JP2010095514A - Linear tetraphosphine tetraoxide, rare-earth metal complex comprising the linear tetraphosphine tetraoxide as ligand and use of the complex - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は鎖状テトラホスフィンテトラオキシド、該鎖状テトラホスフィンテトラオキシドを配位子とする希土類金属錯体、及びその用途に関する。 The present invention relates to a chain tetraphosphine tetraoxide, a rare earth metal complex having the chain tetraphosphine tetraoxide as a ligand, and uses thereof.
ホスフィンオキシドは産業上有用なファインケミカルズであり、さらに高付加価値のファインケミカルズ合成用の触媒原料、機能性材料等に用いられている。また、ホスフィンオキシドは、公知の方法(例えば、クロロシラン及びアルキルアミンの混合物を用いる方法等)により、産業上有用なホスフィンに容易に変換できるため、ホスフィンを合成するための中間体としても利用されている。 Phosphine oxide is industrially useful fine chemicals, and is further used as a catalyst raw material, functional material, etc. for synthesizing high-value-added fine chemicals. In addition, phosphine oxide can be easily converted into an industrially useful phosphine by a known method (for example, a method using a mixture of chlorosilane and alkylamine, etc.). Yes.
特に、近年、エレクトロルミネッセンスや白色LED照明の分野では、希土類金属酸化物、窒化物等の無機化合物蛍光体に代わり、ホスフィンオキシド配位子を持つ希土類金属錯体を含有する蛍光体が注目を集めている。前記蛍光体は、例えば、LED又は半導体レーザーと組み合わせることにより発光装置を提供することができる(非特許文献1のp138〜144)。 In particular, in recent years, in the field of electroluminescence and white LED lighting, phosphors containing rare earth metal complexes having phosphine oxide ligands have attracted attention instead of inorganic compound phosphors such as rare earth metal oxides and nitrides. Yes. The said fluorescent substance can provide a light-emitting device by combining with LED or a semiconductor laser, for example (p138-144 of a nonpatent literature 1).
また、近年、偽造、不正複写等の防止を目的としたセキュリティー用途等に使用される発光性インクとしても、ホスフィンオキシド配位子を持つ希土類金属錯体を含有する蛍光体が注目を集めている(特許文献5)。 In recent years, a phosphor containing a rare earth metal complex having a phosphine oxide ligand has attracted attention as a luminescent ink used for security purposes for the purpose of preventing counterfeiting and unauthorized copying ( Patent Document 5).
前記錯体は、前記無機化合物蛍光体と同様にf軌道の電子遷移に基づく発光が可能である。また、ホスフィンオキシド配位子の構造制御や分子設計を行うことによって、光物性の精密制御を行うことができる。さらに、前記錯体は、有機溶媒及びシリコーン樹脂、フッ素樹脂等の液状ポリマーに均一に溶解するため、透明性の高い蛍光体材料を提供することができる。従来用いられていた無機化合物蛍光体は、前記液状ポリマーに溶解せず、液状ポリマー中で分散する傾向がある。そのため、得られる蛍光体材料は、光散乱して光取り出し効率が低下する問題があった。 Similar to the inorganic compound phosphor, the complex can emit light based on f-orbital electron transition. In addition, by controlling the structure and molecular design of the phosphine oxide ligand, it is possible to precisely control the optical properties. Furthermore, since the complex is uniformly dissolved in an organic solvent and a liquid polymer such as a silicone resin or a fluororesin, a highly transparent phosphor material can be provided. Conventionally used inorganic compound phosphors do not dissolve in the liquid polymer but tend to be dispersed in the liquid polymer. Therefore, the obtained phosphor material has a problem that light extraction efficiency decreases due to light scattering.
ホスフィンオキシド配位子を持つ希土類金属錯体として、例えば、特許文献1には、単座配位子のホスフィンオキシドが希土類金属イオンに配位してなる錯体が開示されている。 As a rare earth metal complex having a phosphine oxide ligand, for example, Patent Document 1 discloses a complex in which a monodentate phosphine oxide is coordinated to a rare earth metal ion.
しかしながら、特許文献1の希土類金属錯体は、液状ポリマーなどの有機媒体中で、ホスフィンオキシド単座配位子が希土類金属イオンから解離しやすいため、高い発光強度を安定して発揮できる蛍光体を実現できない。 However, the rare earth metal complex of Patent Document 1 cannot realize a phosphor capable of stably exhibiting high emission intensity because the phosphine oxide monodentate ligand easily dissociates from the rare earth metal ion in an organic medium such as a liquid polymer. .
そこで、錯体の安定性向上のため、2座配位子のビスホスフィンジオキシドを希土類金属イオンに配位させた錯体が提案されている(特許文献2〜5)。 Therefore, in order to improve the stability of the complex, a complex in which a bidentate bisphosphine dioxide is coordinated to a rare earth metal ion has been proposed (Patent Documents 2 to 5).
また、さらなる錯体の安定性向上等を目的として、特許文献6には、4座配位子である大環状テトラホスフィンテトラオキシドを配位子として用いた希土類金属錯体についても報告されている。 For the purpose of further improving the stability of the complex, Patent Document 6 reports a rare earth metal complex using a macrocyclic tetraphosphine tetraoxide which is a tetradentate ligand as a ligand.
これら特許文献2〜6のホスフィンオキシド配位子を有する希土類金属錯体は、液状ポリマーなどの有機媒体中での安定性が未だ不十分である。また、特許文献1〜6及び非特許文献2の配位子を有する希土類金属錯体は、液状ポリマー等の有機媒体に対する溶解度が低い。そのため、希土類金属錯体を有機媒体中に十分に溶解させることができず、結果的に高発光の材料を実現できないという欠点があった。 These rare earth metal complexes having phosphine oxide ligands of Patent Documents 2 to 6 are still insufficient in stability in an organic medium such as a liquid polymer. Moreover, the rare earth metal complex which has the ligand of patent documents 1-6 and nonpatent literature 2 has low solubility with respect to organic media, such as a liquid polymer. For this reason, the rare earth metal complex cannot be sufficiently dissolved in the organic medium, and as a result, there is a disadvantage that a material with high light emission cannot be realized.
従って、高い発光強度を安定して発揮し、かつ有機媒体に対して高い溶解性を示す希土類金属錯体を実現可能にする新規ホスフィンオキシド配位子の開発が切望されている。 Therefore, development of a novel phosphine oxide ligand that makes it possible to realize a rare earth metal complex that stably exhibits high emission intensity and exhibits high solubility in an organic medium is eagerly desired.
本発明は、高い発光強度を安定して発揮し、かつ有機媒体に対して高い溶解性を示す希土類金属錯体を実現するための配位子を提供することを主な目的とする。 The main object of the present invention is to provide a ligand for realizing a rare earth metal complex that stably exhibits high emission intensity and exhibits high solubility in an organic medium.
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、特定構造のテトラホスフィンテトラオキシドが上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has found that a tetraphosphine tetraoxide having a specific structure can achieve the above object, and has completed the present invention.
即ち、本発明は、下記のテトラホスフィンテトラオキシド及びその用途に係る。
1. 一般式:
That is, the present invention relates to the following tetraphosphine tetraoxide and uses thereof.
1. General formula:
(式中、R1、R2、R3、R4、R5及びR6は、それぞれ同一又は異なって、置換されていてもよい飽和炭化水素基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいヘテロアリール基又は置換されていてもよいアラルキル基を示すか、或いは、同一リン原子上のR1及びR2並びにR5及びR6が結合して環を形成していてもよく、l、m及びnは
それぞれ同一または異なって2以上の整数を示す。)
で表される鎖状テトラホスフィンテトラオキシド。
2. 一般式(1)中、R1、R2、R3、R4、R5及びR6が、それぞれ同一又は異なって、置換されていてもよい飽和炭化水素基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいヘテロアリール基又は置換されていてもよいアラルキル基を示すか、或いは、同一リン原子上のR1及びR2並びにR5及びR6が結合して環を形成していてもよく、l、m及びnがそれぞれ同一または異なって3〜12の整数を示す上記項1に記載の鎖状テトラホスフィンテトラオキシド。
3. 一般式(1)中、R1、R2、R5及びR6が、それぞれ同一又は異なって、置換されていてもよい炭素数3〜20の飽和炭化水素基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいヘテロアリール基、又は置換されていてもよいアラルキル基を示し、R3及びR4が、それぞれ同一又は異なって置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよいヘテロアリール基を示し、l、m及びnがそれぞれ同一または異なって3〜12の整数を示す上記項1又は2に記載の鎖状テトラホスフィンテトラオキシド。
4. 一般式(1)中、R1、R2、R3、R4、R5及びR6が、それぞれ同一又は異なって、置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよいヘテロアリール基を示し、l、m及びnがそれぞれ同一または異なって3〜12の整数を示す上記項1〜3のいずれかに記載の鎖状テトラホスフィンテトラオキシド。
5. 一般式(1)中、R1、R2、R3、R4、R5及びR6が、それぞれ同一又は異なって、置換されていてもよい炭素数6〜15のアリール基又は置換されていてもよい炭素数5〜15のヘテロアリール基を示し、l、m及びnがそれぞれ同一または異なって3〜12の整数を示す上記項1〜4のいずれかに記載の鎖状テトラホスフィンテトラオキシド。
6. 一般式(1)中、R1、R2、R3、R4、R5及びR6が、それぞれ同一又は異なって、置換されていてもよい炭素数6〜15のアリール基を示し、l、m及びnがそれぞれ同一または異なって3〜12の整数を示す上記項1〜5のいずれかに記載の鎖状テトラホスフィンテトラオキシド。
7. 一般式(1)中、R1、R2、R3、R4、R5及びR6が、それぞれ同一又は異なって、置換されていてもよい炭素数6〜15のアリール基を示し、l、m及びnがそれぞれ同一または異なって3、5、7、9又は11を示す上記項1〜6に記載の鎖状テトラホスフィンテトラオキシド。
8. 上記項1〜7のいずれかに記載の鎖状テトラホスフィンテトラオキシドを含む希土類金属錯体。
9. 前記鎖状テトラホスフィンテトラオキシドの4つの酸素原子のうち、少なくとも1つの酸素原子が希土類金属イオンに配位している上記項8に記載の希土類金属錯体。
10. 前記希土類金属イオンが、Eu3+、Tb3+、Er3+、Gd3+又はTm3+である上記項9に記載の希土類金属錯体。
11. 前記希土類金属イオンが、Eu3+又はTb3+である上記項9に記載の希土類金属錯体。
12. さらに、一般式(2)
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are the same or different and each may be a saturated hydrocarbon group which may be substituted, an aryl group which may be substituted, or a substituent A heteroaryl group which may be substituted or an aralkyl group which may be substituted, or R 1 and R 2 and R 5 and R 6 on the same phosphorus atom may be bonded to form a ring Well, l, m and n are the same or different and each represents an integer of 2 or more.)
A linear tetraphosphine tetraoxide represented by
2. In general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are the same or different and each may be a saturated hydrocarbon group which may be substituted, or an aryl which may be substituted Group, an optionally substituted heteroaryl group or an optionally substituted aralkyl group, or R 1 and R 2 and R 5 and R 6 on the same phosphorus atom are bonded to form a ring. The chain tetraphosphine tetraoxide according to Item 1, wherein l, m and n are the same or different and each represents an integer of 3 to 12.
3. In general formula (1), R 1 , R 2 , R 5, and R 6 are the same or different and each may be a substituted C 3-20 saturated hydrocarbon group or an optionally substituted aryl. A group, a heteroaryl group which may be substituted, or an aralkyl group which may be substituted, wherein R 3 and R 4 may be the same or different and each may be a substituted aryl group or a substituted group; Item 3. The chain tetraphosphine tetraoxide according to item 1 or 2, which represents a good heteroaryl group, wherein l, m and n are the same or different and each represents an integer of 3 to 12.
4). In general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are the same or different and each may be an optionally substituted aryl group or an optionally substituted heteroaryl group The chain tetraphosphine tetraoxide according to any one of Items 1 to 3, wherein l, m and n are the same or different and each represents an integer of 3 to 12.
5). In the general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are the same or different and may be substituted or substituted aryl groups having 6 to 15 carbon atoms. The chain | strand-shaped tetraphosphine tetraoxide in any one of said claim | item 1-4 which shows the C5-C15 heteroaryl group which may be, and l, m, and n are the same or different, respectively, and show the integer of 3-12. .
6). In general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are the same or different and each represents an optionally substituted aryl group having 6 to 15 carbon atoms; The chain tetraphosphine tetraoxide according to any one of Items 1 to 5, wherein m and n are the same or different and each represents an integer of 3 to 12.
7). In general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are the same or different and each represents an optionally substituted aryl group having 6 to 15 carbon atoms; , M and n are the same or different and each represents 3, 5, 7, 9 or 11, the chain tetraphosphine tetraoxide according to the above items 1 to 6.
8). A rare earth metal complex comprising the chain tetraphosphine tetraoxide according to any one of Items 1 to 7.
9. 9. The rare earth metal complex according to item 8, wherein at least one oxygen atom among the four oxygen atoms of the chain tetraphosphine tetraoxide is coordinated to a rare earth metal ion.
10. Item 10. The rare earth metal complex according to Item 9, wherein the rare earth metal ion is Eu3 + , Tb3 + , Er3 + , Gd3 +, or Tm3 + .
11. Item 10. The rare earth metal complex according to Item 9, wherein the rare earth metal ion is Eu 3+ or Tb 3+ .
12 Furthermore, the general formula (2)
(式中、R8は水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいヘテロアリール基又は置換されていてもよいアラルキル基を示し、R7及びR9はそれぞれ同一又は異なって置換されていてもよい炭素数が1〜20の飽和炭化水素基、炭素数1〜20のペルフルオロアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいヘテロアリール基又は置換されていてもよいアラルキル基を示す。)
で表されるβ−ジケトナト配位子が配位している上記項8〜11のいずれかに記載の希土類金属錯体。
13. 上記項1〜7のいずれかに記載の鎖状テトラホスフィンテトラオキシドと、一般式(3)
LnLp (3)
(式中、Lnは希土類金属イオンを示し、pは1〜5の整数を示し、Lは前記β−ジケトナト配位子を示し、該pが2以上の整数である場合、該β−ジケトナト配位子同士は互いに同一であっても異なっていてもよい。)
で表されるβ−ジケトナト希土類金属錯体とを溶媒中で反応させることにより得られる請求項12に記載の希土類金属錯体。
14. 前記反応における前記鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)と前記β−ジ
ケトナト希土類金属錯体(3)との反応比率((1)/(3))が、モル比で0.3〜0.7である上記項13に記載の希土類金属錯体。
15. 前記反応における前記鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)と前記β−ジケトナト希土類金属錯体(3)との反応比率((1)/(3))が、モル比で0.5である上記項13又は14に記載の希土類金属錯体。
16. 前記β−ジケトナト希土類金属錯体(3)として、一種又は二種以上のβ−ジケトナト希土類金属錯体を反応させる上記項13〜15のいずれかに記載の希土類金属錯体。
17. 上記項8〜16のいずれかに記載の希土類金属錯体が有機媒体に溶解してなる発光媒体。
18. 上記項17に記載の発光媒体を有する白色LED素子。
19. 上記項8〜16のいずれかに記載の希土類金属錯体を含む蛍光性インキ組成物。
20. 上記項8〜16のいずれかに記載の希土類金属錯体を含む発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
(In the formula, R 8 represents a hydrogen atom, a deuterium atom, a halogen atom, an optionally substituted saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted aryl group, or an optionally substituted hetero group. An aryl group or an aralkyl group which may be substituted; R 7 and R 9 are the same or different and each may be substituted a saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a perfluoro having 1 to 20 carbon atoms; An alkyl group, an optionally substituted aryl group, an optionally substituted heteroaryl group or an optionally substituted aralkyl group is shown.)
The rare earth metal complex according to any one of Items 8 to 11, wherein a β-diketonato ligand represented by the formula is coordinated.
13. The chain tetraphosphine tetraoxide according to any one of Items 1 to 7, and the general formula (3)
LnLp (3)
(In the formula, Ln represents a rare earth metal ion, p represents an integer of 1 to 5, L represents the β-diketonato ligand, and when p is an integer of 2 or more, the β-diketonato coordination The ligands may be the same or different from each other.)
The rare earth metal complex according to claim 12, which is obtained by reacting in a solvent with a β-diketonato rare earth metal complex represented by the formula:
14 The reaction ratio ((1) / (3)) of the chain tetraphosphine tetraoxide (1) and the β-diketonato rare earth metal complex (3) in the reaction is 0.3 to 0.7 in molar ratio. Item 14. The rare earth metal complex according to Item 13.
15. Item 13. The reaction ratio ((1) / (3)) between the chain tetraphosphine tetraoxide (1) and the β-diketonato rare earth metal complex (3) in the reaction is 0.5 in terms of molar ratio. Or the rare earth metal complex of 14.
16. Item 16. The rare earth metal complex according to any one of Items 13 to 15, wherein one or two or more β-diketonato rare earth metal complexes are reacted as the β-diketonato rare earth metal complex (3).
17. A luminescent medium comprising the rare earth metal complex according to any one of Items 8 to 16 dissolved in an organic medium.
18. Item 18. A white LED element having the light emitting medium according to Item 17.
19. Item 17. A fluorescent ink composition comprising the rare earth metal complex according to any one of Items 8 to 16.
20. The organic electroluminescent element which has a light emitting layer containing the rare earth metal complex in any one of said claim | item 8 -16.
本発明の新規鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)は、希土類金属イオンに配位して希土類金属錯体組成物を形成することができる。 The novel chain tetraphosphine tetraoxide (1) of the present invention can be coordinated to a rare earth metal ion to form a rare earth metal complex composition.
前記鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)を配位子として有する前記希土類金属錯体は、1)従来の発光材料よりも発光強度が高く、2)有機媒体に対する溶解度が高く、3)有機媒体中において前記鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)が希土類金属イオンから解離しにくい性質を持つ。 The rare earth metal complex having the chain tetraphosphine tetraoxide (1) as a ligand 1) has higher emission intensity than conventional luminescent materials, 2) has high solubility in organic media, and 3) in organic media. The chain tetraphosphine tetraoxide (1) has the property of not easily dissociating from rare earth metal ions.
従って、前記錯体を含有する蛍光体は、高い発光強度を安定して発揮することができる。また、前記錯体は、有機媒体(特に、液状ポリマー)に溶解しやすいため、透明性の高い高発光材料を提供できる。 Therefore, the phosphor containing the complex can stably exhibit high emission intensity. Further, since the complex is easily dissolved in an organic medium (particularly, a liquid polymer), a highly light-emitting material with high transparency can be provided.
また、本発明の希土類金属錯体は、熱等に対する耐久性に優れている。 Further, the rare earth metal complex of the present invention is excellent in durability against heat and the like.
特に、前記錯体は、白色LED素子の発光層(発光媒体)、蛍光性インキ組成物及び有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層に用いることができる。 In particular, the complex can be used for a light emitting layer (light emitting medium) of a white LED element, a fluorescent ink composition, and a light emitting layer of an organic electroluminescent element.
鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)
本発明の鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)は、一般式:
Chain tetraphosphine tetraoxide (1)
The chain tetraphosphine tetraoxide (1) of the present invention has the general formula:
(式中、R1、R2、R3、R4、R5及びR6は、それぞれ同一又は異なって、置換されていてもよい飽和炭化水素基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいヘテロアリール基又は置換されていてもよいアラルキル基を示すか、或いは、同一リン原子上のR1及びR2並びにR5及びR6が結合して環を形成していてもよく、l、m及びnはそれぞれ同一または異なって2以上の整数を示す。)
で表される。
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are the same or different and each may be a saturated hydrocarbon group which may be substituted, an aryl group which may be substituted, or a substituent A heteroaryl group which may be substituted or an aralkyl group which may be substituted, or R 1 and R 2 and R 5 and R 6 on the same phosphorus atom may be bonded to form a ring Well, l, m and n are the same or different and each represents an integer of 2 or more.)
It is represented by
置換されていても良い飽和炭化水素基の飽和炭化水素基としては、特に限定されず、例えば、C1〜C20の直鎖又は分枝鎖状のアルキル基、C3〜C12シクロアルキル基等が挙げられる。 The saturated hydrocarbon group of the saturated hydrocarbon group which may be substituted is not particularly limited, and examples thereof include a C 1 to C 20 linear or branched alkyl group and a C 3 to C 12 cycloalkyl group. Etc.
C1〜C20の直鎖又は分枝鎖状のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、イコシル基等を例示できる。 Examples of the C 1 to C 20 linear or branched alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, Examples include a hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, icosyl group and the like.
C3〜C12シクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロドデシル基等を例示できる。 Examples of the C 3 to C 12 cycloalkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclododecyl group.
置換されていてもよい飽和炭化水素基の置換基としては、特に限定されないが、例えばフルオロアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シロキシ基、ジアルキルアミノ基等が挙げられる。 Although it does not specifically limit as a substituent of the saturated hydrocarbon group which may be substituted, For example, a fluoroalkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, a siloxy group, a dialkylamino group etc. are mentioned.
フルオロアルキル基としては、例えば、C1−6ぺルフルオロアルキル基が挙げられる。C1−6ぺルフルオロアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、トリデカフルオロヘキシル基等を例示できる。 Examples of the fluoroalkyl group include a C 1-6 perfluoroalkyl group. Examples of the C 1-6 perfluoroalkyl group include a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, a heptafluoropropyl group, and a tridecafluorohexyl group.
アルコキシ基としては、例えば、C1−6アルコキシ基が挙げられる。C1−6アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ヘキシルオキシ基等を例示できる。 Examples of the alkoxy group include a C 1-6 alkoxy group. Examples of the C 1-6 alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, and a hexyloxy group.
アリールオキシ基としては、例えば、C6−12アリールオキシ基が挙げられる。C6−12アリールオキシ基としては、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等を例示できる。 Examples of the aryloxy group include a C 6-12 aryloxy group. The C 6-12 aryloxy group, a phenoxy group, a naphthyloxy group and the like.
シロキシ基としては、トリメチルシロキシ、トリエチルシロキシ、トリイソプロピルシロキシ、tert−ブチルジメチルシロキシ等を例示できる。 Examples of the siloxy group include trimethylsiloxy, triethylsiloxy, triisopropylsiloxy, tert-butyldimethylsiloxy and the like.
ジアルキルアミノ基としては、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ等を例示できる。 Examples of the dialkylamino group include dimethylamino and diethylamino.
置換されていてもよい飽和炭化水素基の置換基の置換位置及び置換基の数は、特に限定されない。 The substitution position of the substituent of the saturated hydrocarbon group which may be substituted and the number of substituents are not particularly limited.
特に、置換されていても良い飽和炭化水素基としては、置換されていてもよいC3〜20の飽和炭化水素基が好ましく、有機媒体に対する溶解性に優れ、高い発光強度を安定して発揮できる希土類金属錯体をより確実に得られる点で、置換されていてもよいC4〜18の飽和炭化水素基がより好ましい。 In particular, the saturated hydrocarbon group which may be substituted is preferably a C 3-20 saturated hydrocarbon group which may be substituted, has excellent solubility in an organic medium, and can stably exhibit high emission intensity. The C 4-18 saturated hydrocarbon group which may be substituted is more preferable in that the rare earth metal complex can be obtained more reliably.
置換されていてもよいアリール基のアリール基としては、特に限定されず、例えば、C6〜20アリール基が挙げられる。C6〜20アリール基としては、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、ビフェニリル、アンスリル等を例示できる。 The aryl group of the aryl group which may be substituted is not particularly limited, and examples thereof include a C 6-20 aryl group. Examples of the C 6-20 aryl group include phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, biphenylyl, anthryl and the like.
置換されていてもよいアリール基の置換基としては、特に限定されず、例えばC1−6アルキル基、C1−6ぺルフルオロアルキル基、C6−14アリール基、5〜10員芳香族複素環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シロキシ基、ジアルキルアミノ基等が挙げられる。 The substituent of the aryl group which may be substituted is not particularly limited, and for example, a C 1-6 alkyl group, a C 1-6 perfluoroalkyl group, a C 6-14 aryl group, a 5- to 10-membered aromatic group Heterocyclic group, alkoxy group, aryloxy group, siloxy group, dialkylamino group and the like can be mentioned.
C1−6アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシル等が挙げられる。 Examples of the C 1-6 alkyl group include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl and the like.
C1−6ぺルフルオロアルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、ヘプタフルオロプロピル、トリデカフルオロヘキシル等が挙げられる。 Examples of the C 1-6 perfluoroalkyl group include trifluoromethyl, pentafluoroethyl, heptafluoropropyl, tridecafluorohexyl and the like.
C6−14アリール基としては、例えば、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、ビフェニリル、2−アンスリル等が挙げられる。 Examples of the C 6-14 aryl group include phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, biphenylyl, 2-anthryl and the like.
5〜10員芳香族複素環基としては、例えば、2−又は3−チエニル、2−,3−又は4−ピリジル、2−,3−,4−,5−又は8−キノリル、1−,3−,4−又は5−イソキノリル、1−,2−又は3−インドリル、2−ベンゾチアゾリル、2−ベンゾ[b]チエニル、ベンゾ[b]フラニル等が挙げられる。 Examples of the 5- to 10-membered aromatic heterocyclic group include 2- or 3-thienyl, 2-, 3- or 4-pyridyl, 2-, 3-, 4-, 5- or 8-quinolyl, 1-, Examples include 3-, 4- or 5-isoquinolyl, 1-, 2- or 3-indolyl, 2-benzothiazolyl, 2-benzo [b] thienyl, benzo [b] furanyl and the like.
アルコキシ基、アリールオキシ基、シロキシ基及びジアルキルアミノ基については、前記飽和炭化水素基の置換基として述べたアルコキシ基、アリールオキシ基、シロキシ基及びジアルキルアミノ基と同じである。 The alkoxy group, aryloxy group, siloxy group and dialkylamino group are the same as the alkoxy group, aryloxy group, siloxy group and dialkylamino group described as the substituent of the saturated hydrocarbon group.
置換されていてもよいアリール基の置換基の置換位置及び置換基の数は、特に限定されない。 The substitution position and the number of substituents of the substituent of the aryl group which may be substituted are not particularly limited.
特に、置換されていてもよいアリール基としては、有機媒体に対する溶解性に優れ、高い発光強度を安定して発揮できる希土類金属錯体をより確実に得られる点で、置換されていてもよいC6−15のアリール基が好ましい。 In particular, the optionally substituted aryl group is an optionally substituted C6-C6 in that it can more reliably obtain a rare earth metal complex that is excellent in solubility in an organic medium and that can stably exhibit high emission intensity. Fifteen aryl groups are preferred.
置換されていてもよいヘテロアリール基のヘテロアリール基としては、特に限定されず、例えば、硫黄原子、酸素原子及び窒素原子からなる群から選ばれる原子を1〜3個含む、縮環していてもよい5〜14員芳香族複素環基が挙げられる。 The heteroaryl group of the heteroaryl group which may be substituted is not particularly limited. For example, the heteroaryl group is a condensed ring containing 1 to 3 atoms selected from the group consisting of a sulfur atom, an oxygen atom and a nitrogen atom. There may be mentioned 5 to 14-membered aromatic heterocyclic groups.
