用于有机发光器件的墨组合物

文档序号:1366938 发布日期:2020-08-11 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 用于有机发光器件的墨组合物 (Ink composition for organic light emitting device ) 是由 金美经 郑智英 于 2019-08-23 设计创作,主要内容包括:本发明涉及可以应用于喷墨法的用于有机发光器件的墨组合物。当使用所述墨组合物应用喷墨法时,在形成墨膜之后干燥时可以形成具有光滑且平坦的表面的膜。(The present invention relates to an ink composition for an organic light emitting device that can be applied to an inkjet method. When the inkjet method is applied using the ink composition, a film having a smooth and flat surface can be formed when dried after forming an ink film.)

用于有机发光器件的墨组合物

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年8月31日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0103831号的申请日的权益,其全部内容通过引用并入本文。

本发明涉及可以应用于喷墨法的用于有机发光器件的墨组合物。

背景技术

通常,有机发光现象是指通过使用有机材料将电能转换成光能的现象。利用有机发光现象的有机发光器件具有诸如宽的视角,优异的对比度,快速的响应时间,优异的亮度、驱动电压和响应速度的特性,并因此已进行了许多研究。

有机发光器件通常具有包括阳极、阴极和介于阳极与阴极之间的有机材料层的结构。为了提高有机发光器件的效率和稳定性,有机材料层通常具有包含不同材料的多层结构,例如有机材料层可以由空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等形成。在有机发光器件的结构中,如果在两个电极之间施加电压,则空穴从阳极注入到有机材料层中,并且电子从阴极注入到有机材料层中,当注入的空穴和电子彼此相遇时,形成激子,并且当激子再落至基态时发光。

同时,近来,为了降低过程成本,已代替常规的沉积法开发了使用溶液法特别是喷墨法的有机发光器件。在开发的初始阶段,已尝试经由通过溶液法涂覆所有的有机发光器件层以开发有机发光器件,但是当前技术具有限制。因此,在层器件结构中通过溶液法仅加工HIL、HTL和EML,并且正在研究利用常规沉积法的混合法作为后续的方法。

由于喷墨法中使用的墨组合物应具有良好的排放特性,因此必须使用具有高沸点的溶剂。当使用具有低沸点的溶剂时,喷射头部的喷嘴部分可能堵塞,并且存在初始喷射特性不良或者发生弯曲的可能性。此外,当将墨填充在堤(其为将墨组合物排放在其中的空间)中并干燥时,墨膜应当平坦地填充在堤中而没有任何台阶,并且墨膜表面应当光滑。然而,当材料在溶剂中的溶解度差时,或者当材料和溶剂彼此不匹配时,在溶剂被快速干燥(例如,真空干燥)的过程中,发生沉淀或者表面特性(膜图像)劣化。为了解决上述问题,必须根据墨组合物中包含的功能材料适当地选择待使用的溶剂。通常仅通过选择溶剂难以解决膜图像和膜平坦度两者。

因此,在本发明中,除了功能材料和溶剂之外,还通过使用另外的添加剂来解决上述问题,如下所述。

[现有技术文献]

[专利文献]

(专利文献0001)韩国专利特许公开第10-2000-0051826号。

发明内容

技术问题

本发明的一个目的是提供可以应用于喷墨法的用于有机发光器件的墨组合物。

技术方案

为了实现上述目的,本发明的一个实施方案提供了用于有机发光器件的墨组合物,其包含:由以下化学式1表示的化合物、由以下化学式2表示的化合物和溶剂。

[化学式1]

在化学式1中,

L和L1至L4各自独立地为经取代或未经取代的C6-60亚芳基,

Ar1和Ar2各自独立地为经取代或未经取代的C6-60芳基;或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的一个或更多个杂原子的C2-60杂芳基,

R1至R4各自独立地为氢、氘、经取代或未经取代的C1-60烷基、经取代或未经取代的C1-60烷氧基、经取代或未经取代的C6-60芳基、或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的一个或更多个杂原子的C2-60杂芳基,

Y1至Y4各自独立地为氢或-X-A,条件为Y1至Y4中的两者或更多者为-X-A,

X为O或S,

A为能够通过热或光交联的官能团,

n1和n4各自为0至4的整数,

n2和n3各自为0至3的整数,

[化学式2]

