JP2002539286A - トリプチセンポリマー及びコポリマー - Google Patents
トリプチセンポリマー及びコポリマーInfo
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Abstract
Description
くの用途において、主にディスプレイ素子、ディスプレイスクリーン技術及び照
明技術の分野において、大表面積ソリッドステート光源に関するかなりの工業的
需要が存在する。これらの光源に求められる要求条件を、現在の技術では完全に
満足することができない。
来のディスプレイ素子及び照明素子の代替物として、例えば発光ダイオード(L
ED)のようなエレクトロルミネッセント(EL)材料及びエレクトロルミネッ
セントデバイスが既にしばらくの間用いられてきた。
クトロルミネッセント材料及びデバイスも約20年間公知であった(例えば、米
国特許第3,172,862号を参照されたい)。しかしながら、最近まで、そ
のようなデバイスの実用での使用適性は非常に限定的なものであった。
層)として共役ポリマーのフィルムを含むエレクトロルミネッセントデバイスが
記載されている。前記デバイスは、多くの利点、例えば大表面積で柔軟なデバイ
スを単純且つ安価に製造できる可能性を提供する。液晶ディスプレイとは対照的
に、エレクトロルミネッセントディスプレイは、自照式であるので、追加のバッ
クライト源を必要としない。
共役ポリマーを含む薄くて高密度のポリマーフィルム形態の発光層(半導体層)
から成る。第一接触層は半導体層の第一表面と接触しており、第二接触層は半導
体層の更なる表面と接触している。半導体層のポリマーフィルムは、充分に低濃
度の不純物電荷キャリヤーを有しており、2つの接触層の間に電界を印加すると
き、電荷キャリヤーが半導体層の中に導入され、第一接触層は他に比べて正とな
り、半導体層は放射線を放出する。前記デバイスで用いられるポリマーは共役し
ている。共役ポリマーという用語は、主鎖に沿って非局在化された電子系を有す
るポリマーを意味している。非局在化された電子系は、半導体特性を有するポリ
マーを提供し、高い移動度で正電荷キャリヤー及び/又は負電荷キャリヤーを輸
送することができる。
ェニレンビニレン)であり、このタイプの材料中に存在するフェニル基を、複素
環式環系又は縮合炭素環式環系で置換することを提案している。更に、ポリ(p
−フェニレン)(PPP)もエレクトロルミネッセント材料として用いられる(
G. Grem et al., Synth. Met. 1992, 51, page 383)。
充分である。更に、これまでに開示されたポリマーによっては、青色又は白色の
発光を生じさせることも実質的に不可能である。
レクトロルミネッセント材料の開発は決して終わっている訳ではなく、照明及び
ディスプレイデバイスの製造者は、前記デバイス用の極めて広範な種々のエレク
トロルミネッセント材料について関心を持っている。
との相互作用だけが、エレクトロルミネッセント材料の品質にも関係があるとい
うことである。
7 44 792.9号 には、エレクトロルミネッセント材料としてトリプチセ
ン誘導体の使用が記載されている。前記独逸国特許出願は、エレクトロルミネッ
セント材料として用いるために、例えば浸漬、スピンコーティング、蒸着又は減
圧下でのバッファリングアウト(buffering out)のような公知の方法によって
、支持体に対してフィルム形態で施用されるモノマートリプチセン誘導体に関す
るものである。
らのデバイスの特性プロファイルを向上させるのに適するトリプチセン基を含む
新規なポリマーエレクトロルミネッセント材料を提供することである。
ルもしくはアルコキシ(その場合、1つ以上の非隣接CH2基は−O−、−S−
、−CO−、−COO−、−O−CO−、アミノ基又はアミド基によって置換さ
れても良く、また1つ以上のH原子はF原子によって置換されても良い)、又は
C6 〜 C20-アリールもしくはアリールオキシ、COOR、SO3R、CN、ハ
ロゲン、又はNO2であり、G、L及び適当な場合にはG1及びL1は、CR17、
N、P、Asであり、前記式中R17はH、C1 〜 C22-アルキル又はアルコキシ
(その場合、1つ以上の非隣接CH2基は−O−、−S−、−CO−、−COO
−、−O−CO−、アミノ基又はアミド基によって置換されても良く、また1つ
以上のH原子はF原子によって置換されても良い)、又はC6 〜 C20-アリール
、ハロゲン又はCNである]で表されるトリプチセニレン基であり、 A及びBは、単結合であり、H、線状もしくは枝分かれC1 〜 C22-アルキル
もしくはアルコキシ(その場合、1つ以上の非隣接CH2基は−O−、−S−、
−CO−、−COO−、−O−CO−、アミノ基又はアミド基によって置換され
ても良く、また1つ以上のH原子はF原子によって置換されても良い)、もしく
はC6 〜 C20-アリールもしくはアリールオキシ、C3 〜 C20-ヘテロアリール
、COOR、SO3R、CN、ハロゲン、NO2、アミノ、アルキルアミノもしく
はジアルキルアミノによって任意に置換されるビニレン基であり、又はA及びB
はエチニレン基であり、一般式(V)
されるアリーレン基であり、一般式(VI)
は一般式(VII)
れるスピロビフルオレニレン基である}で表される少なくとも1種類の反復単位
RU1を1 〜 100モル%、及び b)一般式(VIII)
般式(IX)
状又は枝分かれC1 〜 C22-アルキルもしくはアルコキシ(その場合、1つ以上
の非隣接CH2基は−O−、−S−、−CO−、−COO−、−O−CO−、ア
ミノ基又はアミド基によって置換されても良く、また1つ以上のH原子はF原子
によって置換されても良い)、もしくはC6 〜 C20-アリールもしくはアリール
オキシ、C3 〜 C20-ヘテロアリール、COOR、SO3R、CN、ハロゲン、
NO2、アミノ、アルキルアミノもしくはジアルキルアミノによって任意に置換
されるビニレン基であり、又はDはエチニレン基である]で表される少なくとも
1種類の反復単位RU2を0 〜 99モル%含む共役ポリマーによって達成され
た。
ある。 A及びBは、単結合、任意に置換されたビニレン基、エチニレン基、任意に置
換されたアリーレン基、任意に置換されたヘテロアリーレン基又はスピロビフル
オレニレン基である。
ビニレンである。 特に好ましくは、不飽和ビニレン基である。
ナフチレン、1,9−アントラシレン、2,7−フェナントリレン、及び2,7
−ジヒドロフェナントリレンである。
レン、2,5−ピリジニレン、2,5−ピリミジニレン、1,3,4−チアジア
ゾール−2,5−イレン、1,3−チアゾール−2,4−イレン、1,3−チア
ゾール−2,5−イレン、2,4−チオフェニレン、2,5−チオフェニレン、
1,3−オキサゾール−2,4−イレン、1,3−オキサゾール−2,5−イレ
ン、及び1,3,4−オキサジアゾール−2,5−イレン、2,5−インデニレ
ン、及び2,6−インデニレンである。
J. Am. Chem. Soc. 1930, 52, page 2881 に記載されているように、グリニャー
ル合成によって、例えば2−ブロモビフェニル及びフルオレノンから、9,9′
−スピロビフルオレンを合成し、続いて適当な方法で更にそれを置換することを