前記芳香族複素環基としては、フリル、チエニル、ピロリル、ピラゾリル、イミダゾリル、オキサゾリル、イソキサゾリル、イソチアゾリル、チアゾリル、1,2,3−オキサジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、チアジアゾリル、ピリジル、ピリダジニル、ピリミジニル、ピラジニル、インドリル、インダゾリル、プリニル、キノリル、イソキノリル、フタラジニル、ナフチリジニル、キノキサリニル、キナゾリニル、シノリニル、プテリジニル、カルバゾリル、カリボリニル、フェナンスリジニル、アクリジニル等を例示できる。 Examples of the aromatic heterocyclic group include furyl, thienyl, pyrrolyl, pyrazolyl, imidazolyl, oxazolyl, isoxazolyl, isothiazolyl, thiazolyl, 1,2,3-oxadiazolyl, triazolyl, tetrazolyl, thiadiazolyl, pyridyl, pyridazinyl, pyrimidinyl, pyrazinyl, indolyl , Indazolyl, purinyl, quinolyl, isoquinolyl, phthalazinyl, naphthyridinyl, quinoxalinyl, quinazolinyl, cinolinyl, pteridinyl, carbazolyl, carbolinyl, phenanthridinyl, acridinyl and the like.
置換されていてもよいヘテロアリール基の置換基としては、前記置換されていてもよいアリール基で述べた置換基と同じである。 The substituent of the heteroaryl group which may be substituted is the same as the substituent described for the aryl group which may be substituted.
前記置換されていてもよいヘテロアリール基の置換基の位置及び置換基の数は、特に限定されない。 The position of the substituent and the number of substituents in the optionally substituted heteroaryl group are not particularly limited.
特に、置換されていてもよいヘテロアリール基としては、有機媒体に対する溶解性に優れ、高い発光強度を安定して発揮できる希土類金属錯体をより確実に得られる点で、置換されていてもよいC5〜15のヘテロアリール基が好ましい。 In particular, the optionally substituted heteroaryl group is an optionally substituted C in that it can more reliably obtain a rare earth metal complex that is excellent in solubility in an organic medium and that can stably exhibit high emission intensity. 5-15 heteroaryl groups are preferred.
置換されていてもよいアラルキル基のアラルキル基としては、例えばベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基等が挙げられる。 Examples of the aralkyl group of the aralkyl group which may be substituted include a benzyl group, a phenethyl group, and a phenylpropyl group.
置換されていてもよいアラルキル基の置換基としては、前記置換されていてもよいアリール基で述べた置換基と同じである。 The substituent of the aralkyl group which may be substituted is the same as the substituent described for the aryl group which may be substituted.
前記置換されていてもよいアラルキル基の置換基の位置及び置換基の数は、特に限定されない。 The position of the substituent of the aralkyl group which may be substituted and the number of substituents are not particularly limited.
同一リン原子上のR1及びR2並びにR5及びR6が結合して形成する環としては、例えば、ピペリジン環、ピロリジン環、モルホリン環等が挙げられる。 Examples of the ring formed by combining R 1 and R 2 and R 5 and R 6 on the same phosphorus atom include a piperidine ring, a pyrrolidine ring, and a morpholine ring.
式(1)中のl、m及びnは、それぞれ同一または異なって2以上の整数であればよいが、好ましくは3〜12の整数である。特に、有機媒体に対する溶解性に優れ、高い発光強度を安定して発揮できる希土類金属錯体をより確実に得られる点で、l、m及びnは、それぞれ同一または異なって3、5、7、9又は11であることがより好ましく、3又は5であることがさらに好ましい。 L, m and n in the formula (1) are the same or different and may be an integer of 2 or more, preferably an integer of 3 to 12. In particular, l, m, and n are the same or different from each other in that they are excellent in solubility in an organic medium and can more reliably obtain a rare earth metal complex that can stably exhibit high emission intensity. Or 11 is more preferable, and 3 or 5 is even more preferable.
特に、本発明の鎖状テトラホスフィンテトラオキシドとしては、一般式(1)中、R1、R2、R5及びR6が、それぞれ同一又は異なって、置換されていてもよい炭素数3〜20の飽和炭化水素基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいヘテロアリール基、又は置換されていてもよいアラルキル基を示し、R3及びR4が、それぞれ同一又は異なって、置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよいヘテロアリール基を示し、l、m及びnがそれぞれ同一または異なって3〜12の整数を示す鎖状テトラホスフィンテトラオキシドが好ましく、一般式(1)中、R1、R2、R3、R4、R5及びR6が、それぞれ同一又は異なって、置換されていてもよい炭素数6〜15のアリール基又は置換されていてもよい炭素数5〜15のヘテロアリール基を示し、l、m及びnがそれぞれ同一または異なって3〜12の整数を示す鎖状テトラホスフィンテトラオキシドがより好ましく、一般式(1)中、R1、R2、R3、R4、R5及びR6が、それぞれ同一又は異なって、置換されていてもよい炭素数6〜15のアリール基を示し、l、m及びnがそれぞれ同一または異なって3〜12の整数を示す鎖状テトラホスフィンテトラオキシドがさらに好ましく、一般式(1)中、R1、R2、R3、R4、R5及びR6が、それぞれ同一又は異なって、置換されていてもよい炭素数6〜15のアリール基を示し、l、m及びnがそれぞれ同一または異なって3、5、7、9又は11を示す鎖状テトラホスフィンテトラオキシドが最も好ましい。 In particular, as the chain tetraphosphine tetraoxide of the present invention, in general formula (1), R 1 , R 2 , R 5 and R 6 are the same or different and each may be substituted. 20 saturated hydrocarbon groups, an optionally substituted aryl group, an optionally substituted heteroaryl group, or an optionally substituted aralkyl group, wherein R 3 and R 4 are the same or different; A linear tetraphosphine tetraoxide, which represents an optionally substituted aryl group or an optionally substituted heteroaryl group, wherein l, m and n are the same or different and each represents an integer of 3 to 12, wherein (1), R 1, R 2, R 3, R 4, R 5 and R 6 are the same or different, an aryl group or a location of a good 6 to 15 carbon atoms which may be substituted A chain tetraphosphine tetraoxide, which is an optionally substituted heteroaryl group having 5 to 15 carbon atoms, wherein l, m and n are the same or different and each represents an integer of 3 to 12, is more preferred. R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are the same or different and each represents an optionally substituted aryl group having 6 to 15 carbon atoms, wherein l, m and n are A linear tetraphosphine tetraoxide which is the same or different and represents an integer of 3 to 12 is more preferred, and in general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are the same. Alternatively, a linear tetraphosphine tetraoxide which represents an optionally substituted aryl group having 6 to 15 carbon atoms, wherein l, m and n are the same or different and each represents 3, 5, 7, 9 or 11 Is most preferred.
鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)の製造方法
本発明の鎖状テトラホスフィンテトラオキシドの製造方法は、特に限定されるものではなく、例えば公知の方法を適宜組み合わせることにより製造することができる。例えば、l、m及びnが3以上の整数である鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)については、下記反応式1に示す合成経路またはこれを応用した合成経路に従って製造できる。また、l及びnが2で、mが2以上の整数である鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)については、下記反応式2に示す合成経路またはこれを応用した合成経路に従って製造できる。
Manufacturing method of chain | strand tetraphosphine tetraoxide (1) The manufacturing method of the chain | strand tetraphosphine tetraoxide of this invention is not specifically limited, For example, it can manufacture by combining a well-known method suitably. For example, the chain tetraphosphine tetraoxide (1) in which l, m, and n are integers of 3 or more can be produced according to a synthetic route shown in the following reaction formula 1 or a synthetic route to which this is applied. The chain tetraphosphine tetraoxide (1) in which l and n are 2 and m is an integer of 2 or more can be produced according to the synthesis route shown in the following reaction formula 2 or a synthesis route to which this is applied.
以下、本発明の鎖状テトラホスフィンテトラオキシドの製造方法について、下記反応式1及び反応式2の方法を代表例として具体的に説明する。 Hereinafter, the production method of the chain tetraphosphine tetraoxide of the present invention will be specifically described by using the following reaction formulas 1 and 2 as representative examples.
<反応式1> <Reaction Formula 1>
第一工程
第一工程では、ビスホスフィン(4)と脱離基含有不飽和炭化水素(5)とを反応させることにより、ホスホニウム塩(6)を得る。
First Step In the first step, a phosphonium salt (6) is obtained by reacting bisphosphine (4) with a leaving group-containing unsaturated hydrocarbon (5).
一般式(4)中のR3及びR4は、上記R3及びR4と同じである。特に、R3及びR4は、それぞれ同一又は異なって置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよいヘテロアリール基が好ましく、置換されていてもよい炭素数6〜15のアリール基又は置換されていてもよい炭素数5〜15のヘテロアリール基がより好ましく、置換されていてもよい炭素数6〜15のアリール基がさらに好ましい。R3同士及びR4同士は、それぞれ互いに同一又は異なっていてもよい。 R 3 and R 4 in the general formula (4) are the same as the above R 3 and R 4 . In particular, each of R 3 and R 4 is preferably an aryl group which may be the same or different, or an optionally substituted heteroaryl group, and an optionally substituted aryl group having 6 to 15 carbon atoms or An optionally substituted heteroaryl group having 5 to 15 carbon atoms is more preferable, and an optionally substituted aryl group having 6 to 15 carbon atoms is more preferable. R 3 and R 4 may be the same as or different from each other.
一般式(4)中のmは3〜12の整数が好ましく、3、5、7、9又は11がより好ましい。 M in the general formula (4) is preferably an integer of 3 to 12, and more preferably 3, 5, 7, 9 or 11.
ビスホスフィン(4)は、市販品又は公知の方法に従って製造することにより容易に入手できる。 The bisphosphine (4) can be easily obtained by manufacturing it according to a commercially available product or a known method.
一般式(5)中、Xは脱離基である。前記脱離基としては、例えば、トルエンスルホニルオキシ基(OTs基)、メタンスルホニルオキシ基(OMs基)、ハロゲン原子等が挙げられる。前記ハロゲン原子としては、F、Cl、Br、I等が挙げられる。この中でも特にホスホニウム塩(6)が高収率で得られ、且つ、化合物(5)が安価に得られる点から特に、ハロゲン原子が好ましく、Brがより好ましい。 In general formula (5), X is a leaving group. Examples of the leaving group include a toluenesulfonyloxy group (OTs group), a methanesulfonyloxy group (OMs group), a halogen atom, and the like. Examples of the halogen atom include F, Cl, Br, and I. Among these, in particular, a halogen atom is preferable and Br is more preferable because the phosphonium salt (6) can be obtained in a high yield and the compound (5) can be obtained at a low cost.
一般式(5)中のl及びnはそれぞれ3〜12の整数が好ましい。 In the general formula (5), l and n are each preferably an integer of 3 to 12.
脱離基含有不飽和炭化水素(5)は、市販品又は公知の方法に従って製造することにより容易に入手できる。 A leaving group containing unsaturated hydrocarbon (5) can be obtained easily by manufacturing according to a commercial item or a well-known method.
第一工程における脱離基含有不飽和炭化水素(5)の使用量は、特に限定されないが、ビスホスフィン(4)1molに対し、2〜4mol程度が好ましく、2〜3mol程度がより好ましい。 Although the usage-amount of a leaving group containing unsaturated hydrocarbon (5) in a 1st process is not specifically limited, About 2-4 mol is preferable with respect to 1 mol of bisphosphine (4), and about 2-3 mol is more preferable.
ビスホスフィン(4)と脱離基含有不飽和炭化水素(5)との反応は溶媒中で行うことが好ましい。 The reaction of bisphosphine (4) with the leaving group-containing unsaturated hydrocarbon (5) is preferably carried out in a solvent.
前記溶媒は、特に限定されないが、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジブチルホルムアミド等のアミド系溶媒;ニトロメタン、ニトロベンゼン等のニトロ系溶媒;アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル系溶媒;ジメチルスルホキシド(DMSO)等のスルホキシド系溶媒;メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール等のアルコール系溶媒;ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)、シクロペンチルメチルエーテル、ジヒドロピラン、1,4−ジオキサン、t−ブチルメチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン(DME)、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、エチレングリコールモノアルキルエーテル、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、アニソール等のエーテル系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、アセトフェノン等のケトン系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル等のエステル系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒;n−ヘキサン、シクロヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン等の脂肪族炭化水素系溶媒等が挙げられる。これらの溶媒は、一種単独で又は二種以上の混合溶媒として使用できる。この中でも特に、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、メタノール、エタノール、イソプロパノールが好ましい。 The solvent is not particularly limited, and examples thereof include amide solvents such as N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide and N, N-dibutylformamide; nitro solvents such as nitromethane and nitrobenzene; acetonitrile Nitrile solvents such as propionitrile, benzonitrile; sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide (DMSO); alcohol solvents such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, ethylene glycol, diethylene glycol; diisopropyl ether, dibutyl ether, Tetrahydrofuran (THF), cyclopentyl methyl ether, dihydropyran, 1,4-dioxane, t-butyl methyl ether, 1,2-dimethoxyethane (DME), diethylene Ether solvents such as recall dimethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, ethylene glycol monoalkyl ether, ethylene glycol monoalkyl ether acetate, propylene glycol methyl ether acetate, anisole; ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, acetophenone; Ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate and isopropyl acetate; aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene and xylene; aliphatic hydrocarbon solvents such as n-hexane, cyclohexane, n-heptane and n-octane Is mentioned. These solvents can be used alone or as a mixed solvent of two or more. Among these, N, N-dimethylformamide (DMF), methanol, ethanol, and isopropanol are particularly preferable.
前記反応は、バッチ式又は連続式のいずれの反応形式で行ってもよい。 The reaction may be performed in either a batch type or a continuous type.
反応圧力は、特に限定されず、通常、常圧〜100kg/cm2程度であればよい。 The reaction pressure is not particularly limited, it may be a normal pressure to 100 kg / cm 2 approximately.
反応温度は、前記反応の進行状況等に応じて適宜設定すればよいが、通常−20〜300℃程度、好ましくは0℃〜200℃程度である。 The reaction temperature may be appropriately set according to the progress of the reaction and the like, but is usually about -20 to 300 ° C, preferably about 0 to 200 ° C.
反応時間は、特に限定されず、反応温度及び反応の進行程度に応じて適宜設定すればよいが、通常1〜24時間程度、好ましくは2〜12時間程度である。 The reaction time is not particularly limited and may be appropriately set according to the reaction temperature and the progress of the reaction, but is usually about 1 to 24 hours, preferably about 2 to 12 hours.
上記リン化合物(4)と上記化合物(5)とを溶媒中で反応させる際、反応液中における上記リン化合物(4)及び化合物(5)の仕込み重量モル濃度は、リン化合物(4)と上記化合物(5)が溶解する濃度であれば限定されないが、好ましくは各々0.1mol/kg以上であり、0.2〜2mol/kgがより好ましい。 When the phosphorus compound (4) and the compound (5) are reacted in a solvent, the charged molar concentration of the phosphorus compound (4) and the compound (5) in the reaction solution is as follows. Although it will not be limited if it is the density | concentration which a compound (5) melt | dissolves, Preferably it is 0.1 mol / kg or more respectively, and 0.2-2 mol / kg is more preferable.
反応後は、必要に応じて、得られた粗ホスホニウム塩からホスホニウム塩(6)を単離、精製してもよい。単離方法としては、公知の方法を適宜採用すればよい。ホスホニウム塩(6)を単離する方法としては、例えば、濾過、遠心分離等が挙げられる。溶媒に溶解したホスホニウム塩(6)を単離する方法としては、例えば、再結晶、再沈殿等が挙げられる。その他、反応終了後に得られた混合液を濃縮及び乾燥させることにより単離してもよい。得られたホスホニウム塩(6)を精製する方法としては、公知の方法を適宜採用すればよい。例えば再結晶、再沈殿等が挙げられる。 After the reaction, the phosphonium salt (6) may be isolated and purified from the obtained crude phosphonium salt, if necessary. As an isolation method, a known method may be employed as appropriate. Examples of the method for isolating the phosphonium salt (6) include filtration and centrifugation. Examples of the method for isolating the phosphonium salt (6) dissolved in the solvent include recrystallization and reprecipitation. In addition, you may isolate by concentrating and drying the liquid mixture obtained after completion | finish of reaction. As a method for purifying the obtained phosphonium salt (6), a known method may be appropriately employed. Examples thereof include recrystallization and reprecipitation.
また、ホスホニウム塩(6)を単離、精製せずに、第二工程へ移行してもよい。すなわち、第一工程で得られたホスホニウム塩(6)に対して、直接、下記第二工程の反応を行ってもよい。 Moreover, you may transfer to a 2nd process, without isolating and refine | purifying a phosphonium salt (6). That is, the reaction of the following second step may be directly performed on the phosphonium salt (6) obtained in the first step.
第二工程
第二工程では、触媒存在下、ホスホニウム塩(6)とホスフィンオキシド(7)とを反応させることにより、ホスホニウム塩(8)を得る。
Second Step In the second step, the phosphonium salt (8) is obtained by reacting the phosphonium salt (6) with the phosphine oxide (7) in the presence of a catalyst.
前記リン化合物(7)中のR1、R2、R5及びR6は、上記R1、R2、R5及びR6と同じである。 Wherein R 1, R 2, R 5 and R 6 in the phosphorus compound (7) is the same as R 1, R 2, R 5 and R 6.
前記リン化合物(7)は、下記式のように、互変異性体のリン化合物(7’)との平衡状態で存在する。 The phosphorus compound (7) exists in an equilibrium state with the tautomeric phosphorus compound (7 ') as shown in the following formula.
前記リン化合物(7)及び(7’)は、市販品又は公知の方法に従って製造することにより容易に入手できる。例えば、R. Hays, J. Org. Chem., 1968, 33, 3691. に記載の方法、すなわち、ジエチルホスファイト1molに対して、3molのグリニャール反応剤を反応させることによりR1、R2、R5及びR6が同一の前記リン化合物(7)を製造できる。また、G. M. Kosolapoff, et al., J. Chem. Soc. (C), 1967, 1789. に記載の方法によりR1、R2、R5及びR6が互いに異なるリン化合物(7)を製造することができる。 The phosphorus compounds (7) and (7 ′) can be easily obtained by manufacturing them according to commercially available products or known methods. For example, the method described in R. Hays, J. Org. Chem., 1968, 33, 3691. That is, by reacting 1 mol of diethyl phosphite with 3 mol of Grignard reagent, R 1 , R 2 , R 5 and R 6 can be prepared by the same said phosphorus compound (7). Also, GM Kosolapoff, et al., J. Chem. Soc. (C), 1967, to produce the R 1, R 2, R 5 and R 6 are different from each other phosphorus compounds (7) according to the method described in 1789. be able to.
特に、R1、R2、R5及びR6としては、それぞれ同一又は異なって置換されていてもよい炭素数3〜20の飽和炭化水素基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいヘテロアリール基、又は置換されていてもよいアラルキル基が好ましく、置換されていてもよい炭素数6〜15のアリール基又は置換されていてもよい炭素数5〜15のヘテロアリール基がより好ましく、置換されていてもよい炭素数6〜15のアリール基がさらに好ましい。 In particular, R 1 , R 2 , R 5 and R 6 may be the same or different and each may be substituted with a C 3-20 saturated hydrocarbon group, an optionally substituted aryl group, or a substituted group. An optionally substituted heteroaryl group or an optionally substituted aralkyl group is preferred, and an optionally substituted aryl group having 6 to 15 carbon atoms or an optionally substituted heteroaryl group having 5 to 15 carbon atoms is More preferably, an optionally substituted aryl group having 6 to 15 carbon atoms is more preferable.
前記触媒としては、例えば、ラジカル開始剤型触媒、遷移金属錯体触媒、塩基性触媒等が挙げられる。これらは、一種又は二種以上で用いることができる。この中でも特に、ラジカル開始剤型触媒が好ましい。ラジカル開始剤型触媒を用いることにより、目的のホスホニウム塩(8)をより良好な収率で製造できる。 Examples of the catalyst include a radical initiator type catalyst, a transition metal complex catalyst, and a basic catalyst. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, a radical initiator catalyst is particularly preferable. By using a radical initiator catalyst, the target phosphonium salt (8) can be produced in a better yield.
ラジカル開始剤型触媒としては、例えば、アゾ化合物、有機過酸化物、トリアルキルボラン等が挙げられる。アゾ化合物としては、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル、2,2’−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル(AMVN)、1,1’−アゾビス−1−シクロヘキサンカルボニトリル、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート(MAIB)、4,4’−アゾビス−4−シアノバレリックアシッド、1,1’−アゾビス(1−アセトキシ−1−フェニルエタン)等を例示できる。有機過酸化物としては、ジベンゾイルパーオキシド(BPO)、ジ(3−メチルベンゾイル)パーオキシド、ベンゾイル(3−メチルベンゾイル)パーオキシド、ジラウロイルパーオキシド、ジイソブチルパーオキシド、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(パーブチル−O)、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシネオデカネート等を例示できる。トリアルキルボランとしては、トリエチルボラン、トリブチルボラン等のトリアルキルボラン等を例示できる。これらラジカル開始剤型触媒は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて使用できる。 Examples of the radical initiator catalyst include azo compounds, organic peroxides, and trialkylboranes. Examples of the azo compound include 2,2′-azobisisobutyronitrile (AIBN), 2,2′-azobis-2-methylbutyronitrile, 2,2′-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile (AMVN). ), 1,1′-azobis-1-cyclohexanecarbonitrile, dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate (MAIB), 4,4′-azobis-4-cyanovaleric acid, 1,1′- Azobis (1-acetoxy-1-phenylethane) and the like can be exemplified. Examples of the organic peroxide include dibenzoyl peroxide (BPO), di (3-methylbenzoyl) peroxide, benzoyl (3-methylbenzoyl) peroxide, dilauroyl peroxide, diisobutyl peroxide, and t-butylperoxy-2- Examples include ethylhexanoate (perbutyl-O), 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxypivalate, t-butylperoxyneodecanate, etc. it can. Examples of the trialkylborane include trialkylboranes such as triethylborane and tributylborane. These radical initiator catalysts can be used singly or in combination of two or more.
遷移金属錯体触媒としては、例えば、Fe錯体、Ni錯体、Pd錯体等が挙げられる。Fe錯体としては、[CpFe(CO)2]2、Fe(CO)5等を例示できる。Ni錯体としては、NiCl2(PPh3)2、NiBr2(PPh3)2等を例示できる。Pd錯体としては、PdCl2(PPh3)2、PdCl2(PhCN)2、PdCl2(CH3CN)2等を例示できる。これら遷移金属錯体触媒は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて使用できる。 Examples of the transition metal complex catalyst include Fe complex, Ni complex, Pd complex and the like. Examples of the Fe complex include [CpFe (CO) 2 ] 2 and Fe (CO) 5 . Examples of Ni complexes include NiCl 2 (PPh 3 ) 2 and NiBr 2 (PPh 3 ) 2 . Examples of the Pd complex include PdCl 2 (PPh 3 ) 2 , PdCl 2 (PhCN) 2 , PdCl 2 (CH 3 CN) 2 and the like. These transition metal complex catalysts can be used singly or in combination of two or more.
塩基性触媒としては、 例えば、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウム−t−ブトキシド、イソプロピルマグネシウムイソポロポキシド、t−ブチルマグシウムメトキシド等が挙げられる。これら塩基性触媒は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて使用できる。 Examples of the basic catalyst include sodium methoxide, sodium ethoxide, potassium-t-butoxide, isopropylmagnesium isoporopoxide, t-butylmagnesium methoxide, and the like. These basic catalysts can be used singly or in combination of two or more.
特に、前記触媒としては、ラジカル開始剤型触媒が好ましく、アゾ化合物、有機過酸化物及びトリアルキルボランが好ましい。 In particular, the catalyst is preferably a radical initiator catalyst, and is preferably an azo compound, an organic peroxide, or a trialkylborane.
前記触媒の使用量は限定的ではないが、前記ホスホニウム塩(6)1molに対し、通常、0.01〜5mol程度、好ましくは0.02〜3mol程度、より好ましくは0.05〜1mol程度である。 The amount of the catalyst used is not limited, but is usually about 0.01 to 5 mol, preferably about 0.02 to 3 mol, more preferably about 0.05 to 1 mol, with respect to 1 mol of the phosphonium salt (6). is there.
第二工程におけるリン化合物(7)の使用量は、特に限定されないが、ホスホニウム塩(6)1molに対し、2〜6mol程度が好ましく、2〜3mol程度がより好ましい。 Although the usage-amount of the phosphorus compound (7) in a 2nd process is not specifically limited, About 2-6 mol is preferable with respect to 1 mol of phosphonium salts (6), and about 2-3 mol is more preferable.
ホスホニウム塩(6)とリン化合物(7)との反応は、前記触媒存在下、溶媒中で行うことが好ましい。 The reaction between the phosphonium salt (6) and the phosphorus compound (7) is preferably performed in a solvent in the presence of the catalyst.
前記溶媒は、触媒機能を効果的に発現するものであれば良く、特に限定されるものではない。例えば、芳香族炭化水素系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、アルコール系溶媒、アミド系溶媒、スルホキシド系溶媒等が挙げられる。前記芳香族炭化水素系溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等を例示できる。前記脂肪族炭化水素系溶媒としては、n−ヘキサン、シクロヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、デカリン等を例示できる。前記エーテル系溶媒としては、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、THF、DME、シクロペンチルメチルエーテル、ジヒドロピラン、1,4−ジオキサン、t−ブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、エチレングリコールモノアルキルエーテル、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、アニソール等を例示できる。前記エステル系溶媒としては、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル等が例示できる。前記アルコール系溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール等を例示できる。前記アミド系溶媒としては、ジメチルホルムアミド、ジエチルホルムアミド等を例示できる。前記スルホキシド系溶媒としては、例えばジメチルスルホキシド等が挙げられる。これらの溶媒は、一種単独で又は二種以上の混合溶媒として使用できる。この中でも特に、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系溶媒が好ましい。 The solvent is not particularly limited as long as it effectively exhibits a catalytic function. Examples include aromatic hydrocarbon solvents, aliphatic hydrocarbon solvents, ether solvents, ester solvents, alcohol solvents, amide solvents, sulfoxide solvents, and the like. Examples of the aromatic hydrocarbon solvent include benzene, toluene, xylene, mesitylene and the like. Examples of the aliphatic hydrocarbon solvent include n-hexane, cyclohexane, n-heptane, n-octane, and decalin. Examples of the ether solvent include diisopropyl ether, dibutyl ether, THF, DME, cyclopentyl methyl ether, dihydropyran, 1,4-dioxane, t-butyl methyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, ethylene glycol monoalkyl ether, ethylene Examples include glycol monoalkyl ether acetate, propylene glycol methyl ether acetate, and anisole. Examples of the ester solvent include ethyl acetate, butyl acetate, isopropyl acetate and the like. Examples of the alcohol solvent include methanol, ethanol, isopropanol and the like. Examples of the amide solvent include dimethylformamide and diethylformamide. Examples of the sulfoxide solvent include dimethyl sulfoxide. These solvents can be used alone or as a mixed solvent of two or more. Among these, alcohol solvents such as methanol, ethanol and isopropanol are particularly preferable.