在化学式2中,

R为C3-60烷基;C3-60烯基;或经C3-60烷基取代的苯基,以及

n为4至20的整数。

有益效果

根据本发明的用于形成有机发光器件的墨组合物在通过喷墨法形成墨膜之后被干燥时可以形成具有光滑且平坦的表面的膜。

附图说明

图1示意性地示出根据本发明的实验例将墨排放至像素的方法。

图2示出根据本发明的实验例的其中膜图像被评估为O.K的实例。

图3示出根据本发明的实验例的其中膜图像被评估为N.G的实例。

图4示意性地示出根据本发明的实验例的用于测量膜平坦度的方法。

具体实施方式

下文中,将更详细地描述本发明的实施方案以帮助理解本发明。

术语的定义

如本文中所使用的,符号意指与另一取代基连接的键。

如本文中所使用的,术语“经取代或未经取代的”意指未经取代或经选自以下的一个或更多个取代基取代:氘、卤素基团、腈基、硝基、羟基、羰基、酯基、酰亚胺基、氨基、氧化膦基、烷氧基、芳氧基、烷基硫基、芳基硫基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、甲硅烷基、硼基、烷基、环烷基、烯基、芳基、芳烷基、芳烯基、烷基芳基、烷基胺基、芳烷基胺基、杂芳基胺基、芳基胺基、芳基膦基、或包含N、O和S原子中的至少一者的杂环基,或者未经取代或经以上例示的取代基中的两个或更多个取代基相连接的取代基取代。例如,“两个或更多个取代基相连接的取代基”可以为联苯基。即,联苯基也可以为芳基,并且可以解释为两个苯基相连接的取代基。

在本说明书中,羰基的碳原子数没有特别限制,但是优选为1至40。具体地,羰基可以为具有以下结构式的化合物,但不限于此。

在本说明书中,酯基可以具有其中酯基的氧可以经具有1至25个碳原子的直链、支链或环状烷基;或者具有6至25个碳原子的芳基取代的结构。具体地,酯基可以为具有以下结构式的化合物,但不限于此。

在本说明书中,酰亚胺基的碳原子数没有特别限制,但是优选为1至25。具体地,酰亚胺基可以为具有以下结构式的化合物,但不限于此。

在本说明书中,甲硅烷基具体地包括三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、乙烯基二甲基甲硅烷基、丙基二甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、二苯基甲硅烷基、苯基甲硅烷基等,但不限于此。

在本说明书中,硼基具体地包括三甲基硼基、三乙基硼基、叔丁基二甲基硼基、三苯基硼基和苯基硼基,但不限于此。

在本说明书中,卤素基团的实例包括氟、氯、溴或碘。

在本说明书中,烷基可以为直链或支链的,并且其碳原子数没有特别限制,但是优选为1至40。根据一个实施方案,烷基的碳原子数为1至20。根据另一个实施方案,烷基的碳原子数为1至10。根据另一个实施方案,烷基的碳原子数为1至6。烷基的具体实例包括甲基、乙基、丙基、正丙基、异丙基、丁基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、1-甲基-丁基、1-乙基-丁基、戊基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、庚基、正庚基、1-甲基己基、环戊基甲基、环己基甲基、辛基、正辛基、叔辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2-丙基戊基、正壬基、2,2-二甲基庚基、1-乙基-丙基、1,1-二甲基-丙基、异己基、2-甲基戊基、4-甲基己基、5-甲基己基等,但不限于此。

在本说明书中,烯基可以为直链或支链,并且其碳原子数没有特别限制,但是优选为2至40。根据一个实施方案,烯基的碳原子数为2至20。根据另一个实施方案,烯基的碳原子数为2至10。根据又一个实施方案,烯基的碳原子数为2至6。其具体实例包括乙烯基、1-丙烯基、异丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、3-甲基-1-丁烯基、1,3-丁二烯基、烯丙基、1-苯基乙烯基-1-基、2-苯基乙烯基-1-基、2,2-二苯基乙烯基-1-基、2-苯基-2-(萘基-1-基)乙烯基-1-基、2,2-双(二苯基-1-基)乙烯基-1-基、茋基、苯乙烯基等,但不限于此。

在本说明书中,环烷基没有特别限制,但是其碳原子数优选为3至60。根据一个实施方案,环烷基的碳原子数为3至30。根据另一个实施方案,环烷基的碳原子数为3至20。根据又一个实施方案,环烷基的碳原子数为3至6。其具体实例包括环丙基、环丁基、环戊基、3-甲基环戊基、2,3-二甲基环戊基、环己基、3-甲基环己基、4-甲基环己基、2,3-二甲基环己基、3,4,5-三甲基环己基、4-叔丁基环己基、环庚基、环辛基等,但不限于此。

在本说明书中,芳基没有特别限制,但是优选具有6至60个碳原子,并且其可以为单环芳基或多环芳基。根据一个实施方案,芳基的碳原子数为6至30。根据一个实施方案,芳基的碳原子数为6至20。作为单环芳基,芳基可以为苯基、联苯基、三联苯基等,但不限于此。多环芳基的实例包括萘基、蒽基、菲基、芘基、苝基、基、芴基等,但不限于此。

