有机电致发光材料和装置
阅读说明：本技术 有机电致发光材料和装置 (Organic electroluminescent material and device ) 是由 贾森·布鲁克斯 格扎·西盖蒂 斯科特·比尔斯 陈小凡 于 2015-04-14 设计创作，主要内容包括：本发明涉及有机电致发光材料和装置。本发明公开用于磷光OLED的新颖金属络合物。在苯并咪唑啡啶配位体系统中并入特定氮取代基显示可提供所要色彩。(The present invention relates to organic electroluminescent materials and devices. The present invention discloses novel metal complexes for phosphorescent OLEDs. The incorporation of specific nitrogen substituents in the benzimidazolorphidine ligand system appears to provide the desired color.)
本申请是申请日为2015年4月14日，申请号为201510176792.2，发明名称为“有机电致发光材料和装置”的申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年4月14日提交的美国临时专利申请第61/979,103号和2014年5月12日提交的第61/991,720号的优先权，所述临时专利申请中的每一者的全部内容以引用的方式并入本文中。
联合研究协议的各方
所要求的本发明是由达成联合大学公司研究协议的以下各方中的一或多者，以以下各方中的一或多者的名义和/或结合以下各方中的一或多者而作出：密歇根大学董事会、普林斯顿大学、南加州大学和环宇显示器公司(Universal Display Corporation)。所述协议在作出所要求的本发明的日期当天和之前就生效，并且所要求的本发明是因在所述协议的范围内进行的活动而作出。
技术领域
本发明涉及适用作发射体的化合物；和包括其的装置，例如有机发光二极管。
背景技术
出于若干原因，利用有机材料的光学电子装置变得越来越受欢迎。用以制造这样的装置的材料中的许多材料相对便宜，因此有机光学电子装置具有获得相对于无机装置的成本优势的潜力。另外，有机材料的固有性质(例如其柔性)可以使其非常适合具体应用，例如在柔性衬底上的制造。有机光学电子装置的实例包括有机发光装置(OLED)、有机光电晶体管、有机光伏打电池和有机光检测器。对于OLED，有机材料可以具有相对于常规材料的性能优点。举例来说，有机发射层发射光的波长通常可以容易地用适当的掺杂剂来调整。
OLED利用有机薄膜，其在电压施加于装置上时发射光。OLED正变为用于例如平板显示器、照明和背光应用中的越来越引人注目的技术。美国专利第5,844,363号、第6,303,238号和第5,707,745号中描述若干OLED材料和配置，所述专利以全文引用的方式并入本文中。
磷光性发射分子的一个应用是全色显示器。用于这种显示器的行业标准需要适于发射具体色彩(称为“饱和”色彩)的像素。具体地说，这些标准需要饱和的红色、绿色和蓝色像素。可以使用本领域中所熟知的CIE坐标来测量色彩。
绿色发射分子的一个实例是三(2-苯基吡啶)铱、表示为Ir(ppy)3，其具有以下结构：
在此图和本文后面的图中，将从氮到金属(此处，Ir)的配价键描绘为直线。
如本文所用，术语“有机”包括聚合材料以及小分子有机材料，其可以用以制造有机光学电子装置。“小分子”是指不是聚合物的任何有机材料，并且“小分子”可能实际上相当大。在一些情况下，小分子可以包括重复单元。举例来说，使用长链烷基作为取代基不会将分子从“小分子”类别中去除。小分子还可以并入到聚合物中，例如作为聚合物主链上的侧基或作为主链的一部分。小分子还可以充当树枝状聚合物的核心部分，所述树枝状聚合物由建立在核心部分上的一系列化学壳层组成。树枝状聚合物的核心部分可以是荧光或磷光小分子发射体。树枝状聚合物可以是“小分子”，并且据信当前在OLED领域中使用的所有树枝状聚合物都是小分子。
如本文所用，“顶部”意指离衬底最远，而“底部”意指离衬底最近。在将第一层描述为“安置”在第二层“上”的情况下，第一层被安置为距衬底较远。除非规定第一层“与”第二层“接触”，否则第一与第二层之间可以存在其它层。举例来说，即使阴极和阳极之间存在各种有机层，仍可以将阴极描述为“安置在”阳极“上”。
如本文所用，“溶液可处理”意指能够以溶液或悬浮液的形式在液体介质中溶解、分散或输送和/或从液体介质沉积。
当据信配位体直接促成发射材料的光敏性质时，配位体可以称为“光敏性的”。当据信配位体并不促成发射材料的光敏性质时，配位体可以称为“辅助性的”，但辅助性的配位体可以改变光敏性的配位体的性质。
如本文所用，并且如本领域技术人员一般将理解，如果第一能级较接近真空能级，那么第一“最高占用分子轨道”(HOMO)或“最低未占用分子轨道”(LUMO)能级“大于”或“高于”第二HOMO或LUMO能级。由于将电离电位(IP)测量为相对于真空能级的负能量，因此较高HOMO能级对应于具有较小绝对值的IP(负得较少的IP)。类似地，较高LUMO能级对应于具有较小绝对值的电子亲和性(EA)(负得较少的EA)。在常规能级图上，真空能级在顶部，材料的LUMO能级高于同一材料的HOMO能级。“较高”HOMO或LUMO能级表现为比“较低”HOMO或LUMO能级靠近这个图的顶部。
如本文所用，并且如本领域技术人员一般将理解，如果第一功函数具有较高绝对值，那么第一功函数“大于”或“高于”第二功函数。因为通常将功函数测量为相对于真空能级的负数，因此这意指“较高”功函数负得较多。在常规能级图上，真空能级在顶部，将“较高”功函数说明为在向下方向上距真空能级较远。因此，HOMO和LUMO能级的定义遵循与功函数不同的惯例。
可以在以全文引用的方式并入本文中的美国专利第7,279,704号中找到关于OLED和上文所述的定义的更多细节。
取代多环苯并咪唑啡啶配位体系统中的特定位置的氮可以产生深远的蓝移效应。然而，未配位的氮呈现出稳定性问题，因为其可能易于以激发态质子化。在本领域中需要防止多环苯并咪唑啡啶配位体系统中的未配位的氮质子化同时维持蓝移效应。本发明解决这种未满足的需要。
发明内容
根据一实施例，提供一种化合物，其包含式I的配位体LA：
其中R1表示单取代基或二取代基或无取代基；
其中R2和R3各自独立地表示单取代基、二取代基、三取代基或四取代基或无取代基；
其中R1、R2和R3中的任何相邻取代基任选地键联在一起以形成环；
其中R1、R2和R3各自独立地选自由以下组成的群组：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合；
其中所述配位体LA配位到金属M；并且
其中所述配位体LA任选地与其它配位体键联以包含三齿、四齿、五齿或六齿配位体。
在一个实施例中，所述化合物具有式M(LA)m(LB)n，其具有以下结构：
其中LB是与LA不同的配位体；并且
其中m是1到可以配位到所述金属M的配位体的最大数目的整数；m+n是可以配位到所述金属M的配位体的所述最大数目。
在一个实施例中，M选自由以下组成的群组：Ir、Rh、Re、Ru、Os、Pt、Au和Cu。在另一实施例中，M是Ir。
在一个实施例中，所述配位体LA具有以下结构：
其中R选自由以下组成的群组：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合。
在一个实施例中，R选自由以下组成的群组：烷基、环烷基、硅烷基、芳基、杂芳基和其组合。在一个实施例中，R选自由以下组成的群组：甲基、乙基、丙基、1-甲基乙基、丁基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、环戊基、环己基、苯基、2,6-二甲基苯基、3,5-二甲基苯基、2,4,6-三甲基苯基、2,6-二异丙基苯基、4-异丁基苯基和其组合。
在一个实施例中，所述化合物具有以下结构：
在一个实施例中，所述化合物具有以下结构：
在一个实施例中，所述配位体LA选自由以下组成的群组：LA1到LA316。
在一个实施例中，所述化合物选自由以下组成的群组：化合物1到化合物316；其中每个化合物x具有式Ir(LAi)3；并且其中x＝i；i是1到316的整数。
在一个实施例中，所述化合物具有式Ir(LA)m(LB)3-m，其具有以下结构：
其中LB是与LA不同的配位体；
其中m是1或2；
其中LB选自由以下组成的群组：
其中每个X1到X13独立地选自由以下组成的群组：碳和氮；
其中X选自由以下组成的群组：BR'、NR'、PR'、O、S、Se、C＝O、S＝O、SO2、CR'R”、SiR'R”和GeR'R”；
其中R'和R”任选地稠合或连接以形成环；
其中每个Ra、Rb、Rc和Rd可以表示单取代基到可能最大数目的取代基或无取代基；