前記ホスホニウム塩(6)、リン化合物(7)及び前記触媒は反応効率の観点から溶媒に完全に溶解することが好ましい。また前記ホスホニウム塩(6)は反応しながら溶解しても良い。 It is preferable that the phosphonium salt (6), the phosphorus compound (7) and the catalyst are completely dissolved in a solvent from the viewpoint of reaction efficiency. The phosphonium salt (6) may be dissolved while reacting.
前記反応は、バッチ式又は連続式のいずれの反応形式で行ってもよい。 The reaction may be performed in either a batch type or a continuous type.
反応圧力は、特に限定されず、通常、常圧〜100kg/cm2程度であればよい。 The reaction pressure is not particularly limited, it may be a normal pressure to 100 kg / cm 2 approximately.
反応温度は、前記反応の進行状況等に応じて適宜設定すればよいが、通常−20〜200℃程度、好ましくは0℃〜150℃程度である。例えば常圧で反応する場合は、0℃〜溶媒の還流温度の範囲が好ましい。 The reaction temperature may be appropriately set according to the progress of the reaction and the like, but is usually about -20 to 200 ° C, preferably about 0 to 150 ° C. For example, when reacting at normal pressure, the range of 0 ° C. to the reflux temperature of the solvent is preferred.
反応時間は、特に限定されず、反応温度及び反応の進行程度に応じて適宜設定すればよいが、通常15分〜72時間程度、好ましくは1〜36時間程度である。 The reaction time is not particularly limited and may be appropriately set according to the reaction temperature and the progress of the reaction, but is usually about 15 minutes to 72 hours, preferably about 1 to 36 hours.
反応後は、必要に応じて、得られた粗ホスホニウム塩からホスホニウム塩(8)を単離、精製してもよい。単離方法としては、公知の方法を適宜採用すればよい。ホスホニウム塩(8)を単離する方法としては、再結晶、再沈殿等が挙げられる。その他、反応終了後に得られた混合液を乾燥させることにより単離してもよい。得られたホスホニウム塩(8)を精製する方法としては、公知の方法を適宜採用すればよい。例えば再結晶、再沈殿等が挙げられる。 After the reaction, the phosphonium salt (8) may be isolated and purified from the obtained crude phosphonium salt, if necessary. As an isolation method, a known method may be employed as appropriate. Examples of the method for isolating the phosphonium salt (8) include recrystallization and reprecipitation. In addition, you may isolate by drying the liquid mixture obtained after completion | finish of reaction. As a method for purifying the obtained phosphonium salt (8), a known method may be appropriately employed. Examples thereof include recrystallization and reprecipitation.
また、ホスホニウム塩(8)を単離、精製せずに、第三工程へ移行してもよい。すなわち、第二工程で得られたホスホニウム塩(8)に対して、直接、下記のアルカリ加水分解を行ってもよい。 Moreover, you may transfer to a 3rd process, without isolating and refine | purifying a phosphonium salt (8). That is, the following alkaline hydrolysis may be directly performed on the phosphonium salt (8) obtained in the second step.
第三工程
第三工程では、第二工程で得られたホスホニウム塩(8)をアルカリ加水分解することにより、鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)を得る。
Third Step In the third step, the chain phosphine tetraoxide (1) is obtained by alkaline hydrolysis of the phosphonium salt (8) obtained in the second step.
具体的には、水単独又は水と共溶媒との混合溶媒系に前記ホスホニウム塩(8)及び塩基を加えて加水分解反応を行う。 Specifically, the hydrolysis reaction is carried out by adding the phosphonium salt (8) and the base to water alone or a mixed solvent system of water and a co-solvent.
前記共溶媒としては、特に限定されないが、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール等のアルコール系溶媒が好ましい。 The co-solvent is not particularly limited, but alcohol solvents such as methanol, ethanol, isopropanol, ethylene glycol, and diethylene glycol are preferable.
前記混合溶媒中の水の含有量は、5重量%以上が好ましく、20重量%以上がより好ましい。 The content of water in the mixed solvent is preferably 5% by weight or more, and more preferably 20% by weight or more.
前記塩基としては、例えば、NaOH、KOH、Ca(OH)2等を用いることができる。これら塩基については、単独で又は二種以上を併用して用いることができる。 As the base, for example, NaOH, KOH, Ca (OH) 2 or the like can be used. These bases can be used alone or in combination of two or more.
塩基の使用量については、前記ホスホニウム塩(8)1分子に対して、2当量以上となるように設定することが好ましい。特に、反応速度を高めるために、前記ホスホニウム塩(8)1分子に対して、塩基を4当量以上添加することが好ましく、4〜20当量添加することがより好ましい。 About the usage-amount of a base, it is preferable to set so that it may become 2 equivalent or more with respect to 1 molecule of the said phosphonium salt (8). In particular, in order to increase the reaction rate, it is preferable to add 4 bases or more, and more preferably 4 to 20 equivalents, to one molecule of the phosphonium salt (8).
水又は前記混合溶媒中における前記ホスホニウム塩(8)の濃度は、0.01mol/kg以上が好ましく、0.05〜2mol/kgがより好ましい。前記ホスホニウム塩(8)の濃度が0.01mol/kg以上の場合、効率的に加水分解反応を行うことができ、前記鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)を高収率で得やすくなる。 The concentration of the phosphonium salt (8) in water or the mixed solvent is preferably 0.01 mol / kg or more, more preferably 0.05 to 2 mol / kg. When the concentration of the phosphonium salt (8) is 0.01 mol / kg or more, the hydrolysis reaction can be efficiently performed, and the chain tetraphosphine tetraoxide (1) can be easily obtained in a high yield.
第三工程における加水分解反応は、反応効率の観点から、均一系反応であることが好ましい。また、前記加水分解反応が不均一系である場合、反応を加速させるために界面活性剤や相関移動触媒をさらに添加しても良い。 The hydrolysis reaction in the third step is preferably a homogeneous reaction from the viewpoint of reaction efficiency. When the hydrolysis reaction is a heterogeneous system, a surfactant or a phase transfer catalyst may be further added to accelerate the reaction.
前記加水分解反応は、バッチ式、連続式のいずれの反応形式で行っても良い。 The hydrolysis reaction may be performed in either a batch type or a continuous type.
反応圧力は、常圧〜100kg/cm2の範囲でよい。 The reaction pressure may range from normal pressure to 100 kg / cm 2 .
反応温度は、特に限定されないが、通常0〜300℃、好ましくは25〜200℃である。例えば、常圧で反応を行う場合の反応温度は、60℃〜反応溶媒の還流温度が好ましい。 Although reaction temperature is not specifically limited, Usually, 0-300 degreeC, Preferably it is 25-200 degreeC. For example, the reaction temperature when the reaction is carried out at normal pressure is preferably 60 ° C. to the reflux temperature of the reaction solvent.
反応時間は、反応の進行状況等に応じて適宜設定すればよく限定されるものではない。反応後は、必要に応じて、得られた鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)を単離、精製してもよい。単離、精製方法としては、公知の方法を適宜採用すればよい。例えば、反応終了後に得られた混合液に有機溶媒を加えることにより鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)を抽出分離する方法、前記混合液を濃縮した後、得られた濃縮液又は濃縮残渣に有機溶媒を加えることにより鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)を抽出分離する方法等が挙げられる。得られた抽出液はそのまま濃縮乾燥して単離しても良いし、必要に応じて、再結晶、再沈殿、カラムクロマトグラフィー等により精製してもよい。 The reaction time is not limited as long as it is appropriately set according to the progress of the reaction. After the reaction, the obtained chain tetraphosphine tetraoxide (1) may be isolated and purified as necessary. As an isolation and purification method, a known method may be appropriately employed. For example, a method of extracting and separating the chain tetraphosphine tetraoxide (1) by adding an organic solvent to the mixed solution obtained after completion of the reaction, concentrating the mixed solution, and then adding an organic solvent to the resulting concentrated solution or concentrated residue. Examples include a method of extracting and separating the chain tetraphosphine tetraoxide (1) by adding a solvent. The obtained extract may be isolated by concentration and drying as it is, or may be purified by recrystallization, reprecipitation, column chromatography or the like, if necessary.
<反応式2> <Reaction Formula 2>
第一工程
第一工程では、ビスホスフィン(9)の脱アルキル反応によりビスホスフィン(10)を得る。
First Step In the first step, bisphosphine (10) is obtained by dealkylation reaction of bisphosphine (9).
一般式(9)及び(10)中のR3及びR4は、上記R3及びR4と同じである。特に、R3及びR4は、それぞれ同一又は異なって置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよいヘテロアリール基が好ましく、置換されていてもよい炭素数6〜15のアリール基又は置換されていてもよい炭素数5〜15のヘテロアリール基がより好ましく、置換されていてもよい炭素数6〜15のアリール基がさらに好ましい。R3同士及びR4同士は、それぞれ互いに同一又は異なっていてもよい。 R 3 and R 4 in the general formulas (9) and (10) are the same as the above R 3 and R 4 . In particular, each of R 3 and R 4 is preferably an aryl group which may be the same or different, or an optionally substituted heteroaryl group, and an optionally substituted aryl group having 6 to 15 carbon atoms or An optionally substituted heteroaryl group having 5 to 15 carbon atoms is more preferable, and an optionally substituted aryl group having 6 to 15 carbon atoms is more preferable. R 3 and R 4 may be the same as or different from each other.
一般式(9)中のmは3〜12の整数が好ましく、3、5、7、9又は11がより好ましい。 M in the general formula (9) is preferably an integer of 3 to 12, and more preferably 3, 5, 7, 9 or 11.
前記ビスホスフィン(10)は、ビスホスフィン(9)を例えば、Dicksonらの文献(Ron. S. Dickson, et. al. Organometallics 1999, 18, 2912-2914.)に記載の方法で合成できる。すなわち、THF中、ビスホスフィン(9)1molに対して、10molのリチウムワイヤーを作用させることによりR3及びR4がそれぞれ同一又は異なっていてもよい前記ビスホスフィン(10)を製造できる。 The bisphosphine (10) can be synthesized from bisphosphine (9) by the method described in, for example, Dickson et al. (Ron. S. Dickson, et. Al. Organometallics 1999, 18, 2912-2914.). That is, the bisphosphine (10) in which R 3 and R 4 may be the same or different can be produced by allowing 10 mol of lithium wire to act on 1 mol of bisphosphine (9) in THF.
前記ビスホスフィン(9)は、市販品又は公知の方法に従って製造することにより得られる。 The said bisphosphine (9) is obtained by manufacturing according to a commercial item or a well-known method.
第二工程
第二工程では、ホスフィン酸クロライド(11)とビニルマグネシウムクロライド(12)とを反応させることにより、ホスフィンオキシド(13)を得る。
Second Step In the second step, phosphine oxide (13) is obtained by reacting phosphinic acid chloride (11) with vinylmagnesium chloride (12).
一般式(11)中のR1、R2、R5及びR6は、上記R1、R2、R5及びR6と同じである。特に、R1、R2、R5及びR6は、それぞれ同一又は異なって置換されていてもよい炭素数3〜20の飽和炭化水素基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいヘテロアリール基、又は置換されていてもよいアラルキル基が好ましく、置換されていてもよい炭素数6〜15のアリール基又は置換されていてもよい炭素数5〜15のヘテロアリール基がより好ましく、置換されていてもよい炭素数6〜15のアリール基がさらに好ましい。 R 1 , R 2 , R 5 and R 6 in the general formula (11) are the same as the above R 1 , R 2 , R 5 and R 6 . In particular, each of R 1 , R 2 , R 5 and R 6 is the same or different and may be substituted with a saturated hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, an optionally substituted aryl group, or a substituted group. A heteroaryl group which may be substituted or an aralkyl group which may be substituted is preferable, and an aryl group having 6 to 15 carbon atoms which may be substituted or a heteroaryl group having 5 to 15 carbon atoms which may be substituted is more preferred. Preferably, an optionally substituted aryl group having 6 to 15 carbon atoms is more preferable.
ホスフィン酸クロライド(11)及びビニルマグネシウムクロライド(12)は、市販品又は公知の方法に従って製造することにより容易に入手できる。 The phosphinic acid chloride (11) and the vinylmagnesium chloride (12) can be easily obtained by manufacturing them according to commercially available products or known methods.
ホスフィン酸クロライド(11)及びビニルマグネシウムクロライド(12)を反応させる際、ホスフィン酸クロライド(11)及びビニルマグネシウムクロライド(12)を溶媒に溶解させておくことが好ましい。溶液中のホスフィン酸クロライド(11)及びビニルマグネシウムクロライド(12)の濃度は、前記反応が好適に進行する範囲内であればよく特に限定されるものではない。 When the phosphinic acid chloride (11) and the vinylmagnesium chloride (12) are reacted, it is preferable that the phosphinic acid chloride (11) and the vinylmagnesium chloride (12) are dissolved in a solvent. The concentration of the phosphinic acid chloride (11) and the vinylmagnesium chloride (12) in the solution is not particularly limited as long as it is within the range in which the reaction proceeds suitably.
前記溶媒としては、ホスフィン酸クロライド(11)とビニルマグネシウムクロライド(12)との反応を妨げない限りは特に限定されないが、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒;n−ヘキサン、シクロヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン等の脂肪族炭化水素系溶媒、;ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、THF、DME、シクロペンチルメチルエーテル、ジヒドロピラン、1,4−ジオキサン、t−ブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、アニソール等のエーテル系溶媒等が挙げられる。これらの溶媒は、一種単独で又は二種以上の混合溶媒として使用できる。この中でも特に、THFが好ましい。 The solvent is not particularly limited as long as the reaction between the phosphinic acid chloride (11) and the vinylmagnesium chloride (12) is not hindered. For example, an aromatic hydrocarbon solvent such as benzene, toluene, xylene, etc .; n-hexane Aliphatic hydrocarbon solvents such as cyclohexane, n-heptane and n-octane; diisopropyl ether, dibutyl ether, THF, DME, cyclopentyl methyl ether, dihydropyran, 1,4-dioxane, t-butyl methyl ether, diethylene glycol And ether solvents such as dimethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, and anisole. These solvents can be used alone or as a mixed solvent of two or more. Of these, THF is particularly preferable.
特に、前記反応では、前記ホスフィン酸クロライド(11)に、ビニルマグネシウムクロライド(12)の溶液を滴下することが好ましい。 In particular, in the reaction, it is preferable to add dropwise a solution of vinylmagnesium chloride (12) to the phosphinic acid chloride (11).
前記滴下は、得られる反応液の温度が通常−20〜60℃程度、好ましくは−10〜40℃程度、さらに好ましくは0〜20℃となる条件下で行うことが望ましい。 The dropwise addition is desirably performed under conditions where the temperature of the reaction solution to be obtained is usually about -20 to 60 ° C, preferably about -10 to 40 ° C, more preferably 0 to 20 ° C.
滴下速度は、上記滴下温度範囲内であれば特に限定されないが、前記ビニルマグネシウムクロライド(12)の溶液が、通常15分〜12時間程度、好ましくは30分〜6時間程度かけて滴下されるように設定することが望ましい。 The dropping speed is not particularly limited as long as it is within the above dropping temperature range, but the solution of the vinylmagnesium chloride (12) is usually dropped over about 15 minutes to 12 hours, preferably over about 30 minutes to 6 hours. It is desirable to set to.
滴下終了後、必要に応じて、通常0〜30℃程度、好ましくは5〜25℃程度の温度でさらに反応させてもよい。 After completion of dropping, it may be further reacted at a temperature of usually about 0 to 30 ° C, preferably about 5 to 25 ° C, if necessary.
反応後は、必要に応じて、得られたホスフィンオキシド(13)を単離、精製してもよい。単離、精製方法としては、公知の方法を適宜採用すればよく限定されるものではない。例えば、反応終了後、希硫酸、希塩酸、酢酸水溶液等の酸性水溶液、塩化アンモニウム水溶液等の弱酸性水溶液、又は、塩化ナトリウム水溶液等の中性水溶液を使用し、小量残存するホスフィン酸クロライド(11)及びビニルマグネシウムクロライド(12)を不活性にした後、得られた混合液に有機溶媒を加えることによりホスフィンオキシド(13)を抽出分離する方法や、前記混合液を濃縮した後、得られた濃縮液又は濃縮残渣に有機溶媒を加えることによりホスフィンオキシド(13)を抽出分離する方法等が挙げられる。 After the reaction, the obtained phosphine oxide (13) may be isolated and purified as necessary. The isolation and purification method is not limited as long as a known method is appropriately employed. For example, after completion of the reaction, a small amount of phosphinic acid chloride (11 ) And vinylmagnesium chloride (12) are deactivated, and then an organic solvent is added to the resulting mixed solution to extract and separate phosphine oxide (13), and the mixed solution is concentrated and obtained. Examples thereof include a method of extracting and separating phosphine oxide (13) by adding an organic solvent to the concentrated liquid or the concentrated residue.
得られた抽出液はそのまま濃縮乾燥して単離しても良いし、必要に応じて、再結晶、再沈殿、カラムクロマトグラフィー等により精製してもよい。 The obtained extract may be isolated by concentration and drying as it is, or may be purified by recrystallization, reprecipitation, column chromatography or the like, if necessary.
第三工程
第三工程では、触媒存在下、ビスホスフィン(10)とホスフィンオキシド(13)とを反応させることにより、ホスフィンオキシド(14)を得る。
Third Step In the third step, phosphine oxide (14) is obtained by reacting bisphosphine (10) with phosphine oxide (13) in the presence of a catalyst.
前記触媒としては、例えば、上記ラジカル開始剤型触媒、上記遷移金属錯体触媒、上記塩基性触媒等を用いることができる。これらは、一種又は二種以上で用いることができる。この中でも特に、目的のホスフィンオキシド(14)をより良好な収率で製造できる点で、ラジカル開始剤型触媒が好ましく、アゾ化合物、有機過酸化物及びトリアルキルボランがより好ましい。 As the catalyst, for example, the radical initiator catalyst, the transition metal complex catalyst, the basic catalyst, or the like can be used. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, a radical initiator type catalyst is preferable, and an azo compound, an organic peroxide, and a trialkylborane are more preferable in that the target phosphine oxide (14) can be produced in a better yield.
前記触媒の使用量は限定的ではないが、前記ビススフィン(10)1molに対し、通常、0.01〜5mol程度、好ましくは0.02〜3mol程度、より好ましくは0.05〜1mol程度である。 The amount of the catalyst used is not limited, but is usually about 0.01 to 5 mol, preferably about 0.02 to 3 mol, more preferably about 0.05 to 1 mol, with respect to 1 mol of the bissulfine (10). .
第二工程におけるホスフィンオキシド(13)の使用量は、特に限定されないが、ビスホスフィン(10)1molに対し、2〜6mol程度が好ましく、2〜3mol程度がより好ましい。 Although the usage-amount of the phosphine oxide (13) in a 2nd process is not specifically limited, About 2-6 mol is preferable with respect to 1 mol of bisphosphine (10), and about 2-3 mol is more preferable.
ビスホスフィン(10)とホスフィンオキシド(13)との反応は、前記触媒存在下、溶媒中で行うことが好ましい。 The reaction of bisphosphine (10) and phosphine oxide (13) is preferably carried out in a solvent in the presence of the catalyst.
前記溶媒は、触媒機能を効果的に発現するものであれば良く、特に限定されるものではない。例えば、上記芳香族炭化水素系溶媒、上記脂肪族炭化水素系溶媒、上記エーテル系溶媒、上記エステル系溶媒、上記アルコール系溶媒、上記アミド系溶媒、上記スルホキシド系溶媒等を使用できる。これらの溶媒は、一種単独で又は二種以上の混合溶媒として使用できる。この中でも特に、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族炭化水素系溶媒が好ましい。 The solvent is not particularly limited as long as it effectively exhibits a catalytic function. For example, the aromatic hydrocarbon solvent, the aliphatic hydrocarbon solvent, the ether solvent, the ester solvent, the alcohol solvent, the amide solvent, the sulfoxide solvent, and the like can be used. These solvents can be used alone or as a mixed solvent of two or more. Of these, alcohol solvents such as methanol, ethanol and isopropanol, and aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, xylene and mesitylene are particularly preferable.
ビスホスフィン(10)、ホスフィンオキシド(13)及び前記触媒は反応効率の観点から溶媒に完全に溶解することが好ましい。またビスホスフィン(10)とホスフィンオキシド(13)は反応しながら溶解しても良い。 It is preferable that bisphosphine (10), phosphine oxide (13) and the catalyst are completely dissolved in a solvent from the viewpoint of reaction efficiency. Bisphosphine (10) and phosphine oxide (13) may be dissolved while reacting.
前記反応は、バッチ式又は連続式のいずれの反応形式で行ってもよい。 The reaction may be performed in either a batch type or a continuous type.
反応圧力は、特に限定されず、通常、常圧〜100kg/cm2程度であればよい。 The reaction pressure is not particularly limited, and may usually be about normal pressure to about 100 kg / cm 2 .
反応温度は、前記反応の進行状況等に応じて適宜設定すればよいが、通常−20〜200℃程度、好ましくは0℃〜150℃程度である。例えば常圧で反応する場合は、0℃〜溶媒の還流温度の範囲が好ましい。 The reaction temperature may be appropriately set according to the progress of the reaction and the like, but is usually about -20 to 200 ° C, preferably about 0 to 150 ° C. For example, when reacting at normal pressure, the range of 0 ° C. to the reflux temperature of the solvent is preferred.
反応時間は、特に限定されず、反応温度及び反応の進行程度に応じて適宜設定すればよいが、通常15分〜72時間程度、好ましくは1〜36時間程度である。 The reaction time is not particularly limited and may be appropriately set according to the reaction temperature and the progress of the reaction, but is usually about 15 minutes to 72 hours, preferably about 1 to 36 hours.
反応後は、必要に応じて、得られたホスフィンオキシド(14)を単離、精製してもよい。単離方法としては、公知の方法を適宜採用すればよく、反応終了後に得られた混合液を乾燥させることにより単離してもよい。得られたホスフィンオキシド(14)を精製する方法としては、公知の方法を適宜採用すればよい。公知の方法としては、例えば、再結晶、再沈殿、カラムクロマトグラフィー等が挙げられる。 After the reaction, the obtained phosphine oxide (14) may be isolated and purified as necessary. As an isolation method, a known method may be adopted as appropriate, and the mixture obtained after completion of the reaction may be isolated by drying. As a method for purifying the obtained phosphine oxide (14), a known method may be appropriately employed. Examples of known methods include recrystallization, reprecipitation, column chromatography and the like.
第四工程
第四工程では、第三工程で得られたホスフィンオキシド(14)のホスフィン部位を酸化することにより、鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)を得る。例えば、特許文献2に記載の方法に従い、溶媒中、ホスフィンオキシド(14)を溶解させた後、市販の35%過酸化水素水を作用させることで鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)を得ることができる。
Fourth Step In the fourth step, the chain phosphine tetraoxide (1) is obtained by oxidizing the phosphine moiety of the phosphine oxide (14) obtained in the third step. For example, according to the method described in Patent Document 2, after dissolving the phosphine oxide (14) in a solvent, a linear tetraphosphine tetraoxide (1) is obtained by allowing a commercially available 35% hydrogen peroxide solution to act. Can do.
反応に使用する溶媒としては、特に限定されない。例えば、上記芳香族炭化水素系溶媒、上記脂肪族炭化水素系溶媒、上記エーテル系溶媒、上記エステル系溶媒、上記アルコール系溶媒、上記アミド系溶媒、上記スルホキシド系溶媒等を使用できる。これらの溶媒は、一種単独で又は二種以上の混合溶媒として使用できる。この中でも特に、THF、1,4−ジオキサン、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、t−ブチルメチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン等のエーテル系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール等のアルコール系溶媒が好ましい。 The solvent used for the reaction is not particularly limited. For example, the aromatic hydrocarbon solvent, the aliphatic hydrocarbon solvent, the ether solvent, the ester solvent, the alcohol solvent, the amide solvent, the sulfoxide solvent, and the like can be used. These solvents can be used alone or as a mixed solvent of two or more. Among these, ether solvents such as THF, 1,4-dioxane, diisopropyl ether, dibutyl ether, t-butyl methyl ether, 1,2-dimethoxyethane, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, ethylene glycol, diethylene glycol Alcohol solvents such as are preferred.
ホスフィンオキシド(14)は反応効率の観点から溶媒に完全に溶解することが好ましい。またホスフィンオキシド(14)は反応しながら溶解しても良い。 The phosphine oxide (14) is preferably completely dissolved in the solvent from the viewpoint of reaction efficiency. The phosphine oxide (14) may be dissolved while reacting.
反応温度は、適宜設定すればよいが、通常−20℃〜100℃程度、好ましくは−10℃〜30℃程度である。 The reaction temperature may be appropriately set, but is usually about -20 ° C to 100 ° C, preferably about -10 ° C to 30 ° C.
反応時間は、特に限定されず、反応温度及び反応の進行程度に応じて適宜設定すればよいが、通常1〜50時間程度、好ましくは1時間〜4時間程度である。 The reaction time is not particularly limited and may be appropriately set depending on the reaction temperature and the progress of the reaction, but is usually about 1 to 50 hours, preferably about 1 to 4 hours.
反応後は、チオ硫酸ナトリウム水溶液等で残存する過酸化物を完全に除外した後、得られた粗鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)を単離、精製してもよい。単離、精製方法としては、公知の方法を適宜採用すればよい。例えば、反応終了後に得られた混合液に有機溶媒及び水を加えることにより鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)を抽出分離する方法が挙げられる。得られた抽出液はそのまま濃縮乾燥して単離しても良いし、必要に応じて、再結晶、再沈殿、カラムクロマトグラフィー等により精製してもよい。 After the reaction, after removing the remaining peroxide completely with an aqueous sodium thiosulfate solution or the like, the obtained crude chain tetraphosphine tetraoxide (1) may be isolated and purified. As an isolation and purification method, a known method may be appropriately employed. For example, a method of extracting and separating the chain tetraphosphine tetraoxide (1) by adding an organic solvent and water to the mixed solution obtained after completion of the reaction can be mentioned. The obtained extract may be isolated by concentration and drying as it is, or may be purified by recrystallization, reprecipitation, column chromatography or the like, if necessary.
希土類金属錯体
本発明の希土類金属錯体は、前記鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)を含む錯体である。具体的に、本発明の希土金属類錯体は、前記鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)の酸素原子が希土類金属イオン(中心金属イオン)に配位したものである。即ち、本発明の鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)は、希土類金属錯体の配位子として用いることができる。
Rare earth metal complex The rare earth metal complex of the present invention is a complex containing the chain tetraphosphine tetraoxide (1). Specifically, in the rare earth metal complex of the present invention, the oxygen atom of the chain tetraphosphine tetraoxide (1) is coordinated to a rare earth metal ion (central metal ion). That is, the chain tetraphosphine tetraoxide (1) of the present invention can be used as a ligand for a rare earth metal complex.
前記鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)を配位子として有する前記希土類金属錯体は、1)従来の発光材料よりも発光強度が高く、2)有機媒体に対する溶解度が高く、3)有機媒体中において前記鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)が希土類金属イオンから解離しにくい性質を持つ。 The rare earth metal complex having the chain tetraphosphine tetraoxide (1) as a ligand 1) has higher emission intensity than conventional luminescent materials, 2) has high solubility in organic media, and 3) in organic media. The chain tetraphosphine tetraoxide (1) has the property of not easily dissociating from rare earth metal ions.
