用于OLED應用的d10金屬卡賓絡合物制造技術

本文描述了二配位d10金屬卡賓絡合物，其包含(i)Cu(I)、Ag(I)或Au(I)，(ii)吡嗪稠合的NHC配體或吡啶稠合的NHC配體，以及(iii)咔唑配體、吡啶并[2,3

【技術實現步驟摘要】
用于OLED應用的d10金屬卡賓絡合物
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2021年11月23日提交的美國臨時申請No.63/282,496的權益和優先權，其全部內容通過引用并入本文。


[0003]本專利技術通常涉及發光的d10金屬卡賓絡合物領域，特別是含有(i)吡嗪稠合的N
?
雜環卡賓配體或吡啶稠合的N
?
雜環卡賓配體以及(ii)咔唑配體或α
?
、β
?
、γ
?
或δ
?
咔啉配體的d10金屬卡賓絡合物，以及這些絡合物在有機發光器件(OLEDs)中的用途。

技術介紹

[0004]過渡金屬絡合物作為分子探針、催化劑和發光材料在商業和學術領域獲得了極大的關注。作為發光材料，與純有機基材料相比，由于其具有提高的發光效率和設備穩定性的潛力，過渡金屬絡合物越來越多地被探討作為純有機基材料的潛在替代品。
[0005]目前，環金屬化的銥(III)和鉑(II)磷光體是商業OLED發射體中最具競爭力的候選材料之一。盡管如此，金屬基或有機熱激活延遲熒光(TADF)發光體的發展仍然落后，主要是因為它們的穩定性較低，這會影響器件的壽命。對于實際應用，必須提高金屬基OLEDs的器件性能和操作穩定性/壽命。一些研究已經描述了用作OLED發射體的d10絡合物。其中包括Thompson等人的美國專利9,773,986；Thompson等人的歐洲專利申請公布3,489,243；Thompson等人的美國專利申請公布2015/0108451，和Thompson等人的美國專利申請公布2019/0161504；以及CN112794863。盡管如此，這些研究并沒有報道設備壽命的研究結果。其它研究包括Cu(I)、Ag(I)或Au(I)的絡合物，涉及卡賓配體和咔唑類，例如：Hamze等人,Science 2019,363,601
–
606；Shi等人,J.Am.Chem.Soc.2019,141,3576
?
3588；Hamze等人,J.Am.Chem.Soc.2019,141,21,8616
?
8626；Li等人,Angew.Chem.Int.Ed.2020,59,8210
–
8217；以及，Hamze等人,Front.Chem.2020,8:401。然而，一些絡合物顯示出磷光的特性，導致輻射衰減率較低。例如，IPr
?
Cu
?
Cz和IMes
?
Cu
?
Cz絡合物(Angew.Chem.Int.Ed.2020,59,8210
?
8217)顯示出長壽命的室溫磷光，其壽命在毫秒范圍內。
[0006]所以，仍然需要開發改進的和高效的過渡金屬絡合物，以使包含OLED的產品能夠具備更高的效率。
[0007]因此，本專利技術的一個目的是提供新的和改進的含有d10金屬的發光過渡金屬二配位絡合物。