其中Ra、Rb、Rc和Rd各自独立地选自由以下组成的群组：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合；并且
其中当Ra、Rb、Rc和Rd表示至少二取代基时，两个相邻Ra、两个相邻Rb、两个相邻Rc和两个相邻Rd中的每一者任选地稠合或连接以形成环或形成多齿配位体。
在一个实施例中，LB选自由以下组成的群组：LB1到LB267。
在一个实施例中，所述化合物选自由以下组成的群组：化合物317到化合物84,688；其中每个化合物x具有式Ir(LAi)(LBj)2；其中LBi选自由以下组成的群组：LB1到LB267；并且
其中x＝316j+i；i是1到316的整数，并且j是1到267的整数。
在一个实施例中，所述LB被选择为使得Ir(LB)3中的HOMO能量比Ir(LA)3中的HOMO能量更深。
在一个实施例中，所述化合物选自由以下组成的群组：
根据另一实施例，还提供一种第一装置，其包含第一有机发光装置。所述第一有机发光装置可以包括阳极、阴极和安置在所述阳极与所述阴极之间的有机层。所述有机层可以包括式I化合物。所述第一装置可以是消费型产品、有机发光装置和/或照明面板。
在一个实施例中，所述第一装置包含第一有机发光装置，所述第一有机发光装置包含：
阳极；
阴极；和
安置在所述阳极与所述阴极之间的有机层，其包括包含式I的配位体LA的化合物：
其中R1表示单取代基或二取代基或无取代基；
其中R2和R3各自独立地表示单取代基、二取代基、三取代基或四取代基或无取代基；
其中R1、R2和R3中的任何相邻取代基任选地键联在一起以形成环；
其中R1、R2和R3各自独立地选自由以下组成的群组：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合；
其中所述配位体LA配位到金属M；并且
其中所述配位体LA任选地与其它配位体键联以包含三齿、四齿、五齿或六齿配位体。
在一个实施例中，所述第一装置选自由以下组成的群组：消费型产品、电子组件模块、有机发光装置和照明面板。在另一实施例中，所述有机层是发射层，并且所述化合物是发射掺杂剂或非发射掺杂剂。在另一实施例中，所述有机层是电荷输送层，并且所述化合物是所述有机层中的电荷输送材料。在另一实施例中，所述有机层是阻挡层，并且所述化合物是所述有机层中的阻挡材料。
在一个实施例中，所述有机层进一步包含主体；其中所述主体包含含有苯并稠合噻吩或苯并稠合呋喃的三亚苯；
其中所述主体中的任何取代基是独立地选自由以下组成的群组的非稠合取代基：CnH2n+1、OCnH2n+1、OAr1、N(CnH2n+1)2、N(Ar1)(Ar2)、CH＝CH-CnH2n+1、C≡CCnH2n+1、Ar1、Ar1-Ar2、CnH2n-Ar1或无取代基；
其中n是1到10；并且
其中Ar1和Ar2独立地选自由以下组成的群组：苯、联苯、萘、三亚苯、咔唑和其杂芳香族类似物。
在一个实施例中，所述有机层进一步包含主体，其中所述主体包含至少一个选自由以下组成的群组的化学基团：三亚苯、咔唑、二苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并硒吩、氮杂三亚苯、氮杂咔唑、氮杂-二苯并噻吩、氮杂-二苯并呋喃和氮杂-二苯并硒吩。
在一个实施例中，所述有机层进一步包含主体，并且所述主体选自由以下组成的群组：
和其组合。
在一个实施例中，所述有机层进一步包含主体，并且所述主体包含金属络合物。
根据另一实施例，还提供一种调配物，其包含以上化合物。在一个实施例中，所述调配物包含包括式I的配位体LA的化合物：
其中R1表示单取代基或二取代基或无取代基；
其中R2和R3各自独立地表示单取代基、二取代基、三取代基或四取代基或无取代基；
其中R1、R2和R3中的任何相邻取代基任选地键联在一起以形成环；
其中R1、R2和R3各自独立地选自由以下组成的群组：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合；
其中所述配位体LA配位到金属M；并且
其中所述配位体LA任选地与其它配位体键联以包含三齿、四齿、五齿或六齿配位体。
附图说明
图1展示了有机发光装置。
图2展示了不具有单独电子输送层的倒转的有机发光装置。
图3展示了比较实例1在2-甲基四氢呋喃溶剂中在室温下和在77K下的光谱数据。
图4展示了化合物315的最小化空间填充模型。未配位的氮原子完全被苯基取代基的平面遮蔽。已经为了清楚起见而隐藏两个配位体。
图5展示了比较实例3在作为溶剂的2-甲基四氢呋喃中在77K下的光谱数据。
图6展示了化合物7在2-甲基THF溶剂和PMMA基质中的室温下发射光谱和77K发射光谱。
图7展示了化合物306-308的例示性合成方案。
图8展示了化合物110、309和310的例示性合成方案。
图9展示了化合物311的例示性合成方案。
图10展示了化合物4的例示性合成方案。
图11展示了化合物7的例示性合成方案。
图12展示了化合物312-314的例示性合成方案。
具体实施方式
一般来说，OLED包含安置在阳极与阴极之间并且电连接到阳极和阴极的至少一个有机层。当施加电流时，阳极注入空穴并且阴极注入电子到有机层中。所注入的空穴和电子各自朝带相反电荷的电极迁移。当电子和空穴局限于同一分子上时，形成“激子”，其为具有激发能量状态的局部化电子-空穴对。当激子经由光电发射机制弛豫时，发射光。在一些情况下，激子可以局限于激元或激态复合物上。非辐射机制(例如热弛豫)也可能发生，但通常被视为不合需要的。
最初的OLED使用从单态发射光(“荧光”)的发射分子，如例如美国专利第4,769,292号中所公开，所述专利以全文引用的方式并入。荧光发射通常在小于10纳秒的时间范围中发生。
最近，已经论证了具有从三重态发射光(“磷光”)的发射材料的OLED。巴尔多(Baldo)等人的“从有机电致发光装置的高效磷光发射(Highly EfficientPhosphorescent Emission from Organic Electroluminescent Devices)”，自然(Nature)，第395卷，第151-154页，1998；(“巴尔多-I”)和巴尔多等人的“基于电致磷光的非常高效绿色有机发光装置(Very high-efficiency green organic light-emittingdevices based on electrophosphorescence)”，应用物理学报(Appl.Phys.Lett.)，第75卷，第3期，第4-6页(1999)(“巴尔多-II”)，其以全文引用的方式并入。以全文引用的方式并入的美国专利第7,279,704号中更详细地描述磷光。
图1展示了有机发光装置100。图不一定按比例绘制。装置100可以包括衬底110、阳极115、空穴注入层120、空穴输送层125、电子阻挡层130、发射层135、空穴阻挡层140、电子输送层145、电子注入层150、保护层155、阴极160和屏障层170。阴极160是具有第一导电层162和第二导电层164的复合阴极。装置100可以通过依序沉积所描述的层来制造。在以全文引用的方式并入的US 7,279,704中更详细地描述这些各种层的性质和功能以及实例材料。
这些层中的每一者有更多实例。举例来说，以全文引用的方式并入的美国专利第5,844,363号中公开柔性并且透明的衬底-阳极组合。经p掺杂的空穴输送层的实例是以50:1的摩尔比率掺杂有F4-TCNQ的m-MTDATA，如以全文引用的方式并入的美国专利申请公开案第2003/0230980号中所公开。以全文引用的方式并入的颁予汤普森(Thompson)等人的美国专利第6,303,238号中公开发射材料和主体材料的实例。经n掺杂的电子输送层的实例是以1:1的摩尔比率掺杂有Li的BPhen，如以全文引用的方式并入的美国专利申请公开案第2003/0230980号中所公开。以全文引用的方式并入的美国专利第5,703,436号和第5,707,745号公开了阴极的实例，其包括具有例如Mg:Ag等金属薄层与上覆的透明、导电、经溅镀沉积的ITO层的复合阴极。以全文引用的方式并入的美国专利第6,097,147号和美国专利申请公开案第2003/0230980号中更详细地描述阻挡层的原理和使用。以全文引用的方式并入的美国专利申请公开案第2004/0174116号中提供注入层的实例。可以在以全文引用的方式并入的美国专利申请公开案第2004/0174116号中找到保护层的描述。
图2展示了倒置的OLED 200。所述装置包括衬底210、阴极215、发射层220、空穴输送层225和阳极230。装置200可以通过依序沉积所描述的层来制造。因为最常见OLED配置具有安置在阳极上的阴极，并且装置200具有安置在阳极230下的阴极215，所以装置200可以称为“倒置”OLED。在装置200的对应层中，可以使用与关于装置100所描述的材料类似的材料。图2提供了可以如何从装置100的结构省略一些层的一个实例。
