CN101935298A - 联二吡啶衍生物及含有该衍生物的有机电致发光元件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供适合作为有机电子元件的电子传输性材料的具有联二吡啶中心骨架作为母核的新型联二吡啶衍生物，本发明进一步提供含有所述联二吡啶衍生物的有机电致发光元件。使用由下列通式所表示的联二吡啶衍生物作为电子传输性材料：
Figure 201010221383.7_AB_0
(A1、A2：表示芳族杂环基(咔唑基除外)，也可为芳族烃基和芳族杂环基组合而成的取代基。a、b＝1或2。Ar1、Ar2：表示2或3价的芳族烃基，也可被氢原子、烷基、环烷基或烷氧基所取代。B1、B2：表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、芳族烃基或芳族杂环基。环E1、环E2：表示吡啶环，可具有氢原子、烷基、环烷基或烷氧基)。

Description

联二吡啶衍生物及含有该衍生物的有机电致发光元件
技术领域
本发明涉及适合于有机太阳能电池、有机存储器、有机电致发光元件(以下简称为有机EL元件)及其它装置等的有机电学领域的材料，特别涉及可用作电子传输性材料的新型联二吡啶衍生物及含有该衍生物的有机EL元件。
背景技术
有机EL元件是以有机化合物为发光材料的自发光型元件，由于能够以高速度发光，因而适于动画的显示，另外元件结构简单，具有可以使显示面板纤薄化等的特性。由于具有这种优异的特性，所以有机EL元件作为移动电话和车载用显示器在日常生活中日益普及。
此外，近年来应用上述纤薄面发光的特点作为下一代的照明也备受关注。
这种有机EL元件包含具有阳极/发光层/阴极的基本结构，为实现高效化、长寿命化，通常插入含有具有输送空穴或电子功能的空穴传输性材料或电子传输性材料的层。
目前，作为电子传输性材料使用三(8-羟基喹啉合铝)(Alq3)。
但是，Alq3原本为绿色发光材料，可得到绿色发光，但为得到比绿色波长更短的蓝色发光时无法使用。另外，Alq3的电离电势低，空穴穿透所造成的效率降低也令人忧虑。
因此，作为具有宽带隙、空穴阻碍性能的其它材料，例如日本特开第2008-120696号公报中公开了如下所示(化1)的三吡啶基苯基衍生物，日本特开第2007-15993号公报中公开了如下所示(化2)的三苯基苯衍生物。另外，日本特开第2008-63232号公报中公开了如下所示(化3)的具有联苯中心骨架的杂芳基化合物，国际公开第WO2007/026847号中公开了如下所示(化4)的三唑衍生物。
[化1]
Figure BSA00000179672800021
[化2]
Figure BSA00000179672800022
[化3]
Figure BSA00000179672800023
[化4]
Figure BSA00000179672800031
发明内容
本发明的目的在于：作为有机电子元件材料，特别是适合作为电子传输性材料的材料，提供上述日本特开第2008-120696号公报、日本特开第2007-15993号公报、日本特开第2008-63232号公报、国际公开第WO2007/026847号中未公开的、具有联二吡啶中心骨架作为母核的新型联二吡啶衍生物，此外还提供含有所述衍生物的有机EL元件。
根据本发明，作为第1联二吡啶衍生物，提供由下列通式(1)所表示的化合物。
[化5]
Figure BSA00000179672800032
在上述通式(1)中，A1、A2分别独立表示取代或未取代的芳族杂环基(咔唑基除外)，也可为芳族烃基和芳族杂环基组合而成的取代基。a、b分别独立表示1或2。Ar1、Ar2分别独立表示2或3价的芳族烃基，所述烃基也可分别独立地被氢原子、烷基、环烷基或烷氧基所取代。B1、B2分别独立表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、取代或未取代的芳族烃基或取代或未取代的芳族杂环基。环E1、环E2表示吡啶环，可具有从氢原子、烷基、环烷基和烷氧基中分别独立选择的取代基。
作为上述第1联二吡啶衍生物中优选的实施方式，可列举出由下列通式(2)所表示的化合物。
[化6]
Figure BSA00000179672800041
在上述通式(2)中，F1、F2分别独立表示取代或未取代的芳族杂环基(咔唑基除外)，也可为芳族烃基和芳族杂环基组合而成的取代基。苯环上的任意氢原子可被烷基、环烷基或烷氧基所取代。l、m分别独立表示1或2。D1、D2分别独立表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、取代或未取代的芳族烃基或取代或未取代的芳族杂环基。环E1、环E2表示吡啶环，可具有从氢原子、烷基、环烷基和烷氧基中分别独立选择的取代基。
另外，也可列举出由下列通式(3)所表示的化合物。
[化7]
Figure BSA00000179672800042
在上述通式(3)中，F3、F4分别独立表示取代或未取代的芳族杂环基(咔唑基除外)，也可为芳族烃基和芳族杂环基组合而成的取代基。苯环上的任意氢原子可被烷基、环烷基或烷氧基所取代。l、m分别独立表示1或2。D3、D4分别独立表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、取代或未取代的芳族烃基或取代或未取代的芳族杂环基。环E1、环E2表示吡啶环，可具有从氢原子、烷基、环烷基和烷氧基中分别独立选择的取代基。
另外，根据本发明，作为第2联二吡啶衍生物，提供由下列通式(4)所表示的化合物。
[化8]
Figure BSA00000179672800051
在上述通式(4)中，G1～G4分别独立表示取代或未取代的芳族杂环基(咔唑基、吩噁嗪基(フエノキサジル基phenoxazyl)和吩噻嗪基(フエノチアジル基phenothiazyl)除外)，也可为芳族烃基和芳族杂环基组合而成的取代基。o、p、q、r分别独立表示1或2。Ar3～Ar6分别独立表示2或3价的芳族烃基，所述烃基也可分别独立地被氢原子、烷基、环烷基或烷氧基所取代。环E1、环E2表示吡啶环，可具有从氢原子、烷基、环烷基和烷氧基中分别独立选择的取代基。
作为上述第2联二吡啶衍生物中优选的实施方式，可列举出由下列通式(5)所表示的化合物。
[化9]
Figure BSA00000179672800061
在上述通式(5)中，G5～G8分别独立表示取代或未取代的芳族杂环基(咔唑基除外)，也可为芳族烃基和芳族杂环基组合而成的取代基。苯环上的任意氢原子可被烷基、环烷基或烷氧基所取代。h、i、j、k分别独立表示1或2。环E1、环E2表示吡啶环，可具有从氢原子、烷基、环烷基和烷氧基中分别独立选择的取代基。
另外，根据本发明，作为第3联二吡啶衍生物，提供由下列通式(6)所表示的化合物。
[化10]
Figure BSA00000179672800062
在上述通式(6)中，H1、H2分别独立表示取代或未取代的芳族杂环基(咔唑基除外)，也可为芳族烃基和芳族杂环基组合而成的取代基。Ar7、Ar8分别独立表示2或3价的芳族烃基，所述烃基也可分别独立地被氢原子、烷基、环烷基或烷氧基所取代。t、u分别独立表示1或2。环E3、环E4表示吡啶环，可具有从氢原子、烷基、环烷基和烷氧基中分别独立选择的取代基。
作为上述第3联二吡啶衍生物中优选的实施方式，可列举出由下列通式(7)所表示的化合物。
[化11]
Figure BSA00000179672800071
在上述通式(7)中，H1、H2分别独立表示取代或未取代的芳族杂环基(咔唑基除外)，也可为芳族烃基和芳族杂环基组合而成的取代基。苯环上的任意氢原子可被烷基、环烷基或烷氧基所取代。t、u分别独立表示1或2。环E3、环E4表示吡啶环，可具有从氢原子、烷基、环烷基和烷氧基中分别独立选择的取代基。
另外，根据本发明，作为第4联二吡啶衍生物，提供由下列通式(8)所表示的化合物。
[化12]
Figure BSA00000179672800072
在上述通式(8)中，H3、H4分别独立表示取代或未取代的芳族烃基或取代或未取代的芳族杂环基，也可为芳族烃基和芳族杂环基组合而成的取代基。苯环上的任意氢原子可被烷基、环烷基或烷氧基所取代。v、w分别独立表示1或2。环E3、环E4可具有从氢原子、烷基、环烷基和烷氧基中分别独立选择的取代基。
上述本发明的联二吡啶衍生物适用于有机电子元件材料。
作为上述有机电子元件，可列举出有机EL元件、有机半导体、有机太阳能电池及其它装置等。
由于上述联二吡啶衍生物是电子传输性能优异的化合物，所以特别适合用作电子传输性材料。
另外，本发明的有机EL元件是一对电极之间至少具有1层有机层的有机EL元件，其特征在于：上述有机层中的至少1层含有上述第1～第4中任一项的联二吡啶衍生物。
上述联二吡啶衍生物在有机EL元件中可发挥如上所述的电子传输性能。
或者，本发明的有机EL元件的特征在于：电子传输层、电子注入层、空穴阻碍层及发光层中的至少1层含有上述第1～第4中任一项的联二吡啶衍生物。
根据本发明，提供具有联二吡啶中心骨架作为母核的新型联二吡啶衍生物。
本发明的联二吡啶衍生物适合作为有机电子元件材料，特别适合作为电子传输性材料，在有机EL元件中适用于电子传输层或电子注入层等。
附图说明
[图1]显示使用BP-1p的白色磷光元件的发光光谱的图。