ベースとしている。
. Weisburger, F. E. Ray, J. Am. Chem. Soc. 1959, 72, 4253;F. K. Sutclif
fe. H. M. Shahidi, D. Paterson, J. Soc. Dyers Colour 1978, 94, 306;及び
G. Haas, V. Prelog, Helv. Chim. Acta 1969, 52, 1202に記載されている。
2,7−二官能化フルオレノンにおいて、依然として自由な2′,7′−位が、
所望ならば、(例えば、ハロゲン化又はアシル化、続いてアセチル基のアルデヒ
ド基への転化後にC−C結合によって、又はアセチル基のカルボン酸基への転化
後に複素環を結合させることによって)スピロ原子を結合させた後、更に官能化
される場合、9,9′−スピロビフルオレンモノマーの望ましい置換パターンが
有意に更に好ましく得られる。
den der Organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Georg-Thieme
Verlag, Stuttgart 及びそのシリーズの対応する巻、すなわち "The Chemistry
of Heterocyclic Compounds" by A. Weissberger and E. C. Taylor (編者)に記
載されている公知の方法によって行うことができる。
な合成経路によって得ることができる。この点に関して、限定するものではなく
例として以下の合成経路を挙げることができる:すなわち、 1.例えば、 a)例えばG. Wittig, Org. Synth. IV 1963, 964と同様に、例えばマグネ
シウムのような反応性金属と置換o−フルオロブロモフルオロベンゼン; b)例えばH. Hart, S. Shamouilian, Y. Takehira J. Org. Chem. 46(1981
)4427と同様に、o−ジハロベンゼンとブチルリチウムとを反応させ、ハロゲン
化金属を排除; c)P. G. Sammes, D. J. Dodsworth. J. C. S. Chem. Commun. 1979, 33と
同様に、置換モノハロベンゼンと強塩基とを反応させ、ハロゲン化水素を排除; d)C. W. Jefford, R. McCreadie, P. Mueller, B. Siegfried, J. Chem.
Educ. 48 (1971) 708と同様に、置換アントラニル酸誘導体とイソアミルニトリ
ルとの反応; e)Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie [Methods of Organic
Chemistry], 4th Edition 1981, volume V/2b, pp. 615, Georg-Thieme-Verlag
, Stuttgart に記載されている一連の置換デヒドロ芳香族化合物の調製 から出発する、置換アントラセン(又は置換アクリジン又は置換フェナジン)と
デカヒドロ芳香族化合物からの合成。
に、置換アントラセン−9,10−イミンの脱アミノによる合成。 3.例えばE. Clar, Chem. Ber. 64 (1931) 1676; W. Theilacker, U. Berge
r-Brose, K. H. Beyer, Chem. Ber. 93 (1960) 1658; P. D. Bartlett, M. J.
Ryan, J. Am. Chem. Soc. 64 (1942) 2649;P. Yates, P. Eaten, J. Am. Chem.
Soc. 82 (1960) 4436. V. R. Skvarchenko, V. K. Shalaev, E. I. Klabunovsk
ii, Russ. Chem. Rev. 43 (1974) 951 と同様に、置換1,4−キノンと置換ア
ントラセン誘導体との付加環化による合成。
s, J. Org. Chem. 30 (1965) 1959;T. H. Regan, J. B. Miller, J. Org. Chem
. 32 (1967) 2798 に記載されている。
. Ber. 111 (1978);又は D. Hellwinkel et al., Angew. Chem. 24 (19
69) 1049; N. P. McCleland et al., J. Am. Chem. Soc. (1927) 2753; N.A.A
. Al-Jabar et al., J. Organomet. Chem. 287 (1985) 57 に記載されている。
路によって得ることができる。この点に関して、例として以下の合成経路を挙げ
ることができる:すなわち、 1.例えば、H. Hart, S. Shamouilian, Y. Takehira J. Org. Chem. 46 (198
1) 4427 と同様に、置換アントラセン(又は置換アクリジン又は置換フェナジン
)と置換ジヒドロベンゼンからの合成; 2.例えば、E. Clar, Chem. Ber. 64 (1931) 1676; P. Yates, P. Eaten. J.
Am. Chem. Soc. 82 (1960) 4436: W. Theilacker, U. Berger-Broske, K. H. Be
yer, Chem. Ber. 93 (1960) 1658 と同様に、置換アントラセン誘導体と1,4
−ベンゾキノンとの付加環化による合成。
; V. R. Skvarchenko et al., Russ. Chem. Rev. 43 (1974) 951; V. R. Skva
rchenko et al., J. Org. Chem. USSR (Engl. trans.) 3 (1967) 1477 に記載さ
れている。
復単位RU1から成る(ホモポリマー)。特に好ましくは、Aが2,5−チオフ
ェニレン、2,5−オキサジアゾリレン、1,4−フェニレン、ビニレン及びエ
チニレンから選択され、及びBが単結合であるホモポリマーである。
フェニレン、1,4−フェニレン、ビニレン及びエチニレンから成る群より選択
されるホモポリマーである。
〜 99モル%含む(コポリマー)。当該コポリマーは、反復単位RU2を、好
ましくは5 〜 95モル%、特に好ましくは10 〜 90モル%含む。
ン基又はエチニレン基であるコポリマーである。特に好ましくは、Bがビニレン
基であるコポリマーである。
IX)で表される反復単位RU2とを含む二元コポリマーである。 好ましいコポリマーは、更に、反復単位RU1と、一般式(VIII)又は(
IX)で表される2つのタイプの反復単位RU2とを含む四元コポリマーである
。
反復単位であるコポリマーである。 特に好ましくは、更に、一般式(VIII)及び(IX)に存在する基Dがビ
ニレン基のコポリマーである。
g Elias (Huethig & Wepf Verlag Basle-Heidelberg-New York)又は Houben-Wey
l, Methoden der organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Vol.