従って、前記錯体を含有する蛍光体は、高い発光強度を安定して発揮することができる。また、前記錯体は、有機媒体(特に、液状ポリマー)に溶解しやすいため、透明性の高い高発光材料を提供できる。 Therefore, the phosphor containing the complex can stably exhibit high emission intensity. Further, since the complex is easily dissolved in an organic medium (particularly, a liquid polymer), a highly light-emitting material with high transparency can be provided.
また、本発明の希土類金属錯体は、熱等に対する耐久性に優れている。 Further, the rare earth metal complex of the present invention is excellent in durability against heat and the like.
特に、本発明の希土類金属錯体に配位する鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)としては、一般式(1)中、R1、R2、R5及びR6が、それぞれ同一又は異なって、置換されていてもよい炭素数3〜20の飽和炭化水素基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいヘテロアリール基、又は置換されていてもよいアラルキル基を示し、R3及びR4が、それぞれ同一又は異なって、置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよいヘテロアリール基を示し、l、m及びnがそれぞれ同一または異なって3〜12の整数を示す鎖状テトラホスフィンテトラオキシドが好ましく、一般式(1)中、R1、R2、R3、R4、R5及びR6が、それぞれ同一又は異なって、置換されていてもよい炭素数6〜15のアリール基又は置換されていてもよい炭素数5〜15のヘテロアリール基を示し、l、m及びnがそれぞれ同一または異なって3〜12の整数を示す鎖状テトラホスフィンテトラオキシドがより好ましく、一般式(1)中、R1、R2、R3、R4、R5及びR6が、それぞれ同一又は異なって、置換されていてもよい炭素数6〜15のアリール基を示し、l、m及びnがそれぞれ同一または異なって3〜12の整数を示す鎖状テトラホスフィンテトラオキシドがさらに好ましく、一般式(1)中、R1、R2、R3、R4、R5及びR6が、それぞれ同一又は異なって、置換されていてもよい炭素数6〜15のアリール基を示し、l、m及びnがそれぞれ同一または異なって3、5、7、9又は11を示す鎖状テトラホスフィンテトラオキシドが最も好ましい。 In particular, as the chain tetraphosphine tetraoxide (1) coordinated to the rare earth metal complex of the present invention, in the general formula (1), R 1 , R 2 , R 5 and R 6 are the same or different, R 3 represents a saturated hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms that may be substituted, an aryl group that may be substituted, a heteroaryl group that may be substituted, or an aralkyl group that may be substituted; And R 4 are the same or different and each represents an optionally substituted aryl group or an optionally substituted heteroaryl group, and l, m and n are the same or different and each represents an integer of 3 to 12 chain tetra phosphine tetraoxide is preferably, in the general formula (1), R 1, R 2, R 3, R 4, R 5 and R 6 are the same or different, may charcoal substituted A linear tetraphosphine tetraoxide which represents an aryl group of 6 to 15 or an optionally substituted heteroaryl group of 5 to 15 carbon atoms, wherein l, m and n are the same or different and each represents an integer of 3 to 12 In general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are the same or different and each may be substituted and an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. In the general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , and more preferably a linear tetraphosphine tetraoxide in which l, m and n are the same or different and each represents an integer of 3 to 12. R 5 and R 6 are the same or different and each represents an optionally substituted aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and l, m and n are the same or different and are 3, 5, 7, 9 or 11; Showing chain Tetraphosphine tetraoxide is most preferred.
前記希土類金属錯体は、中心金属イオンとして前記希土類金属イオンを有し、且つ、配位子として前記鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)を有する限り特に限定されるものではない。 The rare earth metal complex is not particularly limited as long as it has the rare earth metal ion as a central metal ion and the chain tetraphosphine tetraoxide (1) as a ligand.
前記鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)の4つの酸素原子のうち、少なくとも1つの酸素原子が希土類金属イオンに配位していればよい。例えば、一つの希土類金属イオンに対して鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)の四つの酸素原子が配位原子として配位する形態、希土類金属錯体が希土類金属イオンを二つ有する場合に、一方の希土類金属イオンに対して鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)の二つの酸素原子が配位し、且つ、他方の希土類金属イオンに対して該鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)の残り酸素原子二つが配位する形態等が挙げられる。 Of the four oxygen atoms of the chain tetraphosphine tetraoxide (1), at least one oxygen atom may be coordinated to the rare earth metal ion. For example, when one oxygen atom of a chain tetraphosphine tetraoxide (1) is coordinated as a coordination atom to one rare earth metal ion, and the rare earth metal complex has two rare earth metal ions, Two oxygen atoms of the chain tetraphosphine tetraoxide (1) are coordinated with the rare earth metal ion, and the remaining oxygen atoms of the chain tetraphosphine tetraoxide (1) are two with respect to the other rare earth metal ion. The form which one coordinates is mentioned.
前記希土類金属イオンとしては、例えば、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及びLuの+2価、+3価などの陽イオンが挙げられる。特に、Lnとしては、Eu3+、Tb3+、Gd3+、Tm3+又はEr3+が好ましく、前記希土類金属錯体が高い赤色発光強度を示す点でEu3+がより好ましく、前記希土類金属錯体が高い緑色発光強度を示す点でTb3+がより好ましい。前記希土類金属錯体が複数の希土類金属イオンを含有する場合、希土類金属イオン同士は、互いに同一であることが好ましい。 Examples of the rare earth metal ions include Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu + 2. And cations such as +3 valence. In particular, as Ln, Eu 3+ , Tb 3+ , Gd 3+ , Tm 3+ or Er 3+ is preferable, Eu 3+ is more preferable in that the rare earth metal complex exhibits high red emission intensity, and the rare earth metal complex has high green emission. Tb 3+ is more preferable in view of strength. When the rare earth metal complex contains a plurality of rare earth metal ions, the rare earth metal ions are preferably the same as each other.
前記希土類金属錯体には、前記鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)以外の配位子が配位していてもよい。前記鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)以外の配位子としては、特に限定されず、例えば、β−ジケトナト配位子、スルホニルイミド配位子、カルボキシレート配位子、アルコキシ配位子、アリールオキシ配位子、エーテル系配位子、アミン系配位子、クラウンエーテル系配位子、アザクラウンエーテル系配位子等が挙げられる。これらの配位子は、一種単独で又は二種以上で前記希土類金属イオンに配位していてよい。この中でも特に、β−ジケトナト配位子が好ましい。 A ligand other than the chain tetraphosphine tetraoxide (1) may be coordinated with the rare earth metal complex. The ligand other than the chain tetraphosphine tetraoxide (1) is not particularly limited. For example, β-diketonato ligand, sulfonylimide ligand, carboxylate ligand, alkoxy ligand, aryl Examples thereof include an oxy ligand, an ether ligand, an amine ligand, a crown ether ligand, and an azacrown ether ligand. These ligands may be coordinated to the rare earth metal ion alone or in combination of two or more. Among these, a β-diketonato ligand is particularly preferable.
β−ジケトナト配位子としては、一般式(2) As the β-diketonato ligand, the general formula (2)
(式中、R8は水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいヘテロアリール基又は置換されていてもよいアラルキル基を示し、R7及びR9はそれぞれ同一又は異なって置換されていてもよい炭素数が1〜20の飽和炭化水素基、炭素数1〜20のペルフルオロアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいヘテロアリール基又は置換されていてもよいアラルキル基を示す。)
で表されるβ−ジケトナト配位子が好ましい。
(In the formula, R 8 represents a hydrogen atom, a deuterium atom, a halogen atom, an optionally substituted saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted aryl group, or an optionally substituted hetero group. An aryl group or an aralkyl group which may be substituted; R 7 and R 9 are the same or different and each may be substituted a saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a perfluoro having 1 to 20 carbon atoms; An alkyl group, an optionally substituted aryl group, an optionally substituted heteroaryl group or an optionally substituted aralkyl group is shown.)
The β-diketonato ligand represented by
R8に関し、ハロゲン原子としては例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。 Regarding R 8 , examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
R7、R8及びR9に関し、置換されていてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素の飽和炭化水素基としては特に限定されず、例えば、C1〜C20の直鎖又は分枝鎖状のアルキル基、C3〜C12シクロアルキル基等が挙げられる。 With respect to R 7 , R 8 and R 9 , the saturated hydrocarbon group of a saturated hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms which may be substituted is not particularly limited, and for example, C 1 to C 20 linear or branched Examples thereof include a chain alkyl group and a C 3 to C 12 cycloalkyl group.
C1〜C20の直鎖又は分枝鎖状のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、イコシル基等を例示できる。 Examples of the C 1 to C 20 linear or branched alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, Examples include a hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, icosyl group and the like.
C3〜C12シクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロドデシル基等を例示できる。 Examples of the C 3 to C 12 cycloalkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cyclododecyl group.
置換されていてもよい飽和炭化水素基の置換基としては、特に限定されないが、例えばフルオロアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シロキシ基、ジアルキルアミノ基等が挙げられる。 Although it does not specifically limit as a substituent of the saturated hydrocarbon group which may be substituted, For example, a fluoroalkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, a siloxy group, a dialkylamino group etc. are mentioned.
フルオロアルキル基としては、例えば、C1−6ぺルフルオロアルキル基が挙げられる。C1−6ぺルフルオロアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、トリデカフルオロヘキシル基等を例示できる。 Examples of the fluoroalkyl group include a C 1-6 perfluoroalkyl group. Examples of the C 1-6 perfluoroalkyl group include a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, a heptafluoropropyl group, and a tridecafluorohexyl group.
アルコキシ基としては、例えば、C1−6アルコキシ基が挙げられる。C1−6アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ヘキシルオキシ基等を例示できる。 Examples of the alkoxy group include a C 1-6 alkoxy group. Examples of the C 1-6 alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, and a hexyloxy group.
アリールオキシ基としては、例えば、C6−12アリールオキシ基が挙げられる。C6−12アリールオキシ基としては、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等を例示できる。 Examples of the aryloxy group include a C 6-12 aryloxy group. Examples of the C 6-12 aryloxy group include a phenoxy group and a naphthyloxy group.
シロキシ基としては、トリメチルシロキシ、トリエチルシロキシ、トリイソプロピルシロキシ、tert−ブチルジメチルシロキシ等を例示できる。 Examples of the siloxy group include trimethylsiloxy, triethylsiloxy, triisopropylsiloxy, tert-butyldimethylsiloxy and the like.
ジアルキルアミノ基としては、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ等を例示できる。 Examples of the dialkylamino group include dimethylamino and diethylamino.
置換されていてもよい飽和炭化水素基の置換基の置換位置及び置換基の数は、特に限定されない。 The substitution position of the substituent of the saturated hydrocarbon group which may be substituted and the number of substituents are not particularly limited.
R7、R8及びR9に関し、置換されていてもよいアリール基のアリール基としては、特に限定されず、例えば、C6−14アリール基が挙げられる。C6−14アリール基としては、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、ビフェニリル、アンスリル等を例示できる。 It relates R 7, R 8 and R 9, as the aryl group of the aryl group which may be substituted is not particularly limited, and examples thereof include C 6-14 aryl groups. Examples of the C 6-14 aryl group include phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, biphenylyl, anthryl and the like.
置換されていてもよいアリール基の置換基としては、特に限定されず、例えばC1−6アルキル基、C1−6ぺルフルオロアルキル基、C6−14アリール基、5〜10員芳香族複素環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シロキシ基、ジアルキルアミノ基等が挙げられる。 The substituent of the aryl group which may be substituted is not particularly limited, and for example, a C 1-6 alkyl group, a C 1-6 perfluoroalkyl group, a C 6-14 aryl group, a 5- to 10-membered aromatic group Heterocyclic group, alkoxy group, aryloxy group, siloxy group, dialkylamino group and the like can be mentioned.
C1−6アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシル等が挙げられる。 Examples of the C 1-6 alkyl group include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl and the like.
C1−6ぺルフルオロアルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、ヘプタフルオロプロピル、トリデカフルオロヘキシル等が挙げられる。 As the C 1-6 perfluoroalkyl group, for example, trifluoromethyl, pentafluoroethyl, heptafluoropropyl, tridecafluorohexyl and the like.
C6−14アリール基としては、例えば、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、ビフェニリル、2−アンスリル等が挙げられる。 Examples of the C 6-14 aryl group include phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, biphenylyl, 2-anthryl and the like.
5〜10員芳香族複素環基としては、例えば、2−又は3−チエニル、2−,3−又は4−ピリジル、2−,3−,4−,5−又は8−キノリル、1−,3−,4−又は5−イソキノリル、1−,2−又は3−インドリル、2−ベンゾチアゾリル、2−ベンゾ[b]チエニル、ベンゾ[b]フラニル等が挙げられる。 Examples of the 5- to 10-membered aromatic heterocyclic group include 2- or 3-thienyl, 2-, 3- or 4-pyridyl, 2-, 3-, 4-, 5- or 8-quinolyl, 1-, Examples include 3-, 4- or 5-isoquinolyl, 1-, 2- or 3-indolyl, 2-benzothiazolyl, 2-benzo [b] thienyl, benzo [b] furanyl and the like.
アルコキシ基、アリールオキシ基、シロキシ基及びジアルキルアミノ基については、前記飽和炭化水素基の置換基として述べたアルコキシ基、アリールオキシ基、シロキシ基及びジアルキルアミノ基と同じである。 The alkoxy group, aryloxy group, siloxy group and dialkylamino group are the same as the alkoxy group, aryloxy group, siloxy group and dialkylamino group described as the substituent of the saturated hydrocarbon group.
置換されていてもよいアリール基の置換基の置換位置及び置換基の数は、特に限定されない。 The substitution position and the number of substituents of the substituent of the aryl group which may be substituted are not particularly limited.
R7、R8及びR9に関し、置換されていてもよいヘテロアリール基のヘテロアリール基としては、特に限定されず、例えば、硫黄原子、酸素原子及び窒素原子からなる群から選ばれる原子を1〜3個含む、縮環していてもよい5〜14員芳香族複素環基が挙げられる。 With respect to R 7 , R 8 and R 9 , the heteroaryl group of the optionally substituted heteroaryl group is not particularly limited, and for example, 1 atom selected from the group consisting of a sulfur atom, an oxygen atom and a nitrogen atom 5 to 14-membered aromatic heterocyclic group which may contain -3 and may be condensed is mentioned.
前記芳香族複素環基としては、フリル、チエニル、ピロリル、ピラゾリル、イミダゾリル、オキサゾリル、イソキサゾリル、イソチアゾリル、チアゾリル、1,2,3−オキサジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、チアジアゾリル、ピリジル、ピリダジニル、ピリミジニル、ピラジニル、インドリル、インダゾリル、プリニル、キノリル、イソキノリル、フタラジニル、ナフチリジニル、キノキサリニル、キナゾリニル、シノリニル、プテリジニル、カルバゾリル、カリボリニル、フェナンスリジニル、アクリジニル等を例示できる。 Examples of the aromatic heterocyclic group include furyl, thienyl, pyrrolyl, pyrazolyl, imidazolyl, oxazolyl, isoxazolyl, isothiazolyl, thiazolyl, 1,2,3-oxadiazolyl, triazolyl, tetrazolyl, thiadiazolyl, pyridyl, pyridazinyl, pyrimidinyl, pyrazinyl, indolyl , Indazolyl, purinyl, quinolyl, isoquinolyl, phthalazinyl, naphthyridinyl, quinoxalinyl, quinazolinyl, cinolinyl, pteridinyl, carbazolyl, carbolinyl, phenanthridinyl, acridinyl and the like.
置換されていてもよいヘテロアリール基の置換基としては、前記置換されていてもよいアリール基で述べた置換基と同じである。 The substituent of the heteroaryl group which may be substituted is the same as the substituent described for the aryl group which may be substituted.
R7、R8及びR9に関し、置換されていてもよいアラルキル基のアラルキル基としては、例えばベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基等が挙げられる。 Regarding R 7 , R 8 and R 9 , examples of the aralkyl group of the aralkyl group which may be substituted include a benzyl group, a phenethyl group, and a phenylpropyl group.
置換されていてもよいアラルキル基の置換基としては、前記置換されていてもよいアリール基で述べた置換基と同じである。 The substituent of the aralkyl group which may be substituted is the same as the substituent described for the aryl group which may be substituted.
前記置換されていてもよいアラルキル基の置換基の位置及び置換基の数は、特に限定されない。 The position of the substituent of the aralkyl group which may be substituted and the number of substituents are not particularly limited.
R7及びR9に関し、炭素数が1〜20のぺルフルオロアルキル基としては、直鎖状、分枝状、環状のいずれでも良い。例えば、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、ヘプタフルオロプロピル、ペンタフルオロシクロプロピル、ヘプタフルオロイソプロピル、ノナフルオロブチル、ノナフルオロイソブチル、ヘプタフルオロシクロブチル、ウンデカフルオロペンチル、ウンデカフルオロイソペンチル、ノナフルオロシクロペンチル、トリデカフルオロヘキシル、トリデカフルオロイソヘキシル、ウンデカフルオロシクロヘキシル、ペンタデカフルオロヘプチル、ヘプタデカフルオロオクチル、ノナデカフルオロノニル、ヘンイコサフルオロデシル、トリコサフルオロウンデシル、ペンタコサフルオロドデシル、ヘプタコサフルオロトリデシル基等が挙げられる。 Regarding R 7 and R 9 , the perfluoroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms may be linear, branched, or cyclic. For example, trifluoromethyl, pentafluoroethyl, heptafluoropropyl, pentafluorocyclopropyl, heptafluoroisopropyl, nonafluorobutyl, nonafluoroisobutyl, heptafluorocyclobutyl, undecafluoropentyl, undecafluoroisopentyl, nonafluorocyclopentyl , Tridecafluorohexyl, tridecafluoroisohexyl, undecafluorocyclohexyl, pentadecafluoroheptyl, heptadecafluorooctyl, nonadecafluorononyl, henicosafluorodecyl, tricosafluoroundecyl, pentacosafluorododecyl, hepta Examples include a cosafluorotridecyl group.
特に、前記β−ジケトナト配位子としては、R7及びR9が互いに同一又は異なって置換されていてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいヘテロアリール基、炭素数1〜20のぺルフルオロアルキル基であり、R8が水素原子、重水素原子、ハロゲン原子であるβ−ジケトナト配位子が好ましく、R7及びR9が互いに同一又は異なって置換されていてもよい炭素数1〜20の飽和炭化水素基、置換されていてもよいアリール基であり、炭素数1〜20のぺルオロアルキル基であり、R8が水素原子、重水素原子であるβ−ジケトナト配位子がより好ましい。 In particular, as the β-diketonato ligand, R 7 and R 9 are the same or different from each other and may be substituted with a C 1-20 saturated hydrocarbon group, an optionally substituted aryl group, a substituted A β-diketonato ligand in which R 8 is a hydrogen atom, a deuterium atom or a halogen atom, preferably a heteroaryl group which may be substituted, a perfluoroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and R 7 and R 9 is a saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may be the same or different from each other, an aryl group which may be substituted, a peroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and R 8 is A β-diketonato ligand which is a hydrogen atom or a deuterium atom is more preferable.
前記希土類金属錯体の製造方法としては、例えば、希土類金属イオン及び希土類金属塩から選ばれる少なくとも一種と前記鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)とを溶媒中で反応させる方法が挙げられる。 Examples of the method for producing the rare earth metal complex include a method of reacting at least one selected from rare earth metal ions and rare earth metal salts with the chain tetraphosphine tetraoxide (1) in a solvent.
希土類金属イオンとしては、上述した希土類金属イオンが挙げられる。 Examples of the rare earth metal ions include the rare earth metal ions described above.
希土類金属塩としては、例えば、希土類金属ハロゲン化物、希土類金属硝酸塩、希土類金属カルボキシレート、希土類金属アルコキシド、希土類金属アリールオキシド、β−ジケトナト希土類金属錯体、スルホニルイミド希土類金属錯体等が挙げられる。 Examples of rare earth metal salts include rare earth metal halides, rare earth metal nitrates, rare earth metal carboxylates, rare earth metal alkoxides, rare earth metal aryloxides, β-diketonato rare earth metal complexes, sulfonylimide rare earth metal complexes, and the like.
特に、β−ジケトナト希土類金属錯体を前記鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)と反応させることが好ましい。 In particular, it is preferable to react a β-diketonato rare earth metal complex with the chain tetraphosphine tetraoxide (1).
前記溶媒としては、例えば、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン系溶媒;アセトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒;トルエン、キシレン、ニトロベンゼン等の芳香族系溶媒;メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、オクタノール等のアルコール系溶媒;水等が挙げられる。これらの溶媒は、一種単独で又は二種以上の混合溶媒として使用できる。これら溶媒の中でも特に、ハロゲン系溶媒及び芳香族系溶媒が好ましい。 Examples of the solvent include halogen solvents such as chloroform and dichloromethane; ketone solvents such as acetone and methyl isobutyl ketone; aromatic solvents such as toluene, xylene and nitrobenzene; methanol, ethanol, propanol, isopropanol, octanol and the like. Alcohol solvent; water etc. are mentioned. These solvents can be used alone or as a mixed solvent of two or more. Of these solvents, halogen solvents and aromatic solvents are particularly preferable.
反応形式は、バッチ式又は連続式のいずれであってもよい。 The reaction format may be either batch type or continuous type.
反応圧力は、特に限定されず、通常、常圧〜100kg/cm2程度であればよい。 The reaction pressure is not particularly limited, and may usually be about normal pressure to about 100 kg / cm 2 .
反応温度は、適宜設定すればよいが、通常−20〜200℃程度、好ましくは20〜150℃である。例えば、常圧で反応する場合は、20℃〜溶媒の還流温度の範囲が好ましい。 The reaction temperature may be appropriately set, but is usually about -20 to 200 ° C, preferably 20 to 150 ° C. For example, when reacting at normal pressure, the range of 20 ° C. to the reflux temperature of the solvent is preferred.
反応時間は、特に限定されず、反応温度等に応じて適宜設定すればよいが、通常15分〜24時間程度、好ましくは30分〜12時間程度である。 The reaction time is not particularly limited and may be appropriately set according to the reaction temperature and the like, but is usually about 15 minutes to 24 hours, preferably about 30 minutes to 12 hours.
反応後、必要に応じて、公知の精製方法により精製してもよい。公知の精製方法としては、例えば、再結晶、カラムクロマトグラフィー等が挙げられる。 You may refine | purify by a well-known purification method as needed after reaction. Examples of known purification methods include recrystallization and column chromatography.
なお、希土類金属イオンに前記鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)が配位しているか否かを後述する蛍光強度測定試験等により確認できる。 Whether or not the chain tetraphosphine tetraoxide (1) is coordinated to the rare earth metal ion can be confirmed by a fluorescence intensity measurement test or the like described later.
本発明の希土類金属錯体は、特に、前記鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)と、一般式(3)
LnLp (3)
(式中、Lnは希土類金属イオンを示し、pは1〜5の整数を示し、Lは前記β−ジケトナト配位子を示し、該pが2以上の整数である場合、該β−ジケトナト配位子同士は互いに同一であっても異なっていてもよい。)
で表されるβ−ジケトナト希土類金属錯体(3)とを前記溶媒中で反応させることにより得られるものが好ましい。反応は、例えば、前記鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)と前記β−ジケトナト希土類金属錯体(3)とを前記溶媒中で混合することにより行われる。前記鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)と前記β−ジケトナト希土類金属錯体(3)との仕込みモル比は、特に限定されず、例えば、後述する反応比率となるように適宜設定すればよい。
In particular, the rare earth metal complex of the present invention includes the chain tetraphosphine tetraoxide (1) and the general formula (3).
LnLp (3)
(In the formula, Ln represents a rare earth metal ion, p represents an integer of 1 to 5, L represents the β-diketonato ligand, and when p is an integer of 2 or more, the β-diketonato coordination The ligands may be the same or different from each other.)
What is obtained by making the (beta) -diketonato rare earth metal complex (3) represented by these react with the said solvent is preferable. The reaction is performed, for example, by mixing the chain tetraphosphine tetraoxide (1) and the β-diketonato rare earth metal complex (3) in the solvent. The charge molar ratio of the chain tetraphosphine tetraoxide (1) and the β-diketonato rare earth metal complex (3) is not particularly limited, and may be appropriately set, for example, to be a reaction ratio described later.
前記鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて反応させる。 The chain tetraphosphine tetraoxide (1) is reacted alone or in combination of two or more.
前記β−ジケトナト希土類金属錯体(3)は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて反応させる。 The β-diketonato rare earth metal complex (3) is reacted alone or in combination of two or more.
前記反応における前記鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)と前記β−ジケトナト希土類金属錯体(3)との反応比率((1)/(3))は、モル比で0.3〜0.7であることが好ましく、0.5であることがより好ましい。前記反応比率((1)/(3))が、モル比で0.3〜0.7である場合、得られる希土類金属錯体は、後述する発光媒体等の発光源として好適に作用する。特に、前記反応比率((1)/(3))が、モル比で0.5である場合、高い発光強度を安定して発揮できる希土類金属錯体がより確実に得られる。 The reaction ratio ((1) / (3)) of the chain tetraphosphine tetraoxide (1) and the β-diketonato rare earth metal complex (3) in the reaction is 0.3 to 0.7 in molar ratio. Preferably, there is 0.5, and more preferably 0.5. When the reaction ratio ((1) / (3)) is 0.3 to 0.7 in terms of molar ratio, the obtained rare earth metal complex suitably acts as a light emitting source such as a light emitting medium described later. In particular, when the reaction ratio ((1) / (3)) is 0.5 in terms of molar ratio, a rare earth metal complex that can stably exhibit high emission intensity can be obtained more reliably.
前記鎖状テトラホスフィンテトラオキシドと前記β−ジケトナト希土類金属錯体との反応比率((1)/(3))が、モル比で0.5である場合、例えば、下記の希土類金属錯体を一種単独で又は二種以上の混合物として得ることができる。 When the reaction ratio ((1) / (3)) of the chain tetraphosphine tetraoxide and the β-diketonato rare earth metal complex is 0.5 in molar ratio, for example, the following rare earth metal complex is used alone: Or as a mixture of two or more.
(式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、l、m、n、p、Ln及びLは前記と同じであり、q、r、s、t、u、v及びwはそれぞれ1以上の整数を示し、*はLnを介して[ ]内の構造式を繰り返すことを意味する。)
希土類金属錯体の用途
本発明の希土類金属錯体(本発明の鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)を配位させた希土類金属錯体)は、後述する実施例にて示すように、特許文献2〜6に示されているようなホスフィンオキシド配位子を有する希土類金属錯体と比較して、有機媒体に対して従来にない高い溶解性を示し、高い発光強度を安定して発揮できるため、例えば、白色LED素子の発光層(発光媒体)、蛍光性インキ組成物及び有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層に用いることができる。
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , l, m, n, p, Ln and L are the same as described above, and q, r, s, t, u, v and w each represent an integer of 1 or more, and * means that the structural formula in [] is repeated via Ln.)
Use of Rare Earth Metal Complex The rare earth metal complex of the present invention (rare earth metal complex coordinated with the chain tetraphosphine tetraoxide (1) of the present invention) is disclosed in Patent Documents 2 to 6, as shown in Examples described later. Compared with a rare earth metal complex having a phosphine oxide ligand as shown in FIG. 1, it exhibits high solubility unprecedented in organic media and can stably exhibit high emission intensity. It can be used for a light emitting layer (light emitting medium) of an LED element, a fluorescent ink composition, and a light emitting layer of an organic electroluminescent element.
