DE112010004188T5

DE112010004188T5 - Metallkomplex mit mehrzähnigem Liganden

Info

Publication number: DE112010004188T5
Application number: DE112010004188T
Authority: DE
Inventors: Yusuke Kuramochi; Hideyuki Higashimura; Takeshi Ishiyama
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2009-10-28
Filing date: 2010-10-25
Publication date: 2012-11-22
Also published as: JP2011116748A; JP5677026B2; WO2011052532A1; TW201121943A; CN102596914A; US20120211706A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt einen Metallkomplex, der eine ausgezeichnete Dauerhaftigkeit aufweist, und eine Vorrichtung und dergleichen mit ausgezeichneter Dauerhaftigkeit, die einen solchen Metallkomplex verwendet, bereit. Genauer gesagt stellt die vorliegende Erfindung einen Metallkomplex, umfassend (a) einen mehrzähnigen Liganden mit einer Zähnigkeit von fünf oder mehr, der einen heteroaromatischen Ring beinhaltet, welcher zwei oder mehr Atome, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom, enthält, und (b) ein Ion eines Metalls, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cer, Praseodym, Ytterbium und Lutetium; eine Zusammensetzung, umfassend den Metallkomplex und ein ladungstransportierendes Material; einen organischen Dünnfilm, erhalten unter Verwendung des Metallkomplexes oder der Zusammensetzung; und eine Vorrichtung, erhalten unter Verwendung des Metallkomplexes, der Zusammensetzung oder des organischen Dünnfilms, bereit.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Seltenerdmetallkomplex, umfassend einen mehrzähnigen Liganden.
HINTERGRUND DER TECHNIK
Bestimmte Typen von Seltenerdmetallen können als das Zentralatom in Metallkomplexen verwendet werden, die als ein Licht emittierendes Material fungieren, das in der Licht emittierenden Schicht einer organischen elektrolumineszenten Vorrichtung (die als ein organische EL-Vorrichtung bezeichnet werden kann) verwendet wird. Beispielsweise ist es bekannt, dass ein Cerkomplex, der einen vierzähnigen Liganden, der einen Benzimidazolylrest einschließt, verwendet, eine starke Lumineszenz auf der Basis eines 4f-5d-Übergangs zeigen kann und dass ein solcher Cerkomplex als ein Material für eine organische EL-Vorrichtung verwendbar sein kann (Nicht-Patentliteratur 1).
Literatur mit dem Stand der Technik
Nicht-Patentliteratur

Nicht-Patentliteratur 1: Xiang-Li Zheng, Chenb Yong Su et al., Angew. Chem. Int. Ed., 46, 7399–7403 (2007)

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
AUFGABE, DIE DURCH DIE ERFINDUNG GELÖST WERDEN SOLL
Jedoch leiden die Metallkomplexe, die Lumineszenz auf der Basis des 4f-5d-Übergangs zeigen, wie der in Nicht-Patentliteratur 1 beschriebene Cerkomplex, an dem Problem von geringer Dauerhaftigkeit.
Deshalb ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Metallkomplex mit ausgezeichneter Dauerhaftigkeit bereitzustellen.
MITTEL ZUR LÖSUNG DES PROBLEMS
Die vorliegende Erfindung ist wie folgt.

[1] Ein Metallkomplex, umfassend: (a) einen mehrzähnigen Liganden mit einer Zähnigkeit von fünf oder mehr, der einen heteroaromatischen Ring beinhaltet, welcher zwei oder mehr Atome, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom, enthält; und (b) ein Ion eines Metalls, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cer, Praseodym, Ytterbium und Lutetium.
[2] Der Metallkomplex nach Punkt [1], wobei die Anzahl des in dem Metallkomplex umfassten mehrzähnigen Liganden eins beträgt.
[3] Der Metallkomplex nach Punkt [1] oder [2], wobei der heteroaromatische Ring ein Imidazolring oder ein kondensierter Imidazolring ist.
[4] Der Metallkomplex nach einem der Punkte [1] bis [3], wobei der mehrzähnige Ligand durch die folgende Formel (1) dargestellt ist: [Chemische Formel 1]
wobei R¹, R², R³, R⁴ und R⁵ jeweils unabhängig einen zweiwertigen Rest oder eine direkte Bindung bedeuten; Z¹ und Z² jeweils unabhängig ein Stickstoffatom, ein Phosphoratom oder einen dreiwertigen Rest bedeuten; und L¹, L², L³ und L⁴ jeweils unabhängig einen koordinierenden Rest oder ein Wasserstoffatom bedeuten; wobei mindestens einer der Reste L¹, L², L³ und L⁴ ein durch die folgende Formel (2) dargestellter koordinierender Rest ist: [Chemische Formel 2]
wobei R⁶ ein Wasserstoffatom oder einen Substituenten bedeutet; R⁷ einen Substituenten bedeutet; und j eine ganze Zahl von 0 bis 2 darstellt; und wenn R⁶ und R⁷ jeweils einen an zueinander benachbarte Atome gebundenen Substituenten bedeuten, R⁶ und R⁷ verbunden sein können, um einen Ring zu bilden; und wenn j 2 ist und zwei Reste R⁷ jeweils einen an zueinander benachbarte Kohlenstoffatome gebundenen Substituenten bedeuten, zwei Reste R⁷ miteinander verbunden sein können, um einen Ring zu bilden; oder mindestens einer der Reste L¹, L², L³ und L⁴ ein durch die folgende Formel (3) dargestellter koordinierender Rest ist: [Chemische Formel 3]
wobei R⁸ einen Substituenten bedeutet; und k eine ganze Zahl von 0 bis 3 ist; und wenn k 2 ist und die Reste R⁸ jeweils einen an zueinander benachbarte Kohlenstoffatome gebundenen Substituenten bedeuten, die Reste R⁸ verbunden sein können, um einen Ring zu bilden; und wenn k 3 ist, ein an das Kohlenstoffatom an Position 4 gebundener Rest R⁸ und ein an das Kohlenstoffatom an Position 5 gebundener Rest R⁸ miteinander verbunden sein können, um einen Ring zu bilden.
[5] Der Metallkomplex nach einem der Punkte [1] bis [4], wobei der Metallkomplex durch die folgende Zusammensetzungsformel (4) dargestellt ist: [Chemische Formel 4]
wobei M ein Ion eines Metalls, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cer, Praseodym, Ytterbium und Lutetium, bedeutet; X ein Gegenion bedeutet; L einen Liganden mit einer Zähnigkeit von 4 oder weniger bedeutet; und m eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist und n eine ganze Zahl von 0 oder mehr ist.
[6] Der Metallkomplex nach Punkt [4] oder [5], wobei R¹, R², R³, R⁴ und R⁵ in dem mehrzähnigen Liganden jeweils unabhängig einen durch die folgende Formel (5) dargestellten zweiwertigen Rest bedeuten: [Chemische Formel 5]
wobei Q¹ und Q² jeweils unabhängig einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist, oder einen zweiwertigen Heterocyclylrest, der gegebenenfalls substituiert ist, bedeuten; und A¹, A² und A³ jeweils unabhängig einen durch die folgende Formel dargestellten Rest bedeuten: [Chemische Formel 6]
wobei R¹⁰⁰, R¹⁰⁴ und R¹⁰⁵ jeweils einen Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist, bedeuten; R¹⁰¹ und R¹⁰² jeweils unabhängig einen Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist, oder einen Kohlenwasserstoffoxyrest, der gegebenenfalls substituiert ist, bedeuten; R¹⁰³ einen Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist, oder einen Kohlenwasserstoffoxyrest, der gegebenenfalls substituiert ist, bedeutet; und a und c jeweils unabhängig 0 oder 1 sind und b eine ganze Zahl von 0 bis 10 ist.
[7] Der Metallkomplex nach einem der Punkte [4] bis [6], wobei R¹, R², R³ und R⁴ in dem mehrzähnigen Liganden jeweils unabhängig einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist, bedeuten.
[8] Der Metallkomplex nach einem der Punkte [4] bis [7], wobei Z¹ und Z² in dem mehrzähnigen Liganden jeweils ein Stickstoffatom sind.
[9] Der Metallkomplex nach einem der Punkte [4] bis [8], wobei der mehrzähnige Ligand durch die folgende Formel (6) dargestellt ist: [Chemische Formel 7]
wobei R⁹ einen zweiwertigen Rest bedeutet; und L⁵, L⁶, L⁷ und L⁸ jeweils unabhängig einen koordinierenden Rest oder ein Wasserstoffatom bedeuten; wobei mindestens einer der Reste L⁵, L⁶, L⁷ und L⁸ der durch Formel (2) oder (3) dargestellte koordinierende Rest ist.
[10] Der Metallkomplex nach einem der Punkte [4] bis [9], wobei L¹, L², L³ und L⁴ in dem mehrzähnigen Liganden jeweils unabhängig der durch Formel (2) oder (3) dargestellte koordinierende Rest sind.
[11] Der Metallkomplex nach einem der Punkte [4] bis [10], wobei der mehrzähnige Ligand durch die folgende Formel (7) dargestellt ist: [Chemische Formel 8]
wobei R¹⁰ einen zweiwertigen Rest bedeutet; und R¹¹, R¹², R¹³ und R¹⁴ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder einen Substituenten bedeuten.
[12] Der Metallkomplex nach einem der Punkte [1] bis [11], wobei der Metallkomplex durch die folgende Zusammensetzungsformel (8) dargestellt ist: [Chemische Formel 9]
wobei R¹⁵ einen zweiwertigen Rest bedeutet; R¹⁶, R¹⁷, R¹⁸ und R¹⁹ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder einen Substituenten bedeuten; M ein Ion eines Metalls, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cer, Praseodym, Ytterbium und Lutetium, bedeutet; X ein Gegenion bedeutet; L einen Liganden mit einer Zähnigkeit von 4 oder weniger bedeutet; und m eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist und n eine ganze Zahl von 0 oder mehr ist.
[13] Der Metallkomplex nach einem der Punkte [1] bis [12], wobei das Metall Cer ist.
[14] Eine Zusammensetzung, umfassend den Metallkomplex nach einem der Punkte [1] bis [13] und ein ladungstransportierendes Material.
[15] Ein organischer Dünnfilm, erhalten unter Verwendung des Metallkomplexes nach einem der Punkte [1] bis [13] oder der Zusammensetzung nach Punkt [14].
[16] Eine Vorrichtung, erhalten unter Verwendung des Metallkomplexes nach einem der Punkte [1] bis [13], der Zusammensetzung nach Punkt [14] oder des organischen Dünnfilms nach Punkt [15].

WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Der Metallkomplex der vorliegenden Erfindung ist als ein Licht emittierendes Material mit ausgezeichneter Dauerhaftigkeit nutzbar, da er hohe Dauerhaftigkeit gegen Erhöhungen der Temperatur aufweist. Ebenso kann der Metallkomplex der vorliegenden Erfindung die vorteilhaften Wirkungen einer hohen Emissionsquantenausbeute aufweisen, da er ein Metall umfasst, das Licht auf der Basis eines 4f-5d-Übergangs emittieren kann. Ferner kann der Metallkomplex der vorliegenden Erfindung vorzugsweise bei der Herstellung einer Vorrichtung durch ein Beschichtungsverfahren aufgetragen werden, da er ausgezeichnete Löslichkeit in einem organischen Lösungsmittel erreichen kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 veranschaulicht die Emissionsspektren der Metallkomplexe (C-1) und (C-2).
2 veranschaulicht die Ergebnisse der Anpassung des Emissionsspektrums des Metallkomplexes (C-2).
AUSFÜHRUNGSFORM ZUM DURCHFÜHREN DER ERFINDUNG
<Metallkomplex>
Der Metallkomplex der vorliegenden Erfindung umfasst (a) einen mehrzähnigen Liganden mit einer Zähnigkeit von fünf oder mehr, der einen heteroaromatischen Ring beinhaltet, welcher zwei oder mehr Atome, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom, enthält; und (b) ein Ion eines Metalls, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cer, Praseodym, Ytterbium und Lutetium. Es wird bevorzugt, dass diese Metallionen eine Wertigkeit von drei aufweisen.
Beispiele für das in dem Metallkomplex der vorliegenden Erfindung umfasste Zentralmetall können Cer, Praseodym, Ytterbium und Lutetium einschließen, welche Lumineszenz auf der Basis eines 4f-5d-Übergangs zeigen können. Das Zentralmetall ist vorzugsweise Cer oder Praseodym und stärker bevorzugt Cer.
Der in dem Metallkomplex der vorliegenden Erfindung umfasste mehrzähnige Ligand beinhaltet einen heteroaromatischen Ring, welcher zwei oder mehr Atome, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom, enthält. Es wird bevorzugt, dass dieser heteroaromatische Ring ein oder mehr Stickstoffatome oder Sauerstoffatome mit einem freien Elektronenpaar, die mit dem Metall koordinieren können, als ein essenzielles, Ring aufbauendes Atom enthält. Es wird bevorzugt, dass die Anzahl der Stickstoffatome und die der Sauerstoffatome in dem heteroaromatischen Ring jeweils unabhängig eins, zwei, drei oder vier beträgt.
In einer Ausführungsform ist der vorstehend beschriebene heteroaromatische Ring ein Imidazolring oder ein kondensierter Imidazolring. Beispiele für den kondensierten Imidazolring können Benzimidazol einschließen.
In einer weiteren Ausführungsform können Beispiele für den vorstehend beschriebenen heteroaromatischen Ring einen heteroaromatischen Ring, dargestellt durch die Formeln (A-1) bis (A-14), und einen Ring, bei dem zwei oder mehr heteroaromatische Ringe aus solchen heteroaromatischen Ringen miteinander verbunden oder kondensiert sind, einschließen. Der heteroaromatische Ring ist vorzugsweise ein Ring, dargestellt durch beliebige der Formeln (A-1) bis (A-10), stärker bevorzugt ein Ring, dargestellt durch Formel (A-1), (A-3), (A-4), (A-7), (A-9) oder (A-10), und noch stärker bevorzugt ein Ring, dargestellt durch Formel (A-1) oder (A-7). [Chemische Formel 10]
In dem vorstehend beschriebenen Imidazolring oder kondensierten Imidazolring oder dem vorstehend beschriebenen heteroaromatischen Ring, dargestellt durch beliebige der Formeln (A-1) bis (A-14), können Wasserstoffatome an dem Ring mit einem Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist, einem Kohlenwasserstoffoxyrest, der gegebenenfalls substituiert ist, einem Kohlenwasserstoffthiorest, der gegebenenfalls substituiert ist, einem Heterocyclylrest, der gegebenenfalls substituiert ist, einem Halogenatom, einer Cyanogruppe, einem Amidorest, der gegebenenfalls substituiert ist, einem Imidorest, der gegebenenfalls substituiert ist, einem Silylrest, der gegebenenfalls substituiert ist, einem Acylrest, der gegebenenfalls substituiert ist, einem Alkoxycarbonylrest, der gegebenenfalls substituiert ist, einem Alkoxysulfonylrest, der gegebenenfalls substituiert ist, einem Alkoxyphosphorylrest, der gegebenenfalls substituiert ist, einem Phosphinorest, der gegebenenfalls substituiert ist, einem Phosphinoxidrest, der gegebenenfalls substituiert ist, einem Aminorest, der gegebenenfalls substituiert ist, einer Hydroxylgruppe, einer Mercaptogruppe, einer Carboxylgruppe, einer Sulfogruppe, einer Phosphorsäuregruppe, einer Phosphorigsäuregruppe oder einer Nitrogruppe oder mit einem anionischen Rest, bei dem ein Wasserstoffatom von einem Aminorest, der gegebenenfalls substituiert ist, einer Hydroxylgruppe, einer Mercaptogruppe, einer Carboxylgruppe, einer Sulfogruppe, einer Phosphorsäuregruppe oder einer Phosphorigsäuregruppe entfernt ist, substituiert sein. Falls die Substituenten für die Wasserstoffatome in dem heteroaromatischen Ring an zueinander benachbarte Kohlenstoffatome gebunden sind, können die Substituenten miteinander verbunden sein, um einen Ring zu bilden.
