本發(fā)明屬于有機電致發(fā)光領域,可應用于彩色平板顯示和照明領域。具體涉及一種PtAg2(meso-/rac-dpmppe)異三核金屬有機炔配合物用于制備有機發(fā)光二極管。
背景技術:
有機電致發(fā)光是有機發(fā)光二極管(OLED)在3-12V低直流電壓作用下將電能直接轉化為光能的發(fā)光現(xiàn)象,它在平板顯示和照明領域具有非常廣闊的應用。與傳統(tǒng)照明和顯示技術相比,有機電致發(fā)光具有全彩色顯示、廣視角、高清晰、快速響應、低功耗、耐低溫等諸多優(yōu)點;而且有機發(fā)光器件具有結構簡單、超輕、超薄、柔性可折疊等優(yōu)異特性。
有機發(fā)光二極管的核心是發(fā)光薄膜材料,目前商用有機電致發(fā)光器件所用的磷光材料絕大多數(shù)是電中性環(huán)金屬銥(III)配合物,將其摻雜于有機主體材料中組成發(fā)光層,其最大優(yōu)勢是便于真空熱蒸鍍制作理想的薄膜發(fā)光層。然而,真空蒸鍍所需的設備昂貴,特別是制備有機摻雜發(fā)光薄膜層工藝復雜,極大地限制了有機發(fā)光二極管在大面積全色顯示的產業(yè)發(fā)展和商業(yè)應用。為了突破這個技術瓶頸,選擇量子效率高的離子型磷光金屬有機化合物作為發(fā)光材料是一條可行的替代途徑。與電中性化合物相比,離子型磷光金屬配合物制備更簡單、廉價,穩(wěn)定性更好,而且易溶于有機溶劑,適合于大面積溶液旋涂或噴墨打印成膜,能夠大幅度降低器件制備成本。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種具有內消旋(meso-)或外消旋(rac-)的離子型磷光PtAg2配合物及其制備方法和用途。
本發(fā)明的另一目的是提供一種含有上述離子型磷光金屬配合物的有機發(fā)光二極管。
本發(fā)明的目的通過如下方式實現(xiàn):
一種具有消旋結構的離子型磷光金屬配合物,其結構為如下式(I)或式(II)所示:
[PtAg2{rac-(PPh2CH2PPhCH2-)2}(C≡CR)2(PR'3)2]2+An-2/n; (I)
或
[PtAg2{meso-(PPh2CH2PPhCH2-)2}(C≡CR)2(PR'3)(μ-X)]+mAm- (II)
其中,
R可相同或不同,獨立地選自:烷基、芳基、雜芳基、雜芳基芳基,
R'可相同或不同,獨立地選自:烷基、芳基、雜芳基;
所述的烷基、芳基、雜芳基均可被一個或多個取代基取代,所述取代基選自烷基、烯基、炔基、烷氧基、氨基、鹵素、鹵烷基、芳基;
X選自鹵素;
Am-、An-為一價或二價陰離子,m或n為1、2,所述陰離子例如為ClO4-、PF6-、SbF6-、BF4-、SiF62-等。μ代表橋聯(lián)。
根據本發(fā)明,所述式(I)、或式(II)磷光金屬配合物的立體結構如下:
本發(fā)明中,所述的烷基是指碳原子數(shù)為1-10,優(yōu)選1-6的直鏈或支鏈烷基,例如,甲基、乙基、丙基、丁基、異丁基、叔丁基等。
所述的烯基代表碳原子數(shù)為2-6的直鏈或支鏈烯基,例如,乙烯、丙烯、丁烯等。
所述的炔基代表碳原子數(shù)為2-6的直鏈或支鏈炔基,例如,乙炔、丙炔、丁炔等。
所述的芳基是指具有6-20個碳原子的單環(huán)、多環(huán)芳族基團,代表性的芳基包括:苯基、萘基等。
所述的雜芳基是指具有1-20個碳原子、并且包含至少1個,優(yōu)選1-4個選自N、S、O雜原子的單環(huán)或多環(huán)雜芳族基團,代表性的雜芳基包括:吡咯基、吡啶基、嘧啶基、咪唑基、噻唑基、噁唑基、噁二唑基、咔唑基、喹啉基、喹唑啉基、吲哚基、吩噻嗪基等。
根據本發(fā)明,所述Am-或An-優(yōu)選為ClO4-、PF6-、SiF62-等,m/n為1、2。
根據本發(fā)明,所述R優(yōu)選為芳基、咔唑基、吩噻嗪基、咔唑基芳基。所述芳基、咔唑基、吩噻嗪基可任選被一個或多個取代基取代,所述取代基選自烷基、烷氧基、氨基、鹵素、鹵烷基、芳基;所述R'優(yōu)選為芳基、含氮雜環(huán)(例如咔唑基),所述芳基、含氮雜環(huán)可任選被一個或多個取代基取代,所述取代基選自烷基、烷氧基、氨基、鹵素、鹵烷基、芳基。進一步優(yōu)選的,R為苯基、烷基-苯基、鹵烷基-苯基、咔唑基-苯基、咔唑基、烷基-咔唑基、苯基-咔唑基、吩噻嗪基、烷基-吩噻嗪基;R'為苯基、烷基苯基、咔唑基、烷基-咔唑基、苯基-咔唑基。
根據本發(fā)明,所述離子型磷光金屬配合物具體的結構優(yōu)選如下:
本發(fā)明還提供了一種所述式(I)磷光配合物的制備方法,包括如下步驟:1)將rac-(PPh2CH2PPhCH2-)2和Pt(PPh3)2(C≡CR)2在溶劑中反應,得到中間體;2)再將步驟1)中得到的中間體與[Ag(tht)](An-)和PR'3在溶劑中反應,得到所述式(I)磷光配合物。其中,所述tht(tetrahydrothiophene)為四氫噻吩,所述An-、R、R'、X如上所定義。
本發(fā)明還提供了一種所述式(II)磷光配合物的制備方法,包括如下步驟:A)將meso-(PPh2CH2PPhCH2-)2和Pt(PPh3)2(C≡CR)2在溶劑中反應,得到中間體;B)將PR'3、nBu4NX、[Ag(tht)](Am-)與步驟A)中得到的中間體在溶劑中反應,得到所述式(II)磷光配合物。其中,所述tht(tetrahydrothiophene)為四氫噻吩,所述Am-、R、R'、X如上所定義。
根據本發(fā)明,所述步驟1)、步驟A)中,所述溶劑優(yōu)選為鹵代烴,例如二氯甲烷。優(yōu)選的,將反應得到的中間體進行濃縮重結晶。
根據本發(fā)明,所述步驟2)、步驟B)中,所述溶劑優(yōu)選為鹵代烴,例如二氯甲烷。優(yōu)選的,所述步驟B)中,先將PR'3和nBu4NX混合,再將該混合溶液及[Ag(tht)](Am-)加入溶有上述步驟A)中得到的中間體的溶液中。
根據本發(fā)明,在所述方法中,rac-(PPh2CH2PPhCH2-)2:Pt(PPh3)2(C≡CR)2:[Ag(tht)](An-):PR'3的摩爾比為1~1.5:1~1.5:2~3:2~3,優(yōu)選摩爾比為1:1:2:2;meso-(PPh2CH2PPhCH2-)2:Pt(PPh3)2(C≡CR)2:[Ag(tht)](Am-):nBu4NX:PR'3的摩爾比為1~1.5:1~1.5:2~3:1~1.5:1~1.5,優(yōu)選摩爾比為1:1:2:1:1。
根據本發(fā)明,所述反應均在室溫下進行。優(yōu)選的,反應結束后,用硅膠柱色譜分離提純。
本發(fā)明所述的式(I)或式(II)磷光配合物在固體和薄膜中均具有較強磷光發(fā)射,其磷光量子產率在薄膜中高于50%;并且其發(fā)射光顏色分布較寬,從天藍到橙紅。故其可以作為發(fā)光層摻雜體,用于有機發(fā)光二極管的制備。
本發(fā)明還提供了所述磷光配合物的用途,其用于有機發(fā)光二極管。
進一步的,本發(fā)明還提供了一種有機發(fā)光二極管,包括發(fā)光層,其中,所述發(fā)光層中含有本發(fā)明所述的式(I)或式(II)磷光配合物。
根據本發(fā)明,在所述發(fā)光層中,本發(fā)明所述的式(I)磷光配合物優(yōu)選占所有材料的3-20%(重量百分比),更優(yōu)選5-10%,進一步優(yōu)選的,本發(fā)明所述的式(I)磷光配合物以6%的重量百分比摻雜到主體材料中作為發(fā)光層;本發(fā)明所述的式(II)磷光配合物優(yōu)選占所有材料的5-25%(重量百分比),更優(yōu)選8-15%,進一步優(yōu)選的,本發(fā)明所述的式(II)磷光配合物以10%的重量百分比摻雜到主體材料中作為發(fā)光層。
根據本發(fā)明,所述有機發(fā)光二極管的結構可以為現(xiàn)有技術中已知的各種結構。優(yōu)選的包括:陽極層、空穴注入層、任選地空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、陰極層。所述有機發(fā)光二極管還進一步包括基板(例如玻璃基板)。所述陽極可為銦錫氧化物,所述空穴注入層可為PEDOT:PSS(PEDOT:PSS=聚(3,4-亞乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸))。所述空穴傳輸層可為CuSCN、CuI、CuBr。所述發(fā)光層含有本發(fā)明所述的磷光配合物,以及具有空穴傳輸特性的物質和/或具有電子傳輸特性的物質。其中,具有空穴傳輸特性的物質可以為2,6-DCZPPY(2,6-二(3-(9-咔唑)苯基)吡啶)、mCP(1,3-雙(9-咔唑基)苯)、CBP(4,4'-二(9-咔唑)-1,1'-聯(lián)苯)、或TCTA(三(4-(9-咔唑)苯基)胺)中的一種或多種。具有電子傳輸特性的物質可以為OXD-7(1,3-雙(5-(4-(叔丁基)苯基)-1,3,4-噁二唑-2-基)苯);所述電子傳輸層可為BmPyPB(3,3”,5,5”-四(3-吡啶基)-1,1':3',1”-三聯(lián)苯)、TPBi(1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并[d]咪唑-2-基)苯)、BCP(2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲珞啉)或OXD-7中的一種或多種;所述電子注入層為LiF,所述陰極為Al。