前記希土類金属錯体をこれらの用途に用いる場合、前記希土類金属錯体を一種単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。 When the rare earth metal complex is used in these applications, the rare earth metal complex can be used alone or in combination of two or more.
また、前記希土類金属錯体を必須成分として含有し、さらに該錯体以外のイオン、化合物等をさらに含有する混合物として用いることもできる。前記混合物には、前記希土類金属錯体が含まれていればよく、本発明の効果を阻害しない範囲内で、希土類金属イオン、前記鎖状テトラホスフィンテトラオキシドが配位していない希土類金属錯体等をさらに含んでいてもよい。 Moreover, it can also be used as a mixture containing the rare earth metal complex as an essential component and further containing ions, compounds and the like other than the complex. The mixture only needs to contain the rare earth metal complex, and the rare earth metal ion, the rare earth metal complex in which the chain tetraphosphine tetraoxide is not coordinated, and the like within a range not impairing the effects of the present invention. Further, it may be included.
(1)白色LED素子
本発明の白色LED素子は、発光層を構成する発光媒体(蛍光体)中に前記希土類金属錯体を含有させる以外は、公知のLED素子と同様の構成を採用できる。
(1) White LED element The white LED element of this invention can employ | adopt the structure similar to a well-known LED element except making the said rare earth metal complex contain in the light emitting medium (phosphor) which comprises a light emitting layer.
例えば、図1に示すようなLEDチップ2と発光媒体3とからなる発光層1を有するLED素子が挙げられる。 For example, the LED element which has the light emitting layer 1 which consists of LED chip 2 and the light emission medium 3 as shown in FIG. 1 is mentioned.
LEDチップ2は、電極(図示せず)より電気エネルギーを受けて、発光し光を放射する。LEDチップ2から放射される光を吸収した発光媒体(蛍光体)3は、吸収した光とは異なる波長の光を放射する。この時、LEDチップ2から放射される光と蛍光体から放射される光とが組み合わさることにより、新たな光の色が形成される。本発明では、蛍光体中に前記希土類金属錯体を含有させることにより、白色の光を発することができる。また、前記希土類金属錯体は、有機媒体に好適に溶解し、有機媒体中で析出することが基本的にないため、効率よく(高い光取り出し効率で)、白色光を放射できる。 The LED chip 2 receives electric energy from an electrode (not shown), emits light, and emits light. The light emitting medium (phosphor) 3 that has absorbed the light emitted from the LED chip 2 emits light having a wavelength different from that of the absorbed light. At this time, a new color of light is formed by combining the light emitted from the LED chip 2 and the light emitted from the phosphor. In the present invention, white light can be emitted by including the rare earth metal complex in the phosphor. Moreover, since the rare earth metal complex is suitably dissolved in an organic medium and basically does not precipitate in the organic medium, it can emit white light efficiently (with high light extraction efficiency).
LEDチップ2としては、紫外〜近紫外〜可視〜近赤外領域の光を放出する素子であればよく特に限定されない。例えば、青色LED、近紫外LED等が挙げられる。 The LED chip 2 is not particularly limited as long as it is an element that emits light in the ultraviolet, near ultraviolet, visible, and near infrared regions. For example, blue LED, near ultraviolet LED, etc. are mentioned.
発光媒体3は、前記希土類金属錯体が有機媒体に溶解してなるものである。本発明では、前記希土類金属錯体中の希土類金属イオン(中心金属イオン)を適宜選択することにより、発光媒体3から放射される光の色を制御できる。例えば、中心金属イオンが全てEu3+である希土類金属錯体を含む発光媒体は、赤色の光を放射できる。また、中心金属イオンが全てTb3+である希土類金属錯体を含む発光媒体は、緑色の光を放射できる。さらに、中心金属イオンがEu3+及びTb3+以外の希土類金属イオン(例えば中心金属イオンが全てTm3+)である希土類錯体を含む発光媒体は、青色の光を放射できる。 The luminescent medium 3 is obtained by dissolving the rare earth metal complex in an organic medium. In the present invention, the color of light emitted from the light emitting medium 3 can be controlled by appropriately selecting a rare earth metal ion (central metal ion) in the rare earth metal complex. For example, a light-emitting medium including a rare earth metal complex whose central metal ions are all Eu 3+ can emit red light. In addition, a light-emitting medium including a rare earth metal complex whose central metal ions are all Tb 3+ can emit green light. Furthermore, a light emitting medium including a rare earth complex whose rare earth metal ions are other than Eu 3+ and Tb 3+ (for example, all of the central metal ions are Tm 3+ ) can emit blue light.
発光媒体3には、2種類以上の前記希土類金属錯体を含有させてもよい。発光媒体3には、光取り出し効率が低下する等の観点から、公知の蛍光性無機化合物粒子を含有させないほうがよいが、本発明の効果を妨げない範囲であれば、必要に応じて前記粒子を含有させてもよい。 The light emitting medium 3 may contain two or more kinds of the rare earth metal complexes. From the viewpoint of reducing light extraction efficiency, the luminescent medium 3 should not contain known fluorescent inorganic compound particles. However, the particles may be added as necessary as long as the effects of the present invention are not hindered. You may make it contain.
前記粒子としては、Y3Al5O12(YAG)にCeを付活してなる粒子等の黄色光を放射する無機化合物粒子;Sr10(PO4)6Cl2にEuを付活してなる粒子、Ca10(PO4)6Cl2にEuを付活してなる粒子、Ba10(PO4)6Cl2にEuを付活してなる粒子、BaMgAl10O17にEuを付活してなる粒子、Ba3MgSi2O8にEuを付活してなる粒子等の青色光を放射する無機化合物粒子;SrGa2S4にEuを付活してなる粒子、CaAl2O4にEuを付活してなる粒子、BaAl2O4にEuを付活してなる粒子、SrAl2O4にEuを付活してなる粒子等の緑色光を放射する無機化合物粒子;SrSにEuを付活してなる粒子、CaSにEuを付活してなる粒子、CaAlSiN3にEuを付活してなる粒子、Ba3MgSi2O8にEu、Mnを付活してなる粒子等の赤色光を放射する無機化合物粒子等が挙げられる。これらの粒子は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて使用できる。 Examples of the particles include inorganic compound particles that emit yellow light, such as particles obtained by activating Ce to Y 3 Al 5 O 12 (YAG); Eu to Sr 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 Particles, particles formed by activating Eu to Ca 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 , particles formed by activating Eu to Ba 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 , and particles activating Eu to BaMgAl 10 O 17 Inorganic compound particles that emit blue light, such as particles formed by activating Eu to Ba 3 MgSi 2 O 8 ; particles formed by activating Eu to SrGa 2 S 4 , CaAl 2 O 4 Inorganic compound particles that emit green light, such as particles activated by Eu, particles activated by Eu in BaAl 2 O 4 , particles activated by Eu in SrAl 2 O 4 ; Eu in SrS Activating Eu into particles, CaS Comprising particles, the particles comprising activated by Eu in CaAlSiN 3, the Ba 3 MgSi 2 O 8 Eu, inorganic compound particles or the like that emits red light such as particles comprising activated with Mn and the like. These particles can be used singly or in combination of two or more.
例えば、下記LEDチップ2と発光媒体3との組み合わせの場合、好適に白色光を得ることができる。
(1)LEDチップ2:青色LED(例えばInGaN)、発光媒体3:赤色光を放射する希土類金属錯体+黄色光を放射する無機化合物粒子(例えば、Y3Al5O12(YAG)結晶にCeを付活してなる粒子)
(2)LEDチップ2:青色LED(例えばInGaN)、発光媒体3:赤色光を放射する希土類金属錯体+緑色光を放射する希土類金属錯体
(3)LEDチップ2:近紫外LED(例えばInGaN)、発光媒体3:青色光を放射する無機化合物粒子(例えば、Sr10(PO4)6Cl2にEuを付活してなる粒子、Ca10(PO4)6Cl2にEuを付活してなる粒子、Ba10(PO4)6Cl2にEuを付活してなる粒子等)+赤色光を放射する希土類金属錯体+緑色光を放射する希土類金属錯体
(4)LEDチップ2:近紫外LED(例えばInGaN)、発光媒体3:赤色光を放射する希土類金属錯体+緑色光を放射する希土類金属錯体+青色光を放射する希土類金属錯体
前記有機媒体としては、例えば、有機溶媒、液状ポリマー等が挙げられる。
For example, in the case of the combination of the following LED chip 2 and the light emitting medium 3, white light can be suitably obtained.
(1) LED chip 2: blue LED (for example, InGaN), luminescent medium 3: rare earth metal complex that emits red light + inorganic compound particles that emit yellow light (for example, Y 3 Al 5 O 12 (YAG) crystal with Ce) Activated particles)
(2) LED chip 2: blue LED (for example, InGaN), luminescent medium 3: rare earth metal complex that emits red light + rare earth metal complex that emits green light (3) LED chip 2: near-ultraviolet LED (for example, InGaN), Luminescent medium 3: Inorganic compound particles emitting blue light (for example, particles obtained by activating Eu to Sr 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 , Eu being activated to Ca 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 Particles, particles formed by activating Eu to Ba 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 ) + rare earth metal complex emitting red light + rare earth metal complex emitting green light (4) LED chip 2: near ultraviolet LED (for example, InGaN), luminescent medium 3: rare earth metal complex that emits red light + rare earth metal complex that emits green light + rare earth metal complex that emits blue light Examples of the organic medium include: Examples include organic solvents and liquid polymers.
前記有機溶媒としては、例えばフッ素系溶媒等が挙げられる。これら有機溶媒は、一種単独で又は二種以上からなる混合溶媒として使用できる。 Examples of the organic solvent include a fluorine-based solvent. These organic solvents can be used alone or as a mixed solvent composed of two or more.
前記液状ポリマーとしては、例えばフッ素系樹脂、シリコーン系樹脂等が挙げられる。前記フッ素系樹脂、前記シリコーン系樹脂等としては、市販品を好適に用いることができる。フッ素系樹脂の市販品としては、例えば、テフロン(登録商標)AF(デュポン社製)、サイトップ(旭ガラス製)等が挙げられる。シリコーン樹脂の市販品としては、例えば、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン、ポリジフェニルシロキサン等が挙げられる。 Examples of the liquid polymer include fluorine resins and silicone resins. Commercially available products can be suitably used as the fluororesin and the silicone resin. Examples of commercially available fluororesins include Teflon (registered trademark) AF (manufactured by DuPont) and Cytop (manufactured by Asahi Glass). Examples of commercially available silicone resins include polydimethylsiloxane, polymethylphenylsiloxane, and polydiphenylsiloxane.
特に、前記有機媒体としては、液状ポリマーが好ましく、フッ素系樹脂がより好ましい。フッ素系樹脂は、高ガラス転移点、高防湿性、低気体透過性等の特性を有するため、前記有機媒体としてフッ素系樹脂を用いることにより、発光媒体3の発光特性、発光寿命、耐久性等を向上させることができる。 In particular, the organic medium is preferably a liquid polymer, and more preferably a fluororesin. Since the fluororesin has characteristics such as a high glass transition point, high moisture resistance, and low gas permeability, the use of the fluororesin as the organic medium allows the light emission characteristics, light emission lifetime, durability, and the like of the light emitting medium 3. Can be improved.
発光媒体3中における前記希土類金属錯体の含有量は、特に限定されないが、5〜90重量%程度が好ましい。 The content of the rare earth metal complex in the luminescent medium 3 is not particularly limited, but is preferably about 5 to 90% by weight.
発光媒体3中における前記蛍光性無機化合物粒子の含有量は、本発明を妨げない範囲である限り特に限定されない。 The content of the fluorescent inorganic compound particles in the luminescent medium 3 is not particularly limited as long as it does not interfere with the present invention.
本発明の白色LED素子は、砲弾型LED、表面実装型LED等の種々のLEDに用いることができる。前記LEDの具体的構成は、前記白色LED素子が配置される以外は公知のLEDと同様の構成を採用できる。 The white LED element of the present invention can be used for various LEDs such as a bullet-type LED and a surface-mounted LED. The specific configuration of the LED may be the same as that of a known LED except that the white LED element is arranged.
(2)発光性インキ組成物
本発明の蛍光性インキ組成物は、前記希土類金属錯体を含有する。
(2) Luminescent ink composition The fluorescent ink composition of the present invention contains the rare earth metal complex.
前記希土類金属錯体は、天然光の下では放射する光の色は実質的に無色である。 The rare earth metal complex emits substantially no color under natural light.
一方、前記希土類金属錯体に紫外光を照射する場合、該錯体は有色の光を放射するので、その放射光を観察することができる。従って、前記希土類金属錯体を溶解させたインキ組成物を種々の基材上に印刷することにより、ブラックライト等を使用した紫外線照射下でのみ印刷内容の視認が可能になる。例えば、紙幣、文書、書類、カード等の基材に前記インキ組成物を印刷することにより、偽造、不正複写等を防止できるセキュリティー機能を持たせることができる。 On the other hand, when the rare earth metal complex is irradiated with ultraviolet light, since the complex emits colored light, the emitted light can be observed. Therefore, by printing the ink composition in which the rare earth metal complex is dissolved on various substrates, the printed contents can be visually recognized only under ultraviolet irradiation using black light or the like. For example, by printing the ink composition on a base material such as banknotes, documents, documents, cards, etc., it is possible to have a security function that can prevent forgery, unauthorized copying, and the like.
前記放射光の色は、前記希土類金属錯体の中心金属イオンの種類に応じて異なる。例えば、中心金属イオンがEu3+の場合、前記錯体は強い赤色の光を放射し、中心金属イオンがTb3+の場合、前記錯体は強い緑色の光を放射する。なお、前記希土類金属錯体が中心金属イオンを複数個有する場合、複数の希土類金属イオンは全て同一であることが好ましい。 The color of the emitted light varies depending on the type of central metal ion of the rare earth metal complex. For example, when the central metal ion is Eu 3+ , the complex emits strong red light, and when the central metal ion is Tb 3+ , the complex emits strong green light. When the rare earth metal complex has a plurality of central metal ions, it is preferable that the plurality of rare earth metal ions are all the same.
前記インキ組成物中には2種類以上の前記希土類金属錯体組成物を含有させてもよい。 Two or more kinds of the rare earth metal complex compositions may be contained in the ink composition.
例えば、第1の蛍光体に、波長365nm及び254nmの紫外線を放射するブラックライトランプ照射で強い緑色発光を示す中心金属イオンがTb3+からなる本発明の希土類金属錯体組成物を、第2の蛍光体に波長365nmの紫外線を放射するブラックライトランプ照射で強い赤色発光を示し、波長254nmの紫外線を放射するブラックライトランプ照射ではほとんど赤色発光を示さない中心金属イオンがEu3+からなる本発明の希土類金属錯体を混ぜ合わせた、2色混合型のインキを作成することができる。 For example, the rare earth metal complex composition of the present invention in which the central metal ion that exhibits strong green light emission when irradiated with a black light lamp that emits ultraviolet rays having wavelengths of 365 nm and 254 nm is Tb 3+ is applied to the first phosphor. A rare earth element according to the present invention, in which a central metal ion is composed of Eu 3+ that emits strong red light by irradiation with a black light lamp that emits ultraviolet light having a wavelength of 365 nm, and hardly emits red light by irradiation with black light lamp that emits ultraviolet light having a wavelength of 254 nm. A two-color mixed ink in which a metal complex is mixed can be prepared.
前記インキ組成物は、波長365nmの紫外線を放射するブラックライトランプを照射した場合、第1の蛍光体と第2の蛍光体が、それぞれ緑と赤の混色である黄色に近い色を発光する。 When the ink composition is irradiated with a black light lamp that emits ultraviolet light having a wavelength of 365 nm, the first phosphor and the second phosphor emit light of a color close to yellow, which is a mixed color of green and red, respectively.
一方、波長254nmの紫外線を放射するブラックライトランプを照射した場合、第2の蛍光体はほとんど発光せず、第1の蛍光体の緑色のみが発光する。 On the other hand, when a black light lamp that emits ultraviolet light having a wavelength of 254 nm is irradiated, the second phosphor hardly emits light and only the first phosphor green emits light.
この様に、前記2つの波長領域を使用して異なる色相を判別することになるため、真偽判別性をより高めることができる。 In this way, since different hues are discriminated using the two wavelength regions, authenticity discrimination can be further improved.
本発明の蛍光性インキ組成物中における前記希土類金属錯体の含有量は、前記基材の種類等に応じて適宜設定すればよいが、0.001〜30重量%程度が好ましく、0.05〜3重量%程度がより好ましい。 The content of the rare earth metal complex in the fluorescent ink composition of the present invention may be appropriately set according to the type of the base material, but is preferably about 0.001 to 30% by weight, About 3% by weight is more preferable.
本発明の蛍光性インキ組成物には、必要に応じて、溶媒、樹脂(バインダー)、浸透剤、消泡剤、分散剤、着色剤等の添加物を含有させてもよい。 You may make the fluorescent ink composition of this invention contain additives, such as a solvent, resin (binder), a penetrating agent, an antifoamer, a dispersing agent, and a coloring agent, as needed.
特に、本発明のインキ組成物は、前記希土類金属錯体が溶媒中に溶解したものが好ましい。 In particular, the ink composition of the present invention is preferably one in which the rare earth metal complex is dissolved in a solvent.
前記溶媒としては、前記希土類金属錯体を溶解することができるものであればよく、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒;n−ヘキサン、シクロヘキサン、n−ペンタン、n−ヘプタン等の脂肪族炭化水素系溶媒;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒;テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等のエーテル系溶媒;メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等のアルコール系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン等が挙げられる。これらの溶媒は蛍光性インキ組成物の用途等に応じて適宜選択すればよく、一種単独で又は二種以上の混合溶媒として使用できる。 The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the rare earth metal complex. Examples thereof include ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, and cyclohexanone; fats such as n-hexane, cyclohexane, n-pentane, and n-heptane. Aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene; ether solvents such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, diethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monobutyl ether; methanol, Alcohol solvents such as ethanol, propanol, isopropanol, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, glycerin; ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate, 2-pyro Don, N- methyl-2-pyrrolidone. These solvents may be appropriately selected according to the use of the fluorescent ink composition, and can be used alone or as a mixed solvent of two or more.
前記樹脂(バインダー)は、前記希土類金属錯体を前記基材上に良好に定着でき、且つ、上記溶媒に良好に溶解するものが好ましい。前記樹脂は、光学的に透明であってもよいし、不透明であってもよい。例えば、ポリビニル系樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂、ポリアミド樹脂、ナイロン樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、セルロース系樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は蛍光性インキ組成物の用途等に応じて適宜選択すればよく、一種単独で用いてもよく二種以上を併用してもよい。 The resin (binder) is preferably one that can satisfactorily fix the rare earth metal complex on the substrate and that dissolves well in the solvent. The resin may be optically transparent or opaque. Examples thereof include polyvinyl resins, phenol resins, amino resins, polyamide resins, nylon resins, polyolefin resins, acrylic resins, epoxy resins, urethane resins, cellulose resins, polyester resins, silicone resins, and fluorine resins. These resins may be appropriately selected according to the use of the fluorescent ink composition, and may be used alone or in combination of two or more.
浸透剤は、紙等へのインク組成物の浸透を早め、見かけの乾燥性を早くする目的で加える。前記浸透剤としては、例えば、グリコールエーテル、アルキレングリコール、ラウリル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム等が挙げられる。これらの浸透剤は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて使用できる。 The penetrating agent is added for the purpose of accelerating the penetration of the ink composition into paper or the like and increasing the apparent drying property. Examples of the penetrant include glycol ether, alkylene glycol, sodium lauryl sulfate, sodium oleate, sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium dioctylsulfosuccinate and the like. These penetrants can be used singly or in combination of two or more.
消泡剤は、インク組成物の移動やインク組成物製造時の泡の発生を防止する目的で添加する。前記消泡剤としては、アニオン性、非イオン性、カチオン性及び両イオン性界面活性剤を使用できる。アニオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルリン酸塩、アルキルエーテルリン酸エステル塩等が挙げられる。非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ポリオキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、フッ素系、シリコン系等が挙げられる。カチオン性界面活性剤としては、例えば、4級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩等が挙げられる。両イオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルベタイン、アルキルアミンオキシド、ホスファチジルコリン等が挙げられる。これらの界面活性剤は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて使用できる。 The antifoaming agent is added for the purpose of preventing the movement of the ink composition and the generation of bubbles during the production of the ink composition. As the antifoaming agent, anionic, nonionic, cationic and amphoteric surfactants can be used. Examples of the anionic surfactant include fatty acid salt, alkyl sulfate ester salt, alkyl phosphate salt, alkyl ether phosphate ester salt and the like. Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl aryl ether, polyoxyethylene oxypropylene block copolymer, sorbitan fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid ester, and polyoxyethylene alkyl. Examples include amines, fluorine-based materials, and silicon-based materials. Examples of the cationic surfactant include quaternary ammonium salts and alkylpyridinium salts. Examples of amphoteric surfactants include alkylbetaines, alkylamine oxides, phosphatidylcholines, and the like. These surfactants can be used singly or in combination of two or more.
前記分散剤としては、例えば、ステアリン酸石鹸、オレイン酸石鹸、ロジン酸石鹸、Na−ジ−β−ナフチルメタンジサルフェート、Na−ラウリルサルフェート、Na−ジエチルヘキシルスルホサクシネート、Na−ジオクチルスルホサクシネート等の界面活性剤が挙げられる。これらの界面活性剤は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて使用できる。 Examples of the dispersant include stearic acid soap, oleic acid soap, rosin acid soap, Na-di-β-naphthylmethane disulfate, Na-lauryl sulfate, Na-diethylhexyl sulfosuccinate, Na-dioctyl sulfosuccinate And the like. These surfactants can be used singly or in combination of two or more.
前記着色剤としては、公知の顔料や染料を使用できる。例えば、アゾ系、アゾメチン系、キナクドリン系、アントラキノン系、ジオキサジン系、キノリン系、ペリレン系、イソインドリノン系、キノフタロン系等の有機染顔料を使用できる。これらの着色剤は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて使用できる。 As the colorant, known pigments and dyes can be used. For example, organic dyes such as azo, azomethine, quinacdrine, anthraquinone, dioxazine, quinoline, perylene, isoindolinone, and quinophthalone can be used. These colorants can be used singly or in combination of two or more.
本発明の蛍光性インキ組成物中における上記各種添加剤の含有量は特に限定されず、前記基材の種類、用途等に応じて適宜設定すればよいが、本発明の蛍光性インキ組成物中における前記樹脂(バインダー)の含有量は0.5〜30重量%程度が好ましく、1〜10重量%程度がより好ましい。前記樹脂の含有量が0.5重量%未満の場合、非浸透性の基材に対して前記希土類金属錯体を十分に定着できない。また前記樹脂の含有量が30重量%を超える場合、蛍光性インキ組成物中において前記希土類金属錯体の周囲を前記樹脂(バインダー)が厚く覆うこととなるため前記希土類金属錯体の発光の低下を招く恐れがある。 The content of the various additives in the fluorescent ink composition of the present invention is not particularly limited, and may be set as appropriate according to the type and use of the substrate, but in the fluorescent ink composition of the present invention. The content of the resin (binder) in is preferably about 0.5 to 30% by weight, more preferably about 1 to 10% by weight. When the content of the resin is less than 0.5% by weight, the rare earth metal complex cannot be sufficiently fixed to the non-permeable base material. Further, when the content of the resin exceeds 30% by weight, the resin (binder) is thickly covered around the rare earth metal complex in the fluorescent ink composition, so that the emission of the rare earth metal complex is reduced. There is a fear.
(3)有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子
本発明の有機EL素子は、前記希土類金属錯体を含む発光層を有する。
(3) Organic electroluminescence (EL) element The organic EL element of this invention has a light emitting layer containing the said rare earth metal complex.
有機エレクトロルミネッセンス素子は、通常、基板、陽極、電荷(正孔)輸送層、前記発光層、電荷(電子)輸送層及び陰極が順に積層された構造を有する。 The organic electroluminescence device usually has a structure in which a substrate, an anode, a charge (hole) transport layer, the light emitting layer, a charge (electron) transport layer, and a cathode are sequentially stacked.
前記発光層中における前記希土類金属錯体の含有量は、5〜100重量%程度が好ましい。 The content of the rare earth metal complex in the light emitting layer is preferably about 5 to 100% by weight.
前記発光層は本発明の希土類金属錯体単独で形成されていてもよいし、本発明の希土類錯体以外の化合物をさらに含有していてもよい。例えば下記に示す電荷(正孔)輸送層の材料もしくは電荷(電子)輸送層の材料等をホスト化合物として含有していても良い。 The light emitting layer may be formed of the rare earth metal complex of the present invention alone or may further contain a compound other than the rare earth complex of the present invention. For example, the following charge (hole) transport layer material or charge (electron) transport layer material may be contained as a host compound.
前記発光層の膜厚は、少なくともピンホールが発生しないような厚みが必要であるが、厚すぎると素子の抵抗が増し、高い駆動電圧が必要となるためあまり好ましくない。従って前記発光層の膜厚は、0.0005〜10μm程度、好ましくは0.001〜1μm程度、より好ましくは、0.005〜0.2μm程度である。 The thickness of the light emitting layer needs to be at least such that no pinholes are generated. However, if the thickness is too large, the resistance of the element increases and a high driving voltage is required, which is not preferable. Therefore, the thickness of the light emitting layer is about 0.0005 to 10 μm, preferably about 0.001 to 1 μm, and more preferably about 0.005 to 0.2 μm.
前記発光層の形成方法は、特に限定されないが、例えば、前記希土類金属錯体を正孔輸送層上に蒸着する方法、或いは、上記発光性インキ組成物をスピンコート法、インクジェット法等の印刷方法により塗布する方法が挙げられる。 The method for forming the light emitting layer is not particularly limited. For example, the rare earth metal complex is deposited on the hole transport layer, or the light emitting ink composition is printed by a printing method such as a spin coating method or an ink jet method. The method of apply | coating is mentioned.
前記基板は、透明のものであればよく、例えば、ガラス、石英、光透過性プラスチックフィルム(ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート(PC)等)等が挙げられる。前記基板の厚みは、本発明の効果を妨げない範囲であればよく特に限定されない。 The substrate may be transparent, for example, glass, quartz, light transmissive plastic film (polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polyetherimide, polycarbonate ( PC) etc.). The thickness of the substrate is not particularly limited as long as it does not interfere with the effects of the present invention.
前記陽極の材料として、例えば、仕事関数の大きな導電性材料であるITO(インジウム錫酸化物)等を用いることができる。前記陽極の厚みは、0.1〜0.3μm程度が好ましい。 As the material of the anode, for example, ITO (indium tin oxide) which is a conductive material having a large work function can be used. The thickness of the anode is preferably about 0.1 to 0.3 μm.