XIV, Makromolekulare Stoffe [Macromolecular Substances] (G. Thieme, Stut
tgart, 1961 and 1963)に記載されている重合反応の従来の方法によって調製す
る。各場合において、調製方法は、モノマーの官能化のタイプ及び所望の分子量
にしたがって選択される。
ーを生成する重合は、複数の方法によって可能である。 例えば、トリプチセンのハロゲン誘導体は、酸化的に(例えばFeCl3を用
いて、なかんずくP. Kovacic et al., Chem. Ber., 87, 1987, 357 to 379;M.
Wenda et al., Macromolecules 25, 1992, 5125を参照されたい)又は電気化学
的に(なかんずくN. Saito et al., Polym. Bul. 30, 1993, 285 を参照された
い)重合させることができる。
. Ebert et al., J. Org. Chem. 1988, 53, 4829を参照されたい)又はニッケル
/トリフェニルホスフィン触媒(例えばH. Matsumoto et al., J. Org. Chem. 1
983, 48, 840を参照されたい)を用いる重合によって、ジハロゲン誘導体からも
同様に調製することができる。
ジウム触媒を用いて重合させることができる(Suzuki カップリング) (例えばM.
Miyaura et al.. Synth. Commun. 11, 1981, 513; R. B. Miller et al., Org
anometallics 3, 1984, 1261を参照されたい)。同様な方法で、芳香族ジスタナ
ン及び芳香族ジハロゲン化物を重合させることができる(例えば. K. Stille, A
ngew. Chem. Int. Ed. 25, 1986, 508を参照されたい)。
と転化させることができる。次に、それらを、CuCl2を用いて、更なるジハ
ロ芳香族化合物と重合させることができる(例えばG. Wittig et al., Liebigs
Ann. Chem. 704, 91, 1967;H. A. Stabb et al., Chem. Ber. 100, 1967, 293
及びT. Kaufmann. Angew. Chem. 86, 1974, 321を参照されたい)。ポリ(トリ
プチセニル−ビニレン)の調製には、本発明に従うのと同様に、特有な方法が必
要である。而して、その合成は、例えばパラ−ジハロメチル−置換トリプチセン
誘導体を重縮合させることによって行うことができる。重合は、塩基を添加する
ことによって適当な溶媒中で行う(例えばH.Hoerhold et al., Makromol. Chem.
Macromol. Symp. 12, 1987, 229-258を参照されたい)。前駆物質の重合も同様
に可能であり;その場合、ポリ(トリプチセニレン−ビニレン)は、熱処理又は
塩基処理により、存在する前駆物質ラジカル(例えばCH2S+R2)を排除する
ことによって調製する(例えばR. A. Wessling, J. Polym. Sci;Polym. Sym. 7
2, 1985, 55-66を参照されたい)。
ttig重合である。前記重合では、2つのタイプのモノマー(アルデヒドとホスホ
ネート(Horner重合));アルデヒドとトリアリールアルキルホスホニウム塩(
Wittig重合)とを、塩基を添加して重合させる。一般的に、これらの調製法は、
例えばDD 84272, H. Hoerhold et al., Makromol. Chem, Macromol. Symp. 12,
1987, 229-258及びH. Hoerhold et al., Z. Chem. 27, 1987, 126に記載されて
いる。
て調製することができる。その場合、ビス−シアノメチル−置換芳香族化合物を
、塩基を添加することによってジアルデヒドと反応させる(例えばH. Hoerhold
et al., Plaste und Kautschuk 17, 1970, 84を参照されたい)。
le" [Macromolecules] (Huethig & Wepf Verlag Basle-Heidelberg New York),
pp. 32-40に記載されているように、トリプチセンモノマー又はヘテロトリプチ
センモノマーを、1種以上のコモノマーと一緒に重合させることができる。
tikum der makromolekularen organischen Chemie [Practical Macromolecular
Organic Chemistry], 3rd Edn. Hoethig Verlag, Heidelberg, 1979, pp. 87-89
又はR. J. Young, P. A. Lovell, Introduction to Polymers, Chapman & Hall,
London 1991に記載されているように、当業者に公知の方法によって処理するこ
とができる。例えば、反応混合物を、濾過し、水性酸で希釈し、抽出し、乾燥さ
せ、そして溶媒をストリップして除去した後に得られた粗生成物を、沈殿剤を添
加することにより適当な溶媒から再沈殿させることにより更に精製することがで
きる。続いて、ポリマー類似反応(Polymer-analogous reactions)を行って、
ポリマーを更に官能化させることができる。而して、例えば、末端ハロゲン原子
を、例えばLiAlH4と反応させることによって還元して除去することができ
る(例えばJ. March, Advanced Organic Chemistry, 3rd Edn. McGraw-Hill, p.