图1和2中所说明的简单分层结构是作为非限制实例而提供，并且应理解，可以结合各种各样的其它结构使用本发明的实施例。所描述的具体材料和结构本质上是示范性的，并且可以使用其它材料和结构。可以基于设计、性能和成本因素，通过以不同方式组合所描述的各个层来实现功能性OLED，或可以完全省略若干层。还可以包括未具体描述的其它层。可以使用不同于具体描述的材料的材料。尽管本文所提供的实例中的许多实例将各种层描述为包含单一材料，但应理解，可以使用材料的组合(例如主体与掺杂剂的混合物)或更一般来说，混合物。并且，所述层可以具有各种子层。本文中给予各个层的名称不意欲具有严格限制性。举例来说，在装置200中，空穴输送层225输送空穴并且将空穴注入到发射层220中，并且可以被描述为空穴输送层或空穴注入层。在一个实施例中，可以将OLED描述为具有安置在阴极与阳极之间的“有机层”。此有机层可以包含单个层，或可以进一步包含如例如关于图1和2所描述的不同有机材料的多个层。
还可以使用未具体描述的结构和材料，例如包含聚合材料的OLED(PLED)，例如以全文引用的方式并入的颁予弗兰德(Friend)等人的美国专利第5,247,190号中所公开。作为另一实例，可以使用具有单个有机层的OLED。OLED可以堆叠，例如如以全文引用的方式并入的颁予福利斯特(Forrest)等人的第5,707,745号中所描述。OLED结构可以脱离图1和2中所说明的简单分层结构。举例来说，衬底可以包括有角度的反射表面以改进出耦(out-coupling)，例如如颁予福利斯特等人的美国专利第6,091,195号中所述的台式结构，和/或如颁予布利维克(Bulovic)等人的美国专利第5,834,893号中所述的凹点结构，所述专利以全文引用的方式并入。
除非另外规定，否则可以通过任何合适方法来沉积各种实施例的层中的任一者。对于有机层，优选方法包括热蒸发、喷墨(例如以全文引用的方式并入的美国专利第6,013,982号和第6,087,196号中所述)、有机气相沉积(OVPD)(例如以全文引用的方式并入的颁予福利斯特等人的美国专利第6,337,102号中所述)和通过有机蒸气喷射印刷(OVJP)的沉积(例如以全文引用的方式并入的美国专利第7,431,968号中所述)。其它合适沉积方法包括旋涂和其它基于溶液的工艺。基于溶液的工艺优选在氮或惰性气氛中进行。对于其它层，优选方法包括热蒸发。优选的图案化方法包括通过掩模的沉积、冷焊(例如以全文引用的方式并入的美国专利第6,294,398号和第6,468,819号中所述)和与例如喷墨和OVJD等沉积方法中的一些方法相关联的图案化。还可以使用其它方法。可以修改待沉积的材料，以使其与具体沉积方法相容。举例来说，可以在小分子中使用具支链或无支链并且优选含有至少3个碳的例如烷基和芳基等取代基，来增强其经受溶液处理的能力。可以使用具有20个或更多个碳的取代基，并且3-20个碳是优选范围。具有不对称结构的材料可以比具有对称结构的材料具有更好的溶液可处理性，因为不对称材料可以具有更低的再结晶倾向性。可以使用树枝状聚合物取代基来增强小分子经受溶液处理的能力。
根据本发明实施例制造的装置可以进一步任选地包含屏障层。屏障层的一个用途是保护电极和有机层免于因暴露于环境中的有害物质(包括水分、蒸气和/或气体等)而受损。屏障层可以沉积在衬底、电极上，沉积在衬底、电极下或沉积在衬底、电极旁，或沉积在装置的任何其它部分(包括边缘)上。屏障层可以包含单个层或多个层。屏障层可以通过各种已知的化学气相沉积技术形成，并且可以包括具有单一相的组合物以及具有多个相的组合物。任何合适材料或材料组合都可以用于屏障层。屏障层可以并入有无机化合物或有机化合物或两者。优选的屏障层包含聚合材料与非聚合材料的混合物，如以全文引用的方式并入本文中的美国专利第7,968,146号、PCT专利申请第PCT/US2007/023098号和第PCT/US2009/042829号中所述。为了被视为“混合物”，构成屏障层的前述聚合材料和非聚合材料应在相同反应条件下和/或在同时沉积。聚合材料对非聚合材料的重量比率可以在95:5到5:95的范围内。聚合材料和非聚合材料可以由同一前体材料产生。在一个实例中，聚合材料与非聚合材料的混合物基本上由聚合硅和无机硅组成。
根据本发明的实施例制造的装置可以并入到多种多样的电子组件模块(或单元)中，所述电子组件模块可以并入到多种电子产品或中间组件中。所述电子产品或中间组件的实例包括可以为终端用户产品制造商利用的显示屏、照明装置(例如离散光源装置或照明面板)等。所述电子组件模块可以任选地包括驱动电子装置和/或电源。根据本发明的实施例制造的装置可以并入到多种多样的消费型产品中，所述消费型产品有一或多个电子组件模块(或单元)并入于其中。所述消费型产品将包括包含一或多个光源和/或一或多个某一类型的视觉显示器的任何种类的产品。所述消费型产品的一些实例包括平板显示器、计算机监视器、医疗监视器、电视机、告示牌、用于内部或外部照明和/或发信号的灯、平视显示器、全透明或部分透明显示器、柔性显示器、激光印刷机、电话、手机、平板计算机、平板手机、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机、数码相机、摄录像机、取景器、微显示器、3-D显示器、运载工具、大面积墙壁、剧院或体育馆屏幕，或指示牌。可以使用各种控制机制来控制根据本发明而制造的装置，包括无源矩阵和有源矩阵。意欲将所述装置中的许多装置用于对人类来说舒适的温度范围中，例如18摄氏度到30摄氏度，并且更优选在室温下(20-25摄氏度)，但可以在此温度范围外(例如-40摄氏度到+80摄氏度)使用。
本文所述的材料和结构可以应用于不同于OLED的装置中。举例来说，例如有机太阳能电池和有机光检测器等其它光电子装置可以使用所述材料和结构。更一般来说，例如有机晶体管等有机装置可以使用所述材料和结构。
如本文所用，术语“卤基”、“卤素”或“卤化物”包括氟、氯、溴和碘。
如本文所用，术语“烷基”涵盖直链和支链烷基。优选的烷基是含有一到十五个碳原子的烷基，并且包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基等。另外，烷基可以是任选地被取代的。
如本文所用，术语“环烷基”涵盖环状烷基。优选的环烷基是含有3到7个碳原子的环烷基，并且包括环丙基、环戊基、环己基等。另外，环烷基可以是任选地被取代的。
如本文所用，术语“烯基”涵盖直链和支链烯基。优选的烯基是含有二到十五个碳原子的烯基。另外，烯基可以是任选地被取代的。
如本文所用，术语“炔基”涵盖直链和支链炔基。优选的炔基是含有二到十五个碳原子的炔基。另外，炔基可以是任选地被取代的。
如本文所用，术语“芳烷基”或“芳基烷基”可互换地使用并且涵盖具有芳香族基团作为取代基的烷基。另外，芳烷基可以是任选地被取代的。
如本文所用，术语“杂环基”涵盖芳香族和非芳香族环状基团。杂芳香族环状基团还意指杂芳基。优选的杂非芳香族环基是含有包括至少一个杂原子的3或7个环原子的杂环基，并且包括环胺，例如吗啉基、哌啶基、吡咯烷基等，和环醚，例如四氢呋喃、四氢吡喃等。另外，杂环基可以是任选地被取代的。
如本文所用，术语“芳基”或“芳香族基团”涵盖单环基团和多环系统。多环可以具有其中两个碳为两个邻接环(所述环是“稠合的”)共用的两个或更多个环，其中所述环中的至少一者是芳香族的，例如其它环可以是环烷基、环烯基、芳基、杂环和/或杂芳基。另外，芳基可以是任选地被取代的。
如本文所用，术语“杂芳基”涵盖可以包括一到三个杂原子的单环杂芳香族基团，例如吡咯、呋喃、噻吩、咪唑、噁唑、噻唑、三唑、吡唑、吡啶、吡嗪和嘧啶等。术语杂芳基还包括具有其中两个原子为两个邻接环(所述环是“稠合的”)共用的两个或更多个环的多环杂芳香族系统，其中所述环中的至少一者是杂芳基，例如其它环可以是环烷基、环烯基、芳基、杂环和/或杂芳基。另外，杂芳基可以是任选地被取代的。
烷基、环烷基、烯基、炔基、芳烷基、杂环基、芳基和杂芳基可以任选地被一或多个选自由以下组成的群组的取代基取代：氢、氘、卤素、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、环氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、醚基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合。
如本文所用，“被取代的”表示，不是H的取代基键结到相关位置，例如碳。因此，举例来说，在R1被单取代时，则一个R1必须不是H。类似地，在R1被二取代时，则两个R1必须不是H。类似地，在R1未被取代时，R1对于所有可用位置来说都是氢。
本文所述的片段(即氮杂-二苯并呋喃、氮杂-二苯并噻吩等)中的“氮杂”名称意指各别片段中的一或多个C-H基团可以被氮原子置换，例如并且无任何限制性地，氮杂三亚苯涵盖二苯并[f,h]喹喔啉和二苯并[f,h]喹啉。本领域的普通技术人员可以容易地预想上文所述的氮杂-衍生物的其它氮类似物，并且所有这些类似物都旨在由如本文中阐述的术语涵盖。
应理解，当将分子片段描述为取代基或另外连接到另一部分时，其名称可以如同其是片段(例如苯基、亚苯基、萘基、二苯并呋喃基)一般或如同其是整个分子(例如苯、萘、二苯并呋喃)一般书写。如本文所用，这些不同的命名取代基或连接的片段的方式被视为等效的。