Der Substituent in dem vorstehend beschriebenen Imidazolring oder kondensierten Imidazolring oder in den vorstehend beschriebenen Formeln (A-1) bis (A-14) ist vorzugsweise ein Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist, ein Kohlenwasserstoffoxyrest, der gegebenenfalls substituiert ist, ein Heterocyclylrest, der gegebenenfalls substituiert ist, ein Phosphinoxidrest, der gegebenenfalls substituiert ist, eine Hydroxylgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Sulfogruppe oder eine Phosphorsäuregruppe oder ein anionischer Rest, bei dem ein Wasserstoffatom von einer Hydroxylgruppe, einer Carboxylgruppe, einer Sulfogruppe oder einer Phosphorsäuregruppe entfernt ist; stärker bevorzugt ein Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist, ein Kohlenwasserstoffoxyrest, der gegebenenfalls substituiert ist, eine Hydroxylgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Sulfogruppe oder eine Phosphorsäuregruppe; und noch stärker bevorzugt ein Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist, oder ein Kohlenwasserstoffoxyrest, der gegebenenfalls substituiert ist.
Der Kohlenwasserstoffrest kann ein beliebiger aus einer geraden Kette, einer verzweigten Kette oder einer cyclischen Struktur, welche üblicherweise 1 bis 30 Kohlenstoffatome und vorzugsweise 1 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist, sein. Beispiele für einen solchen Kohlenwasserstoffrest können eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine 1-Propylgruppe, eine 2-Propylgruppe, eine 1-Butylgruppe, eine 2-Butylgruppe, eine sec-Butylgruppe, eine tert-Butylgruppe, eine Pentylgruppe, eine Hexylgruppe, eine Octylgruppe, eine Decylgruppe, eine Dodecylgruppe, eine 2-Ethylhexylgruppe, eine 3,7-Dimethyloctylgruppe, eine Cyclopropylgruppe, eine Cyclopentylgruppe, eine Cyclohexylgruppe, eine 1-Adamantylgruppe, eine 2-Adamantylgruppe, eine Norbonylgruppe, eine Ammoniumethylgruppe, eine Benzylgruppe, eine α,α-Dimethylbenzylgruppe, eine 1-Phenethylgruppe, eine 2-Phenethylgruppe, eine Vinylgruppe, eine Propenylgruppe, eine Butenylgruppe, eine Oleylgruppe, eine Eicosapentaenylgruppe, eine Docosahexaenylgruppe, eine 2,2-Diphenylvinylgruppe, eine 1,2,2-Triphenylvinylgruppe, eine 2-Phenyl-2-propenylgruppe, eine Phenylgruppe, eine 2-Tolylgruppe, eine 4-Tolylgruppe, eine 4-Trifluormethylphenylgruppe, eine 4-Methoxyphenylgruppe, eine 4-Cyanophenylgruppe, eine 2-Biphenylylgruppe, eine 3-Biphenylylgruppe, eine 4-Biphenylylgruppe, eine Terphenylylgruppe, eine 3,5-Diphenylphenylgruppe, eine 3,4-Diphenylphenylgruppe, eine Pentaphenylphenylgruppe, eine 4-(2,2-Diphenylvinyl)phenylgruppe, eine 4-(1,2,2-Triphenylvinyl)phenylgruppe, eine Fluorenylgruppe, eine 1-Naphthylgruppe, eine 2-Naphthylgruppe, eine 9-Anthrylgruppe, eine 2-Anthrylgruppe, eine 9-Phenanthrylgruppe, 1-Pyrenylgruppe, eine Chrysenylgruppe, eine Naphthacenylgruppe und eine Coronylgruppe einschließen. Der Kohlenwasserstoffrest ist vorzugsweise eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine 1-Propylgruppe, eine 2-Propylgruppe, eine 1-Butylgruppe, eine 2-Butylgruppe, eine sec-Butylgruppe, eine tert-Butylgruppe, eine Pentylgruppe, eine Hexylgruppe, eine Octylgruppe, eine Decylgruppe, eine Dodecylgruppe, eine 2-Ethylhexylgruppe, eine 3,7-Dimethyloctylgruppe, eine Benzylgruppe, eine α,α-Dimethylbenzylgruppe, eine 1-Phenethylgruppe, eine 2-Phenethylgruppe, eine Vinylgruppe, eine Propenylgruppe, eine Butenylgruppe, eine Phenylgruppe, eine 2-Tolylgruppe, eine 4-Tolylgruppe, eine 4-Trifluormethylphenylgruppe, eine 4-Methoxyphenylgruppe, eine 2-Biphenylylgruppe, eine 3-Biphenylylgruppe, eine 4-Biphenylylgruppe, eine Terphenylylgruppe, eine Fluorenylgruppe, eine 1-Naphthylgruppe oder eine 2-Naphthylgruppe, stärker bevorzugt eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine tert-Butylgruppe, eine 1-Propylgruppe, eine 1-Butylgruppe, eine 2-Butylgruppe, eine sec-Butylgruppe, eine tert-Butylgruppe, eine Pentylgruppe, eine Hexylgruppe, eine Octylgruppe, eine Decylgruppe, eine Dodecylgruppe, eine 2-Ethylhexylgruppe, eine Benzylgruppe, eine α,α-Dimethylbenzylgruppe, eine Vinylgruppe, eine Butenylgruppe, eine Phenylgruppe, eine 2-Tolylgruppe oder eine 4-Tolylgruppe, noch stärker bevorzugt eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine 1-Propylgruppe, eine Hexylgruppe oder eine Vinylgruppe und besonders vorzugsweise eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe oder eine 1-Propylgruppe.
Der Kohlenwasserstoffoxyrest kann ein beliebiger aus einer geraden Kette, einer verzweigten Kette oder einer cyclischen Struktur, welche üblicherweise 1 bis 30 Kohlenstoffatome und vorzugsweise 1 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist, sein. Beispiele für einen solchen Kohlenwasserstoffoxyrest können eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe, eine 1-Propyloxygruppe, eine 2-Propyloxygruppe, eine 1-Butyloxygruppe, eine 2-Butyloxygruppe, eine sec-Butyloxygruppe, eine tert-Butyloxygruppe, eine Pentyloxygruppe, eine Hexyloxygruppe, eine Octyloxygruppe, eine Decyloxygruppe, eine Dodecyloxygruppe, eine 2-Ethylhexyloxygruppe, eine 3,7-Dimethyloctyloxygruppe, eine Cyclopropyloxygruppe, eine Cyclopentyloxygruppe, eine Cyclohexyloxygruppe, eine 1-Adamantyloxygruppe, eine 2-Adamantyloxygruppe, eine Norbornyloxygruppe, eine Ammoniumethoxygruppe, eine Trifluormethoxygruppe, eine Benzyloxygruppe, eine α,α-Dimethylbenzyloxygruppe, eine 2-Phenethyloxygruppe, eine 1-Phenethyloxygruppe, eine Phenoxygruppe, eine Methoxyphenoxygruppe, eine Octylphenoxygruppe, eine 1-Naphthyloxygruppe, eine 2-Naphthyloxygruppe und eine Pentafluorphenyloxygruppe einschließen. Der Kohlenwasserstoffoxyrest ist vorzugsweise eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe, eine 1-Propyloxygruppe, eine 2-Propyloxygruppe, eine 1-Butyloxygruppe, eine 2-Butyloxygruppe, eine sec-Butyloxygruppe, eine tert-Butyloxygruppe, eine Pentyloxygruppe, eine Hexyloxygruppe, eine Octyloxygruppe, eine Decyloxygruppe, eine Dodecyloxygruppe, eine 2-Ethylhexyloxygruppe oder eine 3,7-Dimethyloctyloxygruppe und stärker bevorzugt eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe oder eine 1-Propyloxygruppe.
Der Kohlenwasserstoffthiorest kann ein beliebiger aus einer geraden Kette, einer verzweigten Kette oder einer cyclischen Struktur, welche üblicherweise 1 bis 30 Kohlenstoffatome und vorzugsweise 1 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist, sein. Beispiele für einen solchen Kohlenwasserstoffthiorest können eine Methylthiogruppe, eine Ethylthiogruppe, eine 1-Propylthiogruppe, eine 2-Propylthiogruppe, eine 1-Butylthiogruppe, eine 2-Butylthiogruppe, eine sec-Butylthiogruppe, eine tert-Butylthiogruppe, eine Pentylthiogruppe, eine Hexylthiogruppe, eine Octylthiogruppe, eine Decylthiogruppe, eine Dodecylthiogruppe, eine 2-Ethylhexylthiogruppe, eine 3,7-Dimethyloctylthiogruppe, eine Cyclopropylthiogruppe, eine Cyclopentylthiogruppe, eine Cyclohexylthiogruppe, eine 1-Adamantylthiogruppe, eine 2-Adamantylthiogruppe, eine Norbornylthiogruppe, eine Ammoniumethylthiogruppe, eine Trifluormethylthiogruppe, eine Benzylthiogruppe, eine α,α-Dimethylbenzylthiogruppe, eine 2-Phenethylthiogruppe, eine 1-Phenethylthiogruppe, eine Phenylthiogruppe, eine Methoxyphenylthiogruppe, eine Octylphenylthiogruppe, eine 1-Naphthylthiogruppe, eine 2-Naphthylthiogruppe und eine Pentafluorphenylthiogruppe einschließen. Der Kohlenwasserstoffthiorest ist vorzugsweise eine Methylthiogruppe, eine Ethylthiogruppe, eine 1-Propylthiogruppe, eine 2-Propylthiogruppe, eine 1-Butylthiogruppe, eine 2-Butylthiogruppe, eine sec-Butylthiogruppe, eine Pentylthiogruppe, eine Hexylthiogruppe, eine Octylthiogruppe, eine Decylthiogruppe, eine Dodecylthiogruppe, eine 2-Ethylhexylthiogruppe oder eine 3,7-Dimethyloctylthiogruppe und stärker bevorzugt eine Methylthiogruppe, eine Ethylthiogruppe oder eine 1-Propylthiogruppe.
Beispiele für den Heterocyclylrest können eine Piperidinylgruppe, eine Piperazinylgruppe, eine Furylgruppe, eine Thienylgruppe, eine Pyrrolylgruppe, eine Imidazolylgruppe, eine Oxazolylgruppe, eine Thiazolylgruppe und eine Pyridylgruppe einschließen. Der Heterocyclylrest ist vorzugsweise eine. Furylgruppe, eine Thienylgruppe, eine Pyrrolylgruppe, eine Imidazolylgruppe, eine Oxazolylgruppe, eine Thiazolylgruppe oder eine Pyridylgruppe, stärker bevorzugt eine Thienylgruppe, eine Imidazolylgruppe, eine Oxazolylgruppe, eine Thiazolylgruppe oder eine Pyridylgruppe und noch stärker bevorzugt eine Pyridylgruppe.
Beispiele für das Halogenatom können ein Fluoratom, ein Chloratom, ein Bromatom und ein Iodatom einschließen. Das Halogenatom ist vorzugsweise ein Fluoratom oder ein Chloratom.
Der Amidorest weist üblicherweise 1 bis 20 Kohlenstoffatome und vorzugsweise 1 bis 12 Kohlenstoffatome auf. Beispiele für einen solchen Amidorest können eine Formamidogruppe, eine Acetamidogruppe, eine Propionamidogruppe, eine Butyramidogruppe, eine Benzamidogruppe, eine Trifluoracetamidogruppe, eine Pentafluorbenzamidogruppe, eine Diformamidogruppe, eine Diacetoamidogruppe, eine Dipropionamidogruppe, eine Dibutyramidogruppe, eine Dibenzamidogruppe, eine Ditrifluoracetamidogruppe und eine Dipentafluorbenzamidogruppe einschließen. Der Amidorest ist vorzugsweise eine Formamidogruppe, eine Acetamidogruppe, eine Propionamidogruppe, eine Benzamidogruppe oder eine Benzamidogruppe.
Der Imidorest ist ein Rest, erhalten durch Entfernen eines an das Stickstoffatom an einem Imid gebundenen Wasserstoffatoms. Der Imidorest weist üblicherweise 4 bis 20 Kohlenstoffatome und vorzugsweise 4 bis 12 Kohlenstoffatome auf. Beispiele für einen solchen Imidorest können eine N-Succinimidgruppe, eine N-Phthalimidgruppe und eine Benzophenonimidogruppe einschließen. Bevorzugt wird eine N-Phthalimidgruppe.
Der Silylrest ist ein Silylrest, der gegebenenfalls mit 1 bis 3 Resten, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Alkylrest, einem Arylrest und einem Arylalkylrest, substituiert ist. Ein solcher Silylrest weist üblicherweise 1 bis 60 Kohlenstoffatome und vorzugsweise 1 bis 36 Kohlenstoffatome auf. Bevorzugte Beispiele für einen solchen Silylrest schließen eine Trimethylsilylgruppe, eine Triethylsilylgruppe, eine Tripropylsilylgruppe, eine Tri-i-propylsilylgruppe, eine Dimethyl-i-propylsilylgruppe, eine Diethyl-i-propylsilylgruppe, eine t-Butyldimethylsilylgruppe, eine Pentyldimethylsilylgruppe, eine Hexyldimethylsilylgruppe, eine Heptyldimethylsilylgruppe, eine Octyldimethylsilylgruppe, eine 2-Ethylhexyl-dimethylsilylgruppe, eine Nonyldimethylsilylgruppe, eine Decyldimethylsilylgruppe, eine 3,7-Dimethyloctyl-dimethylsilylgruppe, eine Lauryldimethylsilylgruppe, eine Triphenylsilylgruppe, eine Tri-p-xylylsilylgruppe, eine Tribenzylsilylgruppe, eine Diphenylmethylsilylgruppe, eine t-Butylphenylsilylgruppe und eine Dimethylphenylsilylgruppe ein. Der Silylrest ist stärker bevorzugt eine Trimethylsilylgruppe, eine Triethylsilylgruppe oder eine Tripropylsilylgruppe und noch stärker bevorzugt eine Trimethylsilylgruppe.
Der Acylrest weist üblicherweise 1 bis 20 Kohlenstoffatome und vorzugsweise 1 bis 12 Kohlenstoffatome auf. Beispiele für einen solchen Acylrest können eine Formylgruppe, eine Acetylgruppe, eine Propionylgruppe, eine Butyrylgruppe, eine Isobutyrylgruppe, eine Pivaloylgruppe, eine Benzoylgruppe, eine Trifluoracetylgruppe und eine Pentafluorbenzoylgruppe einschließen. Der Acylrest ist vorzugsweise eine Acetylgruppe oder eine Benzoylgruppe.