在本说明书中,芴基可以为经取代的,并且两个取代基可以彼此连接形成螺环结构。在芴基经取代的情况下,可以形成等。然而,结构不限于此。

在本说明书中,杂环基为包含O、N、Si和S中的一者或更多者作为杂原子的杂环基,并且其碳原子数没有特别限制,但是优选为2至60。杂环基的实例包括噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、噻唑基、唑基、二唑基、三唑基、吡啶基、联吡啶基、嘧啶基、三嗪基、吖啶基、哒嗪基、吡嗪基、喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、酞嗪基、吡啶并嘧啶基、吡啶并吡嗪基、吡嗪并吡嗪基、异喹啉基、吲哚基、咔唑基、苯并唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并咔唑基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、苯并呋喃基、菲咯啉基、异唑基、噻二唑基、吩噻嗪基、二苯并呋喃基等,但不限于此。

在本说明书中,芳烷基、芳烯基、烷基芳基和芳基胺基中的芳基与上述芳基的实例相同。在本说明书中,芳烷基、烷基芳基和烷基胺基中的烷基与上述烷基的实例相同。在本说明书中,杂芳基胺基中的杂芳基可以应用上述杂环基的描述。在本说明书中,芳烯基中的烯基与上述烯基的实例相同。在本说明书中,可以应用上述芳基的描述,不同之处在于亚芳基为二价基团。在本说明书中,可以应用上述杂环基的描述,不同之处在于亚杂芳基为二价基团。在本说明书中,可以应用上述芳基或环烷基的描述,不同之处在于烃环不是一价基团而是通过两个取代基相结合而形成的。在本说明书中,可以应用上述杂环基的描述,不同之处在于杂环基不是一价基团而是通过两个取代基相结合而形成的。

由化学式1表示的化合物

由化学式1表示的化合物是构成有机发光器件中的功能层的材料。通过在化合物中包含氧(O)或硫(S)原子,可以形成通过热处理或UV处理而完全固化的稳定的薄膜。此外,其具有与溶剂高的亲和性,并因此具有溶剂选择性(正交性)。此外,除包含上述化合物的有机材料层之外,其还具有对通过溶液法形成其他层时所使用的溶剂的耐受性,并因此可以防止向另外层的移动。此外,包含所述化合物的有机发光器件可以具有低驱动电压、高发光效率和高寿命特性。

优选地,A为选自以下的任一者:

其中,

T1为氢或者经取代或未经取代的C1-60烷基,以及

T2至T4各自独立地为经取代或未经取代的C1-6烷基。

优选地,化学式1为由以下式1-1至1-4中的任一者表示:

[化学式1-1]

[化学式1-2]

[化学式1-3]

[化学式1-4]

在化学式1-1至1-4中,

R1至R4、n1至n4、Ar1、Ar1和L为按照先前在化学式1中限定的,

X1至X4各自独立地为O或S,

A1至A4各自独立地为能够通过热或光交联的官能团,

R21至R26各自独立地为氢、氘、经取代或未经取代的C1-60烷基、经取代或未经取代的C1-60烷氧基、经取代或未经取代的C6-60芳基、或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的任一个或更多个杂原子的C2-60杂芳基,以及

p1和p2各自为0至5的整数,

p3和p4各自为0至4的整数,

p5和p6各自为0至7的整数。

优选地,L为以下化学式1-A或1-B:

[化学式1-A]

[化学式1-B]

在化学式1-A和1-B中,

R11至R13各自独立地为氢、氘、经取代或未经取代的C1-60烷基、经取代或未经取代的C1-60烷氧基、经取代或未经取代的C6-60芳基、或者经取代或未经取代的包含选自N、O和S中的任一个或更多个杂原子的C2-60杂芳基,以及

m1至m3各自为0至4的整数。

由化学式1表示的化合物的代表性实例如下:

另一方面,由化学式1表示的化合物可以通过如以下反应方案1中所示的制备方法来制备。

[反应方案1]

在反应方案1中,除X′之外的余者限定为按照上述限定的,并且X′为卤素,优选为溴或氯。反应方案1为胺取代反应,其优选在钯催化剂和碱的存在下进行,并且用于胺取代反应的反应性基团可以按照本领域中已知的来改变。上述制备方法可以在下文中所述的制备例中进一步详细说明。

另一方面,根据本发明的涂覆组合物除了由化学式1表示的化合物之外还包含p-型掺杂材料。p-型掺杂材料是指使主体材料能够具有p-型半导体特性的材料。p-型半导体特性是指使得通过最高占据分子轨道(HOMO)能级注入或传输空穴的特性,即具有高空穴传导性的材料的特性。

优选地,p-型掺杂材料可以由以下化学式A至H中的任一者表示。

[化学式A]