[图2]显示使用BP-1m的白色磷光元件的发光光谱的图。
[图3]显示使用BP-2p的白色磷光元件的发光光谱的图。
[图4]显示使用BP-2m的白色磷光元件的发光光谱的图。
[图5]显示使用BP-4p的白色磷光元件的发光光谱的图。
[图6]显示使用BP-4m的白色磷光元件的发光光谱的图。
[图7]显示使用BP-5p的白色磷光元件的发光光谱的图。
[图8]显示使用BP-5m的白色磷光元件的发光光谱的图。
[图9]显示使用BP-6p的白色磷光元件的发光光谱的图。
[图10]显示使用BP-6m的白色磷光元件的发光光谱的图。
[图11]显示使用BP-5p的蓝色磷光元件的发光光谱的图。
[图12]显示使用BP-5m的蓝色磷光元件的发光光谱的图。
[图13]显示使用BP-6p的蓝色磷光元件的发光光谱的图。
[图14]显示使用BP-6m的蓝色磷光元件的发光光谱的图。
[图15]显示使用BP-7p的蓝色磷光元件的发光光谱的图。
[图16]显示使用BP-7m的蓝色磷光元件的发光光谱的图。
[图17]显示使用BMPyPB的蓝色磷光元件的发光光谱的图。
[图18]显示使用BP-1～4或BMPyPB的电子元件的电流密度-电压特性的图。
[图19]显示使用BP-5～7或BMPyPB的电子元件的电流密度-电压特性的图。
实施发明的最佳方式
以下对本发明进行更详细地说明。
本发明的联二吡啶衍生物属新型化合物，具体而言是由上述通式(1)、(4)、(6)或(8)所表示的4种联二吡啶衍生物。
上述联二吡啶衍生物是具有高电子传输性能的化合物。
在上述通式(1)和(6)中，A1、A2、H1、H2分别独立表示取代或未取代的芳族杂环基(咔唑基除外)。另外，在通式(8)中，H3、H4分别独立表示取代或未取代的芳族杂环基或取代或未取代的芳族烃基。A1、A2、H1～H4也可为芳族烃基和芳族杂环基组合而成的碳原子数为8～30的一价基团。
另外，在上述通式(4)中，G1～G4分别独立表示取代或未取代的芳族杂环基(咔唑基、吩噁嗪基和吩噻嗪基除外)，也可为芳族烃基和芳族杂环基组合而成的碳原子数为8～30的一价基团。
上述芳族杂环基表示除碳元素外含有氮、氧或硫中的任一种作为环构成元素的基团(其中，在通式(1)、(4)和(6)中分别不含有被排除的种类的芳族杂环基)。例如，可列举出噁唑环、噁二唑环、噻唑环、噻二唑环、三唑环、吡唑环、咪唑环、吡嗪环环、吡啶环、哒嗪环、嘧啶环、三嗪环、喹啉环及吖啶环等5或6元环的单环或稠环，或连接有多个环的联二吡啶等源自多环的碳原子数为2～20的一价基团。
另外，上述芳族烃基表示苯基、萘基、四氢萘基、蒽基、芴基及联苯基等6元环的单环或稠环，或源自多环的碳原子数为6～16的一价芳族烃基。
上述芳族杂环基和芳族烃基可分别独立地被氢原子、烷基、环烷基或烷氧基所取代。
在上述取代基中，烷基表示甲基、乙基、丙基和丁基等碳原子数为1～8的饱和烃基，可以是直链状或支链状。
环烷基表示环己基、降冰片基和金刚烷基等碳原子数为5～12的饱和脂环族烃基，其可取代或未取代。
烷氧基表示甲氧基和环己氧基等通过醚键连接的直链状或支链状碳原子数为1～10的饱和脂肪族烃基或取代或未取代的的碳原子数为5～12的饱和脂环族烃基。
以下，对于其它各取代基的具体构成，只要无特殊说明，则与上述相同，故而省略说明。
B1、B2分别独立表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、取代或未取代的芳族烃基或取代或未取代的芳族杂环基。
这里所说的芳族烃基表示源自苯基、萘基、四氢萘基、蒽基、芴基和联苯基等六元环的单环或稠环、或多环的碳原子数为6～16的一价芳族烃基，或苯乙烯基。
上述芳族杂环基和芳族烃基可分别独立地被氢原子、烷基、环烷基或烷氧基所取代。
a、b、o、p、q、r、t、u、v、w分别独立表示1或2。
Ar1～Ar8分别独立表示2或3价的芳族烃基，所述烃基也可分别独立地被氢原子、烷基、环烷基或烷氧基所取代。
这里所说的芳族烃基表示源自苯环、萘环、四氢萘环、蒽环等六元环的单环或稠环的碳原子数为6～16的二或三价芳族烃基。
环E1～E4表示吡啶环，可具有从氢原子、烷基、环烷基和烷氧基中分别独立选择的取代基。
以下，对于化学式中相同符号，由于与上述相同，故而省略说明。
在由上述通式(1)所表示的第1联二吡啶衍生物中，更具体而言，优选由通式(2)或(3)所表示的化合物。
在上述通式(2)或(3)中，F1～F4分别独立表示取代或未取代的芳族杂环基(其中咔唑基除外)，也可以是芳族烃基和芳族杂环基组合而成的取代基。苯环上的任意氢原子可被烷基、环烷基或烷氧基所取代。l、m分别独立表示1或2。
D1～D4分别独立表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、取代或未取代的芳族烃基或取代或未取代的芳族杂环基。
这里所说的芳族烃基表示源自苯基、萘基、四氢萘基、蒽基、芴基和联苯基等六元环的单环或稠环、或多环的碳原子数为6～16的一价芳族烃基，或苯乙烯基。
另外，在由上述通式(4)所表示的第2联二吡啶衍生物中，更具体而言，优选由上述通式(5)所表示的化合物。
在上述通式(5)中，G5～G8分别独立表示取代或未取代的芳族杂环基(咔唑基除外)，也可为芳族烃基和芳族杂环基组合而成的取代基。h、i、j、k分别独立表示1或2。
另外，在由上述通式(6)所表示的第3联二吡啶衍生物中，更具体而言，优选由上述通式(7)所表示的化合物。
在上述通式(7)中，苯环上的任意氢原子可被烷基、环烷基或烷氧基所取代。
对于由上述通式(1)～(8)所表示的本发明的联二吡啶衍生物，具体化合物的结构如下所示。
首先，如下述(化13)所示，使用Xa和Xb的单元符号来表示通式(1)的结构，根据上述符号在(化14)中显示联二吡啶骨架结构的具体实例。
[化13]
Figure BSA00000179672800121
[化14]
Figure BSA00000179672800122
另外，下述(化15)中列举了结合在上述(化13)中的Xa或Xb、B1或B2上的取代基的具体实例。需说明的是，(化15)中的X表示与(化13)的吡啶环的结合位置。
[化15]
Figure BSA00000179672800131
此外，以下例示由上述通式(1)～(3)所表示的联二吡啶衍生物中的具体化合物的结构。
[化16]
[化17]
Figure BSA00000179672800151
[化18]
Figure BSA00000179672800161
如下述(化19)所示，使用Xc、Xd、Xe和Xf的单元符号来表示通式(4)的结构，根据上述符号在(化20)中显示联二吡啶骨架结构的具体实例。
[化19]
[化20]
Figure BSA00000179672800172
另外，下述(化21)中列举了结合在上述(化19)中的Xc、Xd、Xe和Xf上的取代基的具体实例。需说明的是，(化21)中的X表示与(化19)的吡啶环的结合位置。
[化21]
Figure BSA00000179672800181
此外，以下例示由上述通式(4)、(5)所表示的联二吡啶衍生物中的具体化合物的结构。
[化22]
Figure BSA00000179672800191
如下述(化23)所示，使用Xg和Xh的单元符号来表示通式(6)～(8)的结构，根据上述符号在(化24)中显示联二吡啶骨架结构的具体实例。
[化23]
Figure BSA00000179672800192
[化24]
Figure BSA00000179672800193
另外，下述(化25)中列举了结合于上述(化23)中的Xg和Xh的取代基的具体实例。需要说明的是，(化25)中的X表示与(化23)的吡啶环的结合位置。
但是，相对于在2，2’或2，3’结合的联二吡啶环，应排除仅由芳族构成的Xg和Xh单元、含有咔唑基的Xg和Xh单元。
[化25]
Figure BSA00000179672800201
此外，以下例示由上述通式(6)～(8)所表示的联二吡啶衍生物中的具体化合物的结构。
[化26]
Figure BSA00000179672800211
[化27]
Figure BSA00000179672800221
[化28]
Figure BSA00000179672800231
上述联二吡啶衍生物具体而言可通过如下所示的方法制备，但并不特定于此。
首先，作为联二吡啶骨架的导入方法，可采用利用闭环反应的方法。其中，优选克伦克法。
另外，也可使用卤化吡啶衍生物导入。具体而言，通过在钯、镍等过渡金属催化剂存在下使卤化吡啶衍生物与二锡烷、二硼烷等反应，或通过使卤化吡啶与丁基锂等有机锂试剂反应后与氯化锡烷、三烷氧基硼烷、卤化锌等反应，从而制得有机锡试剂、有机硼试剂、有机锌试剂等有机金属试剂。然后，使其在钯、镍等过渡金属催化下与卤化吡啶衍生物反应进行合成。其中，特别优选在过渡金属催化剂存在下，形成有机锡试剂或有机硼试剂后与卤化吡啶衍生物反应的方法。
作为其它方法，可列举出使用兰尼镍、钯碳、丁基锂、三氟化硼乙醚络合物，或经由亚磺酰基吡啶衍生物形成二聚体的方法。另外，还可列举出使联二吡啶衍生物直接卤化从而导入联二吡啶骨架的方法。
此外，作为本发明的新型联二吡啶衍生物的制备方法，可列举出如下方法：如上所述在形成含有联二吡啶骨架的卤素取代前体后制得新型联二吡啶衍生物的方法，或形成联二吡啶骨架后制得新型联二吡啶衍生物的方法，但特别优选前者的方法。