前記電荷(正孔)輸送層の材料としては、例えば、トリアリールアミン等のアリールアミン系化合物等が用いられる。前記材料は一種単独で又は二種以上を組み合わせて使用できる。 As the material for the charge (hole) transport layer, for example, arylamine compounds such as triarylamine are used. The said material can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
前記電荷(電子)輸送層の材料としては、例えば、トリス(8−ヒドロキシキノリノール)アルミニウム、トリアゾール類、フェナントロリン類、オキサジアゾール類等が用いられる。前記材料は一種単独で又は二種以上を組み合わせて使用できる。 Examples of the material for the charge (electron) transporting layer include tris (8-hydroxyquinolinol) aluminum, triazoles, phenanthrolines, oxadiazoles, and the like. The said material can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
これら電荷輸送層の厚みは、それぞれ通常0.0005μm〜10μm程度であり、好ましくは0.001〜1μm程度である。 The thickness of these charge transport layers is usually about 0.0005 μm to 10 μm, preferably about 0.001 to 1 μm.
前記陰極の材料としては、仕事関数が小さな金属であるアルミニウム、マグネシウム、インジウム、アルミ−リチウム合金、マグネシウム−銀合金等が使用される。前記陰極の厚みは、0.01〜0.5μm程度が好ましい。 As the material of the cathode, aluminum, magnesium, indium, aluminum-lithium alloy, magnesium-silver alloy, or the like, which is a metal having a small work function, is used. The thickness of the cathode is preferably about 0.01 to 0.5 μm.
前記陽極、前記正孔輸送層、前記電子輸送層及び前記陰極は、前記各種材料を用いて抵抗加熱蒸着、真空蒸着、スパッタリング法等の公知の方法に従って形成できる。 The anode, the hole transport layer, the electron transport layer, and the cathode can be formed using the various materials according to a known method such as resistance heating deposition, vacuum deposition, or sputtering.
本発明の有機EL素子は、カラー液晶表示器のバックライト等の照明器、ディスプレイ等に用いることができる。 The organic EL element of the present invention can be used for an illuminator such as a backlight of a color liquid crystal display, a display, and the like.
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明する。なお、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. In addition, this invention is not limited to the following Example.
鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)の合成
l、m及びnが3以上の整数である鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)を、下記反応式1に従って製造した(実施例A−1〜A−14)。
Synthesis of chain tetraphosphine tetraoxide (1) Chain tetraphosphine tetraoxide (1) in which l, m and n are integers of 3 or more was produced according to the following reaction formula 1 (Examples A-1 to A- 14).
<反応式1> <Reaction Formula 1>
実施例A−1
(i)第一工程
窒素雰囲気下、攪拌機、温度計及び冷却器を備えた200ml四ツ口フラスコに1,3−ビスジフェニルホスフィノプロパン(4)4.0g(9.7mmol)、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)10mlを仕込み、攪拌しながら臭化アリル(5)2.0ml(23.2mmol)を加えた。その後、内温を45〜50℃に維持したまま、2.5時間加熱した。得られた反応液を冷却し、トルエン100mlを加え30分間攪拌することにより白色沈殿物を得た。得られた白色沈殿物は吸引濾過で集めた。濾過により得られた白色固体(残渣)を45℃で減圧下約3時間乾燥させた。これにより、ホスホニウム塩(6)を5.4g(収率85%)得た。
Example A-1
(I) First step Under a nitrogen atmosphere, 4.0 g (9.7 mmol) of 1,3-bisdiphenylphosphinopropane (4), N, N was added to a 200 ml four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a condenser. -10 ml of dimethylformamide (DMF) was charged, and 2.0 ml (23.2 mmol) of allyl bromide (5) was added with stirring. Then, it heated for 2.5 hours, maintaining internal temperature at 45-50 degreeC. The obtained reaction solution was cooled, 100 ml of toluene was added, and the mixture was stirred for 30 minutes to obtain a white precipitate. The resulting white precipitate was collected by suction filtration. The white solid (residue) obtained by filtration was dried at 45 ° C. under reduced pressure for about 3 hours. As a result, 5.4 g (yield 85%) of phosphonium salt (6) was obtained.
(ii)第二工程
窒素雰囲気下、攪拌機、温度計及び冷却器を備えた100ml四ツ口フラスコに、上記にて得られたホスホニウム塩(6)5.4g(8.3mmol)、ジフェニルホスフィンオキシド(7)3.7g(18.3mmol)、メタノール20mlを加えた。その後、氷浴下0℃まで冷却した後、トリエチルボラン1Mヘキサン溶液を1.1mlを加え、さらに空気6mlを吹き込んだ。そして、徐々に室温まで昇温させた後、約12時間攪拌した。次に、減圧下、溶媒を留去して得られた濃縮物残渣をクロロホルムに溶解させ、そのクロロホルム溶液を滴下ロートに移した。
(Ii) Second step Under a nitrogen atmosphere, in a 100 ml four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer and a condenser, 5.4 g (8.3 mmol) of the phosphonium salt (6) obtained above, diphenylphosphine oxide (7) 3.7 g (18.3 mmol) and 20 ml of methanol were added. Then, after cooling to 0 ° C. in an ice bath, 1.1 ml of 1M hexane solution of triethylborane was added, and further 6 ml of air was blown. The mixture was gradually warmed to room temperature and stirred for about 12 hours. Next, the concentrate residue obtained by evaporating the solvent under reduced pressure was dissolved in chloroform, and the chloroform solution was transferred to a dropping funnel.
次に、500mlのナス型フラスコに、トルエン200mlを加え攪拌しながら、上記滴下ロートに移したクロロホルム溶液を15分かけて滴下し、その後1時間攪拌することにより白色沈殿物を得た。得られた白色沈殿物は吸引濾過で集めた。濾過により得られた白色固体(残渣)を60℃、減圧下約6時間乾燥させることにより、ホスホニウム塩(8)を4.37g(収率50%)得ることができた。 Next, while adding 200 ml of toluene to a 500 ml eggplant type flask and stirring, the chloroform solution transferred to the dropping funnel was dropped over 15 minutes, and then stirred for 1 hour to obtain a white precipitate. The resulting white precipitate was collected by suction filtration. The white solid (residue) obtained by filtration was dried at 60 ° C. under reduced pressure for about 6 hours, whereby 4.37 g (yield 50%) of phosphonium salt (8) could be obtained.
(iii)第三工程
攪拌機、温度計及び冷却器を備えた100ml四ツ口フラスコに、上記にて得られたホスホニウム塩(8)3.88g(3.66mmol)を加えた。次いで、エタノール、10ml及び水3mlを加えた後、4M水酸化ナトリウム水溶液9.2mlを加えて、6時間加熱還流させた。加熱還流後(反応後)、クロロホルム30mlを用いて3回抽出を行った。得られた有機層を、硫酸マグネシウムで脱水乾燥後、吸引濾過し、さらに減圧濃縮を行った。その後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:酢酸エチル、メタノール)で精製し、鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)2.5g(収率88%)を得た。結果を表1に示す。
(Iii) Third Step 3.88 g (3.66 mmol) of the phosphonium salt (8) obtained above was added to a 100 ml four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer and a condenser. Subsequently, 10 ml of ethanol and 3 ml of water were added, and then 9.2 ml of 4M aqueous sodium hydroxide solution was added and heated to reflux for 6 hours. After heating under reflux (after reaction), extraction was performed 3 times using 30 ml of chloroform. The obtained organic layer was dehydrated and dried over magnesium sulfate, filtered with suction, and further concentrated under reduced pressure. Thereafter, the residue was purified by silica gel column chromatography (eluent: ethyl acetate, methanol) to obtain 2.5 g (yield 88%) of chain tetraphosphine tetraoxide (1). The results are shown in Table 1.
実施例A−2〜A−14
実施例A−1の方法に準じて、表1〜3に示す通り鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)を製造した。
Examples A-2 to A-14
According to the method of Example A-1, chain tetraphosphine tetraoxide (1) was produced as shown in Tables 1 to 3.
なお、実施例A−13及びA−14では、第二工程においてメタノールの代わりにエタノールを用い、トリエチルボラン1Mヘキサン溶液の代わりにAMVNを用いた。結果を表1、2及び3に示す。 In Examples A-13 and A-14, ethanol was used instead of methanol in the second step, and AMVN was used instead of the 1M hexane solution of triethylborane. The results are shown in Tables 1, 2 and 3.
また、l及びnが2で、mが2以上の整数である鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)を下記反応式2に従って製造した(実施例A−15)。 Moreover, the chain | strand-shaped tetraphosphine tetraoxide (1) whose l and n are 2, and m is an integer greater than or equal to 2 was manufactured according to following Reaction formula 2 (Example A-15).
<反応式2> <Reaction Formula 2>
実施例A−15
(i)第一工程
1,2−ビス(フェニルホスフィノ)エタン(10)はDicksonらの文献 (Ron. S. Dickson, et. al. Organometallics1999, 18, 2912-2914.)に従って下記のようにして合成した。
Example A-15
(I) First Step 1,2-bis (phenylphosphino) ethane (10) is prepared as follows according to Dickson et al. (Ron. S. Dickson, et. Al. Organometallics 1999, 18, 2912-2914.). And synthesized.
窒素雰囲気下、攪拌機、温度計及び冷却器を備えた500mlのSUS製の反応容器に1,2−ビスジフェニルホスフィノエタン(9)10g(25.1mmol),THF250ml,リチウムワイヤー1.75g(251mmol)を仕込んだ。次に、超音波洗浄器を用意し、内温を10℃に維持したまま約5時間攪拌させながら超音波を照射することにより反応液を得た。 Under a nitrogen atmosphere, in a 500 ml SUS reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer and a condenser, 1,2-bisdiphenylphosphinoethane (9) 10 g (25.1 mmol), THF 250 ml, lithium wire 1.75 g (251 mmol) ). Next, an ultrasonic cleaner was prepared, and a reaction solution was obtained by irradiating ultrasonic waves while stirring for about 5 hours while maintaining the internal temperature at 10 ° C.
別途、窒素雰囲気下、攪拌機、温度計及び冷却器を備えた1000ml四ツ口フラスコに、脱気しておいた水60mlを入れ、氷浴下、内温を0℃にした(フラスコ1)。 Separately, 60 ml of degassed water was placed in a 1000 ml four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer and a cooler in a nitrogen atmosphere, and the internal temperature was brought to 0 ° C. in an ice bath (flask 1).
続いて、キャヌラを使用して、過剰量存在するリチウムを残しつつ、上記反応液をフラスコ1の内温が0℃〜10℃の範囲内を保つようにフラスコ1へ滴下していった。 Subsequently, using the cannula, the reaction solution was dropped into the flask 1 so that the internal temperature of the flask 1 was kept within the range of 0 ° C to 10 ° C while leaving an excessive amount of lithium.
さらに、窒素雰囲気下、あらかじめ脱気し、氷冷しておいたジエチルエーテル80mlを先のフラスコ1へ氷浴下、内温を0℃に維持したまま滴下ロートを使用して加えた。氷冷下、約30分間攪拌した後、反応液を静置させると2層に分離した。水層部分については、窒素雰囲気下、10mlピペットを使用して抜き取った。 Further, 80 ml of diethyl ether that had been degassed and cooled in advance under a nitrogen atmosphere was added to the previous flask 1 in an ice bath using an addition funnel while maintaining the internal temperature at 0 ° C. After stirring for about 30 minutes under ice cooling, the reaction solution was allowed to stand to separate into two layers. The aqueous layer was extracted using a 10 ml pipette under a nitrogen atmosphere.
次に、あらかじめ脱気し、氷冷しておいた2M塩酸30mlを先のフラスコ1へ氷浴下、内温を0℃に維持したまま滴下ロートを使用して加えた。氷冷下、約30分間攪拌した後、反応液を静置させると2層に分離した。得られた水層部分については、窒素雰囲気下、10mlピペットを使用して抜き取った。 Next, 30 ml of 2M hydrochloric acid that had been degassed and cooled in advance was added to the previous flask 1 in an ice bath using an addition funnel while maintaining the internal temperature at 0 ° C. After stirring for about 30 minutes under ice cooling, the reaction solution was allowed to stand to separate into two layers. The obtained aqueous layer portion was extracted using a 10 ml pipette under a nitrogen atmosphere.
次いで、あらかじめ脱気し、氷冷しておいた水50mlを先のフラスコ1へ氷浴下、内温を0℃に維持したまま滴下ロートを使用して加えた。氷冷下、約30分間攪拌した後、反応液を静置させると2層に分離した。得られた水層部分については、窒素雰囲気下、10mlピペットを使用して抜き取った。この操作をあと2回行った。得られた有機層については窒素雰囲気下、炭酸ナトリウムにて乾燥後、濾過を行い、溶媒を留去した。 Next, 50 ml of water that had been degassed and cooled in advance was added to the flask 1 using an addition funnel while maintaining the internal temperature at 0 ° C. in an ice bath. After stirring for about 30 minutes under ice cooling, the reaction solution was allowed to stand to separate into two layers. The obtained aqueous layer portion was extracted using a 10 ml pipette under a nitrogen atmosphere. This operation was performed two more times. The obtained organic layer was dried over sodium carbonate under a nitrogen atmosphere, filtered, and the solvent was distilled off.
得られた粗1,2−ビス(フェニルホスフィノ)エタン(10)の精製は、1torrの減圧下、クーゲルロール蒸留装置を用いて行い(沸点161℃)、1,2−ビス(フェニルホスフィノ)エタン(10)を4.33g(収率70%)得た。 The resulting crude 1,2-bis (phenylphosphino) ethane (10) is purified using a Kugelrohr distillation apparatus under a reduced pressure of 1 torr (boiling point 161 ° C.), and 1,2-bis (phenylphosphino) is obtained. ) 4.33 g (70% yield) of ethane (10) was obtained.
(ii)第二工程
窒素雰囲気下、攪拌機、温度計及び冷却器を備えた200ml四ツ口フラスコに、THF10ml、ジフェニルホスフィン酸クロライド(11)3.00g(12.7mmol)を仕込み、0℃まで冷却した。続いて、ビニルマグネシウムクロライド(12)1.0MのTHF溶液12.7ml(12.7mmol)を滴下ロートにて15分かけて0℃〜5℃の温度範囲で滴下した。0℃にて30分間攪拌後、飽和塩化アンモニウム水溶液20mlを加え、次いで、酢酸エチル20mlを使用して3回抽出した。得られた有機層を、硫酸マグネシウムで脱水乾燥後、吸引濾過し、さらに、減圧濃縮を行った。その後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:酢酸エチル、メタノール)で精製し、ジフェニルビニルホスフィンオキシド(13)2.35g(収率81%)を得た。
(Ii) Second step Under a nitrogen atmosphere, a 200 ml four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer and a condenser was charged with 10 ml of THF and 3.00 g (12.7 mmol) of diphenylphosphinic chloride (11) up to 0 ° C. Cooled down. Subsequently, 12.7 ml (12.7 mmol) of a 1.0 M THF solution of vinylmagnesium chloride (12) was dropped in a temperature range of 0 ° C. to 5 ° C. over 15 minutes with a dropping funnel. After stirring at 0 ° C. for 30 minutes, 20 ml of saturated aqueous ammonium chloride solution was added, followed by extraction three times using 20 ml of ethyl acetate. The obtained organic layer was dehydrated and dried over magnesium sulfate, filtered with suction, and further concentrated under reduced pressure. Thereafter, the residue was purified by silica gel column chromatography (eluent: ethyl acetate, methanol) to obtain 2.35 g (yield 81%) of diphenylvinylphosphine oxide (13).
(iii)第三工程
窒素雰囲気下、攪拌機、温度計及び冷却器を備えた100ml四ツ口フラスコに、上記にて得られた1,2−ビス(フェニルホスフィノ)エタン(10)1.21g(4.9mmol)、ジフェニルビニルホスフィンオキシド(13)2.30g(10.2mmol)、トルエン4ml、AIBN0.15g(0.93mmol)を加え80℃にて12時間加熱しながら攪拌した。その後、減圧下で溶媒を留去した後、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:酢酸エチル、メタノール)で精製し、ホスフィンオキシド(14)2.41g(収率70%)を得た。
(Iii) Third Step In a 100 ml four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer and a cooler under a nitrogen atmosphere, 1.21 g of 1,2-bis (phenylphosphino) ethane (10) obtained above (4.9 mmol), 2.30 g (10.2 mmol) of diphenylvinylphosphine oxide (13), 4 ml of toluene and 0.15 g (0.93 mmol) of AIBN were added and stirred at 80 ° C. for 12 hours. Then, after distilling off the solvent under reduced pressure, the obtained solid was purified by silica gel column chromatography (eluent: ethyl acetate, methanol) to obtain 2.41 g (yield 70%) of phosphine oxide (14). It was.
(iv)第四工程
上記にて得られたホスフィンオキシド(14)2.33g(3.3mmol)を100ml四ツ口フラスコに入れテトラヒドロフラン(THF)10mlに溶解させた。氷冷下、35%過酸化水素水2.0mlを少しずつ滴下した後、室温にて4時間攪拌した。撹拌後(反応後)、30%チオ硫酸水溶液を5ml加え30分攪拌した。得られた混合液についてクロロホルム30mlを使用して3回抽出した。得られた有機層を、硫酸マグネシウムで脱水乾燥後、吸引濾過し、さらに、減圧濃縮を行った。その後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液:酢酸エチル、メタノール)で精製し、鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)を1.58g(収率65%)を得た。結果を表4に示す。
(Iv) Fourth Step 2.33 g (3.3 mmol) of the phosphine oxide (14) obtained above was placed in a 100 ml four-necked flask and dissolved in 10 ml of tetrahydrofuran (THF). Under ice cooling, 2.0 ml of 35% aqueous hydrogen peroxide was added dropwise little by little, and the mixture was stirred at room temperature for 4 hours. After stirring (after reaction), 5 ml of 30% aqueous thiosulfuric acid solution was added and stirred for 30 minutes. The resulting mixture was extracted 3 times using 30 ml of chloroform. The obtained organic layer was dehydrated and dried over magnesium sulfate, filtered with suction, and further concentrated under reduced pressure. Thereafter, the residue was purified by silica gel column chromatography (eluent: ethyl acetate, methanol) to obtain 1.58 g (yield 65%) of chain tetraphosphine tetraoxide (1). The results are shown in Table 4.
鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)配位子が配位してなる希土類金属錯体の合成と該錯体の発光強度
<錯体の合成>
実施例B−1
窒素雰囲気下、攪拌機、温度計及び冷却器を備えた100mlフラスコに実施例A−1で合成した鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)1.17g(1.5mmol)とβ−ジケトナト希土類金属錯体としてユーロピウム(III)―トリス(1,1,1,2,2,3,3−ヘプタフルオロ−7,7−ジメチル−4,6−オクタンジオネート)(以下、「EuFOD」と略す)3.11g(3mmol)、クロロホルム18mlを仕込み攪拌しながら室温下4時間反応させた。反応後、100mlナス型フラスコに移しそのままエバポレーターで減圧濃縮し、真空ポンプで減圧乾燥した。
Synthesis of rare earth metal complex coordinated with linear tetraphosphine tetraoxide (1) ligand and emission intensity of the complex <Synthesis of complex>
Example B-1
As a β-diketonato rare earth metal complex, 1.17 g (1.5 mmol) of the chain tetraphosphine tetraoxide (1) synthesized in Example A-1 was added to a 100 ml flask equipped with a stirrer, a thermometer and a cooler in a nitrogen atmosphere. Europium (III) -tris (1,1,1,2,2,3,3-heptafluoro-7,7-dimethyl-4,6-octanedionate) (hereinafter abbreviated as “EuFOD”) 3.11 g (3 mmol) and 18 ml of chloroform were charged and reacted at room temperature for 4 hours with stirring. After the reaction, the reaction mixture was transferred to a 100 ml eggplant type flask, concentrated as it was under reduced pressure with an evaporator, and dried under reduced pressure with a vacuum pump.
以上の方法により、鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)とEuFODがモル比1:2で配位した希土類金属錯体4.23g(収率99%)を得た。 By the above method, 4.23 g (99% yield) of a rare earth metal complex in which chain tetraphosphine tetraoxide (1) and EuFOD were coordinated at a molar ratio of 1: 2.
得られた希土類金属錯体は、中心金属イオンとしてEu3+を二つ有し、各々のEu3+にホスフィンオキシドの酸素原子が二つ配位し、さらにβ−ジケトナト配位子が三つ配位したものである。赤外吸収スペクトルの結果を表5に示す。 The obtained rare earth metal complex has two Eu 3+ as central metal ions, each oxygen atom of phosphine oxide is coordinated to each Eu 3+, and three β-diketonato ligands are coordinated. Is. The results of the infrared absorption spectrum are shown in Table 5.
<鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)の酸素原子がEuFODのEu3+に配位しているか否かの確認>
まず、本実施例で合成した錯体のESI+−MSを、質量分析計(JEOL社製)を用いて測定した。その結果、実施例1で合成した鎖状テトラホスフィンテトラオキシドの分子イオンピークとEuFODの分子イオンピークを確認できた。これは上記錯体合成反応を行った後も、鎖状テトラホスフィンテトラオキシドとEuFODとで錯体を形成していることを意味する。
<Confirmation of whether or not the oxygen atom of the chain tetraphosphine tetraoxide (1) is coordinated to Eu 3+ of EuFOD>
First, ESI + -MS of the complex synthesized in this example was measured using a mass spectrometer (manufactured by JEOL). As a result, a molecular ion peak of chain tetraphosphine tetraoxide synthesized in Example 1 and a molecular ion peak of EuFOD were confirmed. This means that a complex is formed by chain tetraphosphine tetraoxide and EuFOD even after the complex synthesis reaction.
鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)の酸素原子がEuFODのEu3+に配位しているか否かを以下の実験で確認した。 Whether or not the oxygen atom of the chain tetraphosphine tetraoxide (1) was coordinated to Eu 3+ of EuFOD was confirmed by the following experiment.
まず、実施例B−1で合成した希土類金属錯体に簡易型UVランプ(波長365nmの紫外線)を照射したところ赤色の強い発光が認められた。一方、EuFODに前記UVランプを照射しても発光が殆ど認められなかった。 First, when the rare earth metal complex synthesized in Example B-1 was irradiated with a simple UV lamp (ultraviolet light having a wavelength of 365 nm), strong red light emission was observed. On the other hand, even when EuFOD was irradiated with the UV lamp, almost no light emission was observed.
次に下記方法に従い蛍光強度測定試験を行った。表8から、本実施例B−1で合成した希土類金属錯体は、EuFOD単独(参考例1)と比較して、赤色発光強度が5倍以上強いことがわかる。この結果は鎖状テトラホスフィンテトラオキシドのホスフィンオキシドの酸素原子がEuFODのEu3+に配位したことによるものである。 Next, a fluorescence intensity measurement test was performed according to the following method. From Table 8, it can be seen that the rare earth metal complex synthesized in Example B-1 has a red emission intensity five times or more stronger than EuFOD alone (Reference Example 1). This result is due to the coordination of the oxygen atom of the phosphine oxide of the chain tetraphosphine tetraoxide to Eu 3+ of EuFOD.
これらの測定結果から、実施例B−1で合成した鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)とEuFODとを1:2のモル比で反応させることにより得られた物質(錯体)が、EuFODの構造を保持し、鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)のホスフィンオキシド部位が中心金属イオンのEu3+に配位していることがわかる。 From these measurement results, the substance (complex) obtained by reacting the chain tetraphosphine tetraoxide (1) synthesized in Example B-1 with EuFOD at a molar ratio of 1: 2 is the structure of EuFOD. It can be seen that the phosphine oxide part of the chain tetraphosphine tetraoxide (1) is coordinated to Eu 3+ of the central metal ion.
実施例B−2〜B−8
<錯体の合成>
表1〜4に記載の鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)を用い、実施例B−1の方法に準じて、希土類金属錯体を合成した。得られた希土類金属錯体は、いずれも中心金属イオンとしてEu3+を二つ有し、各々のEu3+にホスフィンオキシドの酸素原子が二つ配位し、さらにβ−ジケトナト配位子が三つ配位したものである。赤外吸収スペクトルの結果を表5に示す。
Examples B-2 to B-8
<Synthesis of complex>
Rare earth metal complexes were synthesized using the chain tetraphosphine tetraoxide (1) listed in Tables 1 to 4 according to the method of Example B-1. Each of the obtained rare earth metal complexes has two Eu 3+ as central metal ions, and each Eu 3+ is coordinated with two oxygen atoms of phosphine oxide, and three β-diketonate ligands are coordinated. It is what was ranked. The results of the infrared absorption spectrum are shown in Table 5.
<鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)の酸素原子がEuFODのEu3+に配位しているか否かの確認>
実施例B−1と同様の方法によりESI+−MSの測定を行った。その結果、鎖状テトラホスフィンテトラオキシドの分子イオンピークとEuFODの分子イオンピークを確認できた。これは上記錯体合成反応を行った後も、鎖状テトラホスフィンテトラオキシドとEuFODとで錯体を形成していることを意味する。
<Confirmation of whether or not the oxygen atom of the chain tetraphosphine tetraoxide (1) is coordinated to Eu 3+ of EuFOD>
ESI + -MS was measured by the same method as in Example B-1. As a result, a molecular ion peak of chain tetraphosphine tetraoxide and a molecular ion peak of EuFOD were confirmed. This means that a complex is formed by chain tetraphosphine tetraoxide and EuFOD even after the complex synthesis reaction.
次いで、実施例B−2〜B−8で合成した希土類金属錯体に簡易型UVランプ(波長365nmの紫外線)を照射したところ赤色の強い発光が認められた。一方、EuFODに前記UVランプを照射しても発光が殆ど認められなかった。 Next, when the rare earth metal complexes synthesized in Examples B-2 to B-8 were irradiated with a simple UV lamp (ultraviolet light having a wavelength of 365 nm), strong red light emission was observed. On the other hand, even when EuFOD was irradiated with the UV lamp, almost no light emission was observed.
次に下記方法に従い蛍光強度測定試験を行った。表8から、本実施例B−2〜B−8で合成した希土類金属錯体は、EuFOD単独(参考例1)と比較して、赤色発光強度が5倍以上強いことが分かる。この結果は鎖状テトラホスフィンテトラオキシドのホスフィンオキシドの酸素原子がEuFODのEu3+に配位したことによるものである。 Next, a fluorescence intensity measurement test was performed according to the following method. From Table 8, it can be seen that the rare earth metal complexes synthesized in Examples B-2 to B-8 have a red emission intensity five times or more stronger than EuFOD alone (Reference Example 1). This result is due to the coordination of the oxygen atom of the phosphine oxide of the chain tetraphosphine tetraoxide to Eu 3+ of EuFOD.
これらの測定結果から、実施例B−2〜B−8で合成した鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)とEuFODとを1:2のモル比で反応させることにより得られた物質(錯体)が、EuFODの構造を保持し、鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)のホスフィンオキシド部位が中心金属のEu3+に配位していることがわかる。 From these measurement results, a substance (complex) obtained by reacting the chain tetraphosphine tetraoxide (1) synthesized in Examples B-2 to B-8 with EuFOD at a molar ratio of 1: 2 was obtained. It can be seen that the structure of EuFOD is retained and the phosphine oxide portion of the chain tetraphosphine tetraoxide (1) is coordinated to Eu 3+ of the central metal.