[化学式B]

[化学式C]

[化学式D]

[化学式E]

[化学式F]

[化学式G]

[化学式H]

优选地,相对于由化学式1表示的化合物,p-型掺杂材料的含量为0重量%至50重量%。

由化学式2表示的化合物

可以使用由化学式1表示的化合物通过溶液法形成功能层,但是近来,在溶液法中,研究最多的是喷墨印刷法。由于喷墨印刷法排放细的液滴,因此存在不仅可以使材料的消耗最小化而且还可以实现精确的图案的优点。

在喷墨法中,将墨排放至像素部分然后干燥溶剂以形成预期的功能层。在该过程中,难以在像素中形成具有很少的台阶(膜平坦度优异)同时具有光滑的表面(膜图像优异)的平坦的膜。换言之,一些墨具有优异的膜平坦度,例如在像素中显示出很少的台阶,但是可能显示出大的膜表面粗糙度,或者可能发生诸如沉淀的问题,并因此,可能显示出差的膜图像。相反,膜图像优异,但是膜平坦度可能看起来差,例如,墨膜爬上堤壁或者像素的中心是凸出的。换言之,通常很难找到满足这两个条件的溶剂。

然而,本发明还包括由化学式2表示的化合物,使得即使将由化学式1表示的化合物应用于喷墨法时,也不会发生上述问题。

虽然不受具体理论的限制,但是由化学式2表示的化合物同时具有亲水基团和疏水基团,并因此,在真空干燥的过程中,由化学式1表示的化合物调节溶剂与材料之间的相互作用,使得在干燥之后形成平坦的层。

优选地,R为C10-20烷基;C10-20烯基;或经C10-20烷基取代的苯基。

由化学式2表示的化合物可以直接准备或商业购买,并且代表性实例包括C10、S10、010、CO-520、CO-630、X-100、X-114、X-45等。

另一方面,相对于根据本发明的墨组合物的总重量,由化学式2表示的化合物优选以0.05重量%至1重量%的量包含在内。当含量小于0.05重量%时,由添加由化学式2表示的化合物引起的效果不显著,而当含量超过1重量%时,不仅由添加引起的效果基本上没有增加,而且反而存在阻碍有机发光器件的发光效率和寿命的风险。

溶剂

本发明中使用的溶剂为溶解由化学式1表示的化合物和由化学式2表示的化合物并且用于喷墨法的溶剂。此外,当使用上述p型掺杂材料时,其为可以同时溶解该材料的溶剂。

由于喷墨法通过喷墨头部排放细的墨滴,因此在头部处的排放稳定性(直线度、无不排放、良好的初始喷射特性等)是重要的。因此,重要的是保持使得溶液在喷嘴部分处不被干燥。当墨在喷嘴部分处被干燥时,可能发生诸如喷嘴被堵塞以及墨被排放成钩形或锯齿状(弯曲化)的问题,但是为了防止这些问题,通常使用具有高沸点的溶剂。

溶剂的沸点优选为180℃,更优选为190℃或更高,并且最优选为200℃或更高。另一方面,沸点的上限没有特别限制。然而,当沸点太高时,难以干燥溶剂。因此,例如,沸点为400℃或更低,优选为350℃或更低。

溶剂可以没有限制地使用,只要其是具有高沸点并且可以良好地溶解功能层的材料的溶剂即可。其可以是单一溶剂或混合溶剂组合物。其中,在包含以下溶剂的情况下,可以进一步使添加剂的效果最大化,并且其实例包括脂族酯、芳族酯、脂族醚、芳族醚、脂族烃、芳族烃、脂族醇、芳族醇或二醇醚。

优选地,溶剂由以下化学式3表示:

[化学式3]

在化学式3中,

R′为氢、C1-5烷基或C6-60芳基,

R"为C1-10烷基、C1-10烷氧基、羟基或-COO-(C1-10烷基),以及

n为1至6的整数。

由化学式3表示的化合物为基于二醇醚的溶剂并且具有对于形成平坦的层有利的低表面张力。

溶剂的典型实例包括三乙二醇单丁基醚、二乙二醇二丁基醚、四乙二醇二甲基醚、四乙二醇正丁基醚、三乙二醇单异丙基醚、二乙二醇单己基醚、三乙二醇单甲基醚、二乙二醇单丁基醚乙酸酯、二乙二醇单异丁基醚、二丙二醇正丁基醚等。