510を参照されたい)。
に適している。 本発明のために、「エレクトロルミネッセント材料」という用語は、エレクト
ロルミネッセントデバイスにおける活性層として用いることができる材料又は活
性層中において用いることができる材料を意味している。「活性層」という用語
は、層が、電界の印加時に光を放射できる(発光層)ということ、及び/又は層
が、正電荷及び/もしくは負電荷の注入及び/もしくは輸送を向上させる(電荷
注入層又は電荷輸送層)ということを意味している。更に、電子ブロック層又は
ホールブロック層としての使用は、本発明にしたがう使用である。
リマーを使用することにも関する。更に、本発明は、本発明にしたがうポリマー
を含むエレクトロルミネッセント材料にも関する。
ーは、一般的に、例えば浸漬、スピンコーティング、蒸着又は減圧下でのバッフ
ァリングアウトのような当業者に公知の方法によって、支持体に対してフィルム
形態で施用する。
本発明にしたがう1種以上のポリマーを含むエレクトロルミネッセントデバイス
にも関する。活性層は、例えば発光層及び/又は電荷輸送層及び/又は電荷注入
層であることができる。このタイプのエレクトロルミネッセントデバイスの一般
的な構成は、例えば米国特許第4,539,507号及び第5,151,629
号に記載されている。
ルミネッセント層を含み、当該電極の少なくとも1つは、可視スペクトル部分の
ために透明である。更に、1つ以上の電子注入層及び/又は電子輸送層を、エレ
クトロルミネッセント層と陰極との間に導入することができ、及び/又は1つ以
上のホール注入層及び/又はホール輸送層を、エレクトロルミネッセント層と陽
極との間に導入することができる。適当な陰極は、好ましくは金属又は金属合金
、例えばCa、Mg、Al、In又はMg/Agである。陽極は、透明支持体上
、例えばガラス又は透明ポリマーから作られた支持体上、金属、例えばAu、又
は他の金属性導電物質、例えば酸化物、例えばITO(酸化インジウム/酸化錫
)であることができる。
電子輸送層中に、又は直接に発光層中に、陰極によって注入される。同時に、ホ
ールは、ホール注入層/ホール輸送層中に、又は直接に発光層中に、陽極によっ
て注入される。
層へと移動する。その結果、電荷輸送層と発光層との間の界面において、又は発
光層内において、電子/ホール対が再生成して、光が放射される。発光の色は、
発光層として用いる材料によって変化させることができる。
て、例えばコントロールランプとして、文字数字ディスプレイとして、標識とし
て、及び光電子カップラにおいて用いられる。
97/10617及びDE−A 197 11 713に記載されているように、
例えば、光学記憶媒体における使用、フォトリフラクティブ材料としての使用、
非線型光学(NLO)用途における使用、光学的増白剤として及び放射線光変換
装置としての使用、及び好ましくは光電池におけるホール輸送材料としての使用
に更に適する。
形成性能は、ポリ(p−フェニレン)に比して優れている。特に、放射される色
の温度安定性は特筆すべきものであり、本発明ポリマーの形態は、熱活性によっ
て破壊されない。更に、高度の電荷移動度が観察される。
は限定されない。 実施例 以下に概説した一般的方法によってポリマーLEDを製造した。当然、当該方
法は、各場合において、特有な状況(例えば、デバイスなどにおいてポリマー粘
度及びポリマーの最適な層の厚さ)に適合させなければならなかった。以下に記
載したLEDは、各場合において、単層システム、すなわち支持体//ITO/
/ポリマー//陰極であった。
: ITO被覆支持体(例えば、ガラス支持体、PETホイル)を切断して正確な
大きさにした後、それらを、超音波浴(例えば、石鹸溶液、ミルポア水(Millip
ore water)、イソプロパノール)における多くの清浄工程で清浄にした。次に
それらをN2ガンで吹いて乾燥させ、デシケーター中に貯蔵した。ポリマーで被
覆する前に、それらをオゾンプラズマユニットで20分間処理した。各ポリマー
溶液(一般的に、例えばトルエン、クロロベンゼン、キシレン:シクロヘキサノ
ン(4:1)中4 〜 25mg/mlの濃度)を調製し、室温で撹拌することに
よって溶かした。ポリマーの種類によっては、しばらくの間50 〜 70℃で溶
液を撹拌することも有利かもしれない。ポリマーを完全に溶かしたら、5□mの
フィルターで濾過し、それを、スピンコータを用いて様々な速度(400 〜 6
000回転/分)で被覆した。それによって、層の厚さを50 〜 300nmで
変化させることができた。続いて、ポリマーフィルムに対して電極を施用した。
この工程は、一般的に、熱による蒸発(Balzer BA360 又は Pfeiffer PLS 500)
によって行った。次に、透明なITO電極を陽極として接続し、金属電極(例え
ばCa)を陰極として接続し、デバイスパラメーターを決定した。
ンゾキノン10.8g(100ミリモル)を、窒素雰囲気下、135℃において
p−キシレン200ml中に溶かした。数分後、その赤色溶液において、黄色で
結晶質の沈殿が沈積し始めた。4時間後、その混合物を室温まで冷却し、沈殿を
吸引濾過して分離した。得られた黄色の固体をp−キシレンですすぎ、減圧下で
乾燥させた。得られた結果物26.0g(91ミリモル、収率91%)を、窒素
雰囲気下、p−キシレン100ml中で130℃に加熱し、その温度で0.5時
間保ってから、その混合物を室温まで冷却し、生成物を吸引濾過して分離し、そ
れをメタノールですすぎ、乾燥させると、薄黄色の結晶としてジヒドロトリプチ