根據本發(fā)明,含有所述式(I)磷光配合物的器件結構優(yōu)選為:ITO/PEDOT:PSS(50nm)/CuSCN(30nm)/70.5%2,6-DCZPPY:23.5%OXD-7:6%wt本發(fā)明式(I)配合物(50nm)/BmPyPB(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm),或者ITO/PEDOT:PSS(50nm)/70.5%mCP:23.5%OXD-7:6%wt本發(fā)明式(I)配合物(50nm)/BmPyPB(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm);含有所述式(II)磷光配合物的器件結構優(yōu)選為:ITO/PEDOT:PSS(50nm)/CuSCN(30nm)/90%2,6-DCZPPY:10%wt本發(fā)明式(II)配合物(50nm)/BmPyPB(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm),或者ITO/PEDOT:PSS(50nm)/90%mCP:10%wt本發(fā)明式(II)配合物(50nm)/BmPyPB(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)。其中ITO為氧化銦錫導電薄膜,PEDOT:PSS為聚(3,4-亞乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸),2,6-DCZPPY為(2,6-二(3-(9-咔唑基)苯基)吡啶)、mCP為(1,3-雙(9-咔唑基)苯),OXD-7為1,3-雙(5-(4-(叔丁基)苯基)-1,3,4-噁二唑-2-基)苯,BmPyPB為(3,3”,5,5”-四(3-吡啶基)-1,1':3',1”-三聯(lián)苯)。
本發(fā)明還提供了一種制備所述有機發(fā)光二極管的方法,包括:1)采用溶液法在陽極上制備有機發(fā)光二極管中的空穴注入層;2)任選地采用溶液法制備有機發(fā)光二極管中的空穴傳輸層;3)采用溶液法制備摻雜有本發(fā)明的磷光配合物的發(fā)光層;4)再依次利用真空熱蒸鍍方法制備電子傳輸層、電子注入層、以及陰極層。
在一個優(yōu)選的實施方式中,對于所述式(I)磷光配合物,所述方法包括:首先利用水溶性PEDOT:PSS制備空穴注入層;其次利用硫氰化亞銅的二乙硫醚溶液制備空穴傳輸層;再利用具有空穴傳輸特性的2,6-DCZPPY和具有電子傳輸特性的OXD-7為混合主體材料,與本發(fā)明所述的式(I)磷光配合物摻雜制備發(fā)光層;再依次利用真空熱蒸鍍方法制備Bmpypb電子傳輸層、LiF電子注入層、以及Al陰極層;對于所述的式(II)磷光配合物,所述方法包括:首先利用水溶性PEDOT:PSS制備空穴注入層;其次利用硫氰化亞銅的二乙硫醚溶液制備空穴傳輸層;再利用具有空穴傳輸特性的2,6-DCZPPY與本發(fā)明所述的式(II)磷光配合物摻雜制備發(fā)光層;再依次利用真空熱蒸鍍方法制備Bmpypb電子傳輸層、LiF電子注入層、以及Al陰極層。
根據本發(fā)明,在所述方法中,PEDOT:PSS空穴注入層、2,6-DCZPPY:OXD-7或者2,6-DCZPPY摻雜發(fā)光層分別利用溶液旋涂法制備薄膜,BmPyPB電子傳輸層和LiF電子注入層采用真空熱蒸鍍法制備薄膜。
由本發(fā)明的磷光配合物制備的有機發(fā)光二極管具有優(yōu)異的性能,其具有較高的電-光轉換效率。
本發(fā)明進一步提供了所述有機發(fā)光二極管的用途,其可以用于平板顯示和日常照明領域中。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
1)本發(fā)明的磷光配合物在固體和薄膜中均具有很強的磷光發(fā)射,薄膜磷光量子效率高于50%甚至高達90%;
2)本發(fā)明首次利用磷光Pt-Ag異金屬配合物為發(fā)光材料組裝有機發(fā)光器件,用本發(fā)明磷光配合物為發(fā)光層摻雜體制備的有機發(fā)光二極管具有高的電致發(fā)光外量子轉換效率;
3)本發(fā)明利用正交溶液法制備有機發(fā)光二極管的空穴注入層和發(fā)光層,能夠大幅度降低器件制備成本;