此外,可以提及3-苯氧基甲苯、二苄基醚、双(甲氧基甲基)苯、苯甲酸异戊酯、辛酸异戊酯、癸基苯、1-甲氧基萘、辛酸苯乙基酯、1,3-二甲氧基苯、4-甲氧基苯甲酸乙酯、苯甲酸己酯、1-乙基萘、环己基苯、辛基苯、2-乙基萘、丁酸苄酯、对甲氧基苯甲醛二甲基缩醛、3-苯基-1-丙醇、对丙基苯甲醚、苯甲酸乙酯、丁基苯基醚、3,4-二甲基苯甲醚、乙二醇单苄基醚、二乙二醇单苯基醚、草酸二丁酯或3-苯氧基苄醇等。

墨组合物

上述根据本发明的墨组合物可以用于制备有机发光器件的功能层。所述墨组合物可以用于通过溶液法制备有机发光器件的功能层,并且特别地,其可以应用于喷墨法。

喷墨法可以使用本领域中使用的方法,不同之处在于使用上述根据本发明的墨组合物。作为一个实例,该方法可以包括以下步骤:排放墨组合物以形成墨膜的步骤;和干燥墨膜的步骤。此外,由于由化学式1表示的化合物包含能够通过热或光交联的官能团,因此所述方法还可以包括在上述步骤之后进行热处理或光处理的步骤。

同时,可以由墨组合物形成的功能层可以为有机发光器件的空穴注入层、空穴控制(传输)层和发光层。此外,由于可以应用本领域中使用的有机发光器件的结构和制造方法,不同之处在于功能层,因此本文中将省略详细描述。

在下文中,提供了优选的实施例以帮助理解本发明。然而,提供以下实施例仅用于更好地理解本发明,并且本发明的范围不限于此。

[制备例]

制备例1:化合物1的制备

1)中间体1-1的制备

将2-溴-9-苯基-9H-芴-9-醇(50g,148.3mmol,1.0当量)和苯酚(41.8g,444.9mmol,3.0当量)添加至500ml的圆底烧瓶并溶解在甲磺酸(200ml,0.74M)中。将混合物在回流下搅拌过夜。随后,用饱和NaHCO3水溶液停止反应,然后用乙酸乙酯萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,然后除去溶剂,并通过柱色谱法纯化以获得中间体化合物1-1。

2)中间体1-2的制备

在500ml圆底烧瓶中将中间体1-1(30g,63.9mmol,1.0当量)和碳酸铯(41.6g,127.8mmol,2.0当量)溶解在DMF(120ml,0.5M)中,然后加热至50℃并搅拌。然后,向其中添加4-乙烯基苄基氯(9.15ml,9.75g,1.0当量),并在60℃下搅拌。在冷却至室温之后,添加水以停止反应。然后使用乙酸乙酯萃取有机层。将有机层分离,用硫酸镁干燥,然后除去溶剂,并通过柱色谱法纯化以获得中间体化合物1-2。

3)化合物1的制备

在250ml圆底烧瓶中将中间体1-2(12.0g,20.49mmol,2.05当量)、N4,N4'-二苯基-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺(3.36g,10.0mmol,1.0当量)、NaOtBu(3.36g,34.99mmol,3.5当量)和Pd(PtBu3)2(255mg,0.5mmol,0.05当量)溶解在甲苯(100ml)中,然后在氮气气氛下搅拌并反应。随后,在反应完成之后,将其用水和乙酸乙酯处理,并将有机层分离,干燥,然后过滤。随后,用旋转真空蒸发器除去溶剂。通过柱色谱法纯化所得的粗材料,并除去溶剂以获得化合物1(白色固体)。

1H NMR(500MHz):δ 8.00-7.82(m,4H),7.70-7.68(d,4H),7.62-7.55(m,6H),7.35-7.15(m,38H),7.05-7.03(t,2H),6.92-9.85(d,4H),6.73-6.70(m,2H),5.76-5.73(d,2H),5.39-5.37(d,2H),5.17(s,4H)

制备例2:化合物2的制备

1)中间体2-1的制备

将4-(2-溴-9-(4-(叔丁基)苯基)-9H-芴-9-基)苯酚(50g,106.50mmol,1.0当量)、4-溴苯甲醛(23.6g,127.8mmol,1.2当量)和碳酸钾(44.2g,319.50mmol,3.0当量)添加至500ml圆底烧瓶,并溶解在干吡啶(200ml,0.5M)中。然后,缓慢地添加氧化铜(II)(17.0g,213.0mmol,2当量)并加热至120℃,并使反应在回流下进行。当反应完成时,用饱和NaHCO3水溶液停止反应,并用乙酸乙酯萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层以除去溶剂,并将所得的粗材料溶解在二氯甲烷中,并用乙醇沉淀以获得作为固体的中间体化合物2-1。