Der Alkoxycarbonylrest weist üblicherweise 1 bis 20 Kohlenstoffatome und vorzugsweise 1 bis 12 Kohlenstoffatome auf. Beispiele für einen solchen Alkoxycarbonylrest können eine Methoxycarbonylgruppe, eine Ethoxycarbonylgruppe, eine Propyloxycarbonylgruppe, eine Isopropyloxycarbonylgruppe, eine Butoxycarbonylgruppe, eine Isobutoxycarbonylgruppe, eine s-Butoxycarbonylgruppe, eine t-Butoxycarbonylgruppe, eine Pentyloxycarbonylgruppe, eine Hexyloxycarbonylgruppe, eine Heptyloxycarbonylgruppe, eine Octyloxycarbonylgruppe, eine 2-Ethylhexyloxycarbonylgruppe, eine Nonyloxycarbonylgruppe, eine Decyloxycarbonylgruppe, eine 3,7-Dimethyloctyloxycarbonylgruppe und eine Dodecyloxycarbonylgruppe einschließen. Der Alkoxycarbonylrest ist vorzugsweise eine Methoxycarbonylgruppe, eine Ethoxycarbonylgruppe, eine Propyloxycarbonylgruppe, eine Isopropyloxycarbonylgruppe, eine Butoxycarbonylgruppe oder eine Isobutoxycarbonylgruppe und stärker bevorzugt eine Methoxycarbonylgruppe oder eine Ethoxycarbonylgruppe.
Der Alkoxysulfonylrest weist üblicherweise 1 bis 20 Kohlenstoffatome und vorzugsweise 1 bis 12 Kohlenstoffatome auf. Beispiele für einen solchen Alkoxysulfonylrest können eine Methoxysulfonylgruppe, Ethoxysulfonylgruppe, eine Propyloxysulfonylgruppe, eine Isopropyloxysulfonylgruppe, eine Butoxysulfonylgruppe, eine Isobutoxysulfonylgruppe, eine s-Butoxysulfonylgruppe, eine t-Butoxysulfonylgruppe, eine Pentyloxysulfonylgruppe, eine Hexyloxysulfonylgruppe, eine Heptyloxysulfonylgruppe, eine Octyloxysulfonylgruppe, eine 2-Ethylhexyloxysulfonylgruppe, eine Nonyloxysulfonylgruppe, eine Decyloxysulfonylgruppe, eine 3,7-Dimethyloctyloxysulfonylgruppe und eine Dodecyloxysulfonylgruppe einschließen. Der Alkoxysulfonylrest ist vorzugsweise eine Methoxysulfonylgruppe, eine Ethoxysulfonylgruppe, eine Propyloxysulfonylgruppe, eine Isopropyloxysulfonylgruppe, eine Butoxysulfonylgruppe oder eine Isobutoxysulfonylgruppe und stärker bevorzugt eine Methoxysulfonylgruppe oder eine Ethoxysulfonylgruppe.
Der Alkoxyphosphorylrest weist üblicherweise 1 bis 20 Kohlenstoffatome und vorzugsweise 1 bis 12 Kohlenstoffatome auf. Beispiele für einen solchen Alkoxyphosphorylrest können eine Dimethoxyphosphorylgruppe, eine Diethoxyphosphorylgruppe, eine Dipropoxyphosphorylgruppe, eine Diisopropoxyphosphorylgruppe, eine Dibutoxyphosphorylgruppe und eine Ethylendioxyphosphorylgruppe einschließen. Der Alkoxyphosphorylrest ist vorzugsweise eine Dimethoxyphosphorylgruppe.
Der Phosphinorest ist ein Phosphinorest, der gegebenenfalls mit 1 oder 2 Resten, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Alkylrest, einem Arylrest und einem Arylalkylrest, substituiert ist. Ein solcher Phosphinorest weist üblicherweise 1 bis 20 Kohlenstoffatome und vorzugsweise 1 bis 12 Kohlenstoffatome auf. Beispiele für einen solchen Phosphinorest können eine Phenylphosphinogruppe, eine Diphenylphospinogruppe, eine Methylphosphinogruppe, eine Dimethylphosphinogruppe, eine Ethylphosphinogruppe, eine Diethylphosphinogruppe, eine Propylphosphinogruppe, eine Dipropylphosphinogruppe, eine Butylphosphinogruppe und eine Dibutylphosphinogruppe einschließen. Der Phosphinorest ist vorzugsweise eine Diphenylphospinogruppe, eine Dimethylphosphinogruppe, eine Diethylphosphinogruppe, eine Dipropylphosphinogruppe oder eine Dibutylphosphinogruppe, stärker bevorzugt eine Diphenylphospinogruppe oder eine Dimethylphosphinogruppe und besonders vorzugsweise eine Diphenylphospinogruppe.
Der Phosphinoxidrest ist ein Phosphinoxidrest, der gegebenenfalls mit 1 oder 2 Resten, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Alkylrest, einem Arylrest und einem Arylalkylrest, substituiert ist. Ein solcher Phosphinoxidrest weist üblicherweise 1 bis 20 Kohlenstoffatome und vorzugsweise 1 bis 12 Kohlenstoffatome auf. Beispiele für einen solchen Phosphinoxidrest können eine Phenylphosphinoxidgruppe, eine Diphenylphosphinoxidgruppe, eine Methylphosphinoxidgruppe, eine Dimethylphosphinoxidgruppe, eine Ethylphosphinoxidgruppe, eine Diethylphosphinoxidgruppe, eine Propylphosphinoxidgruppe, eine Dipropylphosphinoxidgruppe, eine Butylphosphinoxidgruppe und eine Dibutylphosphinoxidgruppe einschließen. Der Phosphinoxidrest ist vorzugsweise eine Diphenylphosphinoxidgruppe, eine Dimethylphosphinoxidgruppe, eine Diethylphosphinoxidgruppe, eine Dipropylphosphinoxidgruppe oder eine Dibutylphosphinoxidgruppe, stärker bevorzugt eine Diphenylphosphinoxidgruppe oder eine Dimethylphosphinoxidgruppe und besonders vorzugsweise eine Diphenylphosphinoxidgruppe.
Der Aminorest ist ein Aminorest, der mit 1 bis 3 Resten, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Alkylrest, einem Arylrest, und einem Arylalkylrest, substituiert ist, oder -NH₂. Ein solcher Aminorest weist üblicherweise 1 bis 60 Kohlenstoffatome und vorzugsweise 1 bis 36 Kohlenstoffatome auf. Beispiele für diesen Aminorest können eine Phenylaminogruppe, eine Diphenylaminogruppe, eine Methylaminogruppe, eine Dimethylaminogruppe, eine Ethylaminogruppe, eine Diethylaminogruppe, eine Propylaminogruppe, eine Dipropylaminogruppe, eine Butylaminogruppe und eine Dibutylaminogruppe einschließen. Der Aminorest ist vorzugsweise eine Diphenylaminogruppe, eine Methylaminogruppe, eine Dimethylaminogruppe, eine Ethylaminogruppe, eine Diethylaminogruppe, eine Dipropylaminogruppe oder eine Dibutylaminogruppe und stärker bevorzugt eine Methylaminogruppe, eine Ethylaminogruppe oder eine Diphenylaminogruppe.
Der anionische Rest, bei dem ein Wasserstoffatom von einem Aminorest, der gegebenenfalls substituiert ist, einer Hydroxylgruppe, einer Mercaptogruppe, einer Carboxylgruppe, einer Sulfogruppe, einer Phosphorsäuregruppe oder einer Phosphorigsäuregruppe entfernt ist, kann ein Gegenion aufweisen. Beispiele für das Gegenion können ein Lithiumion, ein Natriumion, ein Kaliumion, ein Rubidiumion, ein Cäsiumion und ein Ammoniumion einschließen. Das Gegenion ist vorzugsweise ein Natriumion, ein Kaliumion oder ein Ammoniumion.
Beispiele für den Substituenten, den der vorstehend beschriebene Kohlenwasserstoffrest, Kohlenwasserstoffoxyrest, Kohlenwasserstoffthiorest, Heterocyclylrest, Amidorest, Imidorest, Silylrest, Acylrest, Alkoxycarbonylrest, Alkoxysulfonylrest, Alkoxyphosphorylrest, Phosphinorest, Phosphinoxidrest, Aminorest und anionische Rest, bei dem ein Wasserstoffatom von einem Aminorest entfernt ist, aufweisen kann (nachstehend weist der Begriff „Substituent” in der vorliegenden Beschreibung dieselbe Bedeutung auf), können einen Kohlenwasserstoffrest, einen Kohlenwasserstoffoxyrest, einen Kohlenwasserstoffthiorest, einen Heterocyclylrest, ein Halogenatom, eine Cyanogruppe, einen Amidorest, einen Imidorest, einen Silylrest, einen Acylrest, einen Alkoxycarbonylrest, einen Alkoxysulfonylrest, einen Alkoxyphosphorylrest, einen Phosphinorest, einen Phosphinoxidrest, einen Aminorest, eine Hydroxylgruppe, eine Mercaptogruppe, eine Carboxylgruppe, eine Sulfogruppe, eine Phosphorsäuregruppe, eine Phosphorigsäuregruppe und eine Nitrogruppe und einen anionischen Rest, bei dem ein Wasserstoffatom von einem Aminorest, einer Hydroxylgruppe, einer Mercaptogruppe, einer Carboxylgruppe, einer Sulfogruppe, einer Phosphorsäuregruppe oder einer Phosphorigsäuregruppe entfernt ist, einschließen. Der Substituent ist vorzugsweise ein Kohlenwasserstoffrest, ein Kohlenwasserstoffoxyrest, ein Kohlenwasserstoffthiorest, ein Heterocyclylrest, eine Hydroxylgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Sulfogruppe oder eine Phosphorsäuregruppe und stärker bevorzugt ein Kohlenwasserstoffrest. Die spezifischen Beispiele und bevorzugten Beispiele für diese Reste sind dieselben wie die Reste, die der Beschreibung der vorstehend beschriebenen Substituenten in den Formeln (A-1) bis (A-14) entsprechen. Falls der Substituent mehrfach vorhanden ist, können sie gleich oder voneinander verschieden sein.
Die Anzahl der heteroaromatischen Ringe in den mehrzähnigen Liganden beträgt 1 oder mehr, vorzugsweise 2 oder mehr, stärker bevorzugt 3 oder mehr und noch stärker bevorzugt 4 oder mehr. Ferner beträgt die Anzahl der heteroaromatischen Ringe in dem mehrzähnigen Liganden 12 oder weniger, vorzugsweise 10 oder weniger, stärker bevorzugt 8 oder weniger und noch stärker bevorzugt 6 oder weniger.
Die Anzahl der mehrzähnigen Liganden in dem Metallkomplex der vorliegenden Erfindung beträgt üblicherweise 1 bis 3, vorzugsweise 1 oder 2 und stärker bevorzugt 1.
Die Zähnigkeit der mehrzähnigen Liganden beträgt 5 oder mehr, vorzugsweise 5 bis 12, stärker bevorzugt 6 bis 10 und noch stärker bevorzugt 6 bis 8.
Außer dem vorstehend beschriebenen heteroaromatischen Ring, der ein Stickstoffatom oder ein Sauerstoffatom enthält, das an ein Metall koordiniert sein kann, können die mehrzähnigen Liganden ein Atom mit einem freien Elektronenpaar, das an ein Metall koordiniert sein kann, einschließen, welches nicht an dem heteroaromatischen Ring ist. Beispiele für ein solches Atom können ein Stickstoffatom und ein Sauerstoffatom einschließen. Die Anzahl eines solchen Atoms beträgt 1 oder mehr, vorzugsweise 2 oder mehr und stärker bevorzugt 3 oder mehr. Ferner beträgt die Anzahl eines solchen Atoms 11 oder weniger, vorzugsweise 9 oder weniger, stärker bevorzugt 7 oder weniger und noch stärker bevorzugt 5 oder weniger.
In einer Ausführungsform wird der mehrzähnige Ligand durch die folgende Formel (1) dargestellt. [Chemische Formel 11]
R¹, R², R³, R⁴ und R⁵ bedeuten jeweils unabhängig einen zweiwertigen Rest oder eine direkte Bindung. Beispiele für einen solchen zweiwertigen Rest können einen Rest, dargestellt durch die folgende Formel, einschließen: [Chemische Formel 12]
wobei Q¹ ^und Q² jeweils unabhängig einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist, oder einen zweiwertigen Heterocyclylrest, der gegebenenfalls substituiert ist, bedeuten; und A¹, A² und A³ jeweils unabhängig einen durch die folgenden Formeln (Z₁) bis (Z₁₀) dargestellten Rest bedeuten: [Chemische Formel 13]
wobei R¹⁰⁰, R¹⁰⁴ und R¹⁰⁵ einen Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist, bedeuten; R¹⁰¹ und R¹⁰² jeweils unabhängig einen Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist, oder einen Kohlenwasserstoffoxyrest, der gegebenenfalls substituiert ist, bedeuten; und R¹⁰³ einen Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist, oder einen Kohlenwasserstoffoxyrest, der gegebenenfalls substituiert ist, bedeutet. Die spezifischen Beispiele und bevorzugten Beispiele für diese Kohlenwasserstoffreste und Kohlenwasserstoffoxyreste sind dieselben wie die Reste, die der Beschreibung der vorstehend beschriebenen Substituenten in den Formeln (A-1) bis (A-14) entsprechen.
A¹, A² und A³ sind vorzugsweise die vorstehend beschriebenen, durch die Formeln (Z-1) bis (Z-6) dargestellten Reste, stärker bevorzugt die vorstehend beschriebenen, durch die Formeln (Z-1) bis (Z-4) dargestellten Reste, noch stärker bevorzugt die vorstehend beschriebenen, durch die Formeln (Z-1), (Z-2) oder (Z-4) dargestellten Reste und besonders vorzugsweise der vorstehend beschriebene, durch Formel (Z-1) dargestellte Rest.
a und c sind jeweils unabhängig eine ganze Zahl von 0 oder 1 und vorzugsweise 0. b ist eine ganze Zahl von 0 bis 10, vorzugsweise eine ganze Zahl von 0 bis 5, stärker bevorzugt eine ganze Zahl von 0 bis 3 und noch stärker bevorzugt eine ganze Zahl von 0 bis 2.
Der zweiwertige Kohlenwasserstoffrest bzw. zweiwertige Heterocyclylrest in Q¹ und Q² sind zweiwertige Reste, hergestellt durch Entfernen eines Wasserstoffatoms von dem vorstehend beschriebenen Kohlenwasserstoffrest bzw. Heterocyclylrest. Die spezifischen Beispiele und bevorzugten Beispiele für diese zweiwertigen Reste sind dieselben wie die Reste, die der Beschreibung der vorstehend beschriebenen Substituenten in den Formeln (A-1) bis (A-14) entsprechen, ausgenommen den Punkt der Entfernung eines Wasserstoffatoms.
Beispiele für den zweiwertigen Rest von R¹, R², R³, R⁴ und R⁵ können einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist, einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffoxyrest, der gegebenenfalls substituiert ist, einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffthiorest, der gegebenenfalls substituiert ist, einen zweiwertigen Heterocyclylrest, der gegebenenfalls substituiert ist, einen zweiwertigen Amidorest, der gegebenenfalls substituiert ist, einen zweiwertigen Imidorest, der gegebenenfalls substituiert ist, einen zweiwertigen Silylrest, der gegebenenfalls substituiert ist, einen zweiwertigen Acylrest, der gegebenenfalls substituiert ist, einen zweiwertigen Alkoxycarbonylrest, der gegebenenfalls substituiert ist, einen zweiwertigen Alkoxysulfonylrest, der gegebenenfalls substituiert ist, einen zweiwertigen Alkoxyphosphorylrest, der gegebenenfalls substituiert ist, und einen zweiwertigen Aminorest, der gegebenenfalls substituiert ist, einschließen. Der zweiwertige Rest ist vorzugsweise ein zweiwertiger Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist, ein zweiwertiger Kohlenwasserstoffoxyrest, der gegebenenfalls substituiert ist, ein zweiwertiger Kohlenwasserstoffthiorest, der gegebenenfalls substituiert ist, ein zweiwertiger Heterocyclylrest, der gegebenenfalls substituiert ist, ein zweiwertiger Silylrest, der gegebenenfalls substituiert ist, ein zweiwertiger Alkoxycarbonylrest, der gegebenenfalls substituiert ist, oder ein zweiwertiger Aminorest, der gegebenenfalls substituiert ist, und stärker bevorzugt ein zweiwertiger Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist.