4)本發(fā)明所述的磷光配合物的配體具有內/外消旋不同構型,且電致發(fā)光從天藍到橙紅變化,各顏色的發(fā)光效率均較高。
附圖說明:
圖1為器件結構示意圖及有機材料化學結構圖。
具體實施方式:
為了使本發(fā)明的發(fā)明目的、技術方案和技術效果更加清晰,以下結合附圖和實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解的是,本說明書中描述的實施例只是為了解釋本發(fā)明,而非限定本發(fā)明。
在以下實施例中,dpmppe代表(PPh2CH2PPhCH2-)2,carb代表咔唑基,PhBut-4代表4-叔丁基-苯基,9-Ph-carb-3代表9-苯基-咔唑-3-基,9-Et-carb-3代表9-乙基咔唑-3-基,PhCF3-4代表4-三氟甲基-苯基,9-(4-Ph)-carb代表9-(4-苯基)-咔唑基,10-Et-PTZ-3代表10-乙基吩噻嗪-3-基,tht為四氫噻吩。
實施例1:配合物[PtAg2(rac-dpmppe)(C≡CC6H4But-4)2{PhP(9-Ph-carb-3)2}2](ClO4)2(rac-1)的制備
向20mL溶解了Pt(PPh3)2(C≡CC6H4But-4)2(80.6mg,0.078mmol)的二氯甲烷溶液中加入rac-dpmppe(50mg,0.078mmol)。攪拌30分鐘后,濃縮,加入20mL正己烷,析出淡黃色固體,為中間體,產率90%(80.8mg)。向20mL溶解了上述中間體的二氯甲烷溶液中加入Ag(tht)ClO4(41.4mg,0.14mmol)及PhP(9-Ph-carb-3)2(82.9mg,0.14mmol),反應液在室溫下攪拌1小時后變?yōu)闇\綠色。利用硅膠柱色譜純化產物,使用CH2Cl2-MeCN(8:1)為洗脫液收集淺綠色產物。產率:70%。元素分析(C148H122Ag2Cl2N4O8P6Pt)計算值:C,64.59;H,4.47;N,2.04.測量值:C,64.40;H,4.55;N,1.96.電噴霧質譜m/z(%):1276.2909(100)[M-2ClO4]2+.核磁共振氫譜(CDCl3,ppm):8.20-8.14(dd,4H,J1=16Hz,J2=12Hz),8.08-8.04(dd,4H,J1=12Hz,J2=8Hz),7.73-7.59(m,12H),7.53-7.35(m,36H),7.27-7.11(m,20H),6.95-6.88(m,12H),6.69-6.67(d,4H,J=8Hz),6.59-6.57(d,4H,J=8Hz),4.29(m,2H),3.02-2.93(3,2H),2.63-2.46(m,2H),0.97(s,18H),0.54(m,2H).核磁共振磷譜(CDCl3,ppm):46.0(d,2P,JP-P=78Hz,JPt-P=2448Hz),13.8(m,2P,JP-Ag=526Hz),1.8(m,2P,JP-Ag=526Hz,JP-P=52Hz)..紅外光譜(KBr,cm-1):2081w(C≡C),1099s(ClO4-)。
實施例2:配合物[PtAg2(rac-dpmppe){(C≡C-4)C6H4-carb-9}2(PPh3)2](ClO4)2(rac-2)的制備
制備方法與實施例1中方法基本相同,僅是使用Pt(PPh3)2{(C≡C-4)C6H4-carb-9}2替代Pt(PPh3)2(C≡CC6H4But-4)2,PPh3替代PhP(9-Ph-carb-3)2。產率:71%。元素分析(C116H92Ag2Cl2N2O8P6Pt)計算值:C,60.33;H,4.02;N,1.21.測量值:C,60.12;H,4.02;N,1.15.電噴霧質譜m/z(%):1055.1713(100%,[M-2ClO4]2+).核磁共振氫譜(CDCl3,ppm):8.21-8.13(m,8H),7.59-7.54(m,14H),7.48-7.14(m,18H),7.34-7.24(m,22H),7.20-7.12(m,14H),7.02-6.98(m,4H),6.86-6.85(d,4H,J=7Hz),4.59(m,2H),3.15-3.06(m,2H),2.73-2.59(m,2H),0.61(m,2H).核磁共振磷譜(CDCl3,ppm):47.0(d,2P,JP-P=76Hz,JPt-P=2375Hz),11.8(m,2P,JP-Ag=506Hz),3.4(m,2P,JP-Ag=410Hz,JP-P=45Hz)..紅外光譜(KBr,cm-1):2091w(C≡C),1099s(ClO4-).