技術實現思路

[0008]本文所描述的是包含(i)Cu(I)、Ag(I)或Au(I)，(ii)吡嗪稠合的N
?
雜環卡賓(NHC)配體或吡啶稠合的N
?
雜環卡賓配體，以及(iii)咔唑配體、吡啶[2,3
?
b]吲哚配體或吡啶[3,4
?
b]吲哚配體的二配位d10金屬卡賓絡合物。這些化合物的輻射特性可以通過TADF來控制。這些化合物的發射顏色也可以通過使用具有不同供體強度的咔唑、吡啶并[2,3
?
b]吲哚或
吡啶并[3,4
?
b]吲哚來調節。
[0009]本專利技術化合物具有以下結構：
[0010][0011]其中：
[0012]D為碳，
[0013]T、J和W獨立地為碳或氮，其中T、J和W中至少有一個為氮，其中當T為碳時，J為氮，或者當T為氮時，J為碳，以及T、J和W根據化合價鍵合一個氫原子或不鍵合氫原子，
[0014]每個Ra獨立地為氫、未取代的烷基或取代的烷基，
[0015]每個Rb獨立地為未取代的烷基或取代的烷基，
[0016]X和Y為氮，
[0017]L為無或單鍵，
[0018]CY3和CY4獨立地為未取代的芳基、取代的芳基、未取代的雜芳基、取代的雜芳基、取代的C3?
C
20
環烯基、未取代的C3?
C
20
環烯基或其稠合的組合，以及
[0019]R1和R2為氫，或R1、J、D和R2共同形成未取代的芳基、取代的芳基、未取代的雜芳基或取代的雜芳基。
[0020]在一些形式中，本專利技術化合物具有以下結構：
[0021][0022]其中：
[0023](i)M＝Cu(I)；W＝N；Ra＝H；U＝CH；V＝V"＝碳；Rv＝H；R7＝R8＝H；
[0024](ii)M＝Cu(I)；W＝N；Ra＝H；U＝CH；V＝V"＝碳；Rv＝H；R7＝H；R8＝CN；
[0025](iii)M＝Cu(I)；W＝N；Ra＝H；U＝CH；V＝V"＝碳；Rv＝H；R7＝R8＝叔丁基；
[0026](iv)M＝Cu(I)；W＝N；Ra＝H；U＝CH；V＝V"＝碳；Rv＝H；R7＝R8＝苯基；
[0027](v)M＝Cu(I)；W＝N；Ra＝H；U＝CH；V＝N；V"＝碳；Rv＝無；R7＝R8＝H；
[0028](vi)M＝Cu(I)；W＝U＝CH；V＝V"＝碳；Rv＝H；Ra＝異丙基；R7＝R8＝H；
[0029](vii)M＝Cu(I)；W＝N；Ra＝H；U＝CH；V＝V"＝碳；R8＝H；Rv和R7一起形成
[0030][0031](viii)M＝Cu(I)；W＝U＝CH；Ra＝異丙基；V＝V"＝碳；R8＝H；Rv和R7一起形成
[0032][0033](ix)M＝Cu(I)；W＝N；Ra＝H；U＝CH；V＝V"＝碳；Rv＝H；R7＝R8＝H；
[0034](x)M＝Cu(I)；W＝N；Ra＝H；U＝CH；V＝V"＝碳；Rv＝H；R7＝H；R8＝F；
[0035](xi)M＝Cu(I)；W＝N；Ra＝H；U＝CH；V＝V"＝碳；Rv＝H；R7＝R8＝甲基；
[0036](xii)M＝Au(I)；W＝N；Ra＝H；U＝CH；V＝碳；Rv＝H；V"＝碳；R7＝R8＝H；
[0037](xiii)M＝Au(I)；W＝N；Ra＝H；U＝CH；V＝碳；Rv＝H；V"＝碳；R7＝H；R8＝CN；
[0038](xiv)M＝Au(I)；W＝N；Ra＝H；U＝N；V＝碳；Rv＝H；V"＝碳；R7＝R8＝H；
[0039](xv)M＝Au(I)；W＝U＝CH；V＝碳；Rv＝H；Ra＝異丙基；V"＝碳；R7＝R8＝H；