Der zweiwertige Kohlenwasserstoffrest, zweiwertige Kohlenwasserstoffoxyrest, zweiwertige Kohlenwasserstoffthiorest, zweiwertige Heterocyclylrest, zweiwertige Amidorest, zweiwertige Imidorest, zweiwertige Silylrest, zweiwertige Acylrest, zweiwertige Alkoxycarbonylrest, zweiwertige Alkoxysulfonylrest, zweiwertige Alkoxyphosphorylrest bzw. zweiwertige Aminorest sind zweiwertige Reste, hergestellt durch Entfernen eines Wasserstoffatoms von dem vorstehend erwähnten Kohlenwasserstoffrest, Kohlenwasserstoffoxyrest, Kohlenwasserstoffthiorest, Heterocyclylrest, Amidorest, Imidorest, Silylrest, Acylrest, Alkoxycarbonylrest, Alkoxysulfonylrest, Alkoxyphosphorylrest bzw. Aminorest. Die spezifischen Beispiele und bevorzugten Beispiele für diese zweiwertigen Reste sind dieselben wie die Reste, die der Beschreibung der vorstehend beschriebenen Substituenten in den Formeln (A-1) bis (A-14) entsprechen, ausgenommen den Punkt der Entfernung eines Wasserstoffatoms.
Z¹ und Z² bedeuten jeweils unabhängig ein Stickstoffatom, ein Phosphoratom oder einen dreiwertigen Rest. Beispiele für einen solchen dreiwertigen Rest können einen dreiwertigen Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist, einschließen. Z¹ und Z² sind vorzugsweise ein Stickstoffatom oder ein Phosphoratom und stärker bevorzugt ein Stickstoffatom. Der dreiwertige Kohlenwasserstoffrest und dergleichen sind ein dreiwertiger Rest, hergestellt durch Entfernen von zwei Wasserstoffatomen von dem vorstehend erwähnten Kohlenwasserstoffrest und dergleichen. Die spezifischen Beispiele und bevorzugten Beispiele für den dreiwertigen Kohlenwasserstoffrest sind dieselben wie für den Kohlenwasserstoffrest in der Beschreibung der vorstehend beschriebenen Substituenten in den Formeln (A-1) bis (A-14) beschrieben, ausgenommen den Punkt der Entfernung von zwei Wasserstoffatomen.
L¹, L², L³ und L⁴ bedeuten jeweils unabhängig einen koordinierenden Rest oder ein Wasserstoffatom. Der koordinierende Rest ist ein Rest, der ein oder mehr Stickstoffatome oder Sauerstoffatome mit einem freien Elektronenpaar enthält, das an ein Metall koordiniert werden kann. Beispiele für einen solchen koordinierenden Rest können einen Kohlenwasserstoffoxyrest, der gegebenenfalls substituiert ist, einen Heterocyclylrest, der gegebenenfalls substituiert ist, einen Amidorest, der gegebenenfalls substituiert ist, einen Acylrest, der gegebenenfalls substituiert ist, einen Alkoxycarbonylrest, der gegebenenfalls substituiert ist, einen Phosphinoxidrest, der gegebenenfalls substituiert ist, einen Aminorest, der gegebenenfalls substituiert ist, eine Hydroxylgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Sulfogruppe, eine Phosphorsäuregruppe und eine Nitrogruppe und einen anionischen Rest, bei dem ein Wasserstoffatom von einer Hydroxylgruppe, einer Carboxylgruppe, einer Sulfogruppe oder einer Phosphorsäuregruppe entfernt wurde, einschließen. Der koordinierende Rest ist vorzugsweise ein Heterocyclylrest, der gegebenenfalls substituiert ist, ein Phosphinoxidrest, der gegebenenfalls substituiert ist, ein Aminorest, der gegebenenfalls substituiert ist, eine Hydroxylgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Sulfogruppe oder eine Phosphorsäuregruppe oder ein anionischer Rest, bei dem ein Wasserstoffatom von einer Hydroxylgruppe, einer Carboxylgruppe, einer Sulfogruppe oder einer Phosphorsäuregruppe entfernt wurde, stärker bevorzugt ein Heterocyclylrest, der gegebenenfalls substituiert ist, oder ein anionischer Rest, bei dem ein Wasserstoffatom von einer Carboxylgruppe, einer Sulfogruppe oder einer Phosphorsäuregruppe entfernt wurde, und noch starker bevorzugt ein Heterocyclylrest, der gegebenenfalls substituiert ist.
Die spezifischen Beispiele und bevorzugten Beispiele für den Kohlenwasserstoffoxyrest, Amidorest, Acylrest, Alkoxycarbonylrest, Alkoxysulfonylrest, Alkoxyphosphorylrest und Phosphinoxidrest, welche Beispiele für die koordinierenden Reste für L¹, L² L³ und L⁴ sind, sind dieselben wie für die Reste, die der Beschreibung der vorstehend beschriebenen Substituenten in den Formeln (A-1) bis (A-14) entsprechen, beschrieben.
Beispiele für den Heterocyclylrest, der ein Beispiel für einen koordinierenden Rest für L¹, L², L³ und L⁴ ist, können eine Pyridylgruppe, eine Chinolylgruppe, eine Pyrimidylgruppe, eine Pyrazinylgruppe, eine Pyrazolylgruppe, eine Imidazolylgruppe, eine Oxazolylgruppe, eine Thiazolylgruppe, eine Benzimidazolylgruppe, eine Benzoxazolylgruppe, eine Triazinylgruppe, eine Pyrimidinylgruppe, eine Pyrazinylgruppe, eine Bipyridinylgruppe, eine Bichinolylgruppe, eine Terpyridylgruppe und eine Phenanthrolinylgruppe einschließen. Der Heterocyclylrest ist vorzugsweise eine Pyridylgruppe, eine Chinolylgruppe, eine Imidazolylgruppe, eine Oxazolylgruppe, eine Thiazolylgruppe, eine Benzimidazolylgruppe, eine Benzoxazolylgruppe oder eine Triazinylgruppe, stärker bevorzugt eine Pyridylgruppe, eine Chinolylgruppe, eine Imidazolylgruppe oder eine Benzimidazolylgruppe, noch stärker bevorzugt eine Imidazolylgruppe oder eine Benzimidazolylgruppe und besonders vorzugsweise eine Benzimidazolylgruppe.
Beispiele für den Aminorest, der ein Beispiel für einen koordinierenden Rest für L¹, L², L³ und L⁴ ist, können eine Phenylaminogruppe, eine Diphenylaminogruppe, eine Methylaminogruppe, eine Dimethylaminogruppe, eine Ethylaminogruppe, eine Diethylaminogruppe, eine Propylaminogruppe, eine Dipropylaminogruppe, eine Butylaminogruppe und eine Dibutylaminogruppe einschließen. Der Aminorest ist vorzugsweise eine Phenylaminogruppe, eine Methylaminogruppe, eine Ethylaminogruppe, eine Propylaminogruppe oder eine Butylaminogruppe und stärker bevorzugt eine Phenylaminogruppe.
Der anionische Rest, bei dem ein Wasserstoffatom von einem Aminorest, der gegebenenfalls substituiert ist, einer Hydroxylgruppe, einer Carboxylgruppe, einer Sulfogruppe, einer Phosphorsäuregruppe oder einer Phosphorigsäuregruppe entfernt ist, der ein Beispiel für einen koordinierenden Rest für L¹, L², L³ und L⁴ ist, kann ein Gegenion aufweisen. Beispiele für das Gegenion können ein Lithiumion, ein Natriumion, ein Kaliumion, ein Rubidiumion, ein Cäsiumion und ein Ammoniumion einschließen. Das Gegenion ist vorzugsweise ein Natriumion, ein Kaliumion oder ein Ammoniumion.
Mindestens einer (d. h. einer, zwei, drei oder alle) der Reste L¹, L², L³ und L⁴ ist ein durch die folgende Formel (2) oder (3) dargestellter koordinierender Rest. [Chemische Formel 14]
[Chemische Formel 15]
R⁶ bedeutet ein Wasserstoffatom oder einen Substituenten. Wenn R⁶ einen Substituenten bedeutet, können Beispiele für R⁶ einen Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist, einen Heterocyclylrest, der gegebenenfalls substituiert ist, einen Silylrest, der gegebenenfalls substituiert ist, und einen Acylrest, der gegebenenfalls substituiert ist, einschließen. R⁶ bedeutet vorzugsweise einen Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist.
R⁷ bedeutet einen Substituenten, und j ist eine ganze Zahl von 0 bis 2. Beispiele für R⁷ können einen Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist, einen Kohlenwasserstoffoxyrest, der gegebenenfalls substituiert ist, einen Heterocyclylrest, der gegebenenfalls substituiert ist, eine Hydroxylgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Sulfogruppe und eine Phosphorsäuregruppe und einen anionischen Rest, bei dem ein Wasserstoffatom von einer Hydroxylgruppe, einer Carboxylgruppe, einer Sulfogruppe oder einer Phosphorsäuregruppe entfernt ist, einschließen. R⁷ ist vorzugsweise ein Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist, ein Kohlenwasserstoffoxyrest, der gegebenenfalls substituiert ist, eine Hydroxylgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Sulfogruppe oder eine Phosphorsäuregruppe und stärker bevorzugt ein Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist. Die spezifischen Beispiele und bevorzugten Beispiele für diese Reste sind dieselben wie die vorstehend beschriebenen Reste, die der Beschreibung der vorstehend beschriebenen Substituenten in den Formeln (A-1) bis (A-14) entsprechen. Wenn j 2 ist, können die zwei Substituenten gleich oder voneinander verschieden sein. Ferner können, wenn j 2 ist und zwei Reste R⁷ jeweils einen an zueinander benachbarte Kohlenstoffatome gebundenen Substituenten bedeuten, zwei Reste R⁷ miteinander verbunden sein, um einen Ring zu bilden.
R⁸ bedeutet einen Substituenten, und k ist eine ganze Zahl von 0 bis 3. Beispiele für R⁸ können einen Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist, einen Kohlenwasserstoffoxyrest, der gegebenenfalls substituiert ist, einen Heterocyclylrest, der gegebenenfalls substituiert ist, eine Hydroxylgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Sulfogruppe und eine Phosphorsäuregruppe und einen anionischen Rest, bei dem ein Wasserstoffatom von einer Hydroxylgruppe, einer Carboxylguppe, einer Sulfogruppe oder einer Phosphorsäuregruppe entfernt ist, einschließen. R⁸ ist vorzugsweise ein Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist, ein Kohlenwasserstoffoxyrest, der gegebenenfalls substituiert ist, eine Hydroxylgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Sulfogruppe oder eine Phosphorsäuregruppe und stärker bevorzugt ein Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist. Die spezifischen Beispiele und bevorzugten Beispiele für diese Reste sind dieselben wie die vorstehend beschriebenen Reste für die Reste; die den vorstehend beschriebenen Substituenten entsprechen. Wenn k 2 oder 3 ist, können die zwei oder drei Substituenten gleich oder voneinander verschieden sein. Ferner können, wenn k 2 ist und zwei Reste R⁸ jeweils an zueinander benachbarte Kohlenstoffatome gebundene Substituenten bedeuten, zwei Reste R⁸ miteinander verbunden sein, um einen Ring zu bilden. Wenn k 3 ist, können ein an das Kohlenstoffatom an Position 4 gebundener Rest R⁸ und ein an das Kohlenstoffatom an Position 5 gebundener Rest R⁸ miteinander verbunden sein, um einen Ring zu bilden.
Beispiele für den vorstehend beschriebenen mehrzähnigen Liganden können die durch die folgenden Formeln (B-1) bis (B-15) dargestellten Liganden einschließen. In diesen Formeln kann OH auch ein O^– sein, erhalten durch Abspaltung von Wasserstoff.
[Chemische Formel 16]
[Chemische Formel 17]
[Chemische Formel 18]
[Chemische Formel 19]
Außer dem mehrzähnigen Liganden mit einer Zähnigkeit von fünf oder mehr kann der Metallkomplex der vorliegenden Erfindung einen oder eine Vielzahl von Liganden (L) mit einer Zähnigkeit von vier oder weniger (beispielsweise einzähnig oder zweizähnig) oder ein Gegenion (X) aufweisen. Ein solcher Ligand ist vorzugsweise eine Atomgruppe, die Atome, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Sauerstoffatom, einem Stickstoffatom und einem Phosphoratom, enthält. Beispiele für einen solchen Liganden können Wasser, Methanol, Ethanol, Aceton, Tetrahydrofuran, Dimethylsulfoxid, Triallylphosphinoxid, Trialkylphosphinoxid, Pyridin, Chinolin, Pyrazol, Imidazol, Oxazol, Thiazol, Benzimidazol, Benzoxazol, Benzothiazol, Triazin, Pyrimidin, Pyrazin, Bipyridin, Bichinolin, Terpyridin, Phenanthrolin, Triallylphosphin, Trialkylphosphin und Trialkylamin einschließen. Beispiele für das Gegenion können ein Fluoridion, ein Chloridion, ein Bromidion, ein Iodidion, ein Sulfation, ein Nitration, ein Carbonation, ein Acetation, ein Perchloration, ein Tetrafluoroboration, ein Hexafluorophosphation, ein Hexafluoroantimonation, ein Hexafluoroarsenation, ein Methansulfonation, ein Trifluormethansulfonation, ein Trifluoracetation, ein Benzolsulfonation, ein para-Toluolsulfonation, ein Dodecylbenzolsulfonation, ein Tetraphenylboration und ein Tetrakis(pentafluorphenyl)boration einschließen. Wenn L ein ionischer Ligand ist, der negativ geladen ist, kann das Gegenion ein Kation sein. Beispiele für ein solches Kation können ein Lithiumion, ein Natriumion, ein Kaliumion, ein Rubidiumion, ein Cäsiumion und ein Ammoniumion einschließen. Das Gegenion ist vorzugsweise ein Fluoridion, ein Chloridion, ein Nitration, ein Perchloration, ein Tetrafluoroboration, ein Hexafluorophosphation, ein Hexafluoroantimonation, ein Hexafluoroarsenation, ein Methansulfonation, ein Trifluormethansulfonation, ein Trifluoracetation, ein Benzolsulfonation, ein para-Toluolsulfonation, ein Dodecylbenzolsulfonation, ein Tetraphenylboration oder ein Tetrakis(pentafluorphenyl)boration. Das Gegenion ist stärker bevorzugt ein Chloridion, ein Nitration, ein Perchloration, ein Tetrafluoroboration, ein Hexafluorophosphation, ein Methansulfonation, ein Trifluormethansulfonation, ein Trifluoracetation, ein Benzolsulfonation, ein para-Toluolsulfonation, ein Tetraphenylboration oder ein Tetrakis(pentafluorphenyl)boration, noch stärker bevorzugt ein Perchloration, ein Tetrafluoroboration, ein Hexafluorophosphation, ein Trifluormethansulfonation, ein Trifluoracetation oder ein Tetraphenylboration und besonders vorzugsweise ein Tetrafluoroboration, ein Hexafluorophosphation, ein Trifluormethansulfonation oder ein Tetraphenylboration. Ferner können eine Art oder zwei oder mehr Arten dieser Beispiele für X in ein Molekül eingebracht sein.