2)中间体2-2的制备

将无水四氢呋喃(50ml,0.2M)添加至包含甲基三苯基溴化膦((12.46g,34.87mmol,2.0当量)的圆底烧瓶中,并将圆底烧瓶浸入冰浴中。添加一份叔丁醇钾(3.9g,34.87mmol,2.0当量),并在冰浴中搅拌20分钟。将中间体化合物2-1(10.0g,17.44mmol,1.0当量)溶解在四氢呋喃(30ml)中,然后使用滴液漏斗逐步添加至混合物中。然后,将圆底烧瓶和漏斗用四氢呋喃(10ml)冲洗并放入其中。添加水(50ml)以终止反应,并用乙酸乙酯萃取有机层。用硫酸镁干燥有机层,然后除去溶剂,并通过柱色谱法纯化以获得化合物2-2。

3)化合物2的制备

在250ml圆底烧瓶中,将中间体化合物2-2(10.0g,17.50mmol,2.05当量)、N4,N4'-二苯基-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺(2.87g,8.53mmol,1.0当量)、NaOtBu(2.87g,29.86mmol,3.5当量)和Pd(PtBu3)2(218.0mg,0.43mmol,0.05当量)溶解在甲苯(90ml)中,然后在氮气气氛下搅拌并反应。随后,在反应完成之后,将其用水和乙酸乙酯处理,并将有机层分离,干燥,然后过滤。然后,用旋转真空蒸发器除去溶剂。通过柱色谱法纯化所得的粗材料,并除去溶剂以获得化合物2(白色固体)。

1H NMR(500MHz):δ 7.95-7.83(m,4H),7.65-7.58(m,10H),7.54-7.26(m,22H),7.24-7.05(m,12H),6.95-6.93(d,4H),6.86-6.84(d,4H)6.80-6.76(m,2H),5.65-5.61(d,2H),5.16-5.13(d,2H),1.35(s,18H)

制备例3:化合物3的制备

1)中间体3-1的制备

将4-(2-溴-9-(对甲苯基)-9H-芴-9-基)苯酚(15g,35.1mmol,1.0当量)、碳酸钾(14.6g,105.3mmol,3当量)、碘化亚铜(I)(334.3mg,1.76mmol,0.05当量)和1-丁基咪唑(4.4g,35.1mmol,1.0当量)添加至250ml圆底烧瓶并溶解在甲苯(175ml)中。在安装回流装置之后,将混合物加热至120℃,并使反应在搅拌下进行。在反应完成之后,用饱和NaHCO3水溶液停止反应,并用水和乙酸乙酯处理。将有机层分离,用MgSO4干燥,并过滤。随后,用旋转真空蒸发器除去溶剂。通过柱色谱法纯化所得的粗材料以获得化合物3-1。

2)化合物3的制备

250ml圆底烧瓶中,将中间体化合物3-1(10.0g,18.89mmol,2.05当量)、N4,N4′-二苯基-[1,1′-联苯]-4,4′-二胺(3.10g,9.21mmol,1.0当量)、NaOtBu(3.10g,32.24mmol,3.5eq)和Pd(PtBu3)2(235.1mg,0.46mmol,0.05当量)溶解在甲苯(120ml)中,然后在氮气气氛下在搅拌并反应。随后,在反应完成之后,将其用水和乙酸乙酯处理,并将有机层分离,干燥,然后过滤。然后,用旋转真空蒸发器除去溶剂。通过柱色谱法纯化所得的粗材料,并除去溶剂以获得化合物3(白色固体)。

1H NMR(500MHz):δ 7.90-7.87(m,4H),7.56-7.53(m,6H),7.48-7.30(m,16H),7.27(s,2H),7.25-7.22(d,4H),7.20-7.15(m,18H),7.14-7.12(d,4H),2.88(s,8H),2.19(s,6H)

制备例4:化合物4的制备

1)中间体4-1的制备

将4,4′-(2-溴-9H-芴-9,9-二基)二酚(10g,23.3mmol,1.0当量)、碳酸钾(9.7g,69.9mmol,3当量)、碘化亚铜(I)(220.4mg,1.17mmol,0.05当量)和1-丁基咪唑(2.9g,23.3mmol,1.0当量)添加至250ml圆底烧瓶并溶解在甲苯(100ml)中。在添加3-溴苯(3.66g,23.3mmol,1.0当量)之后,安装回流装置,将其加热至120℃,并使反应在搅拌下进行。当反应完成时,用饱和NaHCO3水溶液停止反应,并用水和乙酸乙酯处理。将有机层分离,用MgSO4干燥,然后过滤。随后,用旋转真空蒸发器除去溶剂。通过柱色谱法纯化所得的粗材料以获得化合物4-1。