以下示出了卤素取代前体和新型联二吡啶衍生物的合成例。
由上述通式(1)或(4)所表示的衍生物的前体例如可通过克伦克法合成卤素取代前体。
由上述通式(2)、(3)或(5)所表示的衍生物的前体也可通过同样的方法合成。例如，在酸存在下于醋酸、乙醇等溶剂的单独或混合溶剂中或者在氢氧化钠等碱存在下于乙醇和/或水溶剂中，使与卤化或未卤化醛衍生物相对应的乙酰基衍生物反应，制得中间体(α，β-不饱和羰基化合物)。然后，将对应于上述中间体的卤化或未卤化酰基吡啶盐在醋酸、甲醇等溶剂中加热，使其与醋酸铵作用，从而可合成前体。
由上述通式(6)所表示的衍生物的前体例如可如下合成：使预先合成的二卤化联二吡啶衍生物与对应的有机硼试剂、有机锡试剂、有机锌试剂等有机金属试剂在过渡金属催化剂下反应。另外，也可通过将已合成的二卤化联二吡啶衍生物形成有机硼试剂、有机锡试剂、有机锌试剂等有机金属试剂后与对应的卤化物反应来合成。或者也可通过如下方法合成：在过渡金属催化剂下，通过与对应于二卤化吡啶衍生物的有机硼试剂、有机锡试剂、有机锌试剂等有机金属试剂的位置选择反应制得中间体后，形成联二吡啶骨架。
由通式(7)所表示的衍生物的前体可通过如下方法合成：采用公知的方法(例如J.Org.Chem.，67，第443页(2002))合成二溴联二吡啶衍生物，在过渡金属催化剂存在下使该衍生物与卤代苯基硼酸反应。
作为此时的过渡金属催化剂，可列举出四(三苯基膦)钯(0)、PdCl2[1，1’-双(二苯基膦基)二茂铁]、PdCl2[双(三苯基膦)]等，但其中特别优选PdCl2[双(三苯基膦)]。
作为溶剂，例如可列举出甲醇、乙醇、丁醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、四氢呋喃、1，4-二噁烷、1，2-二甲氧基乙烷、甲苯、N，N-二甲基甲酰胺等。通常，为溶解碱，多与水混合使用，但亦可单独使用。另外，也可使用例如水-乙醇-甲苯系的3种混合溶剂。优选水-乙醇-甲苯。
作为碱，可使用碱金属的碳酸盐、碳酸氢盐、氟化物盐、氢氧化物、磷酸盐或碱土金属的碳酸盐、氢氧化物等。例如，可列举出碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氟化钾、氟化铯、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、碳酸铯、磷酸钾等，但其中特别优选碳酸钠。
对于由通式(8)所表示的衍生物前体的合成，首先例如以2，5-二溴吡啶、2，5-二溴甲基吡啶等为原料，在钯、镍等过渡金属催化剂存在下与卤代苯基硼酸反应，从而在上述原料的2位位置选择性地导入卤代苯基。
作为此时的过渡金属催化剂，可列举出四(三苯基膦)钯(0)、PdCl2[1，1’-双(二苯基膦基)二茂铁]、PdCl2[双(三苯基膦)]等，但特别优选四(三苯基膦)钯(0)。
作为溶剂和碱，可使用与上述由通式(7)所表示的衍生物前体合成时同样的物质。
在导入卤代苯基后，通过使5位所残留的卤素基团在钯、镍等过渡金属催化剂存在下与二锡烷、二硼烷等反应，或通过使卤化吡啶与丁基锂等有机锂试剂反应后与氯化锡烷、三烷氧基硼烷、卤化锌等反应，从而制得有机锡试剂、有机硼试剂、有机锌试剂等有机金属试剂。
然后，通过在钯、镍等过渡金属催化剂存在下使它们与导入卤代苯基的原料反应，可合成前体。其中特别优选在过渡金属催化剂存在下形成有机锡试剂、有机硼试剂，与导入卤代苯基的原料反应的方法。
作为此时的过渡金属催化剂，可使用与上述相同的物质，但特别优选PdCl2[双(三苯基膦)]。
作为溶剂，可列举出四氢呋喃、1，4-二噁烷、1，2-二甲氧基乙烷、甲苯、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜等，但特别优选二甲基亚砜。
作为碱，可使用与上述相同的物质，但特别优选碳酸钾。
在本发明的联二吡啶衍生物中，由上述通式(1)～(8)所表示的化合物可通过如下方法制备：通过上述方法制得的前体与对应的硼酸衍生物的偶联反应(Suzuki反应)、与有机锌试剂的偶联反应(根岸反应)、与有机锡试剂的偶联反应(Stille偶联)等。
另外，也可合成适当变更氟、氯、溴、碘中的卤素基团而得的前体，使偶联反应具有选择性，制备非对称的联二吡啶衍生物。
此外，使通过上述方法合成具有联二吡啶骨架的前体在钯、镍等过渡金属催化剂存在下与二锡烷、二硼烷等反应，或通过使卤化吡啶与丁基锂等有机锂试剂反应后与氯化锡烷、三烷氧基硼烷、卤化锌等反应，从而制得有机锡试剂、有机硼试剂、有机锌试剂等有机金属试剂。然后，通过使它们在钯、镍等过渡金属催化剂存在下与对应的卤化物反应也可合成新型联二吡啶衍生物。
以下，以通式(1)为例进行说明。如下述(化29)所示，优选将硼酸衍生物和卤化物进行偶联的方法。下式中A表示通式(1)中的A1、A2，X表示卤素基团。
[化29]
Figure BSA00000179672800261
另外，也可将上式的卤化物作为硼酸衍生物，通过与对应的卤化物的偶联反应合成新型联二吡啶化合物。需说明的是，所述硼酸衍生物可由卤化物等通过公知的制备方法制备(参照Tetrahedron，57，第9813页(2001)，J.Org.Chem.，60，第7508页(1995))。
上述联二吡啶衍生物的合成通过在碱存在下使用过渡金属催化剂的偶联反应进行。
作为所使用的碱，可列举出碱金属的碳酸盐、碳酸氢盐、氟化物盐、氢氧化物、磷酸盐，或碱土金属的碳酸盐、氢氧化物。具体而言，可列举出碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氟化钾、氟化铯、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、碳酸铯、磷酸钾等，但其中特别优选碳酸钠、磷酸钾。
另外，作为催化剂使用的过渡金属络合物可使用预先合成的化合物，也可同时使用金属络合物的前体和配体以在反应体系内产生。作为过渡金属络合物的前体化合物，例如可列举出醋酸钯、氯化钯、三(二苄叉丙酮)二钯(0)、钯-碳等，但其中特别优选醋酸钯、三(二苄叉丙酮)二钯(0)。另外，作为配体的实例，可列举出三苯基膦、三环己基膦、三(叔丁基)膦、亚磷酸三甲酯、双二苯基膦基二茂铁等，但其中特别优选三环己基膦、三(叔丁基)膦。
上述联二吡啶衍生物的合成通常在氮、氩等不含氧的惰性气氛下进行。
另外，作为所使用的溶剂，例如可列举出甲醇、乙醇、丁醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、四氢呋喃、1，4-二噁烷、1，2-二甲氧基乙烷、甲苯、N，N-二甲基甲酰胺等。通常多与用于溶解碱的水混合使用，但亦可单独使用。另外，也可使用例如水-乙醇-甲苯系的3种混合溶剂。其中，优选1，4-二噁烷-水混合溶剂。相对于卤化物，溶剂的使用量通常为3～100重量倍，但优选10～80重量倍。
反应温度在20～200℃的范围内，但优选50～120℃。反应时间为1～100小时左右。
如上合成的联二吡啶衍生物可通过柱色谱、重结晶或升华来纯化。另外，亦可将上述各种纯化方法组合。
就柱色谱而言，可使用硅胶、氧化铝(alumina)、弗罗里西硅碳镁载体(florisil)等作为填充剂，通过合适的溶剂进行洗脱从而纯化。
另外，作为重结晶纯化所使用的溶剂，例如可列举出N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、氯苯、邻二氯苯等。
另外，就由上述通式(8)所表示的联二吡啶衍生物的合成而言，在该联二吡啶衍生物卤素取代前体与苯基所代表的芳族烃基、吡啶基所代表的缺π电子芳族杂环基的导入中，可适用与上述同样的方法。
另外，即使在与咔唑基等供电子性杂环基的反应中，也可采用使用与上述相同的过渡金属催化剂的方法。
作为催化剂所使用的过渡金属络合物可为使用预先合成的化合物，也可同时使用过渡金属络合物的前体化合物和配体以在反应体系内生成。作为过渡金属络合物的前体化合物，例如可列举出醋酸钯、氯化钯、三(二苄叉丙酮)二钯(0)等，但其中特别优选醋酸钯、三(二苄叉丙酮)二钯(0)。另外，作为配体的实例，可列举出三环己基膦、三(叔丁基)膦、双二苯基膦基二茂铁等，但其中特别优选双二苯基膦基二茂铁、三(叔丁基)膦。作为所使用的碱，可列举出碱金属的碳酸盐、碳酸氢盐、氟化物盐、氢氧化物、磷酸盐，碱土金属的碳酸盐、氢氧化物、醇化物。具体而言，可列举出碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氟化钾、氟化铯、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、碳酸铯、磷酸钾、t-BuONa等，但其中特别优选碳酸钾、碳酸铯。作为溶剂，可列举出四氢呋喃、1，4-二噁烷、甲苯、二甲苯、N，N-二甲基甲酰胺等，但其中特别优选二甲苯、甲苯。
上述本发明的联二吡啶衍生物可用作有机EL材料，特别是可用作电子注入性材料或电子传输性材料，在有机EL元件中适合用作电子注入层或电子传输层等。此时也可与其它电子传输性材料组合使用。
另外，也可与适当的发光材料(掺杂剂)组合使用。