Genauer gesagt kann der Metallkomplex der vorliegenden Erfindung aus der durch die folgende Zusammensetzungsformel (4) dargestellten Zusammensetzung gebildet werden. [Chemische Formel 20]
M bedeutet ein Ion eines Metalls, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cer, Praseodym, Ytterbium und Lutetium.
X bedeutet ein Gegenion. Dieses Gegenion ist dasselbe wie vorstehend beschrieben. m ist eine ganze Zahl von 0 bis 4. m ist vorzugsweise eine ganze Zahl von 0 bis 3 und stärker bevorzugt 0 oder 1.
L bedeutet einen Liganden mit einer Zähnigkeit von 4 oder weniger. Dieser Ligand mit einer Zähnigkeit von 4 oder weniger ist derselbe wie der vorstehend beschriebene. n ist eine ganze Zahl von 0 oder mehr. n ist vorzugsweise eine ganze Zahl von 0 bis 6 und stärker bevorzugt eine ganze Zahl von 0 bis 3.
In einer weiteren Ausführungsform wird der mehrzähnige Ligand durch die folgende Formel (6) dargestellt. [Chemische Formel 21]
R⁹ bedeutet einen zweiwertigen Rest. Der zweiwertige Rest für R⁹ ist derselbe wie der vorstehend beschriebene zweiwertige Rest für R⁵. Die spezifischen Beispiele und bevorzugten Beispiele für R⁹ sind dieselben wie vorstehend beschrieben für R⁵.
L⁵, L⁶, L⁷ und L⁸ bedeuten jeweils unabhängig einen koordinierenden Rest oder ein Wasserstoffatom. Die koordinierenden Reste für L⁵, L⁶, L⁷ und L⁸ sind dieselben wie die für L¹, L², L³ und L⁴. Die spezifischen Beispiele und bevorzugten Beispiele für L⁵, L⁶, L⁷ und L⁸ sind dieselben wie für L¹, L², L³ und L⁴. Mindestens einer (d. h. einer, zwei, drei oder alle) der Reste L⁵, L⁶, L⁷ und L⁸ ist der vorstehend beschriebene, durch Formel (2) oder (3) koordinierende Rest. Beispiele für die vorstehend beschriebenen, durch Formel (6) dargestellten mehrzähnigen Liganden können die vorstehend beschriebenen, durch die Formeln (B-1) bis (B-6) und (B-9) bis (B-13) dargestellten Liganden einschließen.
In noch einer weiteren Ausführungsform wird der mehrzähnige Ligand durch die folgende Formel (7) dargestellt. [Chemische Formel 22]
R¹⁰ bedeutet einen zweiwertigen Rest. Der zweiwertige Rest für R¹⁰ ist derselbe wie der vorstehend beschriebene zweiwertige Rest für R⁹. Die spezifischen Beispiele und bevorzugten Beispiele für R¹⁰ sind dieselben wie vorstehend beschrieben für R⁹.
R¹¹, R¹², R¹³ und R¹⁴ bedeuten jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder einen Substituenten. Die Substituenten für R¹¹, R¹², R¹³ und R¹⁴ sind dieselben wie die vorstehend beschriebenen Substituenten für R⁶. Die spezifischen Beispiele und bevorzugten Beispiele für R¹¹, R¹², R¹³ und R¹⁴ sind dieselben wie vorstehend beschrieben für R⁶. Beispiele für die durch Formel (7) dargestellten mehrzähnigen Liganden können die vorstehend beschriebenen, durch die Formeln (B-1) bis (B-3) und (B-9) bis (B-13) dargestellten Liganden einschließen.
Der Metallkomplex der vorliegenden Erfindung kann aus der durch die folgende Zusammensetzungsformel (8) dargestellten Zusammensetzung gebildet werden. [Chemische Formel 23]
In der Formel (8) bedeutet R¹⁵ einen zweiwertigen Rest. Der zweiwertige Rest für R¹⁵ ist derselbe wie der vorstehend beschriebene zweiwertige Rest für R⁹. Die spezifischen Beispiele und bevorzugten Beispiele für R¹⁵ sind dieselben wie vorstehend beschrieben für R⁹.
R¹⁶, R¹⁷, R¹⁸ und R¹⁹ bedeuten jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder einen zweiwertigen Rest. Die zweiwertigen Reste für R¹⁶, R¹⁷, R¹⁸ und R¹⁹ sind dieselben wie der vorstehend für R⁶ beschriebene zweiwertige Rest. Die spezifischen Beispiele und bevorzugten Beispiele für R¹⁶, R¹⁷, R¹⁸ und R¹⁹ sind dieselben wie vorstehend beschrieben für R⁶.
M bedeutet ein Ion eines Metalls, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cer, Praseodym, Ytterbium und Lutetium.
X bedeutet ein Gegenion. Das Gegenion ist dasselbe wie vorstehend beschrieben. m ist eine ganze Zahl von 0 bis 4. m ist vorzugsweise eine ganze Zahl von 0 bis 3 und stärker bevorzugt 0 oder 1.
L bedeutet einen Liganden mit einer Zähnigkeit von 4 oder weniger. Der Ligand mit einer Zähnigkeit von 4 oder weniger ist derselbe wie vorstehend beschrieben. n ist eine ganze Zahl von 0 oder mehr. n ist vorzugsweise eine ganze Zahl von 0 bis 6 und stärker bevorzugt eine ganze Zahl von 0 bis 3.
Genauer gesagt kann der Metallkomplex der vorliegenden Erfindung aus der durch die folgenden Formeln (C-1) bis (C-13) dargestellten Zusammensetzung gebildet werden. [Chemische Formel 24]
[Chemische Formel 25]
[Chemische Formel 26]
[Chemische Formel 27]
[Chemische Formel 28]
<Verfahren zur Herstellung des Metallkomplexes>
Der Metallkomplex der vorliegenden Erfindung kann leicht erhalten werden, indem ein mehrzähniger Ligand und ein Metallsalz (beispielsweise Cer(III)chlorid oder Cer(III)trifluormethansulfonat) bei Zimmertemperatur in einem Lösungsmittel (beispielsweise Dichlormethan oder Acetonitril) gemischt werden und der erhaltene Niederschlag gesammelt wird oder das Lösungsmittel in der erhaltenen Lösung verdampft wird.
Wenn das vorstehende Mischen durchgeführt wird, kann, um den mehrzähnigen Liganden und Metallkomplex in dem Lösungsmittel einheitlich zu lösen oder Rühren zu erleichtern, falls die Viskosität der Lösung hoch ist, ein Lösungsmittel auf Wasserbasis, wie ein Puffer, oder ein organisches Lösungsmittel verwendet werden und ein organisches Lösungsmittel wird bevorzugt.
Beispiele für das organische Lösungsmittel können ein Nitril-Lösungsmittel, wie Acetonitril und Benzonitril, ein chloriertes Lösungsmittel, wie Chloroform, Methylenchlorid, 1,2-Dichlorethan, 1,1,2-Trichlorethan, Chlorbenzol und o-Dichlorbenzol, ein Ether-Lösungsmittel, wie Tetrahydrofuran und Dioxan, ein aromatisches Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, wie Toluol und Xylol, ein aliphatisches Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, wie Cyclohexan, Methylcyclohexan, n-Pentan, n-Hexan, n-Heptan, n-Octan, n-Nonan und n-Decan, ein Keton-Lösungsmittel, wie Aceton, Methylethylketon und Cyclohexanon, ein Ester-Lösungsmittel, wie Ethylacetat, Butylacetat und Ethylcellosolveacetat, ein mehrwertiges Alkohol-Lösungsmittel und Derivate davon, wie Ethylenglykol, Ethylenglykolmonobutylether, Ethylenglykolmonoethylether, Ethylenglykolmonomethylether, Dimethoxyethan, Propylenglykol, Diethoxymethan, Triethylenglykolmonoethylether, Glycerin und 1,2-Hexandiol, ein Alkohol-Lösungsmittel, wie Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol und Cyclohexanol, ein Sulfoxid-Lösungsmittel, wie Dimethylsulfoxid, und ein Amid-Lösungsmittel, wie N-Methyl-2-pyrrolidon und N,N-Dimethylformamid, einschließen. Eine Art dieser organischen Lösungsmittel kann verwendet werden oder zwei oder mehr Arten können zusammen verwendet werden.
<Zusammensetzung>
Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst den Metallkomplex der vorliegenden Erfindung und ein ladungstransportierendes Material. Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist eine Flüssigkeit oder ein Feststoff.
Das ladungstransportierende Material bezieht sich auf ein Material, das für das Transportieren einer Ladung in einer Vorrichtung, wie eine organische EL-Vorrichtung, verantwortlich sein kann und Beispiele für das ladungstransportierende Material können ein löchertransportierendes Material und ein elektronentransportierendes Material einschließen. Das ladungstransportierende Material kann ein beliebiges aus einer niedermolekularen Verbindung oder einer makromolekularen Verbindung oder einem Oligomer sein. Die makromolekulare Verbindung oder das Oligomer ist vorzugsweise konjugiert.
Als das löchertransportierende Material können Materialien, die als löchertransportierende Materialien für organische EL-Vorrichtungen bekannt sind, verwendet werden, was ein Fluoren und Derivate davon, ein aromatisches Amin und Derivate davon, Carbazolderivate und Polyparaphenylenderivate einschließt. Als das elektronentransportierende Material können Materialien, die als elektronentransportierende Materialien für organische EL-Vorrichtungen bekannt sind, verwendet werden, was Oxadiazolderivate, Anthrachinodimethan und Derivate davon, Benzochinon und Derivate davon, Naphthochinon und Derivate davon, Anthrachinon und Derivate davon, Tetracyanoanthrachinodimethan und Derivate davon, Fluorenonderivate, Diphenyldicyanoethylen und Derivate davon, Diphenochinonderivate und 8-Hydroxychinolin und Metallkomplexe von Derivaten davon einschließt.
Eine Art des in der Zusammensetzung umfassten Metallkomplexes der vorliegenden Erfindung kann verwendet werden oder zwei oder mehr Arten davon können zusammen verwendet werden. Der Gehalt des Metallkomplexes in der Zusammensetzung beträgt vorzugsweise, bezogen auf 100 Massenteile des ladungstransportierenden Materials, 0,01 bis 80 Massenteile und stärker bevorzugt 0,1 bis 60 Massenteile. Falls der Gehalt des Metallkomplexes weniger als diese Untergrenze beträgt, ist es in der Regel schwierig, ausreichende Lichtemission von dem Metallkomplex zu erhalten. Auf der anderen Seite schwächt sich in der Regel, falls der Gehalt die vorstehende Obergrenze übersteigt, die Emissionsintensität von dem Metallkomplex ab und es ist in der Regel schwieriger, einen einheitlichen Film während der Dünnfilmbildung zu bilden.
<Organischer Dünnfilm>
Der organische Dünnfilm der vorliegenden Erfindung verwendet den Metallkomplex der vorliegenden Erfindung oder die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung. Der organische Dünnfilm der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise durch ein gegebenes Filmbildungsverfahren gebildet werden, das die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung in einem flüssigen Zustand verwendet. Beispiele für den organischen Dünnfilm der vorliegenden Erfindung können einen Licht emittierenden Dünnfilm, einen leitfähigen Dünnfilm und einen organischen Halbleiterdünnfilm einschließen. Die Dicke des Dünnfilms beträgt vorzugsweise 1 bis 500 nm und stärker bevorzugt 5 bis 200 nm.
<Vorrichtung>
Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet den Metallkomplex der vorliegenden Erfindung, die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung oder den organischen Dünnfilm der vorliegenden Erfindung. Beispiele für die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung können eine Licht emittierende Vorrichtung, eine schaltende Vorrichtung und eine photovoltaische Vorrichtung einschließen, welche eine funktionale Schicht aufweisen, die die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung oder den organischen Dünnfilm der vorliegenden Erfindung umfasst. Beispiele für die Vorrichtung schließen eine Vorrichtung ein, die eine positive Elektrode, eine funktionale Schicht, umfassend den Metallkomplex der vorliegenden Erfindung oder die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung, welche(r) auf dieser positiven Elektrode angeordnet ist, und eine negative Elektrode, welche auf dieser funktionalen Schicht angeordnet ist, einschließt. Genauer gesagt schließt ein Beispiel für die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung ein, die eine positive Elektrode, den organischen Dünnfilm der vorliegenden Erfindung, der eine funktionale Schicht ist, die auf dieser positiven Elektrode angeordnet ist, und eine negative Elektrode, die auf diesem organischen Dünnfilm angeordnet ist, einschließt. Die funktionale Schicht bezieht sich auf eine Schicht mit einer photoelektrischen Funktion, das heißt einen Dünnfilm mit einer Licht emittierenden Eigenschaft, einer Leitfähigkeit und einer photovoltaischen Funktion. Deshalb entspricht, wenn die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung eine Licht emittierende Vorrichtung ist, der organische Dünnfilm, der den Metallkomplex der vorliegenden Erfindung oder die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet, der Licht emittierenden Schicht.
Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung kann ferner eine ladungstransportierende Schicht oder eine ladungsblockierende Schicht zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode einschließen. Die ladungstransportierende Schicht ist eine löchertransportierende Schicht oder eine elektronentransportierende Schicht. Die löchertransportierende Schicht bezieht sich auf eine Schicht, die eine Funktion zum Transportieren von Löchern aufweist. Die elektronentransportierende Schicht bezieht sich auf eine Schicht, die eine Funktion zum Transportieren von Elektronen aufweist. Ferner bezieht sich die ladungsblockierende Schicht auf eine löcherblockierende Schicht oder eine elektronenblockierende Schicht. Die löcherblockierende Schicht bezieht sich auf eine Schicht, die eine Funktion zum Transportieren von Elektronen und Einfangen von Löchern, transportiert von der positiven Elektrode weg, aufweist. Die elektronenblockierende Schicht bezieht sich auf eine Schicht, die eine Funktion zum Transportieren von Löchern und Einfangen von Elektronen, transportiert von der negativen Elektrode weg, aufweist.
Beispiele für die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung können eine Vorrichtung, die eine elektronentransportierende Schicht oder eine löcherblockierende Schicht zwischen einer negativen Elektrode und einer Licht emittierenden Schicht einschließt, eine Vorrichtung, die eine löchertransportierende Schicht oder eine elektronenblockierende Schicht zwischen einer positiven Elektrode und einer Licht emittierenden Schicht einschließt, und eine Vorrichtung, die eine elektronentransportierende Schicht oder eine löcherblockierende Schicht zwischen einer negativen Elektrode und einer Licht emittierenden Schicht einschließt und eine löchertransportierende Schicht oder eine elektronenblockierende Schicht zwischen einer positiven Elektrode und der Licht emittierenden Schicht einschließt, einschließen.
Spezifische Strukturen der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung werden nachstehend aufgeführt. Hier bedeutet das Symbol „/” die Tatsache, dass entsprechende Schichten auf beiden Seiten des „/” zueinander benachbart gestapelt sind. Nachstehend gilt Gleiches.