比較例1〜3
表8に記載のホスフィンオキシド及びβ−ジケトナト希土類金属錯体を表8に記載の割合で用い、実施例B−1の方法に準じて、希土類金属錯体を合成した。比較例1〜2で得られた希土類金属錯体は、いずれも中心金属イオンとしてEu3+を一つ有し、Eu3+にホスフィンオキシドの酸素原子が二つ配位し、さらにβ−ジケトナト配位子が三つ配位したものである。また、比較例3で得られた希土類錯体は、中心金属イオンとしてEu3+を二つ有し、各々のEu3+にホスフィンオキシドの酸素原子が二つ配位し、さらにβ−ジケトナト配位子が三つ配位したものである。なお、比較例2で用いたホスフィンオキシドは、特開2007−308411号公報及び特開2007−308412号公報に記載の方法により得られたものであり、比較例3で用いた大環状テトラホスフィンテトラオキシドは非特許文献2に記載の方法により得られたものである。
Comparative Examples 1-3
Using the phosphine oxide and β-diketonato rare earth metal complex shown in Table 8 in the proportions shown in Table 8, a rare earth metal complex was synthesized according to the method of Example B-1. The rare earth metal complexes obtained in Comparative Examples 1 and 2 each have one Eu 3+ as a central metal ion, two oxygen atoms of phosphine oxide are coordinated to Eu 3+ , and a β-diketonato ligand Are coordinated three times. In addition, the rare earth complex obtained in Comparative Example 3 has two Eu 3+ as central metal ions, and each Eu 3+ is coordinated with two oxygen atoms of phosphine oxide, and further a β-diketonato ligand is present. Three-coordinated. The phosphine oxide used in Comparative Example 2 was obtained by the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-308411 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-308412, and the macrocyclic tetraphosphine tetramer used in Comparative Example 3 was used. The oxide is obtained by the method described in Non-Patent Document 2.
実施例B−9〜B−13
表1〜4に記載の鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)を用い、EuFODの代わりに、ユーロピウム(III)―トリス(1,1,1−トリフルオロ−5,5−ジメチル−2,4−ヘキサンジオネート)(以下、「Eu(tfdh)」と略す)を用いた以外は、実施例B−1と同様の方法により希土類金属錯体を合成した。赤外吸収スペクトルの結果を表5に示す。
Examples B-9 to B-13
Using the linear tetraphosphine tetraoxide (1) described in Tables 1 to 4, instead of EuFOD, europium (III) -tris (1,1,1-trifluoro-5,5-dimethyl-2,4- A rare earth metal complex was synthesized in the same manner as in Example B-1, except that (hexane dionate) (hereinafter abbreviated as “Eu (tfdh)”) was used. The results of the infrared absorption spectrum are shown in Table 5.
<鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)の酸素原子がユーロピウム(III)―トリス(1,1,1−トリフルオロ−5,5−ジメチル−2,4−ヘキサンジオネート)のEu3+に配位しているか否かの確認>
実施例B−1と同様の方法によりESI+−MSの測定を行った。その結果、鎖状テトラホスフィンテトラオキシドの分子イオンピークとEu(tfdh)の分子イオンピークを確認できた。これは上記錯体合成反応を行った後も、鎖状テトラホスフィンテトラオキシドとEu(tfdh)とで錯体を形成していることを意味する。
次いで、実施例B−9〜B−13で合成した希土類金属錯体に簡易型UVランプ(波長365nmの紫外線)を照射したところ赤色の強い発光が認められた。一方、Eu(tfdh)に前記UVランプを照射しても発光が殆ど認められなかった。
次に下記方法に従い蛍光強度測定試験を行った。表9から、本実施例B−9〜B−13で合成した希土類金属錯体は、Eu(tfdh)単独(参考例2)と比較して、赤色発光強度が約10倍以上強いことがわかる。この結果は鎖状テトラホスフィンテトラオキシドのホスフィンオキシドの酸素原子がEu(tfdh)のEu3+に配位したことによるものである。
これらの測定結果から、表1〜4で合成した鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)とEu(tfdh) とを1:2のモル比で反応させることにより得られた物質(錯体)が、Eu(tfdh)の構造を保持し、鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)のホスフィンオキシド部位が中心金属のEu3+に配位していることがわかる。
<The oxygen atom of the chain tetraphosphine tetraoxide (1) is coordinated to Eu 3+ of europium (III) -tris (1,1,1-trifluoro-5,5-dimethyl-2,4-hexanedionate) Check whether or not>
ESI + -MS was measured by the same method as in Example B-1. As a result, a molecular ion peak of chain tetraphosphine tetraoxide and a molecular ion peak of Eu (tfdh) were confirmed. This means that a complex is formed by chain tetraphosphine tetraoxide and Eu (tfdh) even after the complex synthesis reaction.
Next, when the rare earth metal complexes synthesized in Examples B-9 to B-13 were irradiated with a simple UV lamp (ultraviolet light having a wavelength of 365 nm), strong red light emission was observed. On the other hand, even when Eu (tfdh) was irradiated with the UV lamp, almost no light emission was observed.
Next, a fluorescence intensity measurement test was performed according to the following method. From Table 9, it can be seen that the rare earth metal complexes synthesized in Examples B-9 to B-13 have a red emission intensity that is about 10 times or more stronger than Eu (tfdh) alone (Reference Example 2). This result is due to the coordination of the oxygen atom of the phosphine oxide of the chain tetraphosphine tetraoxide to Eu 3+ of Eu (tfdh).
From these measurement results, the substance (complex) obtained by reacting the chain tetraphosphine tetraoxide (1) synthesized in Tables 1 to 4 with Eu (tfdh) in a molar ratio of 1: 2 It can be seen that the structure of (tfdh) is maintained and the phosphine oxide part of the chain tetraphosphine tetraoxide (1) is coordinated to Eu 3+ of the central metal.
比較例4
表9に記載のホスフィンオキシド及びβ−ジケトナト希土類金属錯体を表9に記載の割合で用い、実施例B−1の方法に準じて、希土類金属錯体を合成した。
Comparative Example 4
Using the phosphine oxide and β-diketonato rare earth metal complex shown in Table 9 in the proportions shown in Table 9, a rare earth metal complex was synthesized according to the method of Example B-1.
実施例B−14〜B−17
表1〜4に記載の鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)を用い、EuFODの代わりに、ユーロピウム(III)―トリス(4,4,5,5,6,6,6−ヘプタフルオロ−1−(2−ナフチル)−1,3−ヘキサンジオネート)(以下、「Eu(hnhd)」と略す)を用いた以外は、実施例B−1と同様の方法により希土類金属錯体を合成した。赤外吸収スペクトルの結果を表6に示す。
Examples B-14 to B-17
The linear tetraphosphine tetraoxide (1) described in Tables 1 to 4 was used, and instead of EuFOD, europium (III) -tris (4, 4, 5, 5, 6, 6, 6-heptafluoro-1- A rare earth metal complex was synthesized by the same method as in Example B-1, except that (2-naphthyl) -1,3-hexanedionate (hereinafter abbreviated as “Eu (hnhd)”) was used. The results of the infrared absorption spectrum are shown in Table 6.
<鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)の酸素原子がユーロピウム(III)―トリス(4,4,5,5,6,6,6−ヘプタフルオロ−1−(2−ナフチル)−1,3−ヘキサンジオネート)のEu3+に配位しているか否かの確認>
実施例B−1と同様の方法によりESI+−MSの測定を行った。その結果、鎖状テトラホスフィンテトラオキシドの分子イオンピークとEu(hnhd)の分子イオンピークを確認できた。これは上記錯体合成反応を行った後も、鎖状テトラホスフィンテトラオキシドとEu(hnhd)とで錯体を形成していることを意味する。
次いで、実施例B−14〜B−17で合成した希土類金属錯体に簡易型UVランプ(波長365nmの紫外線)を照射したところ赤色の強い発光が認められた。一方、Eu(hnhd)に前記UVランプを照射しても発光が殆ど認められなかった。
次に下記方法に従い蛍光強度測定試験を行った。表10から、本実施例B−14〜B−17で合成した希土類金属錯体は、Eu(hnhd)単独(参考例3)と比較して、赤色発光強度が約2倍以上高いことがわかる。この結果は鎖状テトラホスフィンテトラオキシドのホスフィンオキシドの酸素原子がEu(hnhd)のEu3+に配位したことによるものである。
これらの測定結果から、表1〜4で合成した鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)とEu(hnhd)とを1:2のモル比で反応させることにより得られた物質(錯体)が、Eu(hnhd)の構造を保持し、鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)のホスフィンオキシド部位が中心金属イオンのEu3+に配位していることがわかる。
<The oxygen atom of the chain tetraphosphine tetraoxide (1) is europium (III) -tris (4,4,5,5,6,6,6-heptafluoro-1- (2-naphthyl) -1,3- Confirmation of Coordination to Eu 3+ of Hexanedionate)
ESI + -MS was measured by the same method as in Example B-1. As a result, a molecular ion peak of chain tetraphosphine tetraoxide and a molecular ion peak of Eu (hnhd) were confirmed. This means that a complex is formed by chain tetraphosphine tetraoxide and Eu (hnhd) even after the complex synthesis reaction.
Next, when the rare earth metal complex synthesized in Examples B-14 to B-17 was irradiated with a simple UV lamp (ultraviolet light having a wavelength of 365 nm), strong red light emission was observed. On the other hand, even when Eu (hnhd) was irradiated with the UV lamp, almost no light emission was observed.
Next, a fluorescence intensity measurement test was performed according to the following method. From Table 10, it can be seen that the rare earth metal complexes synthesized in Examples B-14 to B-17 have a red emission intensity about twice or more higher than Eu (hnhd) alone (Reference Example 3). This result is due to the coordination of the oxygen atom of the phosphine oxide of the chain tetraphosphine tetraoxide to Eu 3+ of Eu (hnhd).
From these measurement results, a substance (complex) obtained by reacting the chain tetraphosphine tetraoxide (1) synthesized in Tables 1 to 4 with Eu (hnhd) at a molar ratio of 1: 2 was obtained as Eu. It can be seen that the structure of (hnhd) is retained and the phosphine oxide part of the chain tetraphosphine tetraoxide (1) is coordinated to Eu 3+ of the central metal ion.
実施例B−18〜B−20
表1〜4に記載の鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)を用い、EuFODの代わりに、ユーロピウム(III)―トリス(1,1,1,5,5,5−ヘキサフルオロ−2,4−ペンタンジオネート)(以下、「Eu(hfpd)」と略す)を用いた以外は、実施例B−1と同様の方法により希土類金属錯体を合成した。赤外吸収スペクトルの結果を表6に示す。
Examples B-18 to B-20
Using the linear tetraphosphine tetraoxide (1) listed in Tables 1 to 4, instead of EuFOD, europium (III) -tris (1,1,1,5,5,5-hexafluoro-2,4- A rare earth metal complex was synthesized in the same manner as in Example B-1, except that pentanedionate (hereinafter abbreviated as “Eu (hfpd)”) was used. The results of the infrared absorption spectrum are shown in Table 6.
<鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)の酸素原子がユーロピウム(III)―トリス(1,1,1,5,5,5−ヘキサフルオロ−2,4−ペンタンジオネート)のEu3+に配位しているか否かの確認>
実施例B−18〜B−20で合成した希土類金属錯体に簡易型UVランプ(波長365nmの紫外線)を照射したところ赤色の強い発光が認められた。一方、Eu(hfpd)に前記UVランプを照射しても発光が殆ど認められなかった。
<Coordination of Eu atom of chain tetraphosphine tetraoxide (1) to Eu 3+ of europium (III) -tris (1,1,1,5,5,5-hexafluoro-2,4-pentanedionate) Check whether or not>
When the rare earth metal complexes synthesized in Examples B-18 to B-20 were irradiated with a simple UV lamp (ultraviolet light having a wavelength of 365 nm), strong red light emission was observed. On the other hand, even when Eu (hfpd) was irradiated with the UV lamp, almost no light emission was observed.
次に下記方法に従い蛍光強度測定試験を行った。表11から、本実施例B−18〜B−20で合成した希土類金属錯体は、Eu(hfpd)単独(参考例4)と比較して、赤色発光強度が約5〜6倍以上高いことがわかる。この結果は鎖状テトラホスフィンテトラオキシドのホスフィンオキシドの酸素原子がEu(hfpd)のEu3+に配位したことによるものである。
これらの測定結果から、表1〜4で合成した鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)とEu(hfpd)とを1:2のモル比で反応させることにより得られた物質(錯体)が、Eu(hfpd)の構造を保持し、鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)のホスフィンオキシド部位が中心金属イオンのEu3+に配位していることがわかる。
Next, a fluorescence intensity measurement test was performed according to the following method. From Table 11, it is found that the rare earth metal complexes synthesized in Examples B-18 to B-20 have a red emission intensity that is about 5 to 6 times higher than that of Eu (hfpd) alone (Reference Example 4). Recognize. This result is due to the coordination of the oxygen atom of the phosphine oxide of the chain tetraphosphine tetraoxide to Eu 3+ of Eu (hfpd).
From these measurement results, a substance (complex) obtained by reacting the chain tetraphosphine tetraoxide (1) synthesized in Tables 1 to 4 with Eu (hfpd) at a molar ratio of 1: 2 was obtained as Eu. It can be seen that the structure of (hfpd) is retained and the phosphine oxide moiety of the chain tetraphosphine tetraoxide (1) is coordinated to Eu 3+ of the central metal ion.
実施例B−21
<錯体の合成>
EuFODの代わりに、テルビウム(III)−トリス(1,1,1,2,2,3,3−ヘプタフルオロ−7,7−ジメチル−4,6−オクタンジオネート)(以下、「TbFOD」と略す)を用いた以外は、実施例B−1と同様の方法により希土類金属錯体を合成した。得られた希土類金属錯体は、中心金属イオンがTb3+である以外は実施例B−1で得られた希土類金属錯体と同じ構造である。赤外吸収スペクトルの結果を表7に示す。
Example B-21
<Synthesis of complex>
Instead of EuFOD, terbium (III) -tris (1,1,1,2,2,3,3-heptafluoro-7,7-dimethyl-4,6-octanedionate) (hereinafter referred to as “TbFOD”) A rare earth metal complex was synthesized by the same method as in Example B-1, except that (abbreviated) was used. The obtained rare earth metal complex has the same structure as the rare earth metal complex obtained in Example B-1, except that the central metal ion is Tb 3+ . The results of the infrared absorption spectrum are shown in Table 7.
<鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)の酸素原子がTbFODのTb3+に配位しているか否かの確認>
実施例B−1と同様の方法によりESI+−MSの測定を行った。その結果、鎖状テトラホスフィンテトラオキシドの分子イオンピークとTbFODの分子イオンピークを確認できた。これは上記錯体合成反応を行った後も、鎖状テトラホスフィンテトラオキシドとTbFODとで錯体を形成していることを意味する。
<Confirmation of whether or not the oxygen atom of the chain tetraphosphine tetraoxide (1) is coordinated to Tb 3+ of TbFOD>
ESI + -MS was measured by the same method as in Example B-1. As a result, a molecular ion peak of chain tetraphosphine tetraoxide and a molecular ion peak of TbFOD were confirmed. This means that a complex is formed by chain tetraphosphine tetraoxide and TbFOD even after the complex synthesis reaction.
次いで、実施例B−21で合成した希土類金属錯体に簡易型UVランプ(波長365nmの紫外線)を照射したところ緑色の強い発光が認められた。一方、TbFODに前記UVランプを照射しても発光が殆ど認められなかった。 Next, when the rare earth metal complex synthesized in Example B-21 was irradiated with a simple UV lamp (ultraviolet light having a wavelength of 365 nm), strong green light emission was observed. On the other hand, even when TbFOD was irradiated with the UV lamp, almost no light emission was observed.
次に下記方法に従い蛍光強度測定試験を行った。表12から、本実施例B−21で合成した希土類金属錯体は、TbFOD単独(参考例5)と比較して、緑色発光強度が18倍以上高いことがわかる。
この結果は鎖状テトラホスフィンテトラオキシドのホスフィンオキシドの酸素原子がTbFODのTb3+に配位したことによるものである。
Next, a fluorescence intensity measurement test was performed according to the following method. From Table 12, it can be seen that the rare earth metal complex synthesized in Example B-21 has a green emission intensity that is 18 times higher than that of TbFOD alone (Reference Example 5).
This result is due to the coordination of the oxygen atom of the phosphine oxide of the chain tetraphosphine tetraoxide to Tb 3+ of TbFOD.
これらの測定結果から、実施例B−21で合成した鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)とTbFODとを1:2のモル比で反応させることにより得られた物質(錯体)が、TbFODの構造を保持し、鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)のホスフィンオキシド部位が中心金属イオンのTb3+に配位していることがわかる。 From these measurement results, the substance (complex) obtained by reacting the chain tetraphosphine tetraoxide (1) synthesized in Example B-21 with TbFOD at a molar ratio of 1: 2 is the structure of TbFOD. It can be seen that the phosphine oxide site of the chain tetraphosphine tetraoxide (1) is coordinated to the central metal ion Tb 3+ .
比較例5
表12に記載のホスフィンオキシド及びβ−ジケトナト希土類金属錯体を表12に記載の割合で用い、実施例B−1の方法に準じて、希土類金属錯体を合成した。
Comparative Example 5
Using the phosphine oxide and β-diketonato rare earth metal complex shown in Table 12 in the proportions shown in Table 12, a rare earth metal complex was synthesized according to the method of Example B-1.
実施例B−22及びB−23
<錯体の合成>
表1〜4に記載の鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)を用い、Eu(tfdh) の代わりに、テルビウム(III)―トリス(1,1,1−トリフルオロ−5,5−ジメチル−2,4−ヘキサンジオネート)(以下、「Tb(tfdh)」と略す)を用いた以外は、実施例B−1と同様の方法により希土類金属錯体を合成した。得られた希土類金属錯体は、中心金属イオンがTb3+である以外は実施例B−9又はB−13で得られた希土類金属錯体と同じ構造である。赤外吸収スペクトルの結果を表7に示す。
Examples B-22 and B-23
<Synthesis of complex>
Using chain tetraphosphine tetraoxide (1) listed in Tables 1 to 4, instead of Eu (tfdh), terbium (III) -tris (1,1,1-trifluoro-5,5-dimethyl-2 , 4-hexanedionate) (hereinafter abbreviated as “Tb (tfdh)”), a rare earth metal complex was synthesized by the same method as in Example B-1. The obtained rare earth metal complex has the same structure as the rare earth metal complex obtained in Example B-9 or B-13 except that the central metal ion is Tb 3+ . The results of the infrared absorption spectrum are shown in Table 7.
<鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)の酸素原子がTb(tfdh)のTb3+に配位しているか否かの確認>
実施例B−1と同様の方法によりESI+−MSの測定を行った。その結果、鎖状テトラホスフィンテトラオキシドの分子イオンピークとTb(tfdh)の分子イオンピークを確認できた。これは上記錯体合成反応を行った後も、鎖状テトラホスフィンテトラオキシドとTb(tfdh)とで錯体を形成していることを意味する。
次いで、実施例B−22及びB−23で合成した希土類金属錯体に簡易型UVランプ(波長365nmの紫外線)を照射したところ緑色の強い発光が認められた。一方、Tb(tfdh)に前記UVランプを照射しても発光が殆ど認められなかった。
次に下記方法に従い蛍光強度測定試験を行った。表13から、本実施例で合成した希土類金属錯体は、Tb(tfdh)単独(参考例6)と比較して、緑色発光強度が10〜17倍以上高いことがわかる。この結果は鎖状テトラホスフィンテトラオキシドのホスフィンオキシドの酸素原子がTb(tfdh)のTb3+に配位したことによるものである。
これらの測定結果から、表1〜4で合成した鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)とTb(tfdh)とを1:2のモル比で反応させることにより得られた物質(錯体)が、Tb(tfdh)の構造を保持し、鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)のホスフィンオキシド部位が中心金属のTb3+に配位していることがわかる。
<Confirmation of whether or not the oxygen atom of the chain tetraphosphine tetraoxide (1) is coordinated to Tb 3+ of Tb (tfdh)>
ESI + -MS was measured by the same method as in Example B-1. As a result, a molecular ion peak of chain tetraphosphine tetraoxide and a molecular ion peak of Tb (tfdh) were confirmed. This means that a complex is formed with chain tetraphosphine tetraoxide and Tb (tfdh) after the complex synthesis reaction.
Next, when the rare earth metal complex synthesized in Examples B-22 and B-23 was irradiated with a simple UV lamp (ultraviolet light having a wavelength of 365 nm), strong green light emission was observed. On the other hand, even when Tb (tfdh) was irradiated with the UV lamp, almost no light emission was observed.
Next, a fluorescence intensity measurement test was performed according to the following method. Table 13 shows that the rare earth metal complex synthesized in this example has a green emission intensity that is 10 to 17 times higher than that of Tb (tfdh) alone (Reference Example 6). This result is due to the fact that the oxygen atom of the phosphine oxide of the chain tetraphosphine tetraoxide is coordinated to Tb 3+ of Tb (tfdh).
From these measurement results, the substance (complex) obtained by reacting the chain tetraphosphine tetraoxide (1) synthesized in Tables 1 to 4 with Tb (tfdh) at a molar ratio of 1: 2 It can be seen that the structure of (tfdh) is retained, and the phosphine oxide part of the chain tetraphosphine tetraoxide (1) is coordinated to the central metal Tb 3+ .
比較例6
表13に記載のホスフィンオキシド及びβ−ジケトナト希土類金属錯体を表13に記載の割合で用い、実施例B−1の方法に準じて、希土類金属錯体を合成した。
Comparative Example 6
Using the phosphine oxide and β-diketonato rare earth metal complex shown in Table 13 in the ratio shown in Table 13, a rare earth metal complex was synthesized according to the method of Example B-1.
実施例B−24〜B−26
表1〜4に記載の鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)を用い、EuFODの代わりに、テルビウム(III)―トリス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオネート)(以下、「Tb(tmhd)」と略す)を用いた以外は、実施例B−1と同様の方法により希土類金属錯体を合成した。赤外吸収スペクトルの結果を表7に示す。
Examples B-24 to B-26
Using the linear tetraphosphine tetraoxide (1) described in Tables 1 to 4, instead of EuFOD, terbium (III) -tris (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionate) (Hereinafter abbreviated as “Tb (tmhd)”), a rare earth metal complex was synthesized by the same method as in Example B-1. The results of the infrared absorption spectrum are shown in Table 7.
<鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)の酸素原子がテルビウム(III)―トリス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオネート)のTb3+に配位しているか否かの確認>
実施例B−1と同様の方法によりESI+−MSの測定を行った。その結果、鎖状テトラホスフィンテトラオキシドの分子イオンピークとTb(tmhd)の分子イオンピークを確認できた。これは上記錯体合成反応を行った後も、鎖状テトラホスフィンテトラオキシドとTb(tmhd)とで錯体を形成していることを意味する。
次いで、実施例B−24〜B−26で合成した希土類金属錯体に簡易型UVランプ(波長365nmの紫外線)を照射したところ緑色の強い発光が認められた。一方、Tb(tmhd)に前記UVランプを照射したが、観察した感じでは発光は上記錯体とほぼ同等であった。
次に下記方法に従い蛍光強度測定試験を行った。表14から、本実施例B−24〜B−26で合成した希土類金属錯体は、Tb(tmhd)単独(参考例7)と比較して、緑色発光強度が約3倍以上高いことがわかる。この結果は鎖状テトラホスフィンテトラオキシドのホスフィンオキシドの酸素原子がTb(tmhd)のTb3+に配位したことによるものである。
これらの測定結果から、表1〜4で合成した鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)とTb(tmhd)とを1:2のモル比で反応させることにより得られた物質(錯体)が、Tb(tmhd)の構造を保持し、鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)のホスフィンオキシド部位が中心金属のTb3+に配位していることがわかる。
<Whether the oxygen atom of the chain tetraphosphine tetraoxide (1) is coordinated to Tb 3+ of terbium (III) -tris (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionate) Confirmation>
ESI + -MS was measured by the same method as in Example B-1. As a result, a molecular ion peak of chain tetraphosphine tetraoxide and a molecular ion peak of Tb (tmhd) were confirmed. This means that a complex is formed with chain tetraphosphine tetraoxide and Tb (tmhd) even after the complex synthesis reaction.
Next, when the rare earth metal complex synthesized in Examples B-24 to B-26 was irradiated with a simple UV lamp (ultraviolet light having a wavelength of 365 nm), strong green light emission was observed. On the other hand, when the UV lamp was irradiated to Tb (tmhd), the luminescence was almost equal to that of the complex as observed.
Next, a fluorescence intensity measurement test was performed according to the following method. Table 14 shows that the rare earth metal complexes synthesized in Examples B-24 to B-26 have a green emission intensity that is about 3 times higher than that of Tb (tmhd) alone (Reference Example 7). This result is due to the coordination of the oxygen atom of the phosphine oxide of the chain tetraphosphine tetraoxide to Tb 3+ of Tb (tmhd).
From these measurement results, the substance (complex) obtained by reacting the chain tetraphosphine tetraoxide (1) synthesized in Tables 1 to 4 and Tb (tmhd) at a molar ratio of 1: 2 It can be seen that the structure of (tmhd) is retained, and the phosphine oxide portion of the chain tetraphosphine tetraoxide (1) is coordinated to Tb 3+ of the central metal.
比較例7
表14に記載のホスフィンオキシド及びβ−ジケトナト希土類金属錯体を表14に記載の割合で用い、実施例B−1の方法に準じて、希土類金属錯体を合成した。
Comparative Example 7
Using the phosphine oxide and β-diketonato rare earth metal complex shown in Table 14 in the proportions shown in Table 14, a rare earth metal complex was synthesized according to the method of Example B-1.
<蛍光強度測定試験>
実施例C−1〜C−8
実施例B−1〜B−8及び比較例1〜3で得られた希土類金属錯体を、Eu濃度が2×10−5mol/lとなるように、それぞれフッ素系溶媒(商品名「VertrelXF」、三井デュポンフルオロケミカル社製)に溶解させた。波長395nmの光で励起したときの各試料の614〜616nm付近の赤色発光強度を測定した。測定には、分光蛍光光度計(商品名「日立分光蛍光光度計F−7000」、日立ハイテクノロジーズ製)を用いた。
<Fluorescence intensity measurement test>
Examples C-1 to C-8
The rare earth metal complexes obtained in Examples B-1 to B-8 and Comparative Examples 1 to 3 were each fluorinated solvent (trade name “VertrelXF”) so that the Eu concentration was 2 × 10 −5 mol / l. And Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd.). The red emission intensity in the vicinity of 614 to 616 nm of each sample when excited with light having a wavelength of 395 nm was measured. For the measurement, a spectrofluorometer (trade name “Hitachi spectrofluorometer F-7000”, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) was used.
なお、前記各試料の発光強度は、EuFODのみ(参考例1)を前記溶媒に溶解させた試料(Eu濃度2×10−5mol/l)の赤色発光強度を100とする相対値で示した。結果を表8に示す。 The emission intensity of each sample is shown as a relative value with the red emission intensity of a sample (Eu concentration 2 × 10 −5 mol / l) in which only EuFOD (Reference Example 1) is dissolved in the solvent as 100. . The results are shown in Table 8.