另外，本发明的有机EL元件是基板上具备阳极和阴极的一对电极，在上述阳极和阴极之间至少具备1层有机层的有机EL元件，上述有机层的至少1层中含有上述联二吡啶衍生物。
上述有机EL元件从提高发光效率的观点出发，优选在上述阳极和发光层之间配置空穴传输层、空穴注入层。另外，优选在上述阴极和发光层之间配置电子传输层、电子注入层、空穴阻碍层。
若具体示出其层结构，则可列举出阳极/发光层/阴极、阳极/空穴传输层/发光层/电子传输层/阴极、阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极、阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/空穴阻碍层/电子传输层/电子注入层/阴极等结构。需说明的是，各层可以是单层或由多层构成的层。
此外，也可制成含有空穴传输发光层、电子传输发光层等的公知的层压材料。
上述空穴注入层、空穴传输层、空穴传输性发光层所使用的材料无特殊限定，可从公知的材料中适当选择使用。
具体而言，可列举出双(二(对甲苯基)氨基苯基)-1，1-环己烷(通称：TAPc)、螺-TPD(化30)、N，N’-二苯基-N，N’-双(3-甲基苯基)-1，1’-联苯基-4，4’-二胺(通称：TPD)、N，N’-联苯基-N，N’-双(1-萘基)-1，1’-联苯基-4，4’-二胺(通称：α-NPD)、TPTE(化31)、星射状胺(starburst amine)(化32)、苯乙烯基胺(化33)、TCTA(化34)、3DTAPBP(化35)等的芳胺衍生物。
[化30]
Figure BSA00000179672800291
[化31]
Figure BSA00000179672800301
[化32]
[化33]
[化34]
Figure BSA00000179672800304
[化35]
Figure BSA00000179672800311
另外，亦可使用下述(化36)所示的咔唑化合物及其衍生物、吡唑啉衍生物、苯乙烯基芳基衍生物、下述(化37)所示的二苯乙烯基芳基化合物及其衍生物。
[化36]
Figure BSA00000179672800312
[化37]
Figure BSA00000179672800321
或者也可使用蒽、苯并菲、二萘嵌苯、萘、芘、晕苯、
Figure BSA00000179672800322
(chrysene)、萘并萘、并四苯、菲等稠多环芳烃化合物及及其衍生物，对三联苯、四联苯、间亚苯基(化38)等多环化合物及其衍生物。
[化38]
Figure BSA00000179672800323
此外，在空穴注入层、空穴传输层、空穴传输性发光层中亦可使用将上述列举的有机化合物分散于聚合物、低聚物或树状大分子而成的物质或将上述列举的有机化合物聚合物化、低聚物化或树枝状大分子化而成的物质。
另外，亦可使用聚对苯乙炔(polyparaphenylenevinylene)、聚芴或其衍生物等所谓的π共轭聚合物，聚(N-乙烯基咔唑)所代表的空穴传输性非共轭聚合物，聚硅烷类所代表的σ共轭聚合物等。此外，还可使用芴低聚物或其衍生物等所谓的共轭类低聚物等。
另外，除上述材料外，空穴注入层中还可使用金属酞菁类和无金属酞菁类、碳膜、碳氟化合物膜、聚苯乙烯磺酸(PEDOT-PSS)、聚苯胺等导电性聚合物。
此外，空穴注入传输层中还可使用使上述有机化合物与四氰代二甲基苯醌(tetracyanoquinodimethane)、三硝基芴酮等有机类氧化性掺杂剂，氧化钒、氧化钼、氧化钨、氧化铝等无机类氧化性掺杂剂作用形成自由基正离子而成的物质。
上述空穴注入传输层中的氧化性掺杂剂浓度无特殊限定，但优选0.1～99重量％左右。
另外，电子注入层、电子传输层、电子传输性发光层、空穴阻碍层所使用的材料也无特殊限定，可从公知的材料中适当选择使用。
具体而言，可列举出对三联苯、四联苯、间亚苯基(化38)等多环化合物及其衍生物，苯乙烯基芳基衍生物，二苯乙烯基芳基化合物(化37)及其衍生物。
另外，亦可使用蒽、苯并菲、二萘嵌苯、萘、芘、晕苯、
Figure BSA00000179672800331
萘并萘、并四苯、菲等稠多环芳烃化合物及及其衍生物，菲咯啉、红菲咯啉、浴铜灵、菲啶、吖啶、喹啉、喹喔啉、吡啶(化39)、嘧啶、吡咯、吡唑、哒嗪、吡嗪、酞嗪、萘啶、喹唑啉、噌啉、噻唑、噁二唑、噁唑、三嗪、吩嗪、咪唑、苯并噁唑、苯并噻唑、苯并咪唑、三唑、卟啉等杂环化合物及其衍生物。
[化39]
Figure BSA00000179672800332
另外，例如可使用羟基喹啉合铝络合物、苯并噁唑合锌络合物、苯并噻唑合锌络合物、偶氮甲碱合锌络合物、铕络合物、铱络合物、铂络合物等中心金属具有Al、Zn、Be、Ir、Pt、Tb、Eu等而配体具有噁二唑、噻二唑、苯基吡啶、喹啉结构的金属络合物材料。
另外，亦可使用噻咯(シロ一ル silole)、硅氧烷等有机硅化合物及其衍生物，三芳基硼烷等有机硼化合物及其衍生物，氧化三芳基膦等5价磷化合物及其衍生物等。还可使用二芳基亚砜等5价硫化合物及其衍生物。
此外，电子注入层、电子传输层、电子传输性发光层中亦可使用将上述有机化合物分散于聚合物、低聚物或树状大分子而成的物质或将上述有机化合物聚合物化、低聚物化或树枝状大分子化而成的物质。
另外，亦可使用聚对苯乙炔、聚芴或其衍生物等所谓的π共轭聚合物，聚乙烯基噁二唑所代表的电子传输性非共轭聚合物等。此外，还可使用芴低聚物或其衍生物等所谓的共轭类低聚物等。
另外，除上述有机化合物外，电子注入层中亦可使用Ba、Ca、Li、Cs、Mg、Sr、W等金属的单体，氟化镁、氟化钙、氟化锶、氟化钡、氟化锂、氟化铯等金属氟化物，铝锂合金等金属的合金，氧化镁、氧化锶、氧化铝等金属氧化物，聚甲基丙烯酸甲酯聚苯乙烯磺酸钠等金属的有机络合物。
此外，电子注入传输层中亦可使用B a、Ca、Li、Cs、Mg、Sr、W等金属的单体，氧化镁、氧化锶、氧化铝等金属氧化物，氟化镁、氟化钙、氟化锶、氟化钡、氟化锂、氟化铯、氯化铯、氯化锶等金属盐，混合或分散无机类还原性掺杂剂形成自由基负离子而成的物质。
另外，亦可使用上述有机化合物与8-羟基喹啉类Cs、Li有机金属络合物等有机类还原性掺杂剂发生作用形成自由基负离子而成的物质作为电子注入层。
上述电子注入传输层中的还原性掺杂剂浓度无特殊限定，但优选0.1～99重量％左右。
另外，本发明的有机EL元件的发光层亦可使用双极性材料构成。双极性材料是可输送空穴和电子的任一种并且自身也可发光的材料。
双极性发光层所使用的材料无特殊限定。例如可列举出苯乙烯基芳基衍生物，二苯乙烯基芳基化合物(化37)及其衍生物，对三联苯、四联苯、间亚苯基(化38)等多环芳族化合物及其衍生物，蒽、苯并菲、二萘嵌苯、萘(化40)、芘、晕苯、
Figure BSA00000179672800351
萘并萘、并四苯、菲等稠多环芳烃化合物及其衍生物，咔唑化合物(化36、化41)及其衍生物，噻吩等杂环化合物。
另外，作为其衍生物等以外的具体实例，可列举出4，4-双(2，2-二苯基-乙烯-1-基)联苯(DPVBi)(化42)、螺6(化43)、2，2’，7，7’-四(咔唑-9-基)-9，9’-螺二芴(化44)、4，4’-二(N-咔唑基)-2’，3’，5’，6’-四苯基-对三联苯(化44)、1，3-双(咔唑)-9-基)-苯(化46)、3-叔丁基-9，10-二(萘-2-基)蒽(通称：TBADN)(化47)。
[化40]
[化41]
Figure BSA00000179672800353
[化42]
[化43]
Figure BSA00000179672800362
[化44]
Figure BSA00000179672800363
[化45]
Figure BSA00000179672800364
[化46]
[化47]
Figure BSA00000179672800371
另外，作为双极性材料，亦可使用将上述列举的有机化合物分散于聚合物、低聚物或树状大分子而成的物质或将上述列举的有机化合物聚合物化、低聚物化或树枝状大分子化而成的物质。
另外，也可使用聚对苯乙炔、聚芴或其衍生物等所谓的π共轭聚合物，聚乙烯基咔唑所代表的非共轭聚合物等。此外，还可使用芴低聚物或其衍生物等所谓的共轭类低聚物等。
另外，还可使用同一分子内存在具有空穴传输功能、电子传输功能的单体的聚(乙烯基三芳基胺乙烯基噁二唑)等共聚物、树状大分子。
当使用上述空穴传输性发光材料、电子传输性发光材料、双极性材料作为发光层的主体材料时，该发光层的客体材料也可以是荧光或磷光性材料。
例如可列举出对三联苯、四联苯等多环化合物及其衍生物，苯乙烯基芳基衍生物，二苯乙烯基芳基化合物，四苯基丁二烯衍生物，吡唑啉衍生物，噁二唑衍生物，香豆素衍生物，苯乙烯胺(化33)衍生物，蒽(化48)、苯并菲、二萘嵌苯、萘(化49)、芘、晕苯、
Figure BSA00000179672800372
萘并萘、并四苯、菲等稠多环芳烃化合物及其衍生物。
[化48]
Figure BSA00000179672800373
[化49]
Figure BSA00000179672800381
另外，可列举出喹吖啶酮衍生物，方酸鎓(スクラリリウムsquarylium)衍生物，卟啉衍生物，香豆素衍生物，二氰基吡喃衍生物，蒽二胺等芳胺化合物及其衍生物，二萘嵌苯、红荧烯、并四苯、十环烯等稠多环芳烃化合物及其衍生物，吩噁嗪酮，喹喔啉衍生物，咔唑衍生物，芴衍生物。