實施例3:配合物[PtAg2(rac-dpmppe){C≡C-(9-Ph-carb-3)}2(PPh3)2](ClO4)2(rac-3)的制備
制備方法與實施例1中方法基本相同,僅是使用Pt(PPh3)2(C≡C-(9-Ph-carb-3))2替代Pt(PPh3)2(C≡CC6H4But-4)2,PPh3替代PhP(9-Ph-carb-3)2。產率:71%。元素分析(C116H92Ag2Cl2N2O8P6Pt)計算值:C,60.33;H,4.02;N,1.21.測量值:C,60.10;H,4.05;N,1.16.電噴霧質譜m/z(%):1055.1717(100%,[M-2ClO4]2+).核磁共振氫譜(CDCl3,ppm):8.17-8.12(dd,4H,J1=12Hz,J2=8Hz),7.67-7.63(t,4H,J=8Hz),7.54-7.46(m,22H),7.43-7.40(m,8H),7.37-7.31(m,10H),7.29-7.18(m,10H),7.13-7.03(m,20H),6.95-6.92(m,4H),6.83-6.81(d,2H),4.45(m,2H),3.18-3.09(m,2H),2.69-2.50(m,2H),0.59(m,2H).核磁共振磷譜(CDCl3,ppm):46.3(d,2P,JP-P=75Hz,JPt-P=2384Hz),11.9(m,2P,JP-Ag=510Hz),2.4(m,2P,JP-Ag=398Hz,JP-P=51Hz)..紅外光譜(KBr,cm-1):2075w(C≡C),1093s(ClO4-).
實施例4:配合物
[PtAg2(rac-dpmppe)(C≡C-(9-Ph-carb-3))2{P(9-Et-carb-3)3}2](ClO4)2(rac-4)的制備。
制備方法與實施例1中方法基本相同,僅是使用Pt(PPh3)2{C≡C-(9-Ph-carb-3)}2替代Pt(PPh3)2(C≡CC6H4-But-4)2,P(9-Et-carb-3)3替代PhP(9-Ph-carb-3)2。產率:71%。元素分析(C164H134Ag2Cl2N8O8P6Pt)計算值:C,65.39;H,4.48;N,3.72.測量值:C,65.14;H,4.53;N,3.53.電噴霧質譜m/z(%):1406.8446[M-2ClO4]2+.核磁共振氫譜(CDCl3,ppm):8.27-8.22(dd,4H,J1=12Hz,J2=8Hz),8.20-8.17(d,6H,J=12Hz),8.04-7.99(dd,6H,J1=12Hz,J2=8Hz),7.71(s,2H),7.50-7.40(m,16H),7.37-7.32(m,12H),7.27-7.25(m,10H),7.17-7.14(m,6H),7.07-7.03(t,2H,J=7Hz),7.0-6.90(m,12H),6.88-6.77(m,16H),6.73-6.66(m,4H),4.4(m,2H),3.88-3.83(q,12H,J=7Hz),3.27-3.18(m,2H),2.62-2.44(m,2H),1.0-0.97(d,18H,J=7Hz),0.72(m,2H).核磁共振磷譜(CDCl3,ppm):46.5(d,2P,JP-P=78Hz,JPt-P=2380Hz),15.3(m,2P,JP-Ag=534Hz),0.8(m,2P,JP-Ag=378Hz,JP-P=53Hz).紅外光譜(KBr,cm-1):2081w(C≡C),1093s(ClO4-)。
實施例5:配合物
[PtAg2(rac-dpmppe){C≡C-(9-Et-carb-3)}2{P(9-Et-carb-3)3}2](ClO4)2(rac-5)的制備。
制備方法與實施例1中方法基本相同,僅是使用Pt(PPh3)2{C≡C-(9-Et-carb-3)}2替代Pt(PPh3)2(C≡CC6H4But-4)2,P(9-Et-carb-3)3替代PhP(9-Ph-carb-3)2。產率:72%。元素分析(C156H134Ag2Cl2N8O8P6Pt)計算值:C,64.25;H,4.63;N,3.84.測量值:C,64.02;H,4.65;N,3.58.電噴霧質譜m/z(%):1358.3459(100%)[M-2ClO4]2+.核磁共振氫譜(CDCl3,ppm):8.25-8.16(m,8H),8.01(m,6H),7.73-7.68(m,10H),7.44-7.27(m,28H),7.18-7.02(m,10H),6.94-6.82(m,22H),6.70-6.64(m,4H),4.33(m,2H),4.05-3.99(q,4H,J=7Hz),3.85-3.79(q,12H,J=7Hz),3.26-3.22(m,2H),2.64-2.51(m,2H),1.29-1.15(t,6H,J=7Hz),1.11-0.97(t,18H,J=7Hz),0.71(m,2H).核磁共振磷譜(CDCl3,ppm):46.2(d,2P,JP-P=78Hz,JPt-P=2376Hz),15.3(m,2P,JP-Ag=524Hz),0.6(m,2P,JP-Ag=369Hz,JP-P=52Hz).紅外光譜(KBr,cm-1)(KBr,cm-1):2073w(C≡C),1093s(ClO4-)。