[0040](xvi)M＝A本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種化合物，其具有以下結構：其中：所述化合物總體上具有中性、負電荷或正電荷，M是銅、銀或金，其氧化態為0、+1、+2或+3，優選+1，P'具有以下結構：D為碳，T、J和W獨立地為碳或氮，其中T、J和W中至少有一個為氮，其中當T為碳時，J為氮，或者當T為氮時，J為碳，以及T、J和W根據化合價鍵合一個氫原子或不鍵合氫原子，X和Y獨立地為碳或氮，其中X和Y中至少有一個為氮，X和Y根據化合價鍵合一個氫原子或不鍵合氫原子，R1和R2獨立地為氫、取代的烷基、未取代的烷基、取代的烯基、未取代的烯基、取代的炔基、未取代的炔基、取代的芳基、未取代的芳基、鹵素、羥基、硫醇、氰基、硝基、未取代的烷氧基、取代的烷氧基、未取代的芳氧基、取代的芳氧基、未取代的雜芳基、取代的雜芳基、未取代的多雜芳基、取代的多雜芳基、未取代的烷硫基、取代的烷硫基、未取代的羰基、取代的羰基、未取代的羧基、取代的羧基、未取代的酯、取代的酯、取代的C3?
C
20
環烷基、未取代的C3?
C
20
環烷基、取代的C2?
C
20
雜環基、未取代的C2?
C
20
雜環基、取代的C3?
C
20
環烯基、未取代的C3?
C
20
環烯基、取代的C3?
C
20
環炔基或未取代的C3?
C
20
環炔基，或者R1、J、D和R2共同形成未取代的芳基、取代的芳基、未取代的雜芳基或取代的雜芳基，R3和R4獨立地為氫、取代的烯基、未取代的烯基、取代的炔基、未取代的炔基、取代的芳基、未取代的芳基、鹵素、羥基、硫醇、氰基、硝基、未取代的烷氧基、取代的烷氧基、未取代的芳氧基、取代的芳氧基、未取代的雜芳基、取代的雜芳基、未取代的多雜芳基、取代的多雜芳基、未取代的烷硫基、取代的烷硫基、未取代的羰基、取代的羰基、未取代的羧基、取代的羧基、未取代的酯、取代的酯、取代的C3?
C
20
環烷基、未取代的C3?
C
20
環烷基、取代的C2?
C
20
雜環基、未取代的C2?
C
20
雜環基、取代的C3?
C
20
環烯基、未取代的C3?
C
20
環烯基、取代的C3?
C
20
環炔基，或未取代的C3?
C
20
環炔基，R3'和R4'獨立地為無、氫、取代的烷基、未取代的烷基、取代的烯基、未取代的烯基、取代的炔基、未取代的炔基、取代的芳基、未取代的芳基、鹵素、羥基、硫醇、氰基、硝基、未取代的
烷氧基、取代的烷氧基、未取代的芳氧基、取代的芳氧基、未取代的雜芳基、取代的雜芳基、未取代的多雜芳基、取代的多雜芳基、未取代的烷硫基、取代的烷硫基、未取代的羰基、取代的羰基、未取代的羧基、取代的羧基、未取代的酯、取代的酯、取代的C3?
C
20
環烷基、未取代的C3?
C
20
環烷基、取代的C2?
C
20
雜環基、未取代的C2?
C
20
雜環基、取代的C3?
C
20
環烯基、未取代的C3?
C
20
環烯基、取代的C3?
C
20
環炔基，或未取代的C3?
C
20
環炔基，以及Z為取代的雜芳基、未取代的雜芳基、取代的多雜芳基、未取代的多雜芳基、取代的多雜環基、未取代的多雜環基、取代的雜環基或未取代的雜環基，或
?
NR
a
R
b
，其中R
a
和R
b
獨立地為氫、取代的芳基、未取代的芳基、取代的雜芳基、未取代的雜芳基、取代的C3?
C
20
環烷基、未取代的C3?
C
20
環烷基、取代的雜環基、未取代的雜環基、取代的烷基或未取代的烷基，其中(i)R3和R4不同時為3,5
?
二烷基取代的芳基，(ii)R3和R4不同時為3,5
?
二烷基取代的苯基，(iii)R3和R4不同時為3,5
?
二甲基苯基，(iv)當M為Cu或Au時，R3和R4不同時為3,5
?