此外，亦可使用羟基喹啉合铝络合物、苯并噁唑合锌络合物、苯并噻唑合锌络合物、偶氮甲碱合锌络合物、铕络合物、铽络合物、铱络合物、铂络合物等中心金属具有Al、Zn、Be、Ir、Pt、Tb、Eu等而配体具有噁二唑、噻二唑、苯基吡啶、喹啉结构的金属络合物材料。具体而言，可列举出Firpic(化50)、PQ2Ir(dpm)(化51)、Irpiq3(化52)、Irppy3(化53)络合物及其衍生物。
[化50]
Figure BSA00000179672800382
[化51]
Figure BSA00000179672800383
[化52]
Figure BSA00000179672800391
[化53]
Figure BSA00000179672800392
上述各层的形成可通过真空蒸镀法、溅射法等干法，喷墨法、流延法、浸涂法、棒涂法、刮板涂布法、辊涂法、凹板涂布法、柔版印刷法、喷涂法等湿法进行。优选通过真空蒸镀法形成膜。
另外，考虑到各层之间的适应性和所需要的整体层厚等因素，上述各层的膜厚根据情况酌情确定，但通常优选5nm～5μm的范围内。
本发明的有机EL元件的电极优选在透明基板上形成透明导电性薄膜而成的电极。
上述基板构成有机电致发光元件的支撑体，当基板一侧为发光面时，优选使用在可见光中具有透光性的透明基板。透光率优选80％以上，更优选85％以上。进一步优选90％以上。
作为上述透明基板，通常使用BK7、BaK1、F2等光学玻璃、石英玻璃、无碱玻璃、硼硅酸玻璃、铝硅酸盐玻璃等玻璃基板，PMMA等丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚醚磺酸酯、聚苯乙烯、聚烯烃、环氧树脂、聚对苯二甲酸乙二酯等聚酯等聚合物基板。
上述基板的厚度通常采用0.1～10mm左右的厚度，但考虑到机械强度、重量等因素，优选0.3～5mm，更优选0.5～2mm。
在上述基板上通常形成阳极。所述阳极由功函数大(4eV以上)的金属、合金、导电性化合物等构成，但优选在上述透明基板上形成透明电极。
上述透明电极通常使用氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌、氧化锌等金属氧化物，特别是从透明性或导电性等观点出发，优选使用ITO。
为确保透明性和导电性，上述透明电极的膜厚优选80～400nm，更优选100～200nm。
阳极的形成通常通过溅射法、真空蒸镀法等进行，优选形成透明导电性薄膜。
另一方面，与上述阳极相对向的阴极由功函数小(4eV以下)的金属、合金、导电性化合物构成。例如可列举出铝、铝-锂合金、镁-银合金、氟化锂等，可以是单层或组合不同功函数的材料而成的多层。
上述阴极的厚度优选10～500nm，更优选50～200nm。
上述阴极的形成通过采用溅射法或离子镀法、蒸镀法等通常所使用的方法成膜来形成。
[实施例]
以下根据实施例对本发明进行更具体地说明，但本发明不受以下实施例的限制。
在实施例1、2中，合成由如下述(化54)所示的通式所表示的联二吡啶衍生物。
[化54]
Figure BSA00000179672800401
以下，在如(化54)所示的联二吡啶衍生物中，将R＝H、4个末端吡啶基为4-吡啶基的情况简称为“BP-1p”，将R＝H、4个末端吡啶基为3-吡啶基的情况简称为“BP-1m”，将R＝Me(甲基)、4个末端吡啶基为4-吡啶基的情况简称为“BP-3p”，将R＝Me(甲基)、4个末端吡啶基为3-吡啶基的情况简称为“BP-3m”。
[实施例1](BP-1系列的合成)
按照如下所示的合成路线，分别合成BP-1p、BP-1m。
[化55]
Figure BSA00000179672800411
(第1工序：5，5’-双-(3，5-二氯苯基)-[2，2’]联二吡啶的合成)
加入9.4g(29.95mmol)的采用已知的方法(参照J.Org.Chem.，67，第443页(2002))合成的5，5’-二溴-2，2’-联二吡啶、20g(29.95mmol)的3，5-二氯苯基硼酸、376ml的甲苯、188ml的乙醇、66ml的2M碳酸钠水溶液、2.1g(2.995mmol)的Pd(PPH3)2Cl2，在氮气氛下使之反应2小时。
过滤析出的结晶，用水、甲醇洗涤。将滤液进行分液处理，回收甲苯层，将甲苯层用水洗涤2次。将洗涤后回收甲苯得到的粗产物与过滤得到的结晶合并。将该粗产物用硅胶处理，将得到的粗产物用二甲基乙酰胺重结晶进行纯化。
结构确认通过质量分析(MS)、1H-NMR进行，确认是目标产物。产量为10.1g，收率为75.6％。
(第2工序：BP-1p的合成)
加入2.0g(4.483mmol)的在上述第1工序中合成的5，5’-双-(3，5-二氯苯基)-[2，2’]联二吡啶、6.4g(31.38mmol)的4-(4，4，5，5-四甲基-[1，3，2]二氧杂环戊硼烷(ジオキサボロランdioxaborolane)-2-基)-吡啶、96ml的1，4-二噁烷、32ml的1.35M磷酸钾水溶液、0.4g(0.4483mmol)的Pd2dba3、0.31g(0.8966mmol)的PCy3，在氮气氛下使之反应30小时。
过滤析出的结晶，用水、甲醇洗涤。将粗产物干燥后，以氯仿-甲醇混合溶剂作为展开剂通过硅胶色谱柱进行纯化。
结构确认通过MS、1H-NMR进行，确认是目标产物。产量为2.0g，收率为71.4％。
此外，对于将其升华纯化得到的产物进行差示扫描量热测定(DSC)，熔点为433.89℃。
(第2工序：BP-1m的合成)
加入3.0g(6.724mmol)的在上述第1工序中合成的5，5’-双-(3，5-二氯苯基)-[2，2’]联二吡啶、9.7g(47.07mmol)的3-(4，4，5，5-四甲基-[1，3，2]二氧杂环戊硼烷-2-基)-吡啶、144ml的1，4-二噁烷、47ml的1.35M磷酸钾水溶液、0.62g(0.6724mmol)的Pd2dba3、0.47g(1.345mmol)的PCy3，在氮气氛下使之反应30小时。
过滤析出的结晶，用水、甲醇洗涤。将粗产物干燥后，以氯仿-甲醇混合溶剂作为展开剂通过硅胶色谱柱进行纯化。
结构确认通过MS、1H-NMR进行，确认是目标产物。产量为2.8g，收率为67.6％。
此外，将其升华纯化得到的产物的熔点(DSC)为384.75℃。
[实施例2](BP-3系列的合成)
按照如下所示的合成路线，分别合成BP-3p、BP-3m。
[化56]
Figure BSA00000179672800431
(第1工序：5，5’-双-(3，5-二氯苯基)-3，3’-二甲基-[2，2’]联二吡啶的合成)
加入10.2g(29.92mmol)的通过已知的方法(参照Journal of Industrial and Engineering Chemistry，8，第103页(2002))合成的5，5’-二溴-3，3’-二甲基-[2，2’]联二吡啶、24.8g(104.7mmol)的3，5-二氯苯基硼酸、408ml的甲苯、204ml的乙醇、66ml的2M碳酸钠水溶液、2.1g(2.995mmol)的Pd(PPH3)2Cl2，在氮气氛下使之反应11.5小时。
过滤析出的结晶，用水、甲醇洗涤。将滤液进行分液处理，回收甲苯层，将甲苯层用水洗涤2次。将洗涤后回收甲苯得到的粗产物与过滤得到的结晶合并。将该粗产物用硅胶处理，将得到的粗产物用甲苯重结晶进行纯化。
结构确认通过MS、1H-NMR进行确认是目标产物。产量为11.6g、收率为82.3％。
(第2工序：BP-3p的合成)
将3.5g(7.381mmol)的在上述第1工序中制得的5，5’-双-(3，5-二氯苯基)-3，3’-二甲基-[2，2’]联二吡啶、10.6g(51.66mmol)的4-(4，4，5，5-四甲基-[1，3，2]二氧杂环戊硼烷-2-基)-吡啶、266ml的1，4-二噁烷、52ml的1.35M磷酸钾水溶液、0.68g(0.7381mmol)的Pd2dba3、0.52g(1.845mmol)的PCy3依次装入反应容器中，在氮气氛下于85℃使之反应24.0小时。
过滤析出的结晶，将粗产物以氯仿-甲醇混合溶剂作为展开剂通过硅胶色谱柱进行纯化。
结构确认通过MS、1H-NMR进行，确认是目标产物。产量为3.3g，收率为69.0％。
此外，将其升华纯化得到的产物的熔点(DSC)为435.70℃。
(第2工序：BP-3m的合成)
将4.0g(8.435mmol)的在上述第1工序中制得的5，5’-双-(3，5-二氯苯基)-3，3’-二甲基-[2，2’]联二吡啶、12.1g(59.05mmol)的3-(4，4，5，5-四甲基-[1，3，2]二氧杂环戊硼烷-2-基)-吡啶、304ml的1，4-二噁烷、60ml的1.35M磷酸钾水溶液、0.77g(0.8435mmol)的Pd2dba3、0.59g(2.109mmol)的PCy3依次加入反应容器中，在氮气氛下于85℃使之反应24.0小时。
过滤析出的结晶，将粗产物以氯仿-甲醇混合溶剂作为展开剂通过硅胶色谱柱进行纯化。
结构确认通过MS、1H-NMR进行，确认是目标产物。产量为4.4g、收率为81.5％。
此外，将其升华纯化得到的产物的熔点(DSC)为308.54℃。
另外，在实施例3、4中合成由如下述(化57)所示通式所表示的联二吡啶衍生物。
[化57]
Figure BSA00000179672800441