a) positive Elektrode/(Ladungsinjektionsschicht)/Licht emittierende Schicht/(Ladungsinjektionsschicht)/negative Elektrode
b) positive Elektrode/(Ladungsinjektionsschicht)/löchertransportierende Schicht/Licht emittierende Schicht/(Ladungsinjektionsschicht)/negative Elektrode
c) positive Elektrode/(Ladungsinjektionsschicht)/Licht emittierende Schicht/elektronentransportierende Schicht/(Ladungsinjektionsschicht)/negative Elektrode
d) positive Elektrode/(Ladungsinjektionsschicht)/löchertransportierende Schicht/Licht emittierende Schicht/elektronentransportierende Schicht/(Ladungsinjektionsschicht)/negative Elektrode

Ferner können in der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zwei oder mehr Schichten der Licht emittierenden Schicht, löchertransportierenden Schicht und elektronentransportierenden Schicht jeweils unabhängig bereitgestellt werden.
Von den ladungstransportierenden Schichten (löchertransportierende Schicht und elektronentransportierende Schicht), die benachbart zu einer Elektrode angeordnet sind, kann eine ladungstransportierende Schicht mit einer Funktion zum Verbessern einer Ladungsinjektionseffektivität aus der Elektrode und einer Wirkung zum Verringern einer Betriebsspannung der Vorrichtung im Allgemeinen als eine Ladungsinjektionsschicht (Löcherinjektionsschicht und Elektroneninjektionsschicht) bezeichnet werden. Beispiele für Vorrichtungen mit einer Ladungsinjektionsschicht können eine Vorrichtung, die eine Ladungsinjektionsschicht benachbart zu der negativen Elektrode einschließt, und eine Vorrichtung, die eine Ladungsinjektionsschicht benachbart zu der positiven Elektrode einschließt, einschließen.
In der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung kann eine Isolierschicht mit einer Dicke von 2 nm oder weniger benachbart zu einer Elektrode bereitgestellt werden, damit die Haftung an der Elektrode verbessert wird oder die Ladungsinjektion aus der Elektrode verbessert wird. Beispiele für das Material, das für die Isolierschicht verwendet wird, können ein Metallfluorid, ein Metalloxid und ein organisches isolierendes Material einschließen. Beispiele für die Vorrichtungen mit einer Isolierschicht mit einer Dicke von 2 nm oder weniger können eine Vorrichtung, die eine Isolierschicht benachbart zu der negativen Elektrode einschließt, und eine Vorrichtung, die eine Isolierschicht benachbart zu der positiven Elektrode einschließt, einschließen.
Um Grenzflächenhaftung zu verbessern und Schichtenvermischung zu verhindern kann die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ferner mit einer Pufferschicht mit einer mittleren Filmdicke von 2 nm oder weniger zwischen einer Elektrode und der Licht emittierenden Schicht benachbart zu der Elektrode oder an der Grenzfläche zwischen der elektronentransportierenden Schicht und der Licht emittierenden Schicht bereitgestellt werden.
Die entsprechenden Schichten in der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung werden nun beschrieben werden.
(Licht emittierende Schicht)
Die vorstehend beschriebene Licht emittierende Schicht kann eine Schicht sein, welche den Metallkomplex der vorliegenden Erfindung oder die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet. Mit anderen Worten, sie kann der organische Dünnfilm der vorliegenden Erfindung sein. Die Licht emittierende Schicht kann aus einer einzigen Schicht oder aus einer Vielzahl von Schichten gebildet werden. Ebenso kann die Licht emittierende Schicht aus lediglich dem Metallkomplex oder der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung gebildet werden oder kann aus einem Gemisch gebildet werden, das ein weiteres Licht emittierendes Material außer dem Metallkomplex oder der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst. Die Licht emittierende Schicht kann ferner mindestens eine Schicht, umfassend den Metallkomplex oder die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung, einschließen. Beispiele für das weitere Licht emittierende Material, das in der Licht emittierenden Schicht umfasst sein kann, können Naphthalinderivate, Anthracen und Derivate davon, Perylen und Derivate davon, Pigmente, wie Polymethin-, Xanthen-, Cumarin- und Cyaninpigmente, 8-Hydroxychinolin und Metallkomplexe von Derivaten davon, aromatische Amine, Tetraphenylcyclopentadien und Derivate davon und Tetraphenylbutadien und Derivate davon einschließen.
(Löchertransportierende Schicht)
Beispiele für das Material, das für die löchertransportierende Schicht verwendet wird, können die Verbindungen, beschrieben in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nrn. Sho. 63-70257 , Sho. 63-175860 , Hei. 2-135359 , Hei. 2-135361 , Hei. 2-209988 , Hei. 3-37992 und Hei. 3-152184 , einschließen. Genauer gesagt schließen Beispiele für dieses Material Polyvinylcarbazol und Derivate davon, Polysilan und Derivate davon, Polysiloxanderivate mit einem Rest einer aromatischen Aminverbindung an einer Seitenkette oder einer Hauptkette, Pyrazolinderivate, Arylaminderivate, Stilbenderivate, Triphenyldiaminderivate, Polyanilin und Derivate davon, Polyaminophen und Derivate davon, Polypyrrol und Derivate davon, Poly(p-phenylenvinylen) und Derivate davon und Poly(2,5-thienylenvinylen) und Derivate davon ein.
Die Dicke der löchertransportierenden Schicht wird in passender Weise so festgelegt, dass ein Licht emittierender Wirkungsgrad oder photoelektrischer Wirkungsgrad und eine Betriebsspannung geeignete Werte sind. Auch wenn der optimale Wert von den verwendeten Materialien abhängt, ist eine Dicke, bei der sich Nadellöcher nicht bilden, notwendig. Falls die Dicke der löchertransportierenden Schicht zu dick ist, nimmt in der Regel die Betriebsspannung der Vorrichtung zu. Deshalb beträgt die Dicke der löchertransportierenden Schicht vorzugsweise 1 nm bis 1 μm, stärker bevorzugt 2 bis 500 nm und besonders vorzugsweise 5 bis 200 nm.
(Elektronentransportierende Schicht)
Beispiele für das Material, das für die elektronentransportierende Schicht verwendet wird, können die Verbindungen, beschrieben in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nrn. Sho. 63-70257 , Sho. 63-175860 , Hei. 2-135359 , Hei. 2-135361 , Hei. 2-209988 , Hei. 3-37992 und Hei. 3-152184 , einschließen. Genauer gesagt schließen Beispiele für dieses Material Oxadiazolderivate, Anthrachinodimethan und Derivate davon, Benzochinon und Derivate davon, Naphthochinon und Derivate davon, Anthrachinon und Derivate davon, Tetracyanoanthrachinodimethan und Derivate davon, Fluorenonderivate, Diphenyldicyanoethylen und Derivate davon, Diphenochinonderivate, 8-Hydroxychinolin und Metallkomplexe von Derivaten davon, Polychinolin und Derivate davon, Polychinoxalin und Derivate davon und Polyfluoren und Derivate davon ein.
Die Dicke der elektronentransportierenden Schicht wird in passender Weise so festgelegt, dass ein Licht emittierender Wirkungsgrad oder photoelektrischer Wirkungsgrad und eine Betriebsspannung geeignete Werte sind. Auch wenn der optimale Wert von den verwendeten Materialien abhängt, ist eine Dicke, bei der sich Nadellöcher nicht bilden, notwendig. Falls die Dicke der elektronentransportierenden Schicht zu dick ist, nimmt in der Regel die Betriebsspannung der Vorrichtung zu. Deshalb beträgt die Dicke der elektronentransportierenden Schicht vorzugsweise 1 nm bis 1 μm, stärker bevorzugt 2 bis 500 nm und besonders vorzugsweise 5 bis 200 nm.
(Substrat)
Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wird üblicherweise unter Verwendung eines Substrats gebildet. Eine Elektrode wird auf einer Oberfläche des Substrats gebildet und die entsprechenden Schichten der Vorrichtung werden auf der anderen Oberfläche des Substrats gebildet. Das Substrat, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist ein Substrat, das sich während der Bildung der Elektroden und der entsprechenden Schichten nicht chemisch verändert. Beispiele für dieses Substrat können Substrate, die aus Glas, Kunststoff, Polymerfilm und Silicium gebildet werden, einschließen. Falls das Substrat nicht transparent ist, wird es bevorzugt, eine transparente oder durchscheinende Elektrode als die gegenüber liegende Elektrode zu bilden.
(Elektroden)
Im Allgemeinen wird es bevorzugt, dass mindestens eine aus der positiven Elektrode und der negativen Elektrode transparent oder durchscheinend ist und dass die positive Elektrode transparent oder durchscheinend ist. Ferner kann, falls die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung eine photovoltaische Vorrichtung ist, mindestens eine aus der negativen Elektrode und der positiven Elektrode in einer Kammform gebildet werden. In diesem Fall sind die Elektroden, auch wenn sie nicht transparent sein können, vorzugsweise transparent oder durchscheinend.
Beispiele für das Material, das für die positive Elektrode verwendet wird, können einen leitfähigen Metalloxidfilm und einen durchscheinenden Metalldünnfilm einschließen. Genauer gesagt schließen Beispiele für dieses Material Indiumoxid, Zinkoxid, Zinnoxid und Verbundstoffe davon (Indium-Zinn-Oxid (ITO), Indium-Zink-Oxid usw.), Antimon-Zinn-Oxid, NESA, Gold, Platin, Silber und Kupfer ein. Unter diesen werden ITO, Indium-Zink-Oxid und Zinnoxid bevorzugt. Ferner kann ein organischer transparenter leitfähiger Film für die positive Elektrode verwendet werden, was Polyanilin und Derivate davon und Polyaminophen und Derivate davon einschließt.
Beispiele für das Verfahren zur Bildung der positiven Elektrode können ein Vakuumabscheidungsverfahren, ein Sputterverfahren, ein Ionenplattierungsverfahren und ein Plattierungsverfahren einschließen.
Die Dicke der positiven Elektrode kann in passender Weise unter Berücksichtigung von Lichtdurchlässigkeit und elektrischer Leitfähigkeit festgelegt werden. Beispielsweise beträgt sie vorzugsweise 10 nm bis 10 μm, stärker bevorzugt 20 nm bis 1 μm und besonders vorzugsweise 50 bis 500 nm.
Das Material, das für die negative Elektrode verwendet wird, weist vorzugsweise eine kleine Austrittsarbeit auf. Beispiele für dieses Material können Metalle, wie Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Cäsium, Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, Aluminium, Scandium, Vanadium, Zink, Yttrium, Indium, Cer, Samarium, Europium, Terbium und Ytterbium; eine Legierung aus zwei oder mehr dieser Metalle; eine Legierung aus einem oder mehr dieser Metalle und einem oder mehr aus Gold, Silber, Platin, Kupfer, Mangan, Titan, Cobalt, Nickel, Wolfram und Zinn; Graphit; und interkalierte Graphitverbindungen einschließen. Beispiele für die vorstehend beschriebenen Legierungen können eine Magnesium-Silber-Legierung, eine Magnesium-Indium-Legierung, eine Magnesium-Aluminium-Legierung, eine Indium-Silber-Legierung, eine Lithium-Aluminium-Legierung, eine Lithium-Magnesium-Legierung, eine Lithhim-Indium-Legierung und eine Calcium-Aluminium-Legierung einschließen.
Beispiele für das Verfahren zur Bildung der positiven Elektrode und der negativen Elektrode können ein Vakuumabscheidungsverfahren, ein Sputterverfahren und ein Verfahren des Laminierens durch thermisches Kompressionsbinden eines Metalldünnfilms einschließen. Ferner kann auch eine negative Elektrode mit einer Schichtstruktur aus zwei oder mehr Schichten gebildet werden.
Die Dicke der negativen Elektrode kann in passender Weise unter Berücksichtigung von elektrischer Leitfähigkeit und Dauerhaftigkeit festgelegt werden. Sie beträgt vorzugsweise 10 nm bis 10 μm, stärker bevorzugt 20 nm bis 1 μm und besonders vorzugsweise 50 bis 500 nm.
Ferner kann eine Schicht, die aus leitfähigen Polymeren gebildet wird, oder eine Schicht mit einer mittleren Dicke von 2 nm oder weniger, die aus einem Metalloxid, einem Metallfluorid, einem organischen isolierenden Material oder dergleichen gebildet wird, zwischen der negativen Elektrode und der organischen Materialschicht bereitgestellt werden.
(Schutzschicht)
In der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung kann eine Schutzschicht und/oder Schutzhülle, welche die Vorrichtung schützt, nach der Bildung der negativen Elektrode gebildet werden, um die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung von außen zu schützen, so dass langzeitige Verwendung ermöglicht wird.
Beispiele für das Material, das für eine solche Schutzschicht verwendet wird, können eine makromolekulare Verbindung, ein Metalloxid, ein Metallfluorid und ein Metallborid einschließen. Beispiele für die Schutzhülle können eine Glasplatte und eine Kunststofffolie, deren Oberfläche einer Behandlung für geringe Wasserdurchlässigkeit unterzogen wurde, einschließen. Unter diesen wird es bevorzugt, die Vorrichtung abzudichten, indem eine Schutzhülle und die Vorrichtung durch Verwenden eines wärmehärtbaren Harzes oder eines strahlungshärtbaren Harzes laminiert werden.
(Ladungsinjektionsschicht)
Beispiele für die Ladungsinjektionsschicht können eine Schicht, die ein leitfähiges Polymer einschließt, eine Schicht, die ein Material enthält, das ein Ionisierungspotential mit einem Wert zwischen demjenigen des Materials für die positive Elektrode und des Materials für den Löchertransport, das in der löchertransportierenden Schicht umfasst ist (wenn sie zwischen der positiven Elektrode und der löchertransportierenden Schicht bereitgestellt wird), aufweist, und eine Schicht, die ein Material enthält, das eine Elektronenaffinität mit einem Wert zwischen demjenigen des Materials für die negative Elektrode und des Materials für den Elektronentransport, welches in der elektronentransportierenden Schicht eingeschlossen ist (wenn sie zwischen der negativen Elektrode und der elektronentransportierenden Schicht bereitgestellt wird), aufweist, einschließen.
Das Material, das in der Elektroneninjektionsschicht verwendet wird, kann auf der Grundlage der Beziehung zu den Materialien in den Elektroden und benachbarten Schichten ausgewählt werden. Genauer gesagt können Beispiele für dieses Material Polyanilin und Derivate davon, Polyaminophen und Derivate davon, Polypyrrol und Derivate davon, Polyphenylenvinylen und Derivat davon, Polythienylenvinylen und Derivate davon, Polychinolin und Derivate davon, Polychinoxalin und Derivate davon, leitfähige Polymere, wie Polymere mit einer aromatischen Aminstruktur an einer Hauptkette oder einer Seitenkette, Metallphthalocyanine (Kupferphthalocyanin usw.) und Kohlenstoff einschließen.
Die Dicke der Ladungsinjektionsschicht beträgt vorzugsweise 1 nm bis 100 nm und stärker bevorzugt 2 nm bis 50 nm.
Falls die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung eine Licht emittierende Vorrichtung ist, kann eine solche Licht emittierende Vorrichtung als eine Oberflächenlichtquelle, eine Hintergrundbeleuchtung für einen Segmentanzeigeapparat, einen Punktmatrixanzeigeapparat oder einen Füssigkristallanzeigeapparat oder eine Lichtquelle verwendet werden.