セン−1,4−キノンが23.5g(82ミリモル、収率82%)得られた。 融点:232℃1 H−NMR:(400MHz;CDCl3):[ppm]=3.15(t,2H
,第三H),4.86(s,2H,エンイルH),6.30(s,2H,橋頭H
),7.07及び7.39(4H,m,J=5.3Hz,2.3Hz−フェニル
H),7.17 〜 7.20ppm,m,4H,フェニルH)。
酢酸350ml中に懸濁させて沸騰させ、HBr(水中48%濃度)1.5ml
を加えた。その混合物を2時間還流した。次に、沸騰時に、KIO313.0g
(60ミリモル)溶液を、5分間にわたって滴下して加えた。懸濁液は直ちに黄
色になった。その混合物を冷却し、水200mlを50℃で加え、固体を吸引濾
過して分離し、次にNa2SO3溶液で何度も洗浄し、続いて水で何度も洗浄し、
減圧下で乾燥させた。得られた粗生成物(35.2g、収率96%)を、1時間
に二度、毎回イソプロパノール150ml中で微粉砕すると、発光黄色粉末物質
として1,4−トリプチセン−1,4−キノンが30.9g(108.7ミリモ
ル、収率84%)得られた。 融点:273 〜 275℃1 H−NMR:(400MHz;CDCl3):[ppm]=5.79(s,2H
,橋頭H),6.59(s,2H,エンイルH),7.03及び7.42(m,
8H,J=2.3Hz,5.3Hz,ABシステムフェニルH)。
、2.7当量)を、(Na/ベンゾフェノンから蒸留された)THF300ml
と一緒に1リットル四つ口フラスコの中に入れ、−78℃に冷却した(アセトン
/ドライアイス)。同時に、THF600ml中1,4−トリプチセン−1,4
−キノン25.0g(87.9ミリモル)溶液を同じ温度に冷却した。1,4−
トリプチセン−1,4−キノン溶液を滴下漏斗に移し、ドライアイスで更に冷却
した。激しく撹拌しながら、出発原料溶液を滴下してゆっくりと加えると(1時
間)、溶液は直ちに青色から青緑へと変化した。添加が完了したら、更に1時間
温度を維持してから、冷却を取除いた。続いて、混合物を室温まで温め、一晩撹
拌した。その懸濁液を減圧下で約200mlまで蒸発させてから、それを、NH 4 Clが10g入った氷水1.4L中に注いだ。注いでいる間に、熱が発生し、
薄いベージュ色の沈殿が沈積した。続いてその沈殿を室温まで温めて液化した。
得られた油状物を分離して取り出し、水相をCH2Cl2500mlで三度抽出し
た。得られた有機相を一緒にし、それを、二度、毎回水200mlで洗浄し、N
a2SO4を用いて乾燥させ、回転蒸発器でできる限り蒸発させた。残った褐色で
粘性の物質を、すべての油状物が溶解するまで、超音波浴中でジエチルエーテル
/ヘキサン2:1溶液30mlで処理すると、白色沈殿が形成した。その沈殿を
吸引濾過して分離し、母液を再び回転蒸発器で蒸発させ、同じ方法で処理した。
Et2O/ヘキサン混合物の量は毎回いくぶん小さい量を選択した。更なる沈殿
が沈積しなくなるまで作業を繰返した。更に精製するために、反応混合物をジエ
チルエーテル中で還流してから、20℃まで冷却し、吸引濾過して分離すると、
白色粉末として1,4−ジヒドロキシ−1,4−ジメチルトリプチセンが14.
9g(47.1ミリモル、54%)得られた。1 H−NMR:(400MHz;DMSO−d6):=1.09(s,6H,メチ
ルH);4.84(s,2H,ヒドロキシH);5.34(s,2H,キノンH
);5.63(s,2H,橋頭H),6.90,6.92,7.28,7.33
(m,それぞれ2H,J=5.3Hz及び2.3Hz,フェニルH)。1 H NMR:(400MHz;CDCl3):=1.27(s,6H,メチルH
);1.63(s,2H,ヒドロキシH);5.39(s,2H,キノンH);
5.54(s,2H,橋頭H);6.91(m,2H,J=5.5Hz及び2.
3Hz,フェニルH);6.95(m,2H,J=5.3Hz及び2.0Hz,
フェニルH);7.32(m,4H,J=5.3Hz,2.3Hz及び2.0H
z,フェニルH)。
リモル、2.1当量)溶かした。そこに、温度が45℃を超えないような速度で
、1,4−ジヒドロキシ−1,4−ジメチルトリプチセン8.44g(25.7
ミリモル)のメタノール溶液をゆっくりと滴下して加えた。反応溶液は黄色がか
った色になり、白色の沈殿が沈積した。添加が完了したら、その混合物を室温で
更に2時間撹拌し、次に−18℃に冷却した。得られた沈殿を吸引濾過して分離
し、酸が無くなるまで水約1Lで洗浄し、減圧下で乾燥させた。得られた母液を
回転蒸発器でいくぶん蒸発させ、再冷却時に沈積した沈殿を再び吸引濾過して分
離して、粗生成物7.0gを得た。その化合物を沸騰させたアセトン約300m
l中に溶かし、続いて水50mlで沈殿させた。その溶液を冷蔵室(ice compar
tment)で冷却し、得られた沈殿を吸引濾過して取り出した。この手順を繰返し
、白色の輝く結晶として1,4−ジメチルトリプチセンが5.20g(18.4
ミリモル、72%)得られた。 融点:246 〜 249℃1 H−NMR:(400MHz;DMSO−d6):=2.43(s,6H,メチ
ルH);5.80(s,2H,橋頭H);6.71(s,2H,フェニルH);
6.98及び7.45(m,8H,J=2.3Hz,5.3Hz,ABシステム
,フェニルH)。1 H−NMR:(400MHz;CDCl3):=2.46(s,6H,メチルH
);5.64(s,2H,橋頭H);6.70(s,2H,フェニルH);6.