以下，在如(化57)所示的联二吡啶衍生物中，将R＝H、4个末端吡啶基为4-吡啶基的情况简称为“BP-2p”，将R＝H、4个末端吡啶基为3-吡啶基的情况简称为“BP-2m”，将R＝Me(甲基)、4个末端吡啶基为4-吡啶基的情况简称为“BP-4p”，将R＝Me(甲基)、4个末端吡啶基为3-吡啶基的情况简称为“BP-4m”。
[实施例3](BP-2系列的合成)
按照如下所示的合成路线，分别合成BP-2p、BP-2m。
[化58]
Figure BSA00000179672800451
(第1工序：5-溴-2-(3，5-二氯苯基)-吡啶的合成)
加入30.0g(126.6mmol)的2，5-二溴吡啶、24.6g(129.1mmol)的3，5-二氯苯基硼酸、300ml的甲苯、150ml的乙醇、130ml的2M碳酸钠水溶液、7.3g(6.33mmol)的Pd(PPH3)4，在氮气氛下使之反应17小时。
将氯仿、水加入反应容器内，收集氯仿层。将氯仿层用水洗涤2次。以氯仿-正己烷为展开剂，将回收氯仿得到的粗产物通过硅胶色谱柱进行纯化。
结构确认通过MS、1H-NMR进行，确认是目标产物。产量为27.6g，收率为71.9％。
(第2工序：6，6’-双-(3，5-二氯苯基)-[3，3’]联二吡啶的合成)
加入21.0g(69.31mmol)的在上述第1工序中合成的5-溴-2-(3，5-二氯苯基)-吡啶、9.2g(36.04mmol)的片呐醇二硼烷(ピナコ一ルジボランpinacoldiborane)、38.3g(277.2mmol)的碳酸钾、4.8g(6.931mmol)的Pd(PPH3)2Cl2、500ml的二甲基亚砜(DMSO)，在氮气氛下使之反应6小时。
将氯仿加入反应容器内，过滤无机盐。将回收DMSO得到的粗产物用水洗涤。将粗产物干燥，用硅胶处理后，用甲苯重结晶进行纯化。
结构确认通过MS、1H-NMR进行，确认是目标产物。产量为12.5g，收率为80.6％。
(第3工序：BP-2p的合成)
加入3.0g(6.724mmol)的在上述第2工序中合成的6，6’-双-(3，5-二氯苯基)-[3，3’]联二吡啶、10.0g(47.07mmol)的4-(4，4，5，5-四甲基-[1，3，2]二氧杂环戊硼烷-2-基)-吡啶、144ml的1，4-二噁烷、47ml的1.35M磷酸钾水溶液、0.62g(0.6724mmol)的Pd2dba3、0.47g(1.681mmol)的PCy3，在氮气氛下使之反应41小时。
过滤析出的结晶，用水、甲醇洗涤。将粗产物干燥后，以氯仿-甲醇混合溶剂作为展开剂通过硅胶色谱柱进行纯化。
结构确认通过MS、1H-NMR进行，确认是目标产物。产量为2.7g，收率为72.7％。
此外，将其升华纯化得到的产物的熔点(DSC)为396.23℃。
(第3工序：BP-2m的合成)
加入4.0g(8.965mmol)的在上述第2工序中合成的6，6’-双-(3，5-二氯苯基)-[3，3’]联二吡啶、12.8g(62.76mmol)的3-(4，4，5，5-四甲基-[1，3，2]二氧杂环戊硼烷-2-基)-吡啶、192ml的1，4-二噁烷、63ml的1.35M磷酸钾水溶液、0.82g(0.8965mmol)的Pd2dba3、0.63g(2.241mmol)的PCy3，在氮气氛下使之反应31.5h。
过滤析出的结晶，用水、甲醇洗涤。将粗产物干燥后，以氯仿-甲醇混合溶剂作为展开剂通过硅胶色谱柱进行纯化。
结构确认通过MS、1H-NMR进行，确认是目标产物。产量为4.8g，收率为88.5％。
此外，将其升华纯化得到的产物的熔点(DSC)为369.57℃。
[实施例4](BP-4系列的合成)
按照如下所示的合成路线，分别合成BP-4p、BP-4m。
[化59]
(第1工序：5-溴-2-(3，5-二氯苯基)-3-甲基吡啶的合成)
加入25.0g(99.6mmol)的2，5-二溴-3-甲基吡啶、24.0g(101.6mmol)的3，5-二氯苯基硼酸、288ml的甲苯、144ml的乙醇、102ml的2M碳酸钠水溶液、4.0g(3.46mmol)的Pd(PPH3)4，在氮气氛下于73℃使之反应28.5h。
将氯仿、水加入反应容器内，收集氯仿层。将氯仿层用水洗涤2次。以氯仿-正己烷混合溶剂为展开剂，将回收氯仿得到的粗产物通过硅胶色谱柱进行纯化。
结构确认通过MS、1H-NMR进行，确认是目标产物。产量为17.9g，收率为56.5％。
(第2工序：6，6’-双-(3，5-二氯苯基)-5，5’-二甲基-[3，3’]联二吡啶的合成)
加入17.7g(55.83mmol)的在上述第1工序中合成的5-溴-2-(3，5-二氯苯基)-3-甲基吡啶、7.4g(29.03mmol)的片呐醇二硼烷、30.9g(223.3mmol)的碳酸钾、2.0g(2.79mmol)的Pd(PPH3)2Cl2、414ml的DMSO，在氮气氛下于80℃使之反应3小时。
过滤无机盐，将回收DMSO得到的粗产物用水洗涤，干燥后用甲苯重结晶进行纯化。
结构确认通过MS、1H-NMR进行，确认是目标产物。产量为11.2g，收率为84.8％。
(第3工序：BP-4p的合成)
加入3.5g(7.381mmol)的在上述第2工序中合成的6，6’-双-(3，5-二氯苯基)-5，5’-二甲基-[3，3’]联二吡啶、10.6g(51.66mmol)的4-(4，4，5，5-四甲基-[1，3，2]二氧杂环戊硼烷-2-基)-吡啶、168ml的1，4-二噁烷、52ml的1.35M磷酸钾水溶液、0.68g(0.7381mmol)的Pd2dba3、0.52g(1.845mmol)的PCy3，在氮气氛下于80℃使之反应32.5小时。
过滤析出的结晶，用水、甲醇洗涤。将粗产物干燥后，以氯仿-甲醇混合溶剂作为展开剂通过硅胶色谱柱进行纯化。
结构确认通过MS、1H-NMR进行，确认是目标产物。产量为3.55g，收率为74.6％。
此外，将其升华纯化得到的产物的熔点(DSC)为355.97℃。
(第3工序：BP-4m的合成)
加入2.0g(4.218mmol)的在上述第2工序中合成的6，6’-双-(3，5-二氯苯基)-5，5’-二甲基-[3，3’]联二吡啶、6.0g(29.52mmol)的3-(4，4，5，5-四甲基-[1，3，2]二氧杂环戊硼烷-2-基)-吡啶、192ml的1，4-二噁烷、30ml的1.35M磷酸钾水溶液、0.39g(0.4218mmol)的Pd2dba3、0.30g(1.055mmol)的PCy3，在氮气氛下于80℃使之反应48.0小时。
过滤析出的结晶，用水、甲醇洗涤。将粗产物干燥后，以氯仿-甲醇混合溶剂作为展开剂通过硅胶色谱柱进行纯化。
结构确认通过MS、1H-NMR进行，确认是目标产物。产量为2.0g，收率为74.1％。
此外，将其升华纯化得到的产物的熔点(DSC)为368.58℃。
另外，在实施例5中合成由如下述(化60)所示通式所表示的联二吡啶衍生物。
[化60]
Figure BSA00000179672800481
以下，在如(化60)所示的联二吡啶衍生物中，将2个末端吡啶基为4-吡啶基的情况简称为“BP-5p”，将2个末端吡啶基为3-吡啶基的情况简称为“BP-5m”。
[实施例5](BP-5系列的合成)
按照如下所示的合成路线，分别合成BP-5p、BP-5m。
[化61]
Figure BSA00000179672800491
(第1工序：1，6-双-(3-溴苯基)-己-1，5-二烯-3，4-二酮的合成)
依次加入85g(459.4mmol)的3-溴苯甲醛、19.6g(227.4mmol)的丁二酮、400ml的乙醇、1.9g(22.74mmol)的哌啶，在氮气氛下使之反应21小时。
将反应液温度降至室温以下，过滤析出的结晶，依次用甲醇、正己烷洗涤，制得目标产物。
结构确认通过MS进行。产量为14.2g，收率为14.9％。
(第2工序：4，4’-双-(3-溴苯基)-6，6’-二苯基-[2，2’]联二吡啶的合成)
依次加入14.2g(33.80mmol)的在上述第1工序中合成的1，6-双-(3-溴苯基)-己-1，5-二烯-3，4-二酮、18.8g(67.60mmol)的苯甲酰甲基溴化吡啶鎓(フエナシルピリジニウムブロミドphenacylpyridinium bromide)、710ml的乙醇、65.1g(845.0mmol)的醋酸铵，在氮气氛下使之反应8小时。
将反应液温度降至室温以下，过滤析出的结晶，依次用水、甲醇洗涤。将制得的粗产物用甲苯重结晶进行纯化。
结构确认通过1H-NMR、MS进行，确认是目标产物。产量为7.1g，收率为34.0％。
(第3工序：BP-5p的合成)
依次加入3.0g(4.852mmol)的在上述第2工序中合成的4，4’-双-(3-溴苯基)-6，6’-二苯基-[2，2’]联二吡啶、3.5g(16.98mmol)的4-(4，4，5，5-四甲基-[1，3，2]二氧杂环戊硼烷-2-基)-吡啶、230ml的1，4-二噁烷、17ml的1.35M磷酸钾水溶液、0.44g(0.485mmol)的Pd2(dba)3、0.34g(1.213mmol)的PCy3，在氮气氛下使之反应6小时。
将反应液温度降至室温以下，过滤析出的结晶，依次用甲醇、正己烷洗涤。将制得的粗产物以氯仿-甲醇混合溶剂作为展开剂通过硅胶色谱柱进行纯化。
结构确认通过MS，1H-NMR进行，确认是目标产物。产量为2.4g，收率为81.9％。