2)中间体4-2的制备

将中间体4-1(10g,19.78mmol,1.0当量)、碳酸钾(8.20g,59.36mmol,3当量)、碘化亚铜(I)(187.1mg,0.99mmol,0.05当量)和1-丁基咪唑(2.42g,19.78mmol,1.0当量)添加至250ml圆底烧瓶,并溶解在甲苯(100ml)中。在添加3-溴双环[4.2.0]八-1(6),2,4-三烯(3.98g,21.75mmol,1.1当量)之后,安装回流装置,将其加热至120℃,并使反应在搅拌下进行。当反应完成时,用饱和NaHCO3水溶液停止反应,并用水和乙酸乙酯处理。将有机层分离,用MgSO4干燥,然后过滤。然后用旋转真空蒸发器除去溶剂。通过柱色谱法纯化所得的粗材料以获得化合物4-2。

3)化合物4的制备

在250ml圆底烧瓶中,将中间体化合物36-2(10.0g,16.46mmol,2.05当量)、N4,N4'-二苯基-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺(2.70g,8.03mmol,1.0当量)、NaOtBu(2.70g,28.10mmol,3.5当量)和Pd(PtBu3)2(205.2mg,0.40mmol,0.05当量)溶解在甲苯(90ml)中,然后在氮气气氛下搅拌并反应。随后,在反应完成之后,将其用水和乙酸乙酯处理,并将有机层分离,干燥,然后过滤。然后,用旋转真空蒸发器除去溶剂。通过柱色谱法纯化所得的粗材料,并除去溶剂以获得化合物4(白色固体)。

1H NMR(500MHz):δ 7.88-7.85(m,4H),7.57-7.55(m,6H),7.52-7.30(m,20H),7.27-7.15(m,18H),7.07-6.90(m,16H),2.85(s,8H)

制备例5:化合物5的制备

1)中间体5-1的制备

将2-溴-9H-芴-9-酮(15g,57.9mmol,1.0当量)和苯酚(54.5g,579mmol,10.0当量)添加至250ml圆底烧瓶并溶解在甲磺酸(70ml,0.8M)中。将混合物在60℃下搅拌过夜。然后,倒入水以终止反应,并将所得沉淀物用水洗涤并过滤。将获得的滤液溶解在少量的乙酸乙酯中,并滴入己烷中以进行沉淀过程。过滤得到作为白色固体的中间体化合物5-1。

2)中间体5-2的制备

在250ml圆底烧瓶中,将中间体5-1(10g,23.29mmol,1.0当量)和碳酸铯(9.1g,27.95mmol,1.2当量)溶解在二甲基甲酰胺(50ml,0.47M)中,然后加热至100℃并搅拌。然后,向其中缓慢添加4-乙基己基溴(3.71ml,20.96mmol,0.9当量)并搅拌。当反应完成时,将反应混合物冷却至室温,并添加水以停止反应。然后使用乙酸乙酯萃取有机层。将有机层分离,用硫酸镁干燥,然后除去溶剂,并通过柱色谱法纯化以获得中间体化合物5-2。

3)中间体5-3的制备

将中间体5-2(10g,15.5mmol,1.0当量)、碳酸钾(6.4g,46.6mmol,3当量)、碘化亚铜(I)(147.6mg,0.78mmol,0.05当量)和1-丁基咪唑(1.9g,15.5mmol,1.0当量)添加至250ml圆底烧瓶并溶解在甲苯(77ml)中。在安装回流装置之后,将混合物加热至120℃,并使反应在搅拌下进行。当反应完成时,用饱和NaHCO3水溶液停止反应,并用水和乙酸乙酯处理。将有机层分离,用MgSO4干燥,然后过滤。然后,用旋转真空蒸发器除去溶剂。通过柱色谱法纯化所得的粗材料以获得化合物5-3。

4)中间体5的制备

在250ml圆底烧瓶中,将中间体化合物5-3(10.0g,15.54mmol,2.05当量)、N4,N4'-二苯基-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺(2.55g,7.58mmol,1.0当量)、NaOtBu(2.55g,26.53mmol,3.5当量)和Pd(PtBu3)2(194mg,0.38mmol,0.05当量)溶解在甲苯(90ml)中,然后在氮气气氛下搅拌并反应。随后,在反应完成之后,将其用水和乙酸乙酯处理,并将有机层分离,干燥,然后过滤。然后,用旋转真空蒸发器除去溶剂。通过柱色谱法纯化所得的粗材料,并除去溶剂以获得化合物5(白色固体)。

1H NMR(500MHz):δ7.90-7.85(m,4H),7.55-7.52(m,6H),7.48-7.26(m,22H),7.24-7.05(m,10H),6.95-6.93(d,4H),6.86-6.84(d.4H),3.98-3.97(m,2H),3.73-3.70(m,2H),2.90(s,8H),1.70-1.67(m,2H),1.55-1.52(m,4H),1.32-1.25(m,12H),0.95-0.92(t,6H),0.90-0.88(t,6H)