Um eine Oberflächenemission unter Verwendung dieser Licht emittierenden Vorrichtung zu erhalten, können eine planare positive Elektrode und negative Elektrode übereinander gelagert angeordnet werden. Ferner schließen Beispiele für Verfahren, die verwendet werden können, um eine gemusterte Emission zu erhalten, ein Verfahren des Montierens einer Maske, versehen mit einem gemusterten Fenster, auf der Oberfläche einer Oberflächenlicht emittierenden Vorrichtung, ein Verfahren des Bildens eines Anteils, der im Wesentlichen nicht. Licht emittiert, durch Bilden der organischen Schicht, dass sie viel dicker ist, und ein Verfahren des Bildens von einer aus der positiven Elektrode und der negativen Elektrode oder beiden in einem Muster ein. Durch Bilden eines Musters mit beliebigen dieser Verfahren und Anordnen einiger der Elektroden, so dass sie unabhängig an- und abgeschaltet werden können, kann eine Segmentanzeigevorrichtung erhalten werden, die in der Lage ist, Zahlen, Buchstaben und einfache Symbole anzuzeigen. Ferner kann eine Punktmatrixanzeigevorrichtung erhalten werden, indem die positive Elektrode und die negative Elektrode in einem streifenförmigen Muster senkrecht zueinander angeordnet werden.
In der Punktmatrixanzeigevorrichtung kann eine Teilfarbanzeige oder eine Vielfarbanzeige erreicht werden, indem Licht emittierende Materialien in einer Vielzahl von unterschiedlichen Emissionsfarben beschichtet werden oder indem ein Farbfilter oder ein Lichtumwandlungsfilter verwendet wird. Ferner kann die Punktmatrixanzeigevorrichtung passiv angesteuert werden oder sogar aktiv angesteuert werden, indem sie mit einem TFT und dergleichen kombiniert wird. Diese Anzeigevorrichtungen können in einem Anzeigeapparat für einen Computer, einen Fernseher, ein tragbares Terminal, ein Mobiltelephon, ein Autonavigationssystem, einen Sucher einer Videokamera und dergleichen verwendet werden.
Die Oberflächenlicht emittierende Vorrichtung ist eine von selbst Licht emittierende Vorrichtung vom Dünnfilmtyp, welche vorzugsweise als eine Oberflächenlichtquelle für eine Hintergrundbeleuchtung eines Flüssigkristallanzeigeapparats oder eine planare Beleuchtungslichtquelle verwendet werden kann. Ferner kann, indem ein flexibles Substrat verwendet wird, diese Licht emittierende Vorrichtung auch als eine gekrümmte Lichtquelle oder ein gekrümmter Anzeigeapparat verwendet werden.
Falls die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung eine schaltende Vorrichtung ist, kann diese schaltende Vorrichtung in einem Flassigkristallanzeigeapparat mit einem Aktivmatrixansteuerungsschaltkreis verwendet werden.
Falls die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung eine photovoltaische Vorrichtung ist, kann diese photovoltaische Vorrichtung in einer Solarzelle verwendet werden.
Da der Metallkomplex der vorliegenden Erfindung als ein magnetisches Material verwendbar ist, ist der Metallkomplex auch als eine biologische Sonde und ein Kontrastmittel verwendbar. Ferner ist der Metallkomplex der vorliegenden Erfindung als ein Material, wie ein Zusatzstoff, ein Modifikationsmittel und ein Katalysator, verwendbar.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird nun ausführlicher mit den folgenden Beispielen beschrieben werden.
Das UV-Vis-Absorptionsspektrum wurde durch Messen mit einem Absorptionsspektrophotometer (Cary 5E, hergestellt von Varian) bestimmt. Das Emissionsspektrum wurde mit einem Spektrophotofluorometer (Handelsname: FP-6500, hergestellt von Jasco Corporation) bei einer Anregungswellenlänge von 389 nm gemessen. Die Emissionsquantenausbeute wurde durch Vergleichen mit der Emissionsquantenausbeute (55%) für 1N wässrige Schwefelsäurelösung von Chininsulfat als einer Standardprobe berechnet. Die Anregungslebensdauer wurde als die Anregungslebensdauer bei einer Emissionspeakwellenlänge des Emissionsspektrums bestimmt, wie aus einem Spektrophotofluorometer (Handelsname: Fluorolog-Tau3, hergestellt von JOBJNYVON-SPEX) erhalten.
<Synthesebeispiel 1>
Der vorstehend beschriebene, durch Formel (B-1) dargestellte Ligand wurde gemäß der Beschreibung in Journal of American Chemical Society 106, 4765 bis 4772 (1984), synthetisiert. Ein Gemisch aus 1,2-Diaminobenzol und 2-Hydroxy-1,3-diaminopropantetraessigsäure wurde durch Erhitzen auf 170 bis 180°C 1 Stunde lang umgesetzt. Dann wurden das resultierende Produkt und Ethylbromid 2 Tage lang in Tetrahydrofuranlösung in Gegenwart von Natriumhydroxid belassen, um den vorstehend beschriebenen, durch Formel (B-1) dargestellten Liganden zu erhalten.
<Synthesebeispiel 2>
Der vorstehend beschriebene, durch Formel (B-2) dargestellte Ligand wurde gemäß der Beschreibung in Journal of American Chemical Society 109, 5227 bis 5233 (1987), synthetisiert. Ein Gemisch aus 1,2-Diaminobenzol und 2-Hydroxy-1,3-diaminopropantetraessigsäure wurde durch Erhitzen auf 170 bis 180°C 1 Stunde lang umgesetzt, um den vorstehend beschriebenen, durch Formel (B-2) dargestellten Liganden zu erhalten.
<Synthesebeispiel 3>
Der vorstehend beschriebene, durch Formel (B-9) dargestellte Ligand wurde gemäß der Beschreibung in Journal of American Chemical Society 104, 3607 bis 3617 (1982) und in Tetrahedron Letters, 29, 3033 bis 3036, synthetisiert. Ein Gemisch aus 1,2-Diaminobenzol, Ethylendiamintetraessigsäure und Ethylenglykol wurde durch Erhitzen auf 200°C 22 Stunden lang umgesetzt. Dann wurden das resultierende Produkt und 1-Brompropan 3 Stunden lang in Dimethylsulfoxidlösung bei Zimmertemperatur in Gegenwart von Kaliumhydroxid umgesetzt, um den vorstehend beschriebenen, durch Formel (B-9) dargestellten Liganden zu erhalten.
<Synthesebeispiel 4>
Der vorstehend beschriebene, durch Formel (B-10) dargestellte Ligand wurde gemäß der Beschreibung in Journal of American Chemical Society 104, 3607 bis 3617 (1982) und in Tetrahedron Letters, 29, 3033 bis 3036, synthetisiert. Ein Gemisch aus 1,2-Diaminobenzol, 1,3-Propan-N,N,N',N'-tetraessigsäure und Ethylenglykol wurde durch Erhitzen auf 200°C 22 Stunden lang umgesetzt. Dann wurden das resultierende Produkt und 1-Brompropan 3 Stunden lang in Dimethylsulfoxidlösung bei Zimmertemperatur in Gegenwart von Kaliumhydroxid umgesetzt, um den vorstehend beschriebenen, durch Formel (B-10) dargestellten Liganden zu erhalten.
<Synthesebeispiel 5>
Der vorstehend beschriebene, durch Formel (B-11) dargestellte Ligand wurde gemäß der Beschreibung in Journal of American Chemical Society, Dalton Transactions, 2579 bis 2593 (1987), und in Tetrahedron Letters, 29, 3033 bis 3036, synthetisiert. Ein Gemisch aus 1,2-Diaminobenzol und Ethylenglykolbis(2-aminoethylether)-N,N,N',N'-tetraessigsäure wurde durch Erhitzen auf 180°C 4 Stunden lang umgesetzt. Dann wurden das resultierende Produkt und 1-Brompropan 1,5 Stunden lang in Dimethylsulfoxidlösung bei Zimmertemperatur in Gegenwart von Kaliumhydroxid umgesetzt, um den vorstehend beschriebenen, durch Formel (B-11) dargestellten Liganden zu erhalten.
<Synthesebeispiel 6>
Der vorstehend beschriebene, durch, Formel (B-12) dargestellte Ligand wurde gemäß der Beschreibung in Journal of American Chemical Society, Dalton Transactions, 2579 bis 2593 (1987), synthetisiert. Ein Gemisch aus 1,2-Diaminobenzol und trans-1,2-Cyclohexandiamin-N,N,N',N'-tetraessigsäure wurde durch Erhitzen auf 180°C 3 Stunden lang umgesetzt, um den vorstehend beschriebenen, durch Formel (B-12) dargestellten Liganden zu erhalten.
<Synthesebeispiel 7>
Der vorstehend beschriebene, durch Formel (B-13) dargestellte Ligand wurde gemäß der Beschreibung in Journal of American Chemical Society, Dalton Transactions, 2579 bis 2593 (1987), und in Tetrahedron Letters, 29, 3033 bis 3036, synthetisiert. Ein Gemisch aus 1,2-Diaminobenzol und trans-1,2-Cyclohexandiamin-N,N,N',N'-tetraessigsäure wurde durch Erhitzen auf 180°C 3 Stunden lang umgesetzt. Dann wurden das resultierende Produkt und 1-Brompropan 3 Stunden lang in Dimethylsulfoxidlösung bei Zimmertemperatur in Gegenwart von Kaliumhydroxid umgesetzt, um den vorstehend beschriebenen, durch Formel (B-13) dargestellten Liganden zu erhalten.
<Beispiel 1>
Der vorstehend beschriebene, durch Formel (B-1) dargestellte Ligand (500 mg, 0,692 mmol) und Certrifluormethansulfonat (406 mg, 0,692 mmol) wurden in einen Kolben eingefüllt. Dann wurde 1 mL Acetonitril dazugegeben und gelöst. Die gemischte Lösung wurde 30 Minuten lang bei Zimmertemperatur gerührt und das Lösungsmittel wurde dann im Vakuum verdampft. Der Rückstand wurde in 10 mL Dichlormethan gelöst. Dazu wurde 15 mL Diethylether gegeben, während kräftig gerührt wurde, um einen Niederschlag zu erhalten. Der erhaltene Niederschlag wurde gesammelt und im Vakuum getrocknet, um den vorstehend beschriebenen, durch Zusammensetzungsformel (C-1) dargestellten Metallkomplex (nachstehend „Metallkomplex (C-1)”) zu erhalten. Die gesammelte Menge betrug 501 mg (Ausbeute 55%).
Elementaranalyse: Gefunden (%) C: 40,75; H: 4,04; N: 10,34; S: 7,63; F: 12,92; Ce: 9,62; Ber. für C₄₆H₅₆CeF₉N₁₀O₁₃S₃(%) C: 40,50; H: 4,14; N: 10,27; S: 7,05; F: 12,53; Ce: 10,27
Der Metallkomplex (C-1) emittierte eine wasserblaue Farbe im Zustand von festem Pulver und im Zustand einer Lösung (Acetonitril, Ethanol und Methanol) unter ultravioletter Anregung (365 nm).
Das Emissionsspektrum in Acetonitril wies einen Peak bei 434 nm auf, die Emissionsquantenausbeute betrug 17% und die Anregungslebensdauer betrug 33,0 ns.
<Beispiel 2>
Der vorstehend beschriebene, durch Formel (B-2) dargestellte Ligand (500 mg, 0,819 mmol) und Certrifluormethansulfonat (481 mg, 0,819 mmol) wurden in einen Kolben eingefüllt. Dann wurde Acetonitril (1 mL) dazu gegeben und gelöst. Die gemischte Lösung wurde 30 Minuten lang bei Zimmertemperatur gerührt. Dann wurde, während kräftig gerührt wurde, 15 mL Dichlormethan zugegeben, um einen Niederschlag zu bilden. Der Niederschlag wurde gesammelt und im Vakuum getrocknet, um den vorstehend beschriebenen, durch Zusammensetzungsformel (C-2) dargestellten Metallkomplex (nachstehend „Metallkomplex (C-2)”) zu erhalten. Die gesammelte Menge betrug 750 mg (Ausbeute 76%).
Elementaranalyse: Gefunden (%) C: 37,70; H: 3,19; N: 11,62; S: 7,59; F: 13,00; Ce: 10,8; Ber. für C₃₈H₃₆CeF₉N₁₀O₁₁S₃ (%) C: 37,53; H: 2,98; N: 11,52; S: 7,91; F: 14,06; Ce: 11,52
Der Metallkomplex (C-2) emittierte eine wasserblaue Farbe im Zustand von festem Pulver und im Zustand einer Lösung (Acetonitril, Ethanol und Methanol) unter ultravioletter Anregung (365 nm).
Das Emissionsspektrum in Acetonitril wies einen Peak bei 433 nm auf, die Emissionsquantenausbeute betrug 25% und die Anregungslebensdauer betrug 31,0 ns.
<Beispiel 3>
Der vorstehend beschriebene, durch Formel (B-9) dargestellte Ligand (50 mg, 0,069 mmol) und Certrifluormethansulfonat (46 mg, 0,078 mmol) wurden in einen Kolben eingefüllt. Dann wurde Ethanol (4 mL) dazu gegeben und gelöst. Die gemischte Lösung wurde 2,5 Stunden lang bei Zimmertemperatur gerührt und dann wurde das Rühren beendet. Etwa 4 mL Diethylether wurden zugegeben und das resultierende Gemisch wurde über Nacht stehen gelassen. Danach wurde der hergestellte Feststoff gesammelt, um den vorstehend beschriebenen, durch Zusammensetzungsformel (C-9) dargestellten Metallkomplex (nachstehend „Metallkomplex (C-9)”) zu erhalten Die gesammelte Menge betrug 63 mg (Ausbeute 71%).
Elementaranalyse: Gefunden (%) C: 43,59; H: 4,36; N: 10,47; S: 7,49; Ber. für C₄₉H₅₈CeF₉N₁₀O₁₀S₃ (%) C: 43,45; H: 4,32; N: 10,34; S: 7,10
Der Metallkomplex (C-9) emittierte eine blaue Farbe im Zustand von festem Pulver und im Zustand einer Lösung (Acetonitril) unter ultravioletter Anregung (365 nm).
Das Emissionsspektrum in Acetonitril wies einen Peak bei 421,5 nm auf, die Emissionsquantenausbeute betrug 9,8% und die Anregungslebensdauer betrug 68,2 ns.
<Beispiel 4>
Der vorstehend beschriebene, durch Formel (B-10) dargestellte Ligand (50 mg, 0,066 mmol) und Certrifluormethansulfonat (35 mg, 0,060 mmol) wurden in einen Kolben eingefüllt. Dann wurde Ethanol (4 mL) dazu gegeben und gelöst. Die gemischte Lösung wurde 2,5 Stunden lang bei Zimmertemperatur gerührt und dann wurde das Rühren beendet. Etwa 4 mL Diethylether wurden zugegeben und das resultierende Gemisch wurde über Nacht stehen gelassen. Danach wurde der hergestellte Feststoff gesammelt, um den vorstehend beschriebenen, durch Zusammensetzungsformel (C-10) dargestellten Metallkomplex (nachstehend „Metallkomplex (C-10)”) zu erhalten Die gesammelte Menge betrug 51 mg (Ausbeute 63%).
Elementaranalyse: Gefunden (%) C: 44,27; H: 4,39; N: 10,30; S: 7,33; Ber. für C₅₀H5₈CeF₉N₁₀O₉S₃ (%) C: 44,47; H: 4,33; N: 10,37; S: 7,12
Der Metallkomplex (C-10) emittierte eine blaue Farbe im Zustand von festem Pulver und im Zustand einer Lösung (Acetonitril) unter ultravioletter Anregung (365 nm).