實施例6:配合物[PtAg2(rac-dpmppe){C≡C-(10-Et-PTZ-3)}2{P(9-Et-carb-3)3}2](ClO4)2(rac-6)的制備。
制備方法與實施例1中方法基本相同,僅是使用Pt(PPh3)2{C≡C-(10-Et-PTZ-3)}2替代Pt(PPh3)2(C≡CC6H4But-4)2,P(9-Et-carb-3)3替代PhP(9-Ph-carb-3)2。產率:73%。元素分析(C156H134Ag2Cl2N8O8P6PtS2)計算值:C,62.86;H,4.53;N,3.76.測量值:C,62.62;H,4.57;N,3.59.電噴霧質譜m/z(%):1390.8150(100%)[M-2ClO4]2+.核磁共振氫譜(CDCl3,ppm):8.16-8.13(m,8H),8.01-7.96(dd,6H,J=8Hz),7.58-7.55(m,6H),7.42-7.38(m,12H),7.34-7.30(m,8H),7.15-6.99(m,22H),6.90-6.86(m,14H),6.69-6.67(d,2H,J=8Hz),6.54-6.52(d,2H,J=8Hz),6.35-6.32(m,4H),5.92-5.90(d,2H,J=8Hz),4.23(m,2H),4.05-3.99(q,12H,J=7Hz),3.45-3.39(q,4H,J=7Hz),3.06-2.97(m,2H),2.64-2.45(m,2H),1.18-1.14(t,18H,J=7Hz),1.06-1.02(t,6H,J=7Hz),0.59(m,2H).核磁共振磷譜(CDCl3,ppm):46.5(d,2P,JP-P=78Hz,JPt-P=2376Hz),15.2(m,2P,JP-Ag=536Hz),1.5(m,2P,JP-Ag=381Hz,JP-P=54Hz).紅外光譜(KBr,cm-1):2081w(C≡C),1093s(ClO4-)。
實施例7:配合物[PtAg2(meso-dpmppe)(C≡CC6H4CF3-4)2(PPh3)Cl](ClO4)(meso-7)的制備。
向20mL溶解了Pt(PPh3)2(C≡CC6H4CF3-4)2(82.5mg,0.078mmol)的二氯甲烷溶液中加入meso-dpmppe(50mg,0.078mmol)。攪拌30分鐘后,濃縮,加入20mL正己烷,析出淡黃色固體,為中間體,產率90%(82.4mg)。先混合PPh3(18.3mg,0.07mmol)和nBu4NCl(19.5mg,0.07mmol),將該混合溶液及Ag(tht)ClO4(41.4mg,0.14mmol)加入溶有上述中間體的二氯甲烷溶液,反應液在室溫下攪拌1小時后變?yōu)闇\藍色。利用硅膠柱色譜純化產物,使用CH2Cl2-MeCN(15:1)為洗脫液收集黃色產物。產率:75%。元素分析(C76H61Ag2Cl2F6O4P5Pt)計算值:C,51.03;H,3.44.測量值:C,51.21;H,3.60.電噴霧質譜m/z(%):1688.0808(100%,[M-ClO4]+).核磁共振氫譜(CDCl3,ppm):8.03-7.96(m,8H),7.59-7.36(m,22H),7.33-7.29(t,4H,J=7Hz),7.25-7.17(m,11H),6.92-6.89(m,4H),6.65-6.62(m,4H),3.86(m,2H),3.37(m,2H),2.28-2.11(m,4H).核磁共振磷譜(CDCl3,ppm):47.6(dd,2P,JP-P=30Hz,JPt-P=2412Hz),7.6(m,1P,JP-Ag=579Hz),-8.9(m,2P,JP-Ag=422Hz,JP-P=59Hz).紅外光譜(KBr,cm-1):2092w(C≡C),1104s(ClO4-).
實施例8:配合物[PtAg2(meso-dpmppe)(C≡CC6H4But-4)2(PPh3)Cl](ClO4)(meso-8)的制備。
制備方法與實施例7中方法基本相同,僅是使用Pt(PPh3)2(C≡CC6H4But-4)2替代Pt(PPh3)2(C≡CC6H4CF3-4)2。產率:74%。元素分析(C82H79Ag2Cl2O4P5Pt)計算值:C,55.80;H,4.51.測量值:C,56.02;H,4.74.電噴霧質譜m/z(%):1665.2304(100%,[M-ClO4]+).核磁共振氫譜(CDCl3,ppm):8.03-7.97(m,8H),7.53-7.50(m,7H),7.41-7.31(m,20H),7.24-7.16(m,12H),6.71-6.59(m,8H),3.81(m,2H),3.46(m,2H),2.18-2.01(m,4H),1.45(s,18H).核磁共振磷譜(CDCl3,ppm):47.1(q,2P,JP-P=30Hz,JPt-P=2409Hz),7.2(m,1P,JP-Ag=565Hz),-9.5(m,2P,JP-Ag=417Hz,JP-P=58Hz).紅外光譜(KBr,cm-1):2092w(C≡C),1093s(ClO4-).