制备例6:化合物6的制备

1)中间体6-1的制备

将4-(2-溴-9-(4-((2-乙基己基)氧基)苯基)-9H-芴-9-基)苯酚(15g,27.7mmol,1.0当量)和碳酸钾(11.5g,83.1mmol,3当量)添加至250ml圆底烧瓶中,并溶解在DMF(150ml)中。向其中添加3-(溴甲基)-3-乙基氧杂环丁烷(5.5g,30.5mmol,1.1当量),并将混合物加热至70℃,并使反应在搅拌下进行。在反应完成之后,将其用水和乙酸乙酯处理。将有机层分离,用MgSO4干燥,然后过滤。然后,用旋转真空蒸发器除去溶剂。通过柱色谱法纯化所得的粗材料以获得化合物6-1。

2)化合物6的制备

在250ml圆底烧瓶中,将中间体化合物6-1(10.0g,15.63mmol,2.05当量)、N4,N4′-二苯基-[1,1′-联苯]-4,4′-二胺(2.56g,7.62mmol,1.0当量)、NaOtBu(2.56g,26.67mmol,3.5当量)和Pd(PtBu3)2(194.7mg,0.38mmol,0.05当量)溶解在甲苯(100m1)中,然后在氮气气氛下搅拌并反应。随后,在反应完成之后,将其用水和乙酸乙酯处理,并将有机层分离,干燥,然后过滤。然后,用旋转真空蒸发器除去溶剂。通过柱色谱法纯化所得的粗材料,并除去溶剂以获得化合物6(白色固体)。

1H NMR(500MHz):δ 7.91-7.95(m,4H),7.56-7.53(m,6H),7.45-7.20(m,30H),6.87-6.83(m,8H),4.37-4.35(d,4H),4.13-4.10(d,4H),3.94-3.90(m,2H).3.80(s,2H),3.75-3.71(m,2H),1.80-1.78(m,2H),1.70-1.68(q,4H).1.55-1.53(m,4H),1.30-1.18(m,12H),0.99-0.96(t,6H),0.88-0.84(m,12H)

[实施例]

实施例1

将作为功能材料的在制备例1中制备的化合物1(1.6重量%)和以下化合物A(0.4重量%)、作为添加剂的Triton X-45(0.1重量%)以及作为溶剂的TEGBE(三乙二醇单丁基醚;97.9重量%)混合并搅拌以制备墨组合物。

[化合物A]

实施例2至55和比较例1至20

以与实施例1中相同的方式制备墨组合物,不同之处在于如下表1至表6所示使用墨组合物中包含的各个组分。另一方面,在表1至表6中,各个溶剂的缩写具有以下含义,并且化合物B和C如下。

TEGBE:三乙二醇单丁基醚

6-MTN:6-甲氧基四氢萘

DEGDBE:二乙二醇二丁基醚

tetEGDME:四乙二醇二甲基醚

[化合物B]

[化合物C]

[实验例]

通过以下实验评估实施例和比较例中制备的墨组合物的特性。

1)溶解度:在实施例和比较例中制备的墨组合物中,如果化学式1至6的化合物各自在室温(23℃)下以1.0重量%或更多溶解,则将其评估为O.K,而如果所述化合物以0.5重量%或更少溶解,则将其评估为N.G。

2)膜图像:将实施例和比较例中制备的墨组合物注入到Dimatix MaterialsCartridge(FUJIFILM)的头部中,并且在每个像素上排放九滴墨滴(参见图1)。随后,通过真空干燥除去溶剂以形成墨膜。通过在230℃的热板上热处理30分钟使墨膜固化。关于由此制备的墨膜,如果根据膜图像(通过光学显微镜确定)观察到在像素内无杂质(例如颗粒、闪光点、白点等)(参见图2),则将其评估为“O.K”,而如果不是这样(参见图3),则将其评估为“N.G”。

3)喷射特性:在先前的膜图像评估中,当所有喷嘴无堵塞地排放持续至少5分钟并且墨被排放成具有直线度时,将其评估为O.K,而如果在排放时未排放或者墨滴被喷射成钩形或锯齿状,则将其评估为N.G。

4)膜平坦度:如图4所示,将实施例和比较例中制备的墨组合物排放至堤中,真空干燥以除去溶剂,然后观察墨膜轮廓(使用Zygo设备,通过光学轮廓仪确定)。此时,墨被成形为具有50nm至80nm的厚度。然后,如果(|H边缘-H中心|/H中心)的值小于0.25,则将其评估为O.K,而如果该值为0.25或更大,则将其评估为N.G。

上述结果示于下表1至表6中。

[表1]

[表2]

[表3]

[表4]

[表5]

[表6]

69页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:铜纳米油墨的制造方法和铜纳米油墨

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!