取代多环苯并咪唑啡啶配位体系统中的特定位置的氮可以产生深远的蓝移效应。然而，未配位的氮呈现出稳定性问题，因为其可能易于以激发态质子化。苯并咪唑啡啶的三环结构具有当被庞大基团(例如芳基环)取代时遮蔽未配位的氮免于邻近分子的质子的位点。因此，这个位置的这种类型的取代基适用于通过防止未配位的氮质子化来改进稳定性。另外，在这个位置处取代共轭芳基环需要所述环完全扭转出平面；因此，这个位点处的芳基取代基不降低络合物的三重态能量。
本发明化合物：
可以使用有机合成领域中熟知的技术合成本发明化合物。合成所需的起始物质和中间物可以获自商业来源或根据本领域的技术人员已知的方法合成。
在一个方面，本发明化合物是包含式I的配位体LA的化合物：
其中R1表示单取代基或二取代基或无取代基；
其中R2和R3各自独立地表示单取代基、二取代基、三取代基或四取代基或无取代基；
其中R1、R2和R3中的任何相邻取代基任选地键联在一起以形成环；
其中R1、R2和R3各自独立地选自由以下组成的群组：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合；
其中所述配位体LA配位到金属M；并且
其中所述配位体LA任选地与其它配位体键联以包含三齿、四齿、五齿或六齿配位体。
金属M不受特定限制。适用于本发明化合物中的金属的实例包括(但不限于)过渡金属，例如Ir、Pt、Au、Re、Ru、W、Rh、Ru、Os、Pd、Ag、Cu、Co、Zn、Ni、Pb、Al和Ga。在一个实施例中，M选自由以下组成的群组：Ir、Rh、Re、Ru、Os、Pt、Au和Cu。在另一实施例中，M是Ir。
在一个实施例中，所述配位体LA具有以下结构：
其中R选自由以下组成的群组：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合。
在一个实施例中，R选自由以下组成的群组：烷基、环烷基、硅烷基、芳基、杂芳基和其组合。在另一实施例中，R选自由以下组成的群组：甲基、乙基、丙基、1-甲基乙基、丁基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、环戊基、环己基、苯基、2,6-二甲基苯基、3,5-二甲基苯基、2,4,6-三甲基苯基、2,6-二异丙基苯基、4-异丁基苯基和其组合。
在一个实施例中，所述配位体LA选自由以下组成的群组：
在一些实施例中，所述化合物包含两个或两个以上配位体LA，其中所述两个或两个以上配位体LA是相同配位体。在其它实施例中，所述化合物包含两个或两个以上配位体LA，其中所述配位体LA中的至少一者是与其它配位体LA不同的配位体。在一些实施例中，所述化合物包含至少一个配位体LA和至少一个配位体LB，其中LB是与LA不同的配位体。LB不受特定限制。在一个实施例中，LB是双齿配位体。另外，配位体LB可以任选地被取代，并且任何相邻取代基可以任选地稠合或连接以形成环或形成多齿配位体。在一个实施例中，所述LB被选择为使得Ir(LB)3中的HOMO能量比Ir(LA)3中的HOMO能量更深。
在一个实施例中，LB选自由以下组成的群组：
其中每个X1到X13独立地选自由以下组成的群组：碳和氮；
其中X选自由以下组成的群组：BR'、NR'、PR'、O、S、Se、C＝O、S＝O、SO2、CR'R”、SiR'R”和GeR'R”；
其中R'和R”任选地稠合或连接以形成环；
其中每个Ra、Rb、Rc和Rd可以表示单取代基到可能最大数目的取代基或无取代基；
其中Ra、Rb、Rc和Rd各自独立地选自由以下组成的群组：氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合；并且
其中当Ra、Rb、Rc和Rd表示至少二取代基时，两个相邻Ra、两个相邻Rb、两个相邻Rc和两个相邻Rd中的每一者任选地稠合或连接以形成环或形成多齿配位体。
在一个实施例中，LB选自由以下组成的群组：
在一个实施例中，所述化合物具有式M(LA)m(LB)n，其具有以下结构：
其中LB是与LA不同的配位体；并且
其中m是1到可以配位到所述金属M的配位体的最大数目的整数；m+n是可以配位到所述金属M的配位体的所述最大数目。
在一个实施例中，所述化合物选自由以下组成的群组：化合物1到化合物316；其中每个化合物x具有式Ir(LAi)3；并且其中x＝i；i是1到316的整数。举例来说，如果所述化合物具有式Ir(LA35)3，那么所述化合物是化合物35。在另一实施例中，所述化合物选自由以下组成的群组：化合物317到化合物84,688，其中每个化合物x具有式Ir(LAi)(LBj)2，并且其中x＝316j+i；i是1到316的整数，并且j是1到267的整数。举例来说，如果所述化合物具有式Ir(LA35)(LB15)2，那么所述化合物是化合物4,775。在另一实施例中，所述化合物选自由以下组成的群组：化合物84,689到化合物169,060，其中每个化合物x具有式Ir(LAi)2(LBj)，并且其中x＝84,372+316j+i；i是1到316的整数，并且j是1到267的整数。在一个实施例中，配位体LAi是至少一种配位体LA。在一个实施例中，配位体LBj是至少一种配位体LB。
在一个实施例中，所述化合物具有以下结构：
在一个实施例中，所述化合物具有以下结构：
在一个实施例中，所述化合物选自由以下组成的群组：
在一些实施例中，所述化合物可以是发射掺杂剂。在一些实施例中，所述化合物可以经由磷光、荧光、热激活延迟荧光(即，TADF，也称为E型延迟荧光)、三重态-三重态消灭或这些工艺的组合产生发射。
装置：
根据本发明的另一方面，还提供一种第一装置。所述第一装置包括第一有机发光装置，所述第一有机发光装置包括阳极、阴极和安置在所述阳极与所述阴极之间的有机层。所述有机层可以包括主体和磷光掺杂剂。所述发射层可以包括根据式I的化合物和其如本文中所述的变化形式。
所述第一装置可以是以下中的一或多者：消费型产品、电子组件模块、有机发光装置和照明面板。所述有机层可以是发射层，并且所述化合物在一些实施例中可以是发射掺杂剂，而所述化合物在其它实施例中可以是非发射掺杂剂。所述有机层可以是电荷输送层，并且所述化合物在一些实施例中可以是所述有机层中的电荷输送材料。所述有机层可以是阻挡层，并且所述化合物在一些实施例中可以是所述有机层中的阻挡材料。
所述有机层还可以包括主体。在一些实施例中，所述主体可以包括金属络合物。所述主体可以是含有苯并稠合噻吩或苯并稠合呋喃的三亚苯。所述主体中的任何取代基可以是独立地选自由以下组成的群组的非稠合取代基：CnH2n+1、OCnH2n+1、OAr1、N(CnH2n+1)2、N(Ar1)(Ar2)、CH＝CH-CnH2n+1、C≡C-CnH2n+1、Ar1、Ar1-Ar2和CnH2n-Ar1或无取代基。在前述取代基中，n可以在1到10范围内变化；并且Ar1和Ar2可以独立地选自由以下组成的群组：苯、联苯、萘、三亚苯、咔唑和其杂芳香族类似物。
所述主体可以是包含至少一个选自由以下组成的群组的化学基团的化合物：三亚苯、咔唑、二苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并硒吩、氮杂三亚苯、氮杂咔唑、氮杂-二苯并噻吩、氮杂-二苯并呋喃和氮杂-二苯并硒吩。所述主体可以包括金属络合物。所述主体可以是选自由以下组成的群组的特定化合物：
和其组合。
调配物：
在本发明的另一方面，描述一种调配物，其包含根据式I的化合物。所述调配物可以包括一或多种本文中所公开的选自由以下组成的群组的组分：溶剂、主体、空穴注入材料、空穴输送材料和电子输送层材料。
与其它材料的组合
本文描述为可用于有机发光装置中的具体层的材料可以与存在于所述装置中的多种其它材料组合使用。举例来说，本文所公开的发射掺杂剂可以与多种主体、输送层、阻挡层、注入层、电极和其它可能存在的层结合使用。下文描述或提及的材料是可以与本文所公开的化合物组合使用的材料的非限制性实例，并且本领域技术人员可以容易地查阅文献以鉴别可以组合使用的其它材料。
HIL/HTL：
本发明中所用的空穴注入/输送材料不受特别限制，并且可以使用任何化合物，只要化合物典型地用作空穴注入/输送材料即可。所述材料的实例包括(但不限于)：酞菁或卟啉衍生物；芳香族胺衍生物；吲哚并咔唑衍生物；含有氟烃的聚合物；具有导电性掺杂剂的聚合物；导电聚合物，例如PEDOT/PSS；衍生自例如膦酸和硅烷衍生物的化合物的自组装单体；金属氧化物衍生物，例如MoOx；p型半导体有机化合物，例如1,4,5,8,9,12-六氮杂三亚苯六甲腈；金属络合物，和可交联化合物。
HIL或HTL中所用的芳香族胺衍生物的实例包括(但不限于)以下通式结构：