Das Emissionsspektrum in Acetonitril wies einen Peak bei 421 nm auf, die Emissionsquantenausbeute betrug 21% und die Anregungslebensdauer betrug 73,8 ns.
<Beispiel 5>
Der vorstehend beschriebene, durch Formel (B-11) dargestellte Ligand (28 mg, 0,033 mmol) und Certrifluormethansulfonat (18 mg, 0,030 mmol) wurden in einen Kolben eingefüllt. Dann wurde Ethanol (2 mL) dazu gegeben und gelöst. Die gemischte Lösung wurde 2,5 Stunden lang bei Zimmertemperatur gerührt und dann wurde das Rühren beendet. Etwa 4 mL Diethylether wurden zugegeben und das resultierende Gemisch wurde über Nacht stehen gelassen. Danach wurde der hergestellte Feststoff gesammelt, um den vorstehend beschriebenen, durch Zusammensetzungsformel (C-11) dargestellten Metallkomplex (nachstehend „Metallkomplex (C-11)”) zu erhalten Die gesammelte Menge betrug 27 mg (Ausbeute 63%).
Elementaranalyse: Gefunden (%) C: 43,12; H: 4,84; N: 9,15; S: 6,30; Ber. für C₅₃H₆₄CeF₉N₁₀O₁₁S₃ (%) C: 43,33; H: 5,02; N: 9,19; S: 6,31
Der Metallkomplex (C-11) emittierte eine blaue Farbe im Zustand von festem Pulver und im Zustand einer Lösung (Acetonitril) unter ultravioletter Anregung (365 nm).
Das Emissionsspektrum in Acetonitril wies einen Peak bei 406,5 nm auf, die Emissionsquantenausbeute betrug 1,8% und die Anregungslebensdauer betrug 62,7 ns.
<Beispiel 6>
Der vorstehend beschriebene, durch Formel (B-12) dargestellte Ligand (50 mg, 0,079 mmol) und Certrifluormethansulfonat (45 mg, 0,077 mmol) wurden in einen Kolben eingefüllt. Dann wurde Acetonitril (5 mL) dazu gegeben und gelöst. Die gemischte Lösung wurde 2 Stunden lang bei Zimmertemperatur gerührt und dann wurde das Rühren beendet. Etwa 150 mL Diethylether wurden zugegeben und das resultierende Gemisch wurde über Nacht stehen gelassen. Etwa 10 mL Hexan wurde ferner zugegeben, und der Feststoff, der durch über Nacht Stehen Lassen des Gemischs hergestellt wurde, wurde gewonnen, um den vorstehend beschriebenen, durch Zusammensetzungsformel (C-12) dargestellten Metallkomplex (nachstehend „Metallkomplex (C-12)”) zu erhalten. Die gesammelte Menge betrug 14 mg (Ausbeute 15%).
Elementaranalyse: Gefunden (%) C: 39,96; H: 3,23; N: 11,35; S: 8,35; Ber. für C₄₁H₃₈CeF₉N₁₀O₉S₃ (%) C: 40,29; H: 3,13; N: 11,46; S: 7,87
Der Metallkomplex (C-12) emittierte eine blaue Farbe im Zustand von festem Pulver und im Zustand einer Lösung (Acetonitril) unter ultravioletter Anregung (365 nm).
Das Emissionsspektrum in Acetonitril wies einen Peak bei 428 nm auf, die Emissionsquantenausbeute betrug 24% und die Anregungslebensdauer betrug 42 ns.
<Beispiel 7>
Der vorstehend beschriebene, durch Formel (B-13) dargestellte Ligand (50 mg, 0,062 mmol) und Certrifluormethartsulfonat (35 mg, 0,060 mmol) wurden in einen Kolben eingefüllt. Dann wurde Ethanol (5 mL) dazu gegeben und gelöst. Die gemischte Lösung wurde 2 Stunden lang bei Zimmertemperatur gerührt und dann wurde das Rühren beendet. Etwa 20 mL Diethylether wurden zugegeben und das resultierende Gemisch wurde über Nacht stehen gelassen. Danach wurde der -hergestellte Feststoff gesammelt, um den vorstehend beschriebenen, durch Zusammensetzungsformel (C-13) dargestellten Metallkomplex (nachstehend „Metallkomplex (C-13)”) zu erhalten Die gesammelte Menge betrug 41 mg (Ausbeute 43%).
Elementaranalyse: Gefunden (%) C: 45,67; H: 4,71; N: 9,93; S: 6,54; Ber. für C₅₃H₆₂CeF₉N₁₀O₉S₃ (%) C: 45,78; H: 4,49; N: 10,07; S: 6,92
Der Metallkomplex (C-13) emittierte eine blaue Farbe im Zustand von festem Pulver und im Zustand einer Lösung (Acetonitril) unter ultravioletter Anregung (365 nm).
Das Emissionsspektrum in Acetonitril wies einen Peak bei 428,5 nm auf, die Emissionsquantenausbeute betrug 25% und die Anregungslebensdauer betrug 56 ns.
<Emissionsspektrum>
1 veranschaulicht die Emissionsspektren in Acetonitril des Metallkomplexes (C-1) und des Metallkomplexes (C-2).
2 veranschaulicht die Ergebnisse der Anpassung des Spektrums des Metallkomplexes (C-2) auf der Grundlage von zwei Gaußschen Funktionen. Der Abstand der Peaks zwischen diesen Gaußschen Funktionen beträgt 1840 cm^–1, was eine Differenz der Energiezustände von ²F_7/2 und ²F_5/2 eines Cerions anzeigt. Mit anderen Worten, es wird gezeigt, dass sich diese Emission von dem gebildeten Komplex herleitete.
<Temperaturdauerhaftigkeit>
Der nachstehend dargestellte Metallkomplex (D-1) wurde gemäß der Beschreibung in Angew. Chem. Int. Ed. 46, 7399 bis 7403 (2007), synthetisiert. In den Emissionsspektren des Metallkomplexes (D-1) und der Metallkomplexe (C-1), (C-9), (C-10), (C-11) und (C-13) in Acetonitril-Lösung (beide Konzentrationen sind 6 μM) nahm, als die Temperatur von 35°C auf 50°C erhöht wurde, die Emissionsintensität für die Metallkomplexe (C-1), (C-9), (C-10), (C-11) und (C-13) lediglich um 1% oder weniger ab, auch wenn die Emissionsintensität für den Metallkomplex (D-1) um etwa 6% abnahm. [Chemische Formel 29]
<Löslichkeit>
Die Löslichkeiten der Metallkomplexe (C-1), (C-9), (C-10), (C-11), (C-12) und (C-13) und die Löslichkeit des Metallkomplexes (D-1) wurden in einem organischen Lösungsmittel geprüft. Genauer gesagt wurden die Metallkomplexe (C-1), (C-9), (C-10), (C-11), (C-12) und (C-13) und der Metallkomplex (D-1) überprüft, um zu sehen, ob sie sich in Chloroform bei 25°C lösen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Metallkomplexe (C-1), (C-9), (C-10), (C-11), (C-12) und (C-13) leicht löslich in Chloroform waren, auch wenn der Metallkomplex (D-1) kaum löslich in Chloroform war.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Der Metallkomplex der vorliegenden Erfindung ist als ein Material für eine Licht emittierende Vorrichtung, eine schaltende Vorrichtung, eine photovoltaische Vorrichtung, eine biologische Sonde, ein Kontrastmittel, einen Zusatzstoff, ein Modifikationsmittel, einen Katalysator und dergleichen verwendbar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 63-70257 [0093, 0095]
JP 63-175860 [0093, 0095]
JP 2-135359 [0093, 0095]
JP 2-135361 [0093, 0095]
JP 2-209988 [0093, 0095]
JP 3-37992 [0093, 0095]
JP 3-152184 [0093, 0095]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Journal of American Chemical Society 106, 4765 bis 4772 (1984) [0120]
Journal of American Chemical Society 104, 3607 bis 3617 (1982) [0122]
Journal of American Chemical Society 104, 3607 bis 3617 (1982) und in Tetrahedron Letters, 29, 3033 bis 3036 [0123]
Journal of American Chemical Society, Dalton Transactions, 2579 bis 2593 (1987) [0124]
Tetrahedron Letters, 29, 3033 bis 3036 [0124]
Journal of American Chemical Society, Dalton Transactions, 2579 bis 2593 (1987) [0125]
Journal of American Chemical Society, Dalton Transactions, 2579 bis 2593 (1987) [0126]
Tetrahedron Letters, 29, 3033 bis 3036 [0126]

Claims

Ein Metallkomplex, umfassend: (a) einen mehrzähnigen Liganden mit einer Zähnigkeit von fünf oder mehr, der einen heteroaromatischen Ring beinhaltet, welcher zwei oder mehr Atome, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Stickstoffatom, einem Sauerstoffatom und einem Schwefelatom, enthält; und (b) ein Ion eines Metalls, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cer, Praseodym, Ytterbium und Lutetium.
Der Metallkomplex nach Anspruch 1, wobei die Anzahl des in dem Metallkomplex umfassten mehrzähnigen Liganden eins beträgt.
Der Metallkomplex nach Anspruch 1 oder 2, wobei der heteroaromatische Ring ein Imidizolring oder ein kondensierter Imidazolring ist.
Der Metallkomplex nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der mehrzähnige Ligand durch die folgende Formel (1) dargestellt ist:
wobei R¹, R², R³, R⁴ und R⁵ jeweils unabhängig einen zweiwertigen Rest oder eine direkte Bindung bedeuten; Z¹ und Z² jeweils unabhängig ein Stickstoffatom, ein Phosphoratom oder einen dreiwertigen Rest bedeuten; und L¹, L², L³ und L⁴ jeweils unabhängig einen koordinierenden Rest oder ein Wasserstoffatom bedeuten; wobei mindestens einer der Reste L¹, L², L³ und L⁴ ein durch die folgende Formel (2) dargestellter koordinierender Rest ist:
wobei R⁶ ein Wasserstoffatom oder einen Substituenten bedeutet; R⁷ einen Substituenten bedeutet; und j eine ganze Zahl von 0 bis 2 darstellt; und wenn R⁶ und R⁷ jeweils einen an zueinander benachbarte Atome gebundenen Substituenten bedeuten, R⁶ und R⁷ verbunden sein können, um einen Ring zu bilden; und wenn j 2 ist und zwei Reste R⁷ jeweils einen an zueinander benachbarte Kohlenstoffatome gebundenen Substituenten bedeuten, zwei Reste R⁷ miteinander verbunden sein können, um einen Ring zu bilden; oder mindestens einer der Reste L¹, L², L³ und L⁴ ein durch die folgende Formel (3) dargestellter koordinierender Rest ist:
wobei R⁸ einen Substituenten bedeutet; und k eine ganze Zahl von 0 bis 3 ist; und wenn k 2 ist und die Reste R⁸ jeweils einen an zueinander benachbarte Kohlenstoffatome gebundenen Substituenten bedeuten, die Reste R⁸ verbunden sein können, um einen Ring zu bilden; und wenn k 3 ist, ein an das Kohlenstoffatom an Position 4 gebundener Rest R⁸ und ein an das Kohlenstoffatom an Position 5 gebundener Rest R⁸ miteinander verbunden sein können, um einen Ring zu bilden.
Der Metallkomplex nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Metallkomplex durch die folgende Zusammensetzungsformel (4) dargestellt ist:
wobei M ein Ion eines Metalls, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cer, Praseodym, Ytterbium und Lutetium, bedeutet; X ein Gegenion bedeutet; L einen Liganden mit einer Zähnigkeit von 4 oder weniger bedeutet; und m eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist und n eine ganze Zahl von 0 oder mehr ist.
Der Metallkomplex nach Anspruch 4 oder 5, wobei R¹, R², R³, R⁴ und R⁵ in dem mehrzähnigen Liganden jeweils unabhängig einen durch die folgende Formel (5) dargestellten zweiwertigen Rest bedeuten:
wobei Q¹ und Q² jeweils unabhängig einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist, oder einen zweiwertigen Heterocyclylrest, der gegebenenfalls substituiert ist, bedeuten; und A¹, A² und A³ jeweils unabhängig einen durch die folgende Formel dargestellten Rest bedeuten:
wobei R¹⁰⁰, R¹⁰⁴ _und R¹⁰⁵ jeweils einen Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist, bedeuten; R¹⁰¹ und R¹⁰² jeweils unabhängig einen Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist, oder einen Kohlenwasserstoffoxyrest, der gegebenenfalls substituiert ist, bedeuten; R¹⁰³ einen Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist, oder einen Kohlenwasserstoffoxyrest, der gegebenenfalls substituiert ist, bedeutet; und a und c jeweils unabhängig 0 oder 1 sind und b eine ganze Zahl von 0 bis 10 ist.
Der Metallkomplex nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei R¹, R², R³ und R⁴ in dem mehrzähnigen Liganden jeweils unabhängig einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls substituiert ist, bedeuten.
Der Metallkomplex nach einem der Ansprüche 4 bist 7, wobei Z¹ und Z² in dem mehrzähnigen Liganden jeweils ein Stickstoffatom sind.
Der Metallkomplex nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei der mehrzähnige Ligand durch die folgende Formel (6) dargestellt ist:
wobei R⁹ einen zweiwertigen Rest bedeutet; und L⁵, L⁶, L⁷ und L⁸ jeweils unabhängig einen koordinierenden Rest oder ein Wasserstoffatom bedeuten; wobei mindestens einer der Reste L⁵, L⁶, L⁷ und L⁸ der durch Formel (2) oder (3) dargestellte koordinierende Rest ist.
Der Metallkomplex nach einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei L¹, L², L³ und L⁴ in dem mehrzähnigen Liganden jeweils unabhängig der durch Formel (2) oder (3) dargestellte koordinierende Rest sind.
Der Metallkomplex nach einem der Ansprüche 4 bis 10, wobei der mehrzähnige Ligand durch die folgende Formel (7) dargestellt ist:
wobei R¹⁰ einen zweiwertigen Rest bedeutet; und R¹¹, R¹², R¹³ und R¹⁴ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder einen Substituenten bedeuten.
Der Metallkomplex nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Metallkomplex durch die folgende Zusammensetzungsformel (8) dargestellt ist:
wobei R¹⁵ einen zweiwertigen Rest bedeutet; R¹⁶, R¹⁷, R¹⁸ und R¹⁹ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder einen Substituenten bedeuten; M ein Ion eines Metalls, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cer, Praseodym, Ytterbium und Lutetium, bedeutet; X ein Gegenion bedeutet; L einen Liganden mit einer Zähnigkeit von 4 oder weniger bedeutet; und m eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist und n eine ganze Zahl von 0 oder mehr ist.
Der Metallkomplex nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Metall Cer ist.
Eine Zusammensetzung, umfassend den Metallkomplex nach einem der Ansprüche 1 bis 13 und ein ladungstransportierendes Material.
Ein organischer Dünnfilm, erhalten unter Verwendung des Metallkomplexes nach einem der Ansprüche 1 bis 13 oder der Zusammensetzung nach Anspruch 14.
Eine Vorrichtung, erhalten unter Verwendung des Metallkomplexes nach einem der Ansprüche 1 bis 13, der Zusammensetzung nach Anspruch 14 oder des organischen Dünnfilms nach Anspruch 15.