97及び7.36(m,8H,J=2.3Hz,5.3Hz,ABシステム,フ
ェニルH)。
クロロメタン150ml中に溶かし、そこにN−ブロモスクシンイミド3.45
g(19.3ミリモル)及びジアゾイソブチロニトリル0.20g(1.22ミ
リモル)を加えた。光を照射しながら、その懸濁液を穏やかに還流し加熱し、1
時間反応させた。TLC(ヘキサン/CH2Cl2 1:1)で調べた後、N−ブ
ロモスクシンイミドを、出発原料と生成物との間のスポットが消えるまで加えた
。次に、その混合物を冷却し、スクシンイミドを濾過して分離した。その反応溶
液を回転蒸発器でできる限り(30ml)蒸発させ、少量のヘキサンを加え、そ
の混合物を冷却した。沈殿を吸引濾過して分離し、乾燥させると、薄黄色の粗生
成物が7.70g(17.5ミリモル、95%)得られた。精製のためにその粗
生成物を氷酢酸から再結晶させると、無色の結晶として1,4−ビス(ブロモメ
チル)トリプチセンが5.6g(12.7ミリモル、70%)得られた。 融点:198 〜 208℃1 H−NMR:(400MHz;CDCl3):=4.67(s,4H,ブロモメ
チルH);5.40(s,2H,橋頭H),6.90(s,2H,フェニルH)
;7.02及び7.47(m,J=5.3Hz,3.3Hz,8H,ABシステ
ム,フェニルH)。
−ジメチルオクチルオキシ)ベンゼン80%と、1,4−ビス(ブロモメチル)
トリプチセン20%とのコポリマー(ポリマー1): 乾燥した酸素無含有1,4−ジオキサン720mlを、メカニカルテフロン(
登録商標)スターラー、還流凝縮器、温度計及び滴下漏斗が取り付けてある乾燥
2L四つ口フラスコにおいて、95℃に加熱した。次に、乾燥1,4−ジオキサ
ン10ml中、2,5−ビス(クロロメチル)−1−メトキシ−4−(3′,7
′−ジメチルオクチルオキシ)ベンゼン2.89g(8ミリモル)と1,4−ビ
ス(ブロモメチル)トリプチセン880mg(2ミリモル)との溶液を加えた。
更に次に、乾燥1,4−ジオキサン25ml中カリウムt−ブトキシド2.92
g(26ミリモル)溶液を、激しく撹拌された混合物に対して、5分間にわたっ
て滴下して加えた。この作業中に、混合物の色は、無色から黄色を経てオレンジ
レッドへと変化した。5分後、1,4−ジオキサン20ml中に溶かしたカリウ
ムt−ブトキシド2.24g(20.0ミリモル)溶液を更に加えた。その混合
物を95 〜 97℃で2時間撹拌した後、55℃に冷却し、酢酸4mlと1,4
−ジオキサン4mlとの混合物を加えた。オレンジ色となったその溶液を、激し
く撹拌した水1L中に注いだ。沈殿したポリマーを、ポリプロピレンフィルター
を用いて濾過することにより単離し、減圧下で乾燥させた。粗生成物が2.50
g(8.7ミリモル、87%)得られた。60℃に加熱することによって、その
ポリマーをTHF330ml中に溶かし、40℃でメターノール330mlを添
加することによって沈殿させた。減圧下で乾燥させた後、この工程を繰返した。
減圧下で乾燥させると、薄オレンジ色の繊維としてポリマー1が1.46g(5
.10ミリモル、51%)得られた。トリプチセン基の含量を、1H NMR分光
分析法で測定した。トリプチセン橋頭H原子のシグナル(6.0ppm)を積分
し、4.2 〜 3.6ppmにおけるOCH3及びOCH2のシグナルと比較する
と;ポリマー中のトリプチセン単位の含量は9%であった。1 H−NMR:(400MHz;CDCl3):(ppm)=7.9 〜 6.6(
幅広い多重線,5.6H;アリールH,オレフィンH);6.0(幅広い一重線
;0.4H;トリプチセン橋頭H);4.2 〜 3.6(br.m[?],4H
;OCH2,OCH3);2.0 〜 0.9(幅広い多重線,9.6H;脂肪族側
鎖);0.89,0.86(2つの一重線,7.2H;3xCH3)。 GPC:THF + 0.25%蓚酸;カラムセットSDV500,SDV100
0,SDV10000(PSS)、35℃、UV検出254nm、ポリスチレン
標準物質:Mw=3.0 105g/モル、Mn=4.5 104g/モル。 エレクトロルミネッセンス測定:5.2Vで最大量子効率0.34%が得られ、
6.81V,15.07mA/cm2で100カンデラ/m2の輝度が得られた。
−ジメチルオクチルオキシ)ベンゼン91%と、1,4−ビス(ブロモメチル)
トリプチセン9%とのコポリマー(ポリマー2): 乾燥した酸素無含有1,4−ジオキサン1000mlを、精密ガラススターラ
ー(precision-glass stirrer)、還流凝縮器、温度計及び滴下漏斗が取り付け
てある乾燥2L四つ口フラスコにおいて、88℃ 〜 90℃に加熱した。次に、
乾燥1,4−ジオキサン20ml中、2,5−ビス(クロロメチル)−1−メト
キシ−4−(3′,7′−ジメチルオクチルオキシ)ベンゼン4.34g(12
ミリモル)と1,4−ビス(ブロモメチル)トリプチセン528mg(1.2ミ
リモル)との溶液を加えた。更に次に、乾燥1,4−ジオキサン34ml中カリ
ウムt−ブトキシド3.85g(34.3ミリモル)溶液を、激しく撹拌された
反応混合物に対して、5分間にわたって滴下して加えた。この作業中に、その反
応混合物の色は、無色から黄色を経てオレンジレッドへと変化した。5分後、1
,4−ジオキサン26ml中に溶かしたカリウムt−ブトキシド3.85g(3
4.3ミリモル)を更に加えた。その混合物を88℃で2時間撹拌した後、55
℃に冷却し、1,4−ジオキサン/氷酢酸1:1混合物12mlを加えた。オレ
ンジ色となったその粘性溶液を、激しく撹拌した水1L中に注いだ。沈殿したポ
リマーを、ポリプロピレンフィルターを用いて濾過することにより単離し、減圧
下で乾燥させた。粗生成物が3.4g得られた。60℃に加熱することによって
そのポリマーをTHF450ml中に溶かし、40℃未満の温度でメターノール
560mlを添加して沈殿させた。減圧下で乾燥させた後、この工程を繰返した
。減圧下で乾燥させると、薄オレンジ色の繊維としてポリマー2が2.60g(
9.03ミリモル、68%)得られた。トリプチセン基の含量を、1H−NMR