Ar1到Ar9中的每一者选自由芳香族烃环化合物组成的群组，所述化合物例如为苯、联苯、联三苯、三亚苯、萘、蒽、萉、菲、芴、芘、苣、苝和薁；由芳香族杂环化合物组成的群组，所述化合物例如为二苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并硒吩、呋喃、噻吩、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并硒吩、咔唑、吲哚并咔唑、吡啶基吲哚、吡咯并二吡啶、吡唑、咪唑、三唑、噁唑、噻唑、噁二唑、噁三唑、二噁唑、噻二唑、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、三嗪、噁嗪、噁噻嗪、噁二嗪、吲哚、苯并咪唑、吲唑、吲哚并噁嗪、苯并噁唑、苯并异噁唑、苯并噻唑、喹啉、异喹啉、噌啉、喹唑啉、喹喔啉、萘啶、酞嗪、喋啶、二苯并哌喃、吖啶、吩嗪、吩噻嗪、吩噁嗪、苯并呋喃并吡啶、呋喃并二吡啶、苯并噻吩并吡啶、噻吩并二吡啶、苯并硒吩并吡啶和硒吩并二吡啶；和由2到10个环状结构单元组成的群组，所述结构单元为选自芳香族烃环基和芳香族杂环基的相同类型或不同类型的基团，并且直接或经由氧原子、氮原子、硫原子、硅原子、磷原子、硼原子、链结构单元和脂族环基中的至少一者彼此键结。其中每个Ar进一步被选自由以下组成的群组的取代基取代：氢、氘、卤基、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合。
在一个方面，Ar1到Ar9独立地选自由以下组成的群组：
其中k是1到20的整数；X101到X108是C(包括CH)或N；Z101是NAr1、O或S；Ar1具有以上定义的相同基团。
HIL或HTL中所用的金属络合物的实例包括(但不限于)以下通式：
其中Met是金属，其可以具有大于40的原子重量；(Y101-Y102)是双齿配位体，Y101和Y102独立地选自C、N、O、P和S；L101是辅助性配位体；k'是1到可以与金属连接的最大配位体数的整数值；并且k'+k"是可以与金属连接的最大配位体数。
在一个方面，(Y101-Y102)是2-苯基吡啶衍生物。在另一方面，(Y101-Y102)是碳烯配位体。在另一方面，Met选自Ir、Pt、Os和Zn。在另一方面，金属络合物具有小于约0.6V的相对于Fc+/Fc对的溶液态最小氧化电位。
主体：
本发明的有机EL装置的发光层优选地至少含有金属络合物作为发光材料，并且可以含有使用金属络合物作为掺杂剂材料的主体材料。主体材料的实例不受特别限制，并且可以使用任何金属络合物或有机化合物，只要主体的三重态能量大于掺杂剂的三重态能量即可。虽然下表将优选用于发射各种颜色的装置的主体材料加以分类，但可以与任何掺杂剂一起使用任何主体材料，只要三重态准则满足即可。
用作主体的金属络合物的实例优选具有以下通式：
其中Met是金属；(Y103-Y104)是双齿配位体，Y103和Y104独立地选自C、N、O、P和S；L101是另一配位体；k'是1到可以与金属连接的最大配位体数的整数值；并且k'+k"是可以与金属连接的最大配位体数。
在一个方面，金属络合物是：
其中(O-N)是具有与O和N原子配位的金属的双齿配位体。
在另一方面，Met选自Ir和Pt。在另一方面，(Y103-Y104)是碳烯配位体。
用作主体的有机化合物的实例选自由芳香族烃环化合物组成的群组，所述化合物例如为苯、联苯、联三苯、三亚苯、萘、蒽、萉、菲、芴、芘、苣、苝和薁；由芳香族杂环化合物组成的群组，所述化合物例如为二苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并硒吩、呋喃、噻吩、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并硒吩、咔唑、吲哚并咔唑、吡啶基吲哚、吡咯并二吡啶、吡唑、咪唑、三唑、噁唑、噻唑、噁二唑、噁三唑、二噁唑、噻二唑、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、三嗪、噁嗪、噁噻嗪、噁二嗪、吲哚、苯并咪唑、吲唑、吲哚并噁嗪、苯并噁唑、苯并异噁唑、苯并噻唑、喹啉、异喹啉、噌啉、喹唑啉、喹喔啉、萘啶、酞嗪、喋啶、二苯并哌喃、吖啶、吩嗪、吩噻嗪、吩噁嗪、苯并呋喃并吡啶、呋喃并二吡啶、苯并噻吩并吡啶、噻吩并二吡啶、苯并硒吩并吡啶和硒吩并二吡啶；和由2到10个环状结构单元组成的群组，所述结构单元为选自芳香族烃环基和芳香族杂环基的相同类型或不同类型的基团，并且直接或经由氧原子、氮原子、硫原子、硅原子、磷原子、硼原子、链结构单元和脂族环基中的至少一者彼此键结。其中每个基团进一步被选自由以下组成的群组的取代基取代：氢、氘、卤基、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合。
在一个方面，主体化合物在分子中含有以下基团中的至少一者：
其中R101到R107独立地选自由以下组成的群组：氢、氘、卤基、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合，当其是芳基或杂芳基时，其具有与上述Ar类似的定义。k是0到20或1到20的整数；k'"是0到20的整数。X101到X108选自C(包括CH)或N。
Z101和Z102选自NR101、O或S。
HBL：
空穴阻挡层(HBL)可以用以减少离开发射层的空穴和/或激子的数目。与缺乏阻挡层的类似装置相比，这种阻挡层在装置中的存在可以产生实质上较高的效率。此外，阻挡层可以用以将发射限于OLED的所要区域。
在一个方面，HBL中所用的化合物含有用作上述主体的相同分子或相同官能团。
在另一方面，HBL中所用的化合物在分子中含有以下基团中的至少一者：
其中k是1到20的整数；L101是另一配位体，k'是1到3的整数。
ETL：
电子输送层(ETL)可以包括能够输送电子的材料。电子输送层可以是本质的(未掺杂)或经掺杂的。掺杂可以用以增强导电性。ETL材料的实例不受特别限制，并且可以使用任何金属络合物或有机化合物，只要其典型地用以输送电子即可。
在一个方面，ETL中所用的化合物在分子中含有以下基团中的至少一者：
其中R101选自由以下组成的群组：氢、氘、卤基、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合，当其是芳基或杂芳基时，其具有与上述Ar类似的定义。Ar1到Ar3具有与上述Ar类似的定义。k是1到20的整数。X101到X108选自C(包括CH)或N。
在另一方面，ETL中所用的金属络合物含有(但不限于)以下通式：
其中(O-N)或(N-N)是具有与原子O、N或N、N配位的金属的双齿配位体；L101是另一配位体；k'是1到可以与金属连接的最大配位体数的整数值。
在OLED装置的每个层中所用的任何上述化合物中，氢原子可以部分或完全氘化。因此，任何具体列出的取代基(例如(但不限于)甲基、苯基、吡啶基等)涵盖其非氘化、部分氘化和完全氘化形式。类似地，取代基类别(例如(但不限于)烷基、芳基、环烷基、杂芳基等)也涵盖其非氘化、部分氘化和完全氘化形式。
除本文所公开的材料外和/或与本文所公开的材料组合，OLED中还可以使用许多空穴注入材料、空穴输送材料、主体材料、掺杂剂材料、激子/空穴阻挡层材料、电子输送材料和电子注入材料。可以与本文所公开的材料组合用于OLED中的材料的非限制性实例在下表A中列出。表A列出材料的非限制性类别、每种类别的化合物的非限制性实例和公开所述材料的参考文献。
表A
实验
通过计算并且与类似结构(例如铱三吡啶基-吡啶)比较，苯并咪唑啡啶配位体系统中的氮取代显示可具有合意地强的蓝移效应。
DFT计算展示于下表B中。分别使用B3LYP/cep-31g/THF函数基集和溶剂极化执行DFT计算。
未配位的氮的蓝移效应明确展示于表B中所示的将化合物1、7、315和316与比较实例1比较的密度函数理论(DFT)计算中。化合物1、7、315和316的计算的三重态能量在460-470nm范围内，而比较实例1的三重态计算为493nm。比较实例1的实验数据展示于图3中。比较实例1在室温和77K 2-甲基四氢呋喃溶剂中的最高能量峰值发射是494和487nm，充分匹配所计算的值。
苯并咪唑-氮杂啡啶配位体的未配位的氮可能易于以激发态质子化。尽管不希望受任何具体理论束缚，但未配位的氮的质子化被认为是OLED装置中的不可逆降解事件，产生阴离子和阳离子降解物质。
如本文中所展示，苯并咪唑-氮杂啡啶配位体提供一种适用架构，其中配位体上的取代基(例如芳基)可以用以空间封闭配位体的可能反应性位点而不降低三重态能量。
在通过密度函数理论(DFT)计算并且展示于图4中的化合物315空间填充模型中可以看出，芳基取代基空间遮蔽未配位的氮免于紧密接触邻近分子内或分子间质子原子。未被取代的化合物1具有未受保护的氮，其可能易于由任何邻近分子以固态质子化。因此，封闭取代基的位点可以是用于改进稳定性的所要特征。芳基取代基是所要位点封闭取代基的一个实例。此外，由于这个位点处的芳基取代基必须扭转出配位体的平面，因此对络合物的三重态能量具有最小影响。
