为186.1℃；热分解温度为538.2℃；第一氧化电位为0.655V，以此化合物为空穴传输层，Alq3为发光层，ITO为阳极，Al/LiF为阴极制得的器件性能如下：启动电压为5.4V；发光亮度为11139cd/m2；发光效率为1.95Lm/w。
实施例24：3，6-二((对咔唑基苯基)对甲氧基苯基胺基)-9-对甲基苯基咔唑的合成。
以(对咔唑基苯基)对甲氧基苯基胺和3，6-二碘代-9-对甲基苯基咔唑为原料，原料的投料比及反应条件与处理步骤同实施例21。产物为淡黄色固体，产率：60％
实施例25：3，6-二((对咔唑基苯基)间甲基苯基胺基)-9-对甲基苯基咔唑的合成。
以(对咔唑基苯基)间甲苯基胺和3，6-二碘代-9-对甲基苯基咔唑为原料，原料的投料比及反应条件与处理步骤同实施例21。产物为淡黄色固体，产率：75％
Claims (3)
1.一种以9-苯基咔唑为核的空穴传输材料，其特征在于该材料具有如下结构：
或
2.根据权利要求1所述的一种以9-苯基咔唑为核的空穴传输材料，其制备方法包括如下步骤：
a.9-苯基咔唑核的制备：以咔唑为基本原料，利用乌尔曼(Ullmann)反应，与对二溴苯或对碘甲苯反应制备9-苯基咔唑核：
9-对溴苯基咔唑的制备：氮气保护下，将1摩尔份对二溴苯、0.5摩尔份咔唑、1-3摩尔份无水碳酸钾、0.03-0.05摩尔份碘化亚铜、0.01-0.03摩尔份18-冠-6及0.4-1.0摩尔份1，3-二甲基-3，4，5，6-四氢-2-嘧啶酮(DMPU)混合均匀，加热至160-180℃，反应12-16小时，然后用稀盐酸中和剩余的碳酸钾，用二氯甲烷萃取，用氨水洗去铜离子，用饱和食盐水洗至中性，用无水硫酸纳干燥，减压旋转蒸发掉溶剂后，石油醚为淋洗液，硅胶柱层析分离，得到白色晶体9-对溴苯基咔唑；
9-对甲苯基咔唑：氮气保护下，将1摩尔份咔唑、1摩尔份对碘甲苯、1-3摩尔份无水碳酸钾、0.03-0.05摩尔份碘化亚铜、0.01-0.03摩尔份18-冠-6及0.4-1.0摩尔份DMPU混合均匀，加热至160-180℃，反应20-26小时，然后用稀盐酸中和剩余的碳酸钾，用二氯甲烷萃取，用氨水洗去铜离子，用饱和食盐水洗至中性，用无水硫酸纳干燥，减压旋转蒸发掉溶剂后，氯仿/乙醇重结晶，得白色固体9-对甲苯基咔唑；
1，4-二咔唑基苯：氮气保护下，将1摩尔份咔唑、0.5摩尔份对二溴苯、1-3摩尔份无水碳酸钾、0.03-0.05摩尔份碘化亚铜、0.01-0.03摩尔份18-冠-6及0.4-1.0摩尔份DMPU混合均匀，在150-200℃下搅拌反应8-12小时，然后用稀盐酸中和剩余的碳酸钾，用二氯甲烷萃取，用氨水洗去铜离子，用饱和食盐水洗至中性，用无水硫酸纳干燥，减压旋转蒸发掉溶剂，氯仿/乙醇重结晶，得白色固体1，4-二咔唑基苯；
b.核的碘代反应：
将1摩尔份9-对溴苯基咔唑或1摩尔份1，4-二咔唑基苯或1摩尔份9-对甲苯基咔唑与1.0-3.5摩尔份碘化钾和1.0-4.0摩尔份碘酸钾溶于冰醋酸中，80-100℃回流4-6小时，产物倾倒入水中，滤出固体，用饱和碳酸氢钠洗和饱和食盐水洗至中性，氯仿/乙醇重结晶，得碘代产物；
c.空穴传输材料的制备：
将1摩尔份碘代产物、1-4摩尔份的二苯胺或咔唑或(对甲基苯基)苯胺或(对甲氧基苯基)苯胺或(间甲基苯基)苯胺或二(对甲基苯基)胺或(对甲基苯基)(对咔唑-9-基苯基)胺或(对咔唑-9-基苯基)苯胺或(对咔唑-9-基苯基)(对甲基苯基)胺或(对咔唑-9-基苯基)(对甲氧基苯基)胺或(对咔唑-9-基苯基)(间甲基苯基)胺和1.0-3.0摩尔份无水碳酸钾、0.03-0.4摩尔份碘化亚铜、0.01-0.1摩尔份18-冠-6及0.5-2摩尔份DMPU混合均匀，在150-200℃下搅拌反应10-30小时，然后用稀盐酸中和剩余的碳酸钾，用二氯甲烷萃取，用氨水洗去铜离子，用饱和食盐水洗至中性，用无水硫酸纳干燥，减压旋转蒸发掉溶剂，柱色谱分离，得固体空穴传输材料产品。
3.根据权利要求1所述的一种以9-苯基咔唑为核的空穴传输材料，其特征在于，这类材料可在有机电致发光器件中用作空穴传输层。
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