二甲基苯基，或(v)所述化合物不為2.權利要求1的化合物，其具有以下結構：其中CY1和CY2獨立地為取代的芳基、未取代的芳基、取代的多芳基、未取代的多芳基、取代的雜芳基、未取代的雜芳基、取代的多雜芳基、未取代的多雜芳基、取代的C3?
C
20
環烷基、未取代的C3?
C
20
環烷基、取代的C3?
C
20
環烯基、未取代的C3?
C
20
環烯基、取代的C3?
C
20
環炔基或未取代的C3?
C
20
環炔基。3.權利要求1或2的化合物，其中R3'和R4’
為無。4.權利要求2或3的化合物，其中CY1和CY2獨立地為取代的芳基、未取代的芳基、取代的多芳基或未取代的多芳基。5.權利要求2至4中任一項的化合物，其中CY1和CY2為取代的芳基。
6.權利要求1至5中任一項的化合物，其具有以下結構：其具有以下結構：其中：R5和R6獨立地為取代的烷基或未取代的烷基，以及n1和n2獨立地為0至5之間、1至5之間、3至5之間(例如3)或2至5之間(例如2)的整數。7.權利要求1至6中任一項的化合物，其具有以下結構：其中：n1和n2獨立地為1至5之間、2至5之間或3至5之間的整數，L為無、單鍵、取代的烷基、
?
(CH2)
nx
?
、氧、硫或NRx，其中nx為1至3之間的整數(例如1、2或3)，以及Rx為未取代的烷基、取代的烷基、未取代的芳基或取代的芳基，以及CY3和CY4獨立地為未取代的芳基、取代的芳基、未取代的多芳基、取代的多芳基、未取代的雜芳基、取代的雜芳基、未取代的多雜芳基、取代的多雜芳基、未取代的C3?
C
20
環烷基、取代的C3?
C
20
環烷基、取代的C3?
C
20
環烯基、未取代的C3?
C
20
環烯基、取代的C3?
C
20
環炔基、未取代的C3?
C
20
環炔基或其稠合的組合。8.權利要求1至7中任一項的化合物，其具有以下結構：
其中：每個Ra獨立地為氫、未取代的烷基或取代的烷基，每個Rb獨立地為未取代的烷基或取代的烷基，L為無、單鍵、取代的烷基、
?
(CH2)
nx
?
、氧、硫或NRx，其中nx為1至3之間的整數(例如1、2或3)，以及Rx為未取代的烷基、取代的烷基、未取代的芳基或取代的芳基，以及任選地，其中X和Y中至少有一個為氮。9.權利要求1至8中任一項的化合物，其中：(i)T為氮，J為碳，以及W為碳，(ii)T為氮，J為碳，以及W為氮，(iii)T為碳，J為氮，以及W為碳，或(iv)T為碳，J為氮，以及W為氮。10.權利要求8或9的化合物，其中：Ra獨立地為氫、未取代的烷基或取代的烷基，以及Rb獨立地為未取代的烷基或取代的烷基。11.權利要求1至10中任一項的化合物，其中P'選自：
其中：Ra獨立地為氫、未取代的烷基或取代的烷基，以及Rb獨立地為未取代的烷基或取代的烷基。12.權利要求8至11中任一項的化合物，其中：Ra獨立地為氫、甲基、異丙基或
?
CH(C2H5)2，以及Rb獨立地為甲基、異丙基或
?
CH(C2H5)2。13.權利要求7至12中任一項所述的化合物，其中CY3和CY4獨立地為未取代的芳基、取代的芳基、未取代的多芳基、取代的多芳基、未取代的雜芳基、取代的雜芳基、取代的C3?
C
20
環烯基、未取代的C3?
C
20
環烯基或其稠合組合。14.權利要求7至13中任一項的化合物，其中CY3和CY4獨立地為未取代的芳基、取代的芳基、未取代的雜芳基、取代的雜芳基、取代的C3?
C
20
環烯基、未取代的C3?
C
20
環烯基或其稠合的組合。15.權利要求1至14中任一項的化合物，其中Z具有以下結構：其中：X1、X2、X3、X4、X5、X6、X...

【專利技術屬性】
技術研發人員：唐睿，支志明，程剛，林子龍，
申請(專利權)人：香港量子人工智能實驗室有限公司，
類型：發明
國別省市：