此外，将其升华纯化得到的产物的熔点(DSC)为280.02℃。
(第3工序：BP-5m的合成)
使用3-(4，4，5，5-四甲基-[1，3，2]二氧杂环戊硼烷-2-基)-吡啶代替4-(4，4，5，5-四甲基-[1，3，2]二氧杂环戊硼烷-2-基)-吡啶，除此之外采用与BP-5p相同的条件进行反应、后处理和纯化。
结构确认通过MS、1H-NMR进行，确认是目标产物。产量为2.6g，收率为86.7％。
此外，将其升华纯化得到的产物的熔点(DSC)为289.44℃。
另外，在实施例6中合成由如下述(化62)所示通式所表示的联二吡啶衍生物。
[化62]
Figure BSA00000179672800501
以下，在如(化62)所示的联二吡啶衍生物中，将2个末端吡啶基为4-吡啶基的情况简称为“BP-6p”，将2个末端吡啶基为3-吡啶基的情况简称为“BP-6m”。
[实施例6](BP-6系列的合成)
按照如下所示的合成路线，分别合成BP-6p、BP-6m。
[化63]
Figure BSA00000179672800511
(第1工序：1，6-二苯基-己-1，5-二烯-3，4-二酮的合成)
依次加入23.2g(218.2mmol)的溴苯甲醛、9.3g(108.0mmol)的丁二酮、186ml的乙醇、0.9g(10.80mmol)的哌啶，在氮气氛下使之反应5小时。
将反应液温度降至室温以下，过滤析出的结晶，依次用甲醇、正己烷洗涤，制得目标产物。
结构的确认通过MS进行。产量为3.0g，收率为10.6％。
(第2工序：6，6’-双-(3-溴苯基)-4，4’-二苯基-[2，2’]联二吡啶的合成)
依次加入8.0g(30.50mmol)的在上述第1工序中合成的1，6-二苯基-己-1，5-二烯-3，4-二酮、21.8g(61.00mmol)的3’-溴苯甲酰甲基溴化吡啶鎓、545ml的乙醇、58.8g(762.5mmol)的醋酸铵，在氮气氛下使之反应9小时。
将反应液温度降至室温以下，过滤析出的结晶，依次用水、甲醇洗涤。将制得的粗产物用甲苯重结晶进行纯化。
结构确认通过1H-NMR、MS进行，确认是目标产物。产量为4.6g，收率为24.5％。
(第3工序：BP-6p的合成)
依次加入2.2g(3.558mmol)的在上述第2工序中合成的6，6’-双-(3-溴苯基)-4，4’-二苯基-[2，2’]联二吡啶、2.6g(12.45mmol)的4-(4，4，5，5-四甲基-[1，3，2]二氧杂环戊硼烷-2-基)-吡啶、168ml的1，4-二噁烷、12.5ml的1.35M磷酸钾水溶液、0.33g(0.355mmol)的Pd2(dba)3、0.25g(0.889mmol)的PCy3，在氮气氛下使之反应6小时。
将反应液温度降至室温以下，过滤析出的结晶，依次用甲醇、正己烷洗涤。将制得的粗产物以氯仿-甲醇混合溶剂作为展开剂通过硅胶色谱柱进行纯化。
结构确认通过MS、1H-NMR进行，确认是目标产物。产量为1.94g，收率为88.2％。
此外，将其升华纯化得到的产物的熔点(DSC)为322.92℃。
(第3工序：BP-6m的合成)
使用3-(4，4，5，5-四甲基-[1，3，2]二氧杂环戊硼烷-2-基)-吡啶代替4-(4，4，5，5-四甲基-[1，3，2]二氧杂环戊硼烷-2-基)-吡啶，除此之外采用与BP-6p相同的条件进行反应、后处理和纯化。
结构确认通过MS、1H-NMR进行，确认是目标产物。产量为1.88g，收率为85.5％。
此外，将其升华纯化得到的产物的熔点(DSC)为291.05℃。
另外，在实施例7中合成由如下述(化64)所示通式所表示的联二吡啶衍生物。
[化64]
以下，在如(化64)所示的联二吡啶衍生物中，将4个末端吡啶基为4-吡啶基的情况简称为“BP-7p”，将4个末端吡啶基为3-吡啶基的情况简称为“BP-7m”。
[实施例7](BP-7系列的合成)
按照如下所示的合成路线，分别合成BP-7p、BP-7m。
[化65]
Figure BSA00000179672800531
(第1工序：4，6，4’，6’-四-(3-溴-苯基)-[2，2’]联二吡啶的合成)
使用8.2g(19.61mmol)的1，6-双-3-(溴苯基)-己-1，5-二烯-3，4-二酮、14.0g(39.21mmol)的3’-溴苯甲酰甲基溴化吡啶鎓，除此之外采用与BP-5系列的第2工序相同的条件进行反应、后处理和纯化。
结构确认通过1H-NMR、MS进行，确认是目标产物。产量为3.1g，收率为20.4％。
(第2工序：BP-7p的合成)
使用3.0g(3.865mmol)的在上述第1工序中合成的4，6，4’，6’-四-(3-溴-苯基)-[2，2’]联二吡啶、5.5g(27.06mmol)的4-(4，4，5，5-四甲基-[1，3，2]二氧杂环戊硼烷-2-基)-吡啶，除此之外采用与BP-5相同的条件进行反应、后处理和纯化。
结构确认通过1H-NMR、MS进行，确认是目标产物。
产量为2.7g，收率为91.5％。
此外，将其升华得到的产物的熔点(DSC)为346.62℃。
(第2工序：BP-7m的合成)
使用3-(4，4，5，5-四甲基-[1，3，2]二氧杂环戊硼烷-2-基)-吡啶代替4-(4，4，5，5-四甲基-[1，3，2]二氧杂环戊硼烷-2-基)-吡啶，除此之外采用与BP-5p相同的条件进行反应、后处理和纯化。
结构确认通过1H-NMR、MS进行，确认是目标产物。产量为2.2g，收率为85.3％。
此外，将其升华得到的产物的熔点(DSC)为220.55℃，Tg(DSC)为93.78℃。
另外，在实施例8中合成由如下述(化66)所示通式所表示的联二吡啶衍生物。
[化66]
Figure BSA00000179672800541
以下，在如(化66)所示的联二吡啶衍生物中，将2个末端吡啶基为4-吡啶基的情况简称为“BP-8p”，将2个末端吡啶基为3-吡啶基的情况简称为“BP-8m”。
[实施例8](BP-8系列的合成)
按照如下所示的合成路线，分别合成BP-8p、BP-8m。
[化67]
(第1工序：4，4’-双-(3-溴苯基)-6，6’-双-(吡啶-2-基)-[2，2’]联二吡啶的合成)
使用16.0g(38.09mmol)的1，6-双-3-(溴苯基)-己-1，5-二烯-3，4-二酮、26.1g(79.99mmol)的1-[2-氧代-(2-吡啶-2-基)乙基]碘化吡啶鎓，除此之外采用与BP-5系列的第2工序相同的条件进行反应、后处理。在进行后处理后使用DMF进行分散洗涤。
结构确认通过MS进行，确认是目标产物。产量为4.6g，收率为19.7％。
(第2工序：BP-8p的合成)
使用3.0g(4.836mmol)的在上述第1工序中合成的4，4’-双-(3-溴苯基)-6，6’-双-(吡啶-2-基)-[2，2’]联二吡啶、3.5g(16.93mmol)的4-(4，4，5，5-四甲基-[1，3，2]二氧杂环戊硼烷-2-基)-吡啶，除此之外采用与BP-5p相同的条件进行反应、后处理和纯化。
结构确认通过1H-NMR、MS进行，确认是目标产物。
产量为2.2g，收率为73.5％。
此外，将上述目标产物升华得到的产物的熔点(TG-DTA)为298.6℃。
(第2工序：BP-8m的合成)
使用3-(4，4，5，5-四甲基-[1，3，2]二氧杂环戊硼烷-2-基)-吡啶代替4-(4，4，5，5-四甲基-[1，3，2]二氧杂环戊硼烷-2-基)-吡啶，除此之外采用与BP-5p相同的条件进行反应、后处理和纯化。
结构确认通过1H-NMR、MS进行，确认是目标产物。产量为1.0g，收率为77.5％。
此外，将上述目标产物升华得到的产物的熔点(TG-DTA)为306.3℃。
(白色磷光元件的制备)
在上述实施例1～7中合成的各种联二吡啶衍生物中，将BP-1系列、BP-2系列、BP-4～6系列用于电子传输层来制备白色磷光元件。
需说明的是，空穴阻碍层使用如下述(化68)所示的BTPS，另外使用NS21(新日铁化学株式会社)、KLHT03(Chemipro Kasei Kaisha，Ltd.(ケミプロ化成株式会社)制)作为空穴传输性材料。
[化68]
Figure BSA00000179672800561
若简略表示制备的元件的层构成，则为ITO(110nm)/NS21：MoO3(13.6nm，20％)/KLHT03：Mo(5nm，20％)/KLHT03(15nm)/TCTA：Firpic(4.5nm，20％)/Pq2Ir(dpm)(1nm，5％)/Firpic(4.5nm，20％)/BTPS(8nm)/电子传输层(58nm)/Liq(1nm)/Al(100nm)。
需说明的是，上述括号内的数值表示膜厚(nm)和掺杂剂浓度(％)。
具体的元件的制备方法如下所示。
首先，对于形成有厚度为110nm的已形成图案的透明导电膜(ITO)的玻璃基板，以利用纯水和表面活性剂进行的超声波洗涤、利用纯水进行的流水洗涤、利用纯水和异丙醇的1∶1混合溶液进行的超声波洗涤、利用异丙醇进行的煮沸洗涤的顺序进行洗涤处理。将该基板从沸腾中的异丙醇中缓慢拉起，使其在异丙醇蒸气中干燥，最后进行紫外线臭氧洗涤。
将具有上述ITO电极(阳极)的基板配置在真空箱内，真空排气至1×10-6Torr，在该真空箱内预先设置分别填充有蒸镀材料的各种钼制舟皿和用于以规定图案成膜的蒸镀用掩模，对上述舟皿进行通电加热，使蒸镀材料依次蒸发，由此依次进行各有机层的成膜。