分光分析法で測定した。トリプチセン橋頭H原子のシグナル(6.0ppm)を
積分し、4.2 〜 3.6ppmにおけるOCH3及びOCH2のシグナルと比較
すると;ポリマー中のトリプチセン単位の含量は3.5%であった。1 H−NMR:(400MHz;CDCl3):(ppm)=7.9 〜 6.6(
幅広い多重線,4H;アリールH,オレフィンH);6.0(幅広い一重線;付
加0.02H;トリプチセン橋頭H);4.2 〜 3.6(br.m,5H;O
CH2,OCH3);2.0 〜 0.9(幅広い多重線,10H;脂肪族側鎖);
0.89,0.86(2つの一重線,9H;3xCH3)。 GPC:THF + 0.25%蓚酸;カラムセットSDV500,SDV100
0,SDV10000(PSS)、35℃、UV検出254nm、ポリスチレン
標準物質:Mw=2.0 105g/モル、Mn=3.1 104g/モル。 エレクトロルミネッセンス測定:5.2Vで最大量子効率0.21%が得られ、
5.05V,11.17mA/cm2で100カンデラ/m2の輝度が得られた。
)ビフェニル80%と、1,4−ビス(ブロモメチル)トリプチセン20%との
コポリマー(ポリマー3): 乾燥した酸素無含有1,4−ジオキサン0.72kgを、メカニカルスターラ
ー、還流凝縮器、温度計及び滴下漏斗が取り付けてある乾燥2L四つ口フラスコ
中に入れ、撹拌しながら98℃に加熱した。次に、乾燥1,4−ジオキサン30
ml中に溶かした、2,5−ビス(クロロメチル)−3′−(3,7−ジメチル
オクチルオキシ)ビフェニル3.26g(8ミリモル)と1,4−ビス(ブロモ
メチル)トリプチセン0.88g(2ミリモル)との溶液を加えた。更に次に、
乾燥1,4−ジオキサン26ml中カリウムt−ブトキシド2.87g(26ミ
リモル、2.6当量)溶液を、激しく撹拌された混合物に対して、5分間にわた
って滴下して加えた。この作業中に、その混合物の色は、無色から緑色を経て薄
オレンジへと変化し;溶液の粘度はわずかに増加した。その混合物を98℃で5
分間撹拌した後、1,4−ジオキサン20ml中カリウムt−ブトキシド2.2
4g(20ミリモル、2.0当量)を1分間にわたって加えた。その混合物を9
5 〜 98℃で更に2時間撹拌した後、50℃に冷却し、酢酸4mlと1,4−
ジオキサン4mlとの混合物を加えた。その混合物を更に20分間撹拌した後、
その反応溶液を、撹拌した水0.7L中に加えることによってポリマーを沈殿さ
せた。得られたポリマーを濾過して分離し、毎回メタノール100mlで二回洗
浄した。減圧下、室温で乾燥させると、粗ポリマー3が3.17g(9.8ミリ
モル、98%)得られた。その粗ポリマーをTHF400ml中に60℃で加熱
しながら溶かし、メターノール400mlを添加して沈殿させた。その生成物を
減圧下で乾燥させ、メタノール100mlで洗浄した後、この工程を繰返した。
減圧下で2日間乾燥させると、薄オレンジ色の繊維としてポリマー3が1.84
g(5.7ミリモル、57%)得られた。トリプチセン基の含量を、1H−NM
R分光分析法で測定した。トリプチセン橋頭H原子のシグナル(5.9ppm)
を積分し、4.0ppmにおけるOCH2のシグナルと比較すると;ポリマー中
のトリプチセン単位の含量は14%であった。1 H−NMR:(400MHz;CDCl3):(ppm)=7.9 〜 6.1(
幅広い多重線,9.2H;アリールH及びオレフィンH);5.9(幅広い一重
線;0.28H;トリプチセン橋頭H);4.0(幅広い一重線、1.6H);
1.95 〜 0.85(幅広い多重線,15.2H;脂肪族H)。 GPC:THF + 0.25%蓚酸;カラムセットSDV500,SDV100
0,SDV10000(PSS)、35℃、UV検出254nm、ポリスチレン
標準:Mw=4.4 105g/モル、Mn=9.1 104g/モル。 エレクトロルミネッセンス測定:10.7Vで最大量子効率0.47%が得られ
、10.9V.max=517nmで100カンデラ/m2の輝度が得られた。
−ジメチルオクチルオキシ)ベンゼン75%と、1,4−ビス(ブロモメチル)
トリプチセン25%とのコポリマー(ポリマー4): 乾燥した酸素無含有THF385mlを、メカニカルテフロン(登録商標)ス
ターラー、還流凝縮器、温度計及び滴下漏斗が取り付けてある乾燥500ml四
つ口フラスコ中に入れた。次に、2,5−ビス(ブロモメチル)−1−メトキシ
−4−(3′,7′−ジメチルオクチルオキシ)ベンゼン1.58g(3.6ミ
リモル)及び1,4−ビス(ブロモメチル)トリプチセン528mg(1.2ミ
リモル)を加えた。更に次に、乾燥THF12ml中カリウムt−ブトキシド1
.32g(11.8ミリモル)溶液を、激しく撹拌した混合物に対して、5分間
にわたって滴下して加えた。この作業中に、その混合物の色は、無色から黄色を
経てオレンジレッドへと変化した。更に、5分後、THF10ml中に溶かした
カリウムt−ブトキシド1.1g(9.8ミリモル)を一度に加えた。その混合
物を室温で2時間撹拌した後、1時間60℃で加熱し、酢酸2mlと1,4−ジ
オキサン2mlとの混合物を加えた。オレンジ色となったその溶液を、激しく撹
拌した水1L中に注いだ。沈殿したポリマーを、ポリプロピレンフィルターを用
いて濾過することにより単離し、減圧下で乾燥させた。粗生成物が1.2g得ら
れた。60℃に加熱することによってそのポリマーをTHF160ml中に溶か
し、室温でメターノール200mlを加えて沈殿させた。減圧下で乾燥させた後
、この工程を繰返した。減圧下で乾燥させると、薄オレンジ色の繊維としてポリ
マー4が0.89g(2.98ミリモル、62%)得られた。トリプチセン基の
含量を、1H−NMR分光分析法で測定した。トリプチセン橋頭H原子のシグナ
ル(6.0ppm)を積分し、4.2 〜 3.6ppmにおけるOCH3及びO
CH2のシグナルと比較すると;ポリマー中のトリプチセン単位の含量は15%
であった。1 H−NMR(400MHz;CDCl3):(ppm)=7.9 〜 6.6(幅
広い多重線,4H;アリールH,オレフィンH);6.0(幅広い一重線;0.