實施例9:配合物[PtAg2(meso-dpmppe)(C≡CC6H4But-4)2{P(9-Et-carb-3)3}Cl](ClO4)(meso-9)的制備。
制備方法與實施例7中方法基本相同,僅是使用Pt(PPh3)2(C≡CC6H4But-4)2替代Pt(PPh3)2(C≡CC6H4CF3-4)2,P(9-Et-carb-3)3替代PPh3。產率:74%。元素分析(C106H100Ag2Cl2N3O4P5Pt)計算值:C,60.15;H,4.76;N,1.99.測量值:C,60.32;H,4.73;N,1.88.電噴霧質譜m/z(%):2016.4011(100%,[M-ClO4]+).核磁共振氫譜(CDCl3,ppm):8.48-8.45(d,2H,J=12Hz),8.08-8.04(dd,4H,J1=12Hz,J2=8Hz),7.94-7.92(d,2H,J=8Hz),7.89(m,4H),7.53-7.41(m,26H),7.25-7.15(m,13H),6.61-6.59(m,4H),6.40-6.38(m,4H),4.41-4.37(q,6H,J=7Hz),3.76(m,2H),3.49(m,2H),2.24-2.05(m,4H),1.49-1.47(t,9H,J=7Hz),0.76(s,18H).核磁共振磷譜(CDCl3,ppm):47.5(q,2P,JP-P=29Hz,JPt-P=2394Hz),10.4(m,1P,JP-Ag=601Hz),-9.3(m,2P,JP-Ag=417Hz,JP-P=56Hz).紅外光譜(KBr,cm-1):2110w(C≡C),1093s(ClO4-).
實施例10:配合物[PtAg2(meso-dpmppe)(C≡CC6H4But-4)2{P(9-Et-carb-3)3}I](ClO4)(meso-10)的制備。
制備方法與實施例7中方法基本相同,僅是使用Pt(PPh3)2(C≡CC6H4But-4)2替代Pt(PPh3)2(C≡CC6H4CF3-4)2,P(9-Et-carb-3)3替代PPh3,nBu4NI替代nBu4NCl。產率:72%。元素分析(C106H100Ag2ClIN3O4P5Pt)計算值:C,57.66;H,4.56;N,1.90.測量值:C,57.57;H,4.60;N,1.83.電噴霧質譜m/z(%):2108.3387(100%,[M-ClO4]+).核磁共振氫譜(CDCl3,ppm):8.51-8.48(d,2H,J=12Hz),8.11-8.07(dd,4H,J1=12Hz,J2=8Hz),7.98-7.96(d,2H,J=8Hz),7.82(m,4H),7.54-7.40(m,26H),7.29-7.16(m,13H),6.54-6.52(m,4H),6.37-6.35(m,4H),4.39-4.35(q,6H,J=7Hz),3.71(m,2H),3.52(m,2H),2.25-2.05(m,4H),1.49-1.47(t,9H,J=7Hz),0.72(s,18H).核磁共振磷譜(CDCl3,ppm):48.5(q,2P,JP-P=30Hz,JPt-P=2391Hz),9.0(m,1P,JP-Ag=547Hz),-11.7(m,2P,JP-Ag=386Hz,JP-P=59Hz).紅外光譜(KBr,cm-1):2104w(C≡C),1093s(ClO4-)。
實施例11:配合物[PtAg2(meso-dpmppe)(C≡C-(10-Et-PTZ-3))2{P(9-Et-carb-3)3}(μ-I)](ClO4)(meso-11)的制備。
制備方法與實施例7中方法基本相同,僅是使用Pt(PPh3)2{C≡C-(10-Et-PTZ-3)}2替代Pt(PPh3)2(C≡CC6H4CF3-4)2,P(9-Et-carb-3)3替代PPh3,nBu4NI替代nBu4NCl。產率:75%。元素分析(C114H98Ag2ClIN5O4P5PtS2)計算值:C,57.19;H,4.13;N,2.93.測量值:C,57.42;H,4.33;N,2.84.電噴霧質譜m/z(%):2294.2671(100%,[M-ClO4]+).核磁共振氫譜(CDCl3,ppm):8.54-8.51(d,2H,J=12Hz),8.09-8.04(dd,4H,J1=12Hz,J2=8Hz),7.95-7.93(d,2H,J=8Hz),7.80(m,4H),7.59-7.29(m,29H),7.18-7.01(m,12H),6.75(m,4H),6.51-6.49(d,2H,J=8Hz),6.41-6.39(d,2H,J=8Hz),6.22(s,2H),5.63-5.61(d,2H,J=8Hz),4.45-4.27(q,6H,J=7Hz),3.71(m,2H),3.46(m,2H),3.14-3.08(q,4H,J=6Hz),2.28-2.03(m,4H),1.44-1.40(t,9H,J=7Hz),0.86-0.81(t,6H,J=6Hz).核磁共振磷譜(CDCl3,ppm):48.6(q,2P,JP-P=29Hz,JPt-P=2391Hz),9.1(m,1P,JP-Ag=548Hz),-11.4(m,2P,JP-Ag=384Hz,JP-P=60Hz).紅外光譜(KBr,cm-1):2101w(C≡C),1094s(ClO4-)。