将化合物1、7、315和316与比较实例2和3比较，以便展现例示性苯并咪唑改性与未被取代的咪唑相比如何提供所要特征。比较实例2和3，三铱咪唑氮杂-啡啶络合物的面式(fac)和经式(mer)异构体的DFT计算展示447和448nm的三重态能量。此外，比较实例3已经被合成并且77K溶液发射光谱展示于图5中。比较实例3的最高能量峰值发射是431nm。发现络合物在室温溶液中是非发射性的。因此，虽然比较实例2和3具有深蓝色发射，但其归因于三重态淬灭而能量实际上过高以致无法由典型地含有咔唑、二苯并呋喃和二苯并噻吩部分的常规主体材料负载。因此，例示性苯并咪唑改进可以使发射能量红移到所要范围中，其中常规OLED材料可以用于制造高效率并且稳定的装置。
表B(在不明确陈述时，所有络合物都是面式(fac)异构体)：
代表性光物理性质(化合物7)
化合物7的光物理性质描述为这个家族的蓝色发射体的代表性实例。化合物7在室温和77K 2-甲基四氢呋喃溶剂和固态聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基质中的光谱展示于图6中。在2-甲基四氢呋喃溶剂中，化合物7分别在459nm和463nm下具有峰值发射，具有界限分明的电子振动结构。77K下的激发态寿命测量为2.9微秒，其比铱三-苯基吡啶[Ir(ppy)3＝4微秒]的寿命更短。测量以1重量％掺杂于滴落涂布于石英衬底上的固态PMMA基质中的化合物7的光致发光量子产率(PLQY)。PLQY测量为100％高效的，相应激发态寿命是2.3微秒。这些结果表明，这个家族的化合物作为蓝色磷光发射体具有极佳固有光物理性质，具有高效率和短激发态寿命。
装置数据
使用化合物307和化合物308作为发射体制备OLED装置。
在HIL处使用LG101
合成例示性配位体和络合物：
合成化合物306-308(关于例示性合成方案，参看图7)
合成1,2-二乙基-4,5-二碘苯(1)：
将1,2-二乙基苯(4.0克，29.8mmol)放在烧瓶中。添加乙酸(20mL)、水(4mL)和硫酸(0.6mL)。然后添加碘(6.81克，26.8mmol)和过碘酸(2.69克，11.92mmol)，并且将反应物在油浴中在75℃下搅拌18小时。然后将混合物倾倒到亚硫酸氢钠水溶液中，并且将产物用DCM萃取。将有机层用碳酸氢钠水溶液洗涤，并且蒸发为黄色油(10.1克，88％)。
合成1,2-二异丁基苯(2)：
将Pd2(dba)3(1.33g，1.45mmol)、1,2-二碘苯(12g，36.4mmol)、异丁基硼酸(14.83g，145mmol)、S-Phos(2.39g，5.82mmol)和K3PO4(38.6g，182mmol)在脱气甲苯(350mL)和水(175mL)中回流过夜。将混合物通过硅藻土过滤，并且用庚烷洗涤。分离各层，并且将有机洗脱份蒸发为暗红色油。添加庚烷到这个油中，并且将混合物再次过滤并且蒸发。将粗物质通过硅胶塞，用1:1DCM/庚烷洗脱，最后得到6.54g呈油状的产物，94％。
合成1,2-二碘-4,5-二异丁基苯(3)：
将1,2-二异丁基苯2(6.5g，34.2mmol)、二碘(8.23g，32.4mmol)和原过碘酸(3.09g，13.7mmol)于乙酸(30mL)、水(20mL)和浓硫酸(0.90mL)中的混合物在70℃下搅拌1天。将混合物倾倒到硫代硫酸钠水溶液中，并且用DCM萃取。将有机层用碳酸氢钠然后用水洗涤，并且在真空中去除溶剂。将粗油通过硅胶塞，并且用庚烷洗脱，得到10.5g黄色油，70％。
合成2-甲基苯并[h][1,6]萘啶-5-胺(4)：
以2-氯-6-甲基烟碱腈(6.0克，39.3mmol)、2-氨基苯基硼酸频哪醇酯(10.34克，47.2mmol)、钯dppf-二氯化物二氯甲烷加合物(1.44克，1.97mmol)和碳酸钾(5.43克，39.3mmol)馈入500mL烧瓶。然后添加二噁烷(120mL)和水(24mL)。将这个混合物在回流下搅拌18小时。然后将粗混合物用乙酸乙酯稀释，并且通过硅藻土过滤。将滤液蒸发并且色谱分析，得到7.6克(92％)产物。
合成11,12-二乙基-3-甲基苯并[h]苯并[4,5]咪唑[2,1-f][1,6]萘啶(5)：
以4(3.0克，14.3mmol)、1(6.64克，17.2mmol)、碘化铜(0.41克，2.15mmmol)、N,N'-二甲基乙二胺(0.46mL，4.3mmol)和碳酸铯(9.34克，28.7mmol)馈入250mL烧瓶。将其抽空并且用氮气回填。然后添加N-甲基-2-吡咯烷酮(100mL)，并且将其在油浴中在150℃下搅拌20小时。然后将混合物通过硅藻土过滤，并且将滤饼用乙酸乙酯洗涤。将滤液用盐水和水洗涤。对有机萃取物进行柱色谱分析，得到2.4克(49.3％)呈米色固体状的产物。
合成化合物306：
将配位体5(1.8克，5.30mmol)放到舒伦克管(Schlenk tube)中。添加Ir(acac)3(0.52克，1.06mmol)和十五烷(3mL)。将其抽空并且用氮气回填。将反应物在砂浴中在300℃下搅拌4天。将混合物用DCM稀释，并且使用MeOH/DCM进行色谱分析。将固体通过使用MeOH由DCM反复沉淀而纯化，得到0.4克(31％)呈黄色固体状的化合物306。
合成11,12-二异丁基-3-甲基苯并[h]苯并[4,5]咪唑[2,1-f][1,6]萘啶(7)：
将4(2.00g，9.56mmol)和碳酸铯(6.23g，19.12mmol)组合于3颈烧瓶中，将其用氮气冲洗。添加3(4.23g，9.56mmol)，接着添加碘化铜(I)(0.273g，1.434mmol)和N1,N2-二甲基乙烷-1,2-二胺(0.309ml，2.87mmol)于无水N-甲基-2-吡咯烷酮(100ml)中的溶液。将混合物在150℃下加热过夜。将反应混合物用乙酸乙酯稀释，并且通过硅藻土过滤。在真空中去除溶剂，并且将残余物涂布在硅藻土上，并且通过柱色谱分析而纯化，得到1.33g米色/橙色固体，将其由MeCN再结晶，得到浅黄色绒毛，1.26g(33％)。
合成化合物307：
将7(1.25g，3.16mmol)和Ir(acac)3(0.30g，0.613mmol)组合于十五烷(3ml)中。将混合物脱气，然后在回流下在氮气下加热2天。将混合物涂布在硅藻土上，并且将产物通过硅胶柱色谱分析而纯化，得到450mg黄色固体，将其在约20mL庚烷中声处理，得到344mg浅黄色固体化合物307。
合成11,12-二氟-3-甲基苯并[h]苯并[4,5]咪唑[2,1-f][1,6]萘啶(9)：
将4(2.53g，12.09mmol)、1,2-二溴-4,5-二氟苯(3.62g，13.30mmol)、XantPhos(0.350g，0.605mmol)、二乙酰氧基钯(0.136g，0.605mmol)和Cs2CO3(15.76g，48.4mmol)组合于烧瓶中，用氮气冲洗，然后添加经脱气的甲苯(48.4ml)，并且将混合物在回流下加热三天。在真空中去除溶剂，并且将残余物悬浮于100mL水中。将固体过滤出，并且用Et2O洗涤，并且在真空中干燥。在20mL DCM中湿磨固体，得到呈浅色固体状的9，2.85g(74％)。
合成化合物308：
将9(2.409g，7.54mmol)和Ir(acac)3(0.739g，1.510mmol)组合于十五烷(3ml)中，将混合物脱气并且回流5天。将混合物冷却到室温，溶解于约400mL DCM中(仍存在一些暗色沉淀)，并且通过去活化的中性氧化铝柱，用DCM沖洗。去除过量配位体，将分离的黄色固体于升华器中去除，并且将残余物在DCM中湿磨，得到0.41g化合物308。
合成化合物110、309和310(关于例示性合成方案，参看图8)
合成4-氯-2-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊-2-基)苯胺(11)：
将2-溴-4-氯苯胺(10g，48.4mmol)、4,4,4',4',5,5,5',5'-八甲基-2,2'-双(1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷)(14.76g，58.1mmol)、乙酸钾(14.26g，145mmol)和(dppf)PdCl2(CH2Cl2)(5％)的混合物在二噁烷(240mL)中回流过夜。将混合物用EtOAc稀释，并且通过硅藻土过滤。在蒸发之后，将粗物质在硅胶上进行色谱分析，得到8g呈浅黄色固体状的11(65％)。
合成9-氯-2-甲基苯并[h][1,6]萘啶-5-胺(12)：
将2-氯-6-甲基烟碱腈(4g，26.2mmol)、11(7.31g，28.8mmol)、(dppf)PdCl2(CH2Cl2)(1.07g，1.31mmol)和碳酸钾(3.62g，26.2mmol)的混合物在二噁烷(150mL)和水(30mL)中回流过夜。将混合物冷却到室温，用EtOAc稀释，并且通过硅藻土过滤。在分离并且干燥有机层之后，将所述物质在硅胶上进行色谱分析，得到6.55g物质，将其在乙醚和庚烷中湿磨，得到5.24g 12(82％)。
合成6-氯-3-甲基苯并[h]苯并[4,5]咪唑[2,1-f][1,6]萘啶(13)：
将Cs2CO3(13.90g，42.7mmol)、12(5.2g，21.3mmol)、1,2-二碘苯(3.07mL，7.74g，23.5mmol)、CuI(0.610g，3.20mmol)和N,N'-二甲基乙烷-1,2-二胺(0.69mL，6.40mmol)的混合物在150℃下在NMP(200mL)中搅拌20小时。将经冷却的反应混合物用乙酸乙酯稀释，并且通过硅藻土过滤。将滤液用水洗涤，浓缩，并且使用硅胶进行色谱分析，得到2.9g呈米色固体状的13，43％。