3付加H;トリプチセン橋頭H);4.2 〜 3.6(幅広い多重線,5H;O
CH2,OCH3);2.0 〜 0.9(幅広い多重線,10H;脂肪族側鎖);
0.89,0.86(2つの一重線,9H;3xCH3)。 GPC:THF + 0.25%蓚酸;カラムセットSDV500,SDV100
0,SDV10000(PSS)、35℃、UV検出254nm、ポリスチレン
標準:Mw=3.0 105g/モル、Mn=4.5 104g/モル。 エレクトロルミネッセンス測定:6.01Vで最大量子効率0.96%が得られ
、4.11V/16.07mA/cm2で100カンデラ/m2の輝度が得られた
。
Claims (16)
- 【請求項1】 a)一般式(1) −B−Tr−A (I) {式中、Trは、一般式(II) 【化1】 又は、一般式(III) 【化2】 又は、一般式(IV) 【化3】 [上記式中、R1 〜 R16は、水素、線状もしくは枝分かれC1 〜 C22-アルキ
ルもしくはアルコキシ(その場合、1つ以上の非隣接CH2基は−O−、−S−
、−CO−、−COO−、−O−CO−、アミノ基又はアミド基によって置換さ
れても良く、また1つ以上のH原子はF原子によって置換されても良い)、又は
C6 〜 C20-アリールもしくはアリールオキシ、COOR、SO3R、CN、ハ
ロゲン、又はNO2であり、G、L及び適当な場合にはG1及びL1は、CR17、
N、P、Asであり、前記式中R17はH、C1 〜 C22-アルキル又はアルコキシ
(その場合、1つ以上の非隣接CH2基は−O−、−S−、−CO−、−COO
−、−O−CO−、アミノ基又はアミド基によって置換されても良く、また1つ
以上のH原子はF原子によって置換されても良い)、又はC6 〜 C20-アリール
、ハロゲン又はCNである]で表されるトリプチセニレン基であり、 A及びBは、単結合であり、H、線状もしくは枝分かれC1 〜 C22-アルキル
もしくはアルコキシ(その場合、1つ以上の非隣接CH2基は−O−、−S−、
−CO−、−COO−、−O−CO−、アミノ基又はアミド基によって置換され
ても良く、また1つ以上のH原子はF原子によって置換されても良い)、もしく
はC6 〜 C20-アリールもしくはアリールオキシ、C3 〜 C20-ヘテロアリール
、COOR、SO3R、CN、ハロゲン、NO2、アミノ、アルキルアミノもしく
はジアルキルアミノによって任意に置換されるビニレン基であり、又はA及びB
はエチニレン基であり、一般式(V) 【化4】 (式中、R18 〜 R21は、R1 〜 R16に関して上で規定したものである)で表
されるアリーレン基であり、一般式(VI) 【化5】 (式中、X及びYは、N又はCR22であり、Zは、O、S、NR23、CR24R25 、CR26=CR27又はCR28=N−であり、前記式中R22 〜 R28はR1 〜 R1 6 に関して上で規定したものである)で表されるヘテロアリーレン基であり、も
しくは一般式(VII) 【化6】 (式中、R29 〜 R32はR1 〜 R16に関して上で規定したものである)で表さ
れるスピロビフルオレニレン基である}で表される少なくとも1種類の反復単位
RU1を1 〜 100モル%、及び b)一般式(VIII) 【化7】 (式中、R33 〜 R36はR1 〜 R16に関して上で規定したものである)又は一
般式(IX) 【化8】 [式中、X、Y及びZは上で規定したものであり、Dは、単結合であり、H、線
状又は枝分かれC1 〜 C22-アルキルもしくはアルコキシ(その場合、1つ以上
の非隣接CH2基は−O−、−S−、−CO−、−COO−、−O−CO−、ア
ミノ基又はアミド基によって置換されても良く、また1つ以上のH原子はF原子
によって置換されても良い)、もしくはC6 〜 C20-アリールもしくはアリール
オキシ、C3 〜 C20-ヘテロアリール、COOR、SO3R、CN、ハロゲン、
NO2、アミノ、アルキルアミノもしくはジアルキルアミノによって任意に置換
されるビニレン基であり、又はDはエチニレン基である]で表される少なくとも
1種類の反復単位RU2を0 〜 99モル%含む共役ポリマー。 - 【請求項2】 L,g及び適当な場合にはL1及びG1が、CH基である請求
項1記載のポリマー。 - 【請求項3】 反復単位RU1を含むホモポリマーである請求項1又は2記
載のポリマー。 - 【請求項4】 Aを、2,5−チオフェニレン、2,5−オキサジアゾリレ
ン、1,4−フェニレン、ビニレン及びエチニレンからなる群より選択し、及び
Bが単結合である請求項3記載のポリマー。 - 【請求項5】 A及びBが同じであって、且つA及びBを2,5−チオフェ
ニレン、1,4−フェニレン、ビニレン及びエチニレンからなる群より選択する
請求項4記載のポリマー。 - 【請求項6】 反復単位RU2を1 〜 99モル%含む請求項1又は2記載
のポリマー。 - 【請求項7】 Aが単結合であり、及びBが単結合、ビニレン基又はエチニ
レン基である請求項6記載のポリマー。 - 【請求項8】 Bがビニレン基である請求項7記載のポリマー。
- 【請求項9】 反復単位RU1と、一般式(VIII)又は(IX)で表さ
れる反復単位RU2とを含む二元コポリマーである請求項6 〜 8の一つに記載
のポリマー。 - 【請求項10】 反復単位RU1と、一般式(VIII)又は(IX)で表
される反復単位RU2の2つのタイプとを含む三元コポリマーである請求項6
〜 8の一つに記載のポリマー。 - 【請求項11】 当該反復単位RU2が、一般式(VIII)で表される反
復単位である請求項9又は10記載のポリマー。 - 【請求項12】 Dが、ビニレン基である請求項9 〜 11の一つに記載の
ポリマー。 - 【請求項13】 エレクトロルミネッセント材料としての請求項1 〜 12
の一つに記載のポリマーの使用。 - 【請求項14】 請求項1 〜 12の一つに記載のポリマーを含むエレクト
ロルミネッセント材料。 - 【請求項15】 請求項1 〜 12の一つに記載のポリマーを、支持体に対
してフィルムの形態で施用するエレクトロルミネッセント材料を調製する方法。 - 【請求項16】 1つ以上の活性層を有し、且つそれらの活性層の少なくと
も1つが、請求項1 〜 12の一つに記載のポリマーを含むエレクトロルミネッ
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