實施例12:光致發(fā)光性能測試
在Edinburgh FLS920熒光光譜儀上分別測試實施例1、4、5、6中制備的配合物rac-1、rac-4、rac-5、rac-6在固體粉末及70.5%2,6-DCZPPY:23.5%OXD-7:6%本發(fā)明配合物rac-1、4、5、或6(重量比)薄膜中和實施例11中制備的配合物meso-11在固體粉末及90%2,6-DCZPPY:10%本發(fā)明配合物meso-11(重量比)薄膜中的激發(fā)光譜、發(fā)射光譜、發(fā)光壽命和發(fā)光量子產率。利用直徑為142mm的積分球測定固體粉末樣品的發(fā)光量子產率。
配合物rac-1、rac-4、rac-5、rac-6、或meso-11的固體狀態(tài)發(fā)射波長和量子產率分別為500nm和15.1%(rac-1),566nm和37.1%(rac-4),580nm和30.4%(rac-5),662nm和1.7%(rac-6),600nm和8.1%(meso-11);
配合物rac-1、rac-4、rac-5、或rac-6在70.5%2,6-DCZPPY:23.5%OXD-7:6%本發(fā)明配合物rac-1、4、5、或6(重量比)薄膜中的發(fā)射波長和量子產率分別為487nm和52.2%(rac-1),527nm和90.5%(rac-4),535nm和77.0%(rac-5),616nm和56.8%(rac-6);配合物meso-11在90%2,6-DCZPPY:10%本發(fā)明配合物meso-11(重量比)薄膜中的發(fā)射波長和量子產率分別為570nm和52.2%(meso-11)。
實施例13:有機發(fā)光二極管器件制備與電致發(fā)光性能測試
分別利用實施例1、4、5、6中制備的磷光配合物rac-1、rac-4、rac-5、或rac-6為發(fā)光材料以6%的重量百分比摻雜到2,6-DCZPPY(70.5%):OXD-7(23.5%)混合主體材料中作為發(fā)光層制備有機發(fā)光二極管,器件結構為:ITO/PEDOT:PSS(50nm)/CuSCN(30nm)/70.5%2,6-DCZPPY:23.5%OXD-7:6%本發(fā)明配合物rac-1、4、5、或6(50nm)/Bmpypb(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm);實施例11中制備的磷光配合物meso-11為發(fā)光材料以10%的重量百分比摻雜到2,6-DCZPPY(90%)主體材料中作為發(fā)光層制備有機發(fā)光二極管,器件結構為:ITO/PEDOT:PSS(50nm)/CuSCN(30nm)/90%2,6-DCZPPY:10%本發(fā)明配合物meso-11(50nm)/Bmpypb(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)。
首先分別利用去離子水、丙酮、異丙醇清洗ITO基底,再采用UV-臭氧處理15分鐘。將過濾后的PEDOT:PSS水溶液在旋涂儀上以4800轉/分鐘的轉速旋涂到ITO基底上,在140℃干燥20分鐘后得到50nm厚度的空穴注入層。然后將CuSCN的二乙基硫醚溶液(10mg/mL)以4800轉/分鐘的轉速旋涂到PEDOT:PSS空穴注入層,在120℃干燥30分鐘后得到30nm厚度的空穴傳輸層。其次利用旋涂儀將過濾后的濃度為5.5mg/mL的70.5%2,6-DCZPPY:23.5%XD-7:6%本發(fā)明配合物rac-1、rac-4、rac-5、或rac-6(重量百分比)或者5.5mg/mL的90%2,6-DCZPPY:10%本發(fā)明配合物meso-11(重量百分比)的二氯甲烷溶液以2100轉/分鐘的轉速旋涂到PEDOT:PSS薄膜上形成50nm厚度的發(fā)光層。隨后,將ITO基底置于真空度不低于4×10-4Pa的真空腔中,依次熱蒸鍍50nm厚的Bmpypb、1nm厚的LiF電子注入層、以及100nm厚度的Al為器件陰極。
發(fā)光二極管器件性能測試在室溫干燥的空氣環(huán)境中進行。電致發(fā)光性能參數(shù)包括電致發(fā)光波長(λEL),啟亮電壓(Von),最大亮度(Lmax),最大電流效率(CEmax),最大功率效率(PEmax),最大外量子效率(EQEmax)列于表1。
表1.本發(fā)明磷光配合物rac-1、rac-4、rac-5、rac-6、或meso-11電致發(fā)光器件性能數(shù)據
a)亮度為1cd/m2的啟亮電壓,b)最大亮度,c)最大電流效率,d)最大功率效率,e)最大外量子效率,CIE為色度坐標。