最后，在将真空箱保持真空的状态下更换掩模，设置阴极蒸镀用掩模，形成由铝(Al)层构成的阴极。
接着，使真空箱恢复到大气压，取出通过上述方法蒸镀有各层的基板，转移到经氮置换的手套箱中，使用UV固化树脂通过其它的玻璃板密封，制得有机EL元件。
对如上制备的各种白色磷光元件进行效率评价。电流密度：1、2.5、25A/m2时的效率合并在表1、2中显示。
另外，电流密度为2.5A/m2时的发光光谱如图1～10所示。
[表1]
Figure BSA00000179672800571
[表2]
Figure BSA00000179672800572
Figure BSA00000179672800581
通过上述各种元件均可得到白色发光。
根据上述结果可知，BP-1、2、4～6均可作为电子传输层和电子注入层发挥作用。
(蓝色发光元件的制备)
在上述实施例1～7中合成的各种联二吡啶衍生物中，将BP-5～7系列用于电子传输层来制备蓝色磷光元件。
若简略表示制备的元件的层构成，则为ITO(110nm)/TAPC：MoO3(30nm，10％)/TCTA：Firpic(5nm，7％)/TCTA：Firpic(5nm，20％)/电子传输层(50nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)。
需说明的是，上述括号内的数值表示膜厚(nm)和掺杂剂浓度(％)。
[比较例1]
作为电子传输层，使用如下述(化69)所示的化合物(BMPyPB)代替BP-5～7系列，除此之外与上述实施例同样操作制备蓝色磷光元件。
[化69]
对如上制备的各种蓝色磷光元件进行效率评价。电流密度：1、2.5、10、25A/m2时的效率如表3所示。
另外，在室温、直流电流25A/m2下连续点亮元件，测定发光亮度衰减至初期亮度的70％的时间。该结果合并在表3中显示。需说明的是，该衰减时间的评价结果以将比较例1的元件视为100的相对值表示。
另外，10A/m2时的元件发光光谱如图11～17所示。
[表3]
使用上述BP-5～7的各种元件根据各自的发光光谱可得到源自FIrpic的淡蓝色发光。因此，我们认为BP-5～7可适用于蓝色发光元件。
另外，由表3可知，使用BP-5、6的各种元件在1A/m2、2.5A/m2下具有与使用BMPyPB的元件(比较例1)相同水平或在其之上的效率。
需说明的是，使用BMPyPB的元件在10A/m2、25A/m2下因元件劣化而无法评价。我们认为这是由于使用BMPyPB的元件不稳定所引起的。
另外，在亮度衰减至70％的时间方面，我们发现使用BP-5～7的元件相对于使用BMPyPB的元件得到了非常大的改善。根据上述结果我们认为使用BP-5～7的元件与使用BMPyPB的元件相比稳定性提高。
根据以上结果可认为，与BMPyPB相比，BP-5～7作为电子传输性材料的性能优异。
(单载波元件的制备)
将上述实施例1～7中合成的各种联二吡啶衍生物BP-1～7系列的任一种或上述比较例1中所使用的BMPyPB用于电子传输层来制备电子元件(单载波元件)。
若简略表示制备的元件的层构成，则为ITO(110nm)/电子传输层(100nm)/Liq(1.0nm)/Al(100nm)。
需说明的是，上述括号内的数值表示膜厚(nm)和掺杂剂浓度(％)。
以如上制备的电子元件(单载波元件)的ITO侧为阳极、Al侧为阴极，将直流电通电来进行电流密度-电压特性评价。
图18和图19中示出了电流密度-电压特性。图18对BP-1～4和BMPyPB进行显示，图19对BP-5～7和BMPyPB进行显示。需说明的是，在评价测定中由于无法观察到各元件的发光，所以得到的特性仅反映电子电流。
通过图18、19示出的评价结果确认，BP-1～7的各种联二吡啶衍生物作为电子传输性材料发挥作用。另外，还确认，就使用BP-1～7的各种联二吡啶衍生物的电子元件的特性而言，与使用BmPyPB的元件相比，除使用了BP-2p的元件相等外，使用其余的各种联二吡啶衍生物的元件大幅实现低电压化
根据上述结果我们可以说，与BmPyPB相比，BP-1～7的各种联二吡啶衍生物作为电子传输性材料的性能优异。

Claims (12)

1.由下列通式(1)所表示的联二吡啶衍生物：
Figure FSA00000179672700011
A1、A2分别独立表示取代或未取代的芳族杂环基(咔唑基除外)，也可为芳族烃基和芳族杂环基组合而成的取代基；a、b分别独立表示1或2；Ar1、Ar2分别独立表示2或3价的芳族烃基，所述烃基也可分别独立地被氢原子、烷基、环烷基或烷氧基所取代；B1、B2分别独立表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、取代或未取代的芳族烃基或取代或未取代的芳族杂环基；环E1、环E2表示吡啶环，可具有从氢原子、烷基、环烷基和烷氧基中分别独立选择的取代基。
2.由下列通式(2)所表示的权利要求1的联二吡啶衍生物：
Figure FSA00000179672700012
F1、F2分别独立表示取代或未取代的芳族杂环基(咔唑基除外)，也可为芳族烃基和芳族杂环基组合而成的取代基；苯环上的任意氢原子可被烷基、环烷基或烷氧基所取代；l、m分别独立表示1或2；D1、D2分别独立表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、取代或未取代的芳族烃基或取代或未取代的芳族杂环基；环E1、环E2表示吡啶环，可具有从氢原子、烷基、环烷基和烷氧基中分别独立选择的取代基。
3.由下列通式(3)所表示的权利要求1的联二吡啶衍生物：
Figure FSA00000179672700021
F3、F4分别独立表示取代或未取代的芳族杂环基(咔唑基除外)，也可为芳族烃基和芳族杂环基组合而成的取代基；苯环上的任意氢原子可被烷基、环烷基或烷氧基所取代；l、m分别独立表示1或2；D3、D4分别独立表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、取代或未取代的芳族烃基或取代或未取代的芳族杂环基；环E1、环E2表示吡啶环，可具有从氢原子、烷基、环烷基和烷氧基中分别独立选择的取代基。
4.由下列通式(4)所表示的联二吡啶衍生物：
G1～G4分别独立表示取代或未取代的芳族杂环基(咔唑基、吩噁嗪基(フエノキサジル基phenoxazyl)和吩噻嗪基(フエノチアジル基phenothiazyl)除外)，也可为芳族烃基和芳族杂环基组合而成的取代基；o、p、q、r分别独立表示1或2；Ar3～Ar6分别独立表示2或3价的芳族烃基，所述烃基也可分别独立地被氢原子、烷基、环烷基或烷氧基所取代；环E1、环E2表示吡啶环，可具有从氢原子、烷基、环烷基和烷氧基中分别独立选择的取代基。
5.由下列通式(5)所表示的权利要求4的联二吡啶衍生物：
Figure FSA00000179672700031
G5～G8分别独立表示取代或未取代的芳族杂环基(咔唑基、吩噁嗪基和吩噻嗪基除外)，也可为芳族烃基和芳族杂环基组合而成的取代基；苯环上的任意氢原子可被烷基、环烷基或烷氧基所取代；h、i、j、k分别独立表示1或2；环E1、环E2表示吡啶环，可具有从氢原子、烷基、环烷基和烷氧基中分别独立选择的取代基。
6.由下列通式(6)所表示的联二吡啶衍生物：
Figure FSA00000179672700032
H1、H2分别独立表示取代或未取代的芳族杂环基(咔唑基除外)，也可为芳族烃基和芳族杂环基组合而成的取代基；Ar7、Ar8分别独立表示2或3价的芳族烃基，所述烃基也可分别独立地被氢原子、烷基、环烷基或烷氧基所取代；t、u分别独立表示1或2；环E3、环E4表示吡啶环，可具有从氢原子、烷基、环烷基和烷氧基中分别独立选择的取代基。
7.由下列通式(7)所表示的权利要求6的联二吡啶衍生物：
Figure FSA00000179672700041
H1、H2分别独立表示取代或未取代的芳族杂环基(咔唑基除外)，也可为芳族烃基和芳族杂环基组合而成的取代基；苯环上的任意氢原子可被烷基、环烷基或烷氧基所取代；t、u分别独立表示1或2；环E3、环E4表示吡啶环，可具有从氢原子、烷基、环烷基和烷氧基中分别独立选择的取代基。
8.由下列通式(8)所表示的联二吡啶衍生物：
H3、H4分别独立表示取代或未取代的芳族烃基或取代或未取代的芳族杂环基，也可为芳族烃基和芳族杂环基组合而成的取代基；苯环上的任意氢原子可被烷基、环烷基或烷氧基所取代；v、w分别独立表示1或2；环E3、环E4可具有从氢原子、烷基、环烷基和烷氧基中分别独立选择的取代基。
9.权利要求1～8中任1项的联二吡啶衍生物，其特征在于，可作为有机电子元件材料使用。
10.权利要求1～8中任1项的联二吡啶衍生物，其特征在于，可作为电子传输性材料使用。
11.有机电致发光元件，所述元件是一对电极之间至少具有1层有机层的有机电致发光元件，其特征在于，上述有机层中的至少1层含有权利要求1～8中任1项的联二吡啶衍生物。
12.有机电致发光元件，其特征在于，电子传输层、电子注入层、空穴阻碍层及发光层中的至少1层含有权利要求1～8中任1项的联二吡啶衍生物。
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