合成6-(2,6-二甲基苯基)-3-甲基苯并[h]苯并[4,5]咪唑[2,1-f][1,6]萘啶(14)：
以13(1.8克，5.66mmol)、2,6-二甲基苯基硼酸(1.27克，8.5mmol)、Pd2(dba)3(0.119克，0.142mmol)、S-Phos(0.27克，0.566mmol)和磷酸钾(3.61克，16.99mmol)馈入250mL烧瓶。将其用二噁烷(50mL)和水(10mL)稀释，并且回流24小时。将粗物质用DCM稀释，并且通过硅藻土过滤。将滤液用盐水洗涤，并且浓缩。柱提供1.83克(83％)14。
合成化合物110：
将14(1.6克，4.13mmol)、Ir(acac)3(0.404克，0.826mmol)和十五烷(3mL)放在舒伦克管中。将其在300℃下搅拌3天。将产物在硅胶上进行色谱分析，并且在1:1DCM-庚烷中湿磨，得到0.4克(36％)化合物110。
合成3-甲基-6-(2,4,6-三异丙基苯基)苯并[h]苯并[4,5]咪唑[2,1-f][1,6]萘啶(16)：
将13(1.89g，5.95mmol)、(2,4,6-三异丙基苯基)硼酸(2.95g，11.90mmol)和磷酸钾单水合物(4.11g，17.84mmol)在氮气下组合于舒伦克管中。分别地，将含有Pd2(dba)3(0.109g，0.119mmol)和X-Phos(0.227g，0.476mmol)的烧瓶用氮气吹扫，然后添加氮气喷射的5:1二噁烷/水(60ml)，并且加热直到溶液变为橙色。添加催化剂溶液到固体试剂中，并且将混合物回流过夜。将混合物分配于水/盐水与DCM之间。将有机物用盐水洗涤并且干燥，并且通过硅胶色谱分析对16进行纯化，得到淡黄色固体，2.11g(73％)。
合成化合物309：
将配位体16(1.974g，4.07mmol)和Ir(acac)3(0.398g，0.813mmol)组合于十五烷(3ml)中，然后在回流下在氮气下加热5天。通过硅胶色谱分析来纯化粗混合物，得到0.81g化合物9。
合成6-氯-11,12-二异丁基-3-甲基苯并[h]苯并[4,5]咪唑[2,1-f][1,6]萘啶(18)：
将12(4g，16.4mmol)、3(7.26g，16.4mmol)、CuI(0.47g，2.46mmol)、N1,N2-二甲基乙烷-1,2-二胺(0.53mL，4.92mmol)、Cs2CO3(10.7g，32.8mmol)的混合物在NMP中在150℃下搅拌过夜。将混合物用EtOAc稀释，并且通过硅藻土过滤。将滤液用盐水然后水洗涤，并且将有机层在硅胶柱上进行色谱分析，得到2.87g呈浅黄色固体状的18，41％。
合成6-(2,6-二甲基苯基)-11,12-二异丁基-3-甲基苯并[h]苯并[4,5]咪唑[2,1-f][1,6]萘啶(19)：
将18(1.383g，3.22mmol)、(2,6-二甲基苯基)硼酸(0.627g，4.18mmol)和磷酸钾单水合物(2.222g，9.65mmol)在氮气下组合于舒伦克管中。分别地，将Pd2(dba)3(0.059g，0.064mmol)和X-Phos(0.123g，0.257mmol)在5:1二噁烷/水(30ml)中加热直到橙色。将催化剂溶液添加到固体反应物中，并且回流4小时。在分配于盐水/水/DCM之间之后，将水层用DCM萃取三次，将经合并的有机层干燥，并且涂布在硅藻土上。将产物通过硅胶色谱分析而纯化，得到固体，将其由MeCN再结晶，得到1.3g浅黄色19。
合成化合物310：
将19(1.32g，2.64mmol)和Ir(acac)3(0.25g，0.511mmol)组合于十五烷(3ml)中。将混合物脱气，然后在回流下加热3天。将混合物涂布于硅藻土上，并且通过柱色谱分析来纯化，得到固体，将其在MeOH中湿磨，得到312mg呈浅黄色粉末状的化合物310(36％)。
合成化合物311(关于例示性合成方案，参看图9)
合成8-氯-2-甲基苯并[h][1,6]萘啶-5-胺(21)：
将2-溴-5-氯苯胺(9.66g，46.8mmol)、PdCl2(dppf)DCM(1.124g，1.376mmol)、4,4,4',4',5,5,5',5'-八甲基-2,2'-双(1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷)(13.40g，52.8mmol)和乙酸钾(9.01g，92mmol)的混合物溶解于二噁烷(70ml)中，并且在回流下搅拌5小时。在冷却到室温之后，添加2-氯-6-甲基烟碱腈(7g，45.9mmol)和碳酸钾(6.34g，45.9mmol)，接着添加经脱气的二噁烷(30ml)和水(20ml)，并且使混合物回流过夜。在真空中去除溶剂，并且将残余固体在20mL乙醚中湿磨，并且将固体用水并且再用乙醚洗涤。将固体溶解于10％MeOH/DCM中，并且用盐水/1M NaOH洗涤。蒸发有机层，得到21为灰色产物，64％。
合成7-氯-3-甲基苯并[h]苯并[4,5]咪唑[2,1-f][1,6]萘啶(22)：
将21(6g，24.62mmol)、碘化铜(I)(0.703g，3.69mmol)、N1,N2-二甲基乙烷-1,2-二胺(0.795ml，7.39mmol)和碳酸铯(16.04g，49.2mmol)的混合物抽真空，并且用氮气回填数次，并且添加1,2-二碘苯(3.54ml，27.1mmol)和NMP(75ml)到烧瓶中。将反应物在150℃下加热过夜，用水淬灭，并且将沉淀的固体过滤，并且用水洗涤。将固体用DCM/1M NaOH(水溶液)和盐水洗涤。将有机洗脱份蒸发，并且用乙醚洗涤，得到浅灰色22，61％。
合成7-(2,6-二甲基苯基)-3-甲基苯并[h]苯并[4,5]咪唑[2,1-f][1,6]萘啶(23)：
将22(4.8g，15.11mmol)、(2,6-二甲基苯基)硼酸(2.72g，18.13mmol)、S-Phos PdG2催化剂(0.327g，0.453mmol)、S-Phos(0.186g，0.453mmol)和碳酸钾(2.088g，15.11mmol)的混合物抽真空，并且用氮气回填数次。添加二噁烷(60ml)和水(15ml)，并且将混合物回流3小时。在真空中去除溶剂，并且将残余物溶解于DCM中，并且用盐水/1M KOH(水溶液)洗涤。将有机层通过硅胶色谱分析而纯化，并且用乙醚洗涤，得到23，85％。
合成化合物311：
将配位体23(1.4g)和Ir(acac)3(0.354g)组合于舒伦克管中并且脱气，然后在砂浴中加热到295℃后持续3天。将经冷却的反应混合物使用DCM涂布在硅藻土上，并且通过在硅胶和中性氧化铝上进行柱色谱分析而纯化，得到化合物311，16％。
合成化合物4(关于例示性合成方案，参看图10)
合成2-氯-6-(2,6-二甲基苯基)烟碱腈(25)：
以2,6-二氯烟碱腈(10克，57.8mmol)、2,6-二甲基苯基硼酸(8.67克，57.8mmol)、碳酸钾(8.0克，57.8mmol)和Pd(dppf)Cl2 DCM加合物(1.42克，1.73mmol)馈入1L烧瓶。将其用二噁烷(300mL)和水(60mL)稀释。将混合物在回流下搅拌18小时。将其用乙酸乙酯和盐水稀释。将有机层浓缩，并且在硅胶上进行色谱分析，得到10.6克25。
合成2-(2,6-二甲基苯基)苯并[h][1,6]萘啶-5-胺(26)：
以25(10.5克，43.3mmol)、2-氨基苯基硼酸频哪醇酯(9.48克，43.3mmol)、Pd(dppf)Cl2DCM加合物(1.77克，2.16mmol)和碳酸钾(5.98克，43.3mmol)馈入1L烧瓶。将混合物用二噁烷(300mL)和水(60mL)稀释，并且将其在回流下搅拌18小时。将混合物冷却并且用DCM稀释。将其通过硅藻土过滤。将滤液用盐水洗涤，并且浓缩。在硅胶上进行色谱分析，得到5.36克(41％)26。
合成3-(2,6-二甲基苯基)苯并[h]苯并[4,5]咪唑[2,1-f][1,6]萘啶(27)：
以26(5.3克，17.7mmol)、1,2-二碘苯(5.84克，17.7mmol)、碘化铜(0.51克，2.66mmol)、N,N'-二甲基乙二胺(0.57mL，5.31mmol)和碳酸铯(11.54克，35.4mmol)馈入250mL烧瓶。将其用N-甲基吡咯烷酮(100mL)稀释。将反应物在150℃下搅拌20小时。将粗产物用DCM稀释，并且通过硅藻土过滤。将滤液用水洗涤并且浓缩，将残余NMP通过库格尔罗尔(kugelrohr)去除。硅胶色谱分析，得到4.4克(67％)27。
合成化合物4：
将配位体27(3.0克，8.03mmol)、Ir(acac)3(0.787克，1.6mmol)和十五烷(4.5mL)都放在50mL舒伦克管中。将烧瓶抽空并且用氮气回填。将混合物在砂浴中在295℃下搅拌4天。将粗物质用DCM稀释，并且在硅胶柱上进行色谱分析，得到610mg纯化合物4。
合成化合物7(关于例示性合成方案，参看图11)
合成10-甲基苯并[h][1,6]萘啶-5-胺(29)：
将2-溴-3-甲基苯胺(5.41ml，43.3mmol)、PdCl2(dppf)DCM(0.884g，1.083mmol)、4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷(15.27ml，87mmol)和CyJohnPhos(0.759g，2.165mmol)于二噁烷(65ml)中的混合物回流5小时。将反应混合物冷却到室温，并且添加2-氯烟碱腈(5g，36.1mmol)和碳酸钾(4.99g，36.1mmol)到烧瓶中。添加经脱气的二噁烷(20ml)和水(17ml)到溶液中，并且继续回流过夜。去除溶剂，并且将残余物溶解于10％MeOH/DCM中，并且用盐水/KOH(水溶液)洗涤。将有机层蒸发并且再溶解于THF(50mL)中，并且在冰浴中冷却。添加氢化钠(1.155g，28.9mmol)，并且在室温下搅拌15分钟。将反应物用水淬灭，并且用DCM/盐水萃取。将所得产物蒸发，并且在乙醚/己烷(约1:5)中湿磨，得到褐色29(45％)。
合成5-甲基苯并[h]苯并[4,5]咪唑[2,1-f][1,6]萘啶(30)：
将29(3.4g，16.25mmol)、碘化铜(I)(0.464g，2.437mmol)、N1,N2-二甲基乙烷-1,2-二胺(0.525ml，4.87mmol)和碳酸铯(10.59g，32.5mmol)的混合物抽真空，并且用氮气回填数次，并且添加1,2-二碘苯(2.336ml，17.87mmol)和NMP(45ml)到溶液中。将反应物在150℃下加热3小时。将反应物用水稀释，并且将沉淀的固体通过过滤收集并且用水洗涤。将固体通过硅胶色谱分析而纯化，并且在乙醚中湿磨，得到浅砖色固体(48％)。
合成化合物7：
将配位体30(1.5g)和Ir(acac)3(0.518g)组合于舒伦克管中的十五烷中并且脱气，然后在砂浴中加热到285℃后持续3天。将产物通过硅胶色谱分析而纯化，得到化合物7(11％)。
合成化合物312-314(关于例示性合成方案，参看图12)
合成10-氯-2-甲基苯并[h][1,6]萘啶-5-胺(32)：
将Pd(CH3CN)2Cl2(0.136g，0.524mmol)和CyJohnPhos(0.368g，1.049mmol)的混合物溶解于二噁烷(60ml)中。经由注射器依序添加3-氯-2-碘苯胺(6.98g，27.5mmol)、三乙胺(10.96ml，79mmol)和4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷(7.99ml，55.1mmol)到溶液中。使反应物回流3小时。将混合物冷却到室温，并且添加固体2-氯-6-甲基烟碱腈(4g，26.2mmol)、S-Phos Pd G2(0.378g，0.524mmol)、S-Phos(0.215g，0.524mmol)和碳酸钾(7.25g，52.4mmol)到反应混合物二噁烷(15ml)和水(15ml)中，并且将反应物加热到80℃过夜。在真空中去除溶剂，并且将粗残余物溶解于DCM中，并且用KOH(水溶液)/盐水洗涤。在蒸发有机层之后，将固体再溶解于THF(35mL)中，并且在0℃下添加氢化钠(1.573g，39.3mmol)到溶液中，并且搅拌10分钟。将反应物用水淬灭，并且用DCM萃取。蒸发有机层并且在1:1乙醚与己烷(约1:1)中湿磨，得到呈黄色结晶固体状的32(46％)。
合成5-氯-3-甲基苯并[h]苯并[4,5]咪唑[2,1-f][1,6]萘啶(33)：
将32(200mg，0.821mmol)、二乙酰氧基钯(9.21mg，0.041mmol)、Xantphos(23.74mg，0.041mmol)和碳酸铯(1070mg，3.28mmol)的混合物抽真空，并且用氮气回填数次，并且添加1,2-二碘苯(0.118ml，0.903mmol)和甲苯(8ml)。将反应物回流2小时，冷却到室温，并且用DCM萃取。将有机层干燥，蒸发，并且将固体用乙醚湿磨，并且不经进一步纯化即用于下一步骤中。
合成5-(2,6-二甲基苯基)-3-甲基苯并[h]苯并[4,5]咪唑[2,1-f][1,6]萘啶(34)：
将33(3.0g，9.44mmol)、(2,6-二甲基苯基)硼酸(2.83g，18.88mmol)、二乙酰氧基钯(0.212g，0.944mmol)、三苯基氧膦(0.525g，1.888mmol)和氟化铯(3.59g，23.60mmol)的混合物抽真空，并且用氮气回填数次。添加THF(60ml)，并且将混合物回流过夜。在冷却到室温之后，将混合物涂布在硅藻土上，并且通过硅胶色谱分析而纯化，并且将产物在己烷中湿磨，得到34(50％)。
合成化合物312：
将配位体34(1.5g)和Ir(acac)3(0.379g)组合于舒伦克管中十五烷(2mL)中并且脱气，并且在砂浴中加热到295℃后持续3天。将混合物溶解于DCM中，过滤，然后通过硅胶和中性氧化铝色谱分析而纯化，得到化合物312(5％)。
合成10-(3,5-二甲基苯基)-2-甲基苯并[h][1,6]萘啶-5-胺(36)：
将32(2g，8.21mmol)、(3,5-二甲基苯基)硼酸(2.216g，14.77mmol)、S-Phos Pd G2(0.237g，0.328mmol)、S-Phos(0.135g，0.328mmol)和碳酸钾(1.134g，8.21mmol)的混合物抽真空，并且用氮气回填数次。添加二噁烷(35ml)和水(7ml)，并且将混合物回流过夜。在蒸发溶剂之后，将残余物溶解于少量MeOH中，并且使用水/盐水沉淀。将形成的固体过滤，干燥，并且不经进一步纯化即使用，定量产率。
合成5-(3,5-二甲基苯基)-3-甲基苯并[h]苯并[4,5]咪唑[2,1-f][1,6]萘啶(37)：
将36(2.57g，8.20mmol)、碘化铜(I)(0.234g，1.230mmol)、N1,N2-二甲基乙烷-1,2-二胺(0.265ml，2.460mmol)和碳酸铯(5.34g，16.40mmol)的混合物抽真空，并且用氮气回填数次，并且添加1,2-二碘苯(1.393ml，10.66mmol)和NMP(35ml)。将反应物在150℃下加热过夜，并且添加水/盐水，形成沉淀物，将沉淀物过滤。将固体溶解于DCM中，洗涤，并且用盐水洗涤。将37通过硅胶色谱分析而分离，并且用乙醚洗涤，得到灰白色固体(1.36g，43％，经两个步骤)。
合成化合物313：
将配位体37(1g)和Ir(acac)3(0.253g)组合于23mL帕尔高压贮罐(parr bomb)中的十五烷(2mL)中，将其在砂浴中加热到290℃后持续3天。将产物在DCM中湿磨，得到化合物313(85％)。
合成10-(4-异丁基苯基)-2-甲基苯并[h][1,6]萘啶-5-胺(39)：
将32(360mg，1.477mmol)、(4-异丁基苯基)硼酸(473mg，2.66mmol)、S-Phos Pd G2(42.6mg，0.059mmol)、S-Phos(24.26mg，0.059mmol)和碳酸钾(204mg，1.477mmol)的混合物抽真空，并且用氮气回填数次。添加二噁烷(10ml)和水(2ml)，并且将混合物回流过夜。去除溶剂，得到残余物，将其用水洗涤，并且干燥，并且不经进一步纯化即用于下一步骤中。
合成5-(4-异丁基苯基)-3-甲基苯并[h]苯并[4,5]咪唑[2,1-f][1,6]萘啶(40)：
将39(504mg，1.476mmol)、碘化铜(I)(42.2mg，0.221mmol)、N1,N2-二甲基乙烷-1,2-二胺(0.048ml，0.443mmol)和碳酸铯(962mg，2.95mmol)的混合物抽真空，并且用氮气回填数次，并且添加1,2-二碘苯(0.289ml，2.214mmol)和NMP(10ml)。将反应物在150℃下加热过夜，然后添加水以形成沉淀物，将沉淀物过滤。将这个固体溶解于DCM中，并且用盐水洗涤。将有机层通过柱色谱分析而纯化，得到40(32％，经两个步骤)。
合成化合物314：
将配位体40(180mg)和Ir(acac)3(42.4mg)组合于25mL舒伦克管中的十五烷(0.5mL)中，脱气，然后加热到290℃后持续2天。将混合物使用中性氧化铝色谱分析来分离，并且将所分离的化合物314(20％)在乙醚中湿磨。
应理解，本文所述的各种实施例仅作为实例，并且无意限制本发明的范围。举例来说，本文所述的材料和结构中的许多可以用其它材料和结构来取代，而不脱离本发明的精神。如所要求的本发明因此可以包括本文所述的具体实例和优选实施例的变化，如本领域技术人员将明白。应理解，关于本发明为何起作用的各种理论无意为限制性的。
本文中引用的每一个专利、专利申请和公开案的公开内容特此以全文引用的方式并入本文中。虽然已经参考特定实施例公开本发明，但显而易见，本领域的其它技术人员可以在不背离本发明的真实精神和范围的情况下设计本发明的其它实施例和变化形式。所附权利要求书意欲理解为包括所有所述实施例和等效变化形式。