実施例C−9〜C−13
実施例B−9〜B−13及び比較例4で得られた希土類金属錯体を、Eu濃度が2×10−5mol/lとなるように、それぞれヘキサン(キシダ化学社製)に溶解させた。波長395nmの光で励起したときの各試料の614〜616nm付近の赤色発光強度を測定した。測定には、分光蛍光光度計(商品名「日立分光蛍光光度計F−7000」、日立ハイテクノロジーズ製)を用いた。
Examples C-9 to C-13
The rare earth metal complexes obtained in Examples B-9 to B-13 and Comparative Example 4 were each dissolved in hexane (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) so that the Eu concentration was 2 × 10 −5 mol / l. . The red emission intensity in the vicinity of 614 to 616 nm of each sample when excited with light having a wavelength of 395 nm was measured. For the measurement, a spectrofluorometer (trade name “Hitachi spectrofluorometer F-7000”, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) was used.
なお、前記各試料の発光強度は、Eu(tfdh)のみ(参考例2)を前記溶媒に溶解させた試料(Eu濃度2×10−5mol/l)の赤色発光強度を100とする相対値で示した。結果を表9に示す。 The emission intensity of each of the samples is a relative value where the red emission intensity of a sample (Eu concentration 2 × 10 −5 mol / l) in which only Eu (tfdh) (Reference Example 2) is dissolved in the solvent is 100. It showed in. The results are shown in Table 9.
実施例C−14〜C−17
実施例B−14〜B−17で得られた希土類金属錯体を、Eu濃度が2×10−4mol/lとなるように、トルエン溶媒(キシダ化学社製)に溶解させた。波長395nmの光で励起したときの前記試料の614〜616nm付近の赤色発光強度を測定した。測定には、分光蛍光光度計(商品名「日立分光蛍光光度計F−7000」、日立ハイテクノロジーズ製)を用いた。
Examples C-14 to C-17
The rare earth metal complexes obtained in Examples B-14 to B-17 were dissolved in a toluene solvent (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) so that the Eu concentration was 2 × 10 −4 mol / l. The red emission intensity around 614 to 616 nm of the sample when excited with light having a wavelength of 395 nm was measured. For the measurement, a spectrofluorometer (trade name “Hitachi spectrofluorometer F-7000”, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) was used.
なお、前記各試料の発光強度は、Eu(hnhd)のみ(参考例3)を前記溶媒に溶解させた試料(Eu濃度2×10−4mol/l)の赤色発光強度を100とする相対値で示した。結果を表10に示す。 The luminescence intensity of each sample is a relative value where the red luminescence intensity of a sample (Eu concentration 2 × 10 −4 mol / l) in which only Eu (hnhd) (Reference Example 3) is dissolved is 100. It showed in. The results are shown in Table 10.
実施例C−18〜C−20
実施例B−18〜B−20で得られた希土類金属錯体を、Eu濃度が2×10−4mol/lとなるように、トルエン溶媒(キシダ化学社製)に溶解させた。波長395nmの光で励起したときの前記試料の614〜616nm付近の赤色発光強度を測定した。測定には、分光蛍光光度計(商品名「日立分光蛍光光度計F−7000」、日立ハイテクノロジーズ製)を用いた。
Examples C-18 to C-20
The rare earth metal complexes obtained in Examples B-18 to B-20 were dissolved in a toluene solvent (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) so that the Eu concentration was 2 × 10 −4 mol / l. The red emission intensity around 614 to 616 nm of the sample when excited with light having a wavelength of 395 nm was measured. For the measurement, a spectrofluorometer (trade name “Hitachi spectrofluorometer F-7000”, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) was used.
なお、前記各試料の発光強度は、Eu(hfpd)のみ(参考例4)を前記溶媒に溶解させた試料(Eu濃度2×10−4mol/l)の赤色発光強度を100とする相対値で示した。結果を表11に示す。 The emission intensity of each of the samples is a relative value where the red emission intensity of a sample (Eu concentration 2 × 10 −4 mol / l) in which only Eu (hfpd) (Reference Example 4) is dissolved is 100. It showed in. The results are shown in Table 11.
実施例C−21
実施例B−21及び比較例5で得られた希土類金属錯体を、Tb濃度が2×10−5mol/lとなるように、フッ素系溶媒(商品名「VertrelXF」、三井デュポンフルオロケミカル社製)に溶解させた。波長395nmの光で励起したときの前記試料の542〜545nm付近の緑色発光強度を測定した。測定には、分光蛍光光度計(商品名「日立分光蛍光光度計F−7000」、日立ハイテクノロジーズ製)を用いた。
Example C-21
The rare earth metal complexes obtained in Example B-21 and Comparative Example 5 were mixed with a fluorinated solvent (trade name “Vertrel XF”, manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd.) so that the Tb concentration was 2 × 10 −5 mol / l. ). When the sample was excited with light having a wavelength of 395 nm, the green emission intensity around 542 to 545 nm of the sample was measured. For the measurement, a spectrofluorometer (trade name “Hitachi spectrofluorometer F-7000”, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) was used.
なお、前記各試料の発光強度は、TbFODのみ(参考例5)を前記溶媒に溶解させた試料(Tb濃度2×10−5mol/l)の緑色発光強度を100とする相対値で示した。結果を表12に示す。 The luminescence intensity of each sample was expressed as a relative value with the green luminescence intensity of a sample (Tb concentration 2 × 10 −5 mol / l) in which only TbFOD (Reference Example 5) was dissolved in the solvent as 100. . The results are shown in Table 12.
実施例C−22及びC−23
また、実施例B−22、B−23及び比較例6で得られた希土類金属錯体を、Tb濃度が2×10−5mol/lとなるように、それぞれヘキサン(キシダ化学社製)に溶解させた。波長395nmの光で励起したときの前記試料の542〜545nm付近の緑色発光強度を測定した。測定には、分光蛍光光度計(商品名「日立分光蛍光光度計F−7000」、日立ハイテクノロジーズ製)を用いた。
Examples C-22 and C-23
Further, the rare earth metal complexes obtained in Examples B-22 and B-23 and Comparative Example 6 were dissolved in hexane (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) so that the Tb concentration was 2 × 10 −5 mol / l. I let you. When the sample was excited with light having a wavelength of 395 nm, the green emission intensity around 542 to 545 nm of the sample was measured. For the measurement, a spectrofluorometer (trade name “Hitachi spectrofluorometer F-7000”, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) was used.
なお、前記各試料の発光強度は、Tb(tfdh)のみ(参考例6)を前記溶媒に溶解させた試料(Tb濃度2×10−5mol/l)の緑色発光強度を100とする相対値で示した。結果を表13に示す。 The luminescence intensity of each sample is a relative value where the green luminescence intensity of a sample (Tb concentration 2 × 10 −5 mol / l) in which only Tb (tfdh) (Reference Example 6) is dissolved in the solvent is 100. It showed in. The results are shown in Table 13.
実施例C−24〜C−26
実施例B−24〜B−26及び比較例7で得られた希土類金属錯体を、Tb濃度が2×10−4mol/lとなるように、トルエン溶媒(キシダ化学社製)に溶解させた。波長395nmの光で励起したときの前記試料の542〜545nm付近の緑色発光強度を測定した。測定には、分光蛍光光度計(商品名「日立分光蛍光光度計F−7000」、日立ハイテクノロジーズ製)を用いた。
Examples C-24 to C-26
The rare earth metal complexes obtained in Examples B-24 to B-26 and Comparative Example 7 were dissolved in a toluene solvent (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) so that the Tb concentration was 2 × 10 −4 mol / l. . When the sample was excited with light having a wavelength of 395 nm, the green emission intensity around 542 to 545 nm of the sample was measured. For the measurement, a spectrofluorometer (trade name “Hitachi spectrofluorometer F-7000”, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) was used.
なお、前記各試料の発光強度は、Tb(tmhd)のみ(参考例7)を前記溶媒に溶解させた試料(Tb濃度2×10−4mol/l)の緑色発光強度を100とする相対値で示した。結果を表14に示す。 The luminescence intensity of each sample is a relative value where the green luminescence intensity of a sample (Tb concentration 2 × 10 −4 mol / l) in which only Tb (tmhd) (Reference Example 7) is dissolved in the solvent is 100. It showed in. The results are shown in Table 14.
<飽和溶解度測定試験>
実施例C−1〜C−8
VertrelXF(三井デュポンフルオロケミカル社製)を所定量量り取り、実施例B−1〜B−8及び比較例1〜3で得られた希土類金属錯体を大過剰加えた後、室温下2時間攪拌させ、不溶部分を吸引濾過により取り除いた。溶解した部分については、溶媒を減圧留去した後、乾燥させ重量を測定した。溶解した部分から得られた各希土類金属錯体の重量を、最初に量り取ったVertrelXFの重量で割ることにより、溶媒1g当たりの飽和溶解度(mg/溶媒1g)を算出した。結果を表8に示す。
<Saturated solubility measurement test>
Examples C-1 to C-8
A predetermined amount of Vertrel XF (manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd.) was weighed out, the rare earth metal complexes obtained in Examples B-1 to B-8 and Comparative Examples 1 to 3 were added in large excess, and then stirred at room temperature for 2 hours. The insoluble part was removed by suction filtration. About the melt | dissolved part, after depressurizingly distilling a solvent, it dried and measured the weight. The saturation solubility per gram of solvent (mg / solvent 1 g) was calculated by dividing the weight of each rare earth metal complex obtained from the dissolved portion by the weight of Vertrel XF initially weighed. The results are shown in Table 8.
実施例C−9〜C−13
デカメチルテトラシロキサン(シリコン系溶媒:米国、Aldrich社製)を所定量量り取り、実施例B−9〜B−13、比較例4の希土類金属錯体を少しずつ加えながら攪拌した。かすみだした時点で加えるのを止めた。かすみだした時点まで加えた各希土類金属錯体の重量を、最初に量り取ったデカメチルテトラシロキサン溶媒の重量で割ることにより、溶媒1g当たりの飽和溶解度(mg/溶媒1g)を算出した。結果を表9に示す。
Examples C-9 to C-13
A predetermined amount of decamethyltetrasiloxane (silicon solvent: Aldrich, USA) was weighed out and stirred while adding the rare earth metal complexes of Examples B-9 to B-13 and Comparative Example 4 little by little. I stopped adding it when it became hazy. The saturation solubility per gram of solvent (mg / solvent 1 g) was calculated by dividing the weight of each rare earth metal complex added up to the time of hazing by the weight of the decamethyltetrasiloxane solvent weighed first. The results are shown in Table 9.
実施例C−14〜C−17
トルエン(キシダ化学社製)を所定量量り取り、実施例B−14〜B−17及び、参考例3の希土類金属錯体を少しずつ加えながら攪拌した、かすみだした時点で加えるのを止めた。かすみだした時点まで加えた各希土類金属錯体の重量を、最初に量り取ったトルエン溶媒の重量で割ることにより、溶媒1g当たりの飽和溶解度(mg/溶媒1g)を算出した。結果を表10に示す。
Examples C-14 to C-17
A predetermined amount of toluene (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) was weighed out and stirred while adding the rare earth metal complexes of Examples B-14 to B-17 and Reference Example 3 little by little. The saturation solubility per gram of solvent (mg / solvent 1 g) was calculated by dividing the weight of each rare earth metal complex added up to the time of hazing by the weight of the toluene solvent weighed first. The results are shown in Table 10.
実施例C−18〜C−20
トルエン(キシダ化学社製)を所定量量り取り、実施例B−18〜B−20及び、参考例4の希土類金属錯体を少しずつ加えながら攪拌した、かすみだした時点で加えるのを止めた。かすみだした時点まで加えた各希土類金属錯体の重量を、最初に量り取ったトルエン溶媒の重量で割ることにより、溶媒1g当たりの飽和溶解度(mg/溶媒1g)を算出した。結果を表11に示す。
Examples C-18 to C-20
A predetermined amount of toluene (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) was weighed out and stirred while adding the rare earth metal complexes of Examples B-18 to B-20 and Reference Example 4 little by little. The saturation solubility per gram of solvent (mg / solvent 1 g) was calculated by dividing the weight of each rare earth metal complex added up to the time of hazing by the weight of the toluene solvent weighed first. The results are shown in Table 11.
実施例C−21
VertrelXF(三井デュポンフルオロケミカル社製)を所定量量り取り、実施例B−21及び比較例5で得られた希土類金属錯体を大過剰加えた後、室温下2時間攪拌させ、不溶部分を吸引濾過により取り除いた。溶解した部分については、溶媒を減圧留去した後、乾燥させ重量を測定した。溶解した部分から得られた各希土類金属錯体の重量を、最初に量り取ったVertrelXFの重量で割ることにより、溶媒1g当たりの飽和溶解度(mg/溶媒1g)を算出した。結果を表12に示す。
Example C-21
A predetermined amount of Vertrel XF (manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd.) was weighed out, and the rare earth metal complex obtained in Example B-21 and Comparative Example 5 was added in large excess, followed by stirring at room temperature for 2 hours, and suction filtration of the insoluble portion. Removed. About the melt | dissolved part, after depressurizingly distilling a solvent, it dried and measured the weight. The saturation solubility per gram of solvent (mg / solvent 1 g) was calculated by dividing the weight of each rare earth metal complex obtained from the dissolved portion by the weight of Vertrel XF initially weighed. The results are shown in Table 12.
実施例C−22及びC−23
デカメチルテトラシロキサン(シリコン系溶媒:米国、Aldrich社製)を所定量量り取り、実施例B−22、B−23及び比較例6の希土類金属錯体を少しずつ加えながら攪拌した。かすみだした時点で加えるのを止めた。かすみだした時点まで加えた各希土類金属錯体の重量を、最初に量り取ったデカメチルテトラシロキサン溶媒の重量で割ることにより、溶媒1g当たりの飽和溶解度(mg/溶媒1g)を算出した。結果を表13に示す。
Examples C-22 and C-23
A predetermined amount of decamethyltetrasiloxane (silicon solvent: Aldrich, USA) was weighed out and stirred while gradually adding the rare earth metal complexes of Examples B-22 and B-23 and Comparative Example 6. I stopped adding it when it became hazy. The saturation solubility per gram of solvent (mg / solvent 1 g) was calculated by dividing the weight of each rare earth metal complex added up to the time of hazing by the weight of the decamethyltetrasiloxane solvent weighed first. The results are shown in Table 13.
実施例C−24〜C−26
トルエン(キシダ化学社製)を所定量量り取り、実施例B−24〜B−26、比較例7及び、参考例7の希土類金属錯体を少しずつ加えながら攪拌した、かすみだした時点で加えるのを止めた。かすみだした時点まで加えた各希土類金属錯体の重量を、最初に量り取ったトルエン溶媒の重量で割ることにより、溶媒1g当たりの飽和溶解度(mg/溶媒1g)を算出した。結果を表14に示す。
Examples C-24 to C-26
A predetermined amount of toluene (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) is weighed out and stirred while adding rare earth metal complexes of Examples B-24 to B-26, Comparative Example 7 and Reference Example 7 little by little. Stopped. The saturation solubility per gram of solvent (mg / solvent 1 g) was calculated by dividing the weight of each rare earth metal complex added up to the time of hazing by the weight of the toluene solvent weighed first. The results are shown in Table 14.
<熱安定性試験>
実施例C−1〜C−26
実施例B−1〜B−26、比較例1〜7及び参考例1〜7で得られた希土類金属錯体を5mgずつ量り取り、示差熱熱重量(TG/DTA)同時測定装置(商品名「TG・DTA220」セイコー電子工業製)を用いて該希土類金属錯体の分解温度を測定した。結果は表8〜14に示す。
<Thermal stability test>
Examples C-1 to C-26
5 mg each of the rare earth metal complexes obtained in Examples B-1 to B-26, Comparative Examples 1 to 7 and Reference Examples 1 to 7 were weighed, and a differential thermothermal weight (TG / DTA) simultaneous measurement device (trade name “ The decomposition temperature of the rare earth metal complex was measured using TG / DTA220 (manufactured by Seiko Denshi Kogyo). The results are shown in Tables 8-14.
表8〜14の結果から、本発明の希土類金属錯体(本発明の鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)を配位させた希土類金属錯体は、従来の希土類金属錯体に比べ、蛍光強度及び、フッ素系溶媒或いはシリコン系溶媒などの有機溶媒への溶解性が非常に優れていることがわかる。特に、溶解性に関しては、一般式(1)中のl、m及びnが全て奇数(l、m及びnが3又は5)の場合に溶解性が顕著に優れ、従来の希土類金属錯体に比べ、飽和溶解度が2〜30倍以上高いことが分かる。 From the results of Tables 8 to 14, the rare earth metal complex of the present invention (the rare earth metal complex coordinated with the chain tetraphosphine tetraoxide (1) of the present invention has a higher fluorescence intensity and fluorine than the conventional rare earth metal complex). It can be seen that the solubility in an organic solvent such as a system solvent or a silicon-based solvent is very excellent, in particular, regarding the solubility, l, m and n in the general formula (1) are all odd numbers (l, m And n is 3 or 5), the solubility is remarkably excellent, and it can be seen that the saturation solubility is 2 to 30 times higher than that of the conventional rare earth metal complex.
熱安定性についても、本発明の希土類金属錯体は、従来の希土類金属錯体に比べ、分解温度が同等又はそれ以上である。すなわち、本発明の希土類金属錯体は、熱等に対する耐久性に優れていることがわかる。 Regarding the thermal stability, the rare earth metal complex of the present invention has a decomposition temperature equal to or higher than that of the conventional rare earth metal complex. That is, it can be seen that the rare earth metal complex of the present invention is excellent in durability against heat and the like.
これらの結果から、本発明の希土類金属錯体は、発光強度が高く、有機媒体に対する溶解度が高く、有機媒体中において前記鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)が希土類金属イオンから解離しにくく、熱等に対する耐久性に優れていることがわかる。 From these results, the rare earth metal complex of the present invention has high emission intensity, high solubility in an organic medium, the chain tetraphosphine tetraoxide (1) is not easily dissociated from the rare earth metal ion in the organic medium, heat, etc. It can be seen that it is excellent in durability.
従って本発明の希土類金属錯体は、例えば白色LED素子の発光層における発光媒体形成において、フッ素系溶媒、フッ素系樹脂、シリコン系樹脂などを使用する場合、本発明の希土類金属錯体には好適に作用することができる。 Therefore, the rare earth metal complex of the present invention is suitable for the rare earth metal complex of the present invention when a fluorinated solvent, a fluorinated resin, a silicon resin, or the like is used, for example, in forming a luminescent medium in a light emitting layer of a white LED element. can do.
例えば特許文献4などの実施例と同様にして、本発明の希土類金属錯体をVertrelXF(フッ素系溶媒:三井デュポンフルオロケミカル社製)などのフッ素系溶媒とフッ素系ポリマーに溶解させた溶液を作成し、LED素子の発光層に収容し、加熱乾燥後発光媒体を作成すれば赤色、白色などの発光が可能なLED素子を製造することができる。 For example, a solution prepared by dissolving the rare earth metal complex of the present invention in a fluorine-based solvent such as Vertrel XF (fluorine solvent: manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd.) and a fluorine-based polymer is prepared in the same manner as in Examples of Patent Document 4 and the like. If the light emitting layer of the LED element is housed and a light emitting medium is prepared after heating and drying, an LED element capable of emitting red, white or the like can be manufactured.
蛍光発光インキ組成物
本発明の希土類金属錯体(本発明の鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)を配位させた希土類金属錯体)はフッ素系溶媒あるいはシリコン系溶媒に溶解するだけでなくさまざまな溶媒や液状ポリマーに溶解させることができるため蛍光性インキ組成物として利用することができる。その一例を下記に示す。
Fluorescent Light-Emitting Ink Composition The rare earth metal complex of the present invention (the rare earth metal complex coordinated with the chain tetraphosphine tetraoxide (1) of the present invention) is not only dissolved in a fluorine-based solvent or silicon-based solvent but also various solvents. And can be used as a fluorescent ink composition. An example is shown below.
<赤色発光インキ組成物の調製>
実施例D−1
実施例B−1で得られた赤色発光を示す希土類金属錯体を使用して、実施例B−1の希土類金属錯体:N−メチル−2−ピロリドン:エチレングリコール:エタノールの重量比率が1:4:5:90であるインキ組成物を作成した。結果を表15に示す。
<Preparation of red luminescent ink composition>
Example D-1
Using the rare earth metal complex exhibiting red luminescence obtained in Example B-1, the weight ratio of the rare earth metal complex of Example B-1: N-methyl-2-pyrrolidone: ethylene glycol: ethanol is 1: 4. : The ink composition which is 5:90 was created. The results are shown in Table 15.
実施例D−2〜D−8
実施例D−1の方法に従い、実施例B−2〜B−8の赤色発光を示す希土類金属錯体:N−メチル−2−ピロリドン:エチレングリコール:エタノールの重量比率が1:4:5:90であるインキ組成物を作成した。結果を表15に示す。
Examples D-2 to D-8
In accordance with the method of Example D-1, the weight ratio of rare earth metal complex: N-methyl-2-pyrrolidone: ethylene glycol: ethanol showing red luminescence of Examples B-2 to B-8 was 1: 4: 5: 90. An ink composition was prepared. The results are shown in Table 15.
比較例1、2及び参考例1
実施例D−1の方法に従い、比較例1、2及び参考例1の赤色発光を示す希土類金属錯体:N−メチル−2−ピロリドン:エチレングリコール:エタノールの重量比率が1:4:5:90であるインキ組成物を作成した。結果を表15に示す。
Comparative Examples 1 and 2 and Reference Example 1
According to the method of Example D-1, the weight ratio of rare earth metal complex: N-methyl-2-pyrrolidone: ethylene glycol: ethanol showing red luminescence of Comparative Examples 1, 2 and Reference Example 1 is 1: 4: 5: 90. An ink composition was prepared. The results are shown in Table 15.
実施例D−9〜D−13
実施例D−1に従い、実施例B−9〜B−13で得られた赤色発光を示す希土類金属錯体を使用して実施例B−9〜B−13の希土類金属錯体:N−メチル−2−ピロリドン:エチレングリコール:エタノールの重量比率が1:4:5:90であるインキ組成物を作成した。結果を表16に示す。
Examples D-9 to D-13
According to Example D-1, using the rare earth metal complex showing red emission obtained in Examples B-9 to B-13, the rare earth metal complex of Examples B-9 to B-13: N-methyl-2 An ink composition having a weight ratio of pyrrolidone: ethylene glycol: ethanol of 1: 4: 5: 90 was prepared. The results are shown in Table 16.
比較例4及び参考例2
実施例D−1の方法に従い、比較例4及び参考例2の赤色発光を示す希土類金属錯体:N−メチル−2−ピロリドン:エチレングリコール:エタノールの重量比率が1:4:5:90であるインキ組成物を作成した。結果を表16に示す。
Comparative Example 4 and Reference Example 2
According to the method of Example D-1, the weight ratio of the rare earth metal complex: N-methyl-2-pyrrolidone: ethylene glycol: ethanol showing red light emission of Comparative Example 4 and Reference Example 2 is 1: 4: 5: 90. An ink composition was prepared. The results are shown in Table 16.
実施例D−14〜D−17
実施例D−1に従い、実施例B−14〜B−17で得られた赤色発光を示す希土類金属錯体を使用して実施例B−14〜B−17の希土類金属錯体:N−メチル2−ピロリドン:エチレングリコール:エタノールの重量比率が1:4:5:90であるインキ組成物を作成した。結果を表17に示す。
Examples D-14 to D-17
In accordance with Example D-1, using the rare earth metal complex showing red emission obtained in Examples B-14 to B-17, the rare earth metal complex of Examples B-14 to B-17: N-methyl 2- An ink composition having a weight ratio of pyrrolidone: ethylene glycol: ethanol of 1: 4: 5: 90 was prepared. The results are shown in Table 17.
参考例3
実施例D−1の方法に従い、参考例3の赤色を示す希土類金属錯体:N−メチル−2−ピロリドン:エチレングリコール:エタノールの重量比率が1:4:5:90であるインキ組成物を作成した。結果を表17に示す。
Reference example 3
According to the method of Example D-1, an ink composition in which the weight ratio of the rare earth metal complex showing the red color in Reference Example 3: N-methyl-2-pyrrolidone: ethylene glycol: ethanol is 1: 4: 5: 90 is prepared. did. The results are shown in Table 17.
実施例D−18〜D−20
実施例D−1に従い、実施例B−18〜B−20で得られた赤色発光を示す希土類金属錯体を使用して実施例B−18〜B−20の希土類金属錯体:N−メチル−2−ピロリドン:エチレングリコール:エタノールの重量比率が1:4:5:90であるインキ組成物を作成した。結果を表18に示す。
Examples D-18 to D-20
According to Example D-1, using the rare earth metal complex showing red emission obtained in Examples B-18 to B-20, the rare earth metal complex of Examples B-18 to B-20: N-methyl-2 An ink composition having a weight ratio of pyrrolidone: ethylene glycol: ethanol of 1: 4: 5: 90 was prepared. The results are shown in Table 18.
参考例4
実施例D−1の方法に従い、参考例4の赤色を示す希土類金属錯体:N−メチル−2−ピロリドン:エチレングリコール:エタノールの重量比率が1:4:5:90であるインキ組成物を作成した。結果を表18に示す。
Reference example 4
According to the method of Example D-1, an ink composition in which the weight ratio of the rare earth metal complex showing the red color in Reference Example 4: N-methyl-2-pyrrolidone: ethylene glycol: ethanol is 1: 4: 5: 90 is prepared. did. The results are shown in Table 18.
<実施例D−1〜D−20、比較例1、2、4及び参考例1〜4のインキ組成物の赤色発光及び視認試験>
得られた作成直後の前記インキ組成物を使用して紙面上にそれぞれ塗布し、1週間室温下にて放置したときのインキの発光の具合について、ブラックライトランプ(波長365nmの紫外線)を照射することで調べた。
<Red light emission and visual inspection of ink compositions of Examples D-1 to D-20, Comparative Examples 1, 2, 4 and Reference Examples 1-4>
Using the obtained ink composition immediately after preparation, it was applied on the paper surface and irradiated with a black light lamp (ultraviolet light with a wavelength of 365 nm) for the state of light emission of the ink when left at room temperature for 1 week. I investigated.
同時に、インキの状態についても、作成直後及び、1週間室温下に放置した後のインキの様子を調べた。 At the same time, as for the ink state, the state of the ink was examined immediately after preparation and after being left at room temperature for 1 week.
さらに実施例D−1〜D−20については、1週間室温下に放置した後のインキを紙面上にそれぞれ塗布し、1週間室温下に放置したときのインキの発光の具合についても調べた。結果を表15、16、17及び18に示す。 Further, for Examples D-1 to D-20, the inks after being left at room temperature for 1 week were respectively applied on the paper surface, and the state of light emission of the inks when left at room temperature for 1 week was also examined. The results are shown in Tables 15, 16, 17, and 18.
なお、発光具合の判定基準は以下の記号で表した。
◎ ・・・非常に強い発光が確認された。
○ ・・・視認するのに十分な発光が確認された。
△ ・・・視認することができるが、発光が弱い。
× ・・・視認することができるが、発光が非常に弱い。
また、インキの状態については以下の記号で表した。
◎ ・・・希土類錯体が沈殿することなく完全に溶解しているため、かすみがない。さらに着色変化もない。
○ ・・・希土類金属錯体の一部が溶解しないためかすみあるいは沈殿が生じる。
× ・・・錯体がほとんど溶解することなくかすみが非常に激しい。
Note that the criteria for determining the light emission condition are represented by the following symbols.
A very strong light emission was confirmed.
○... Light emission sufficient for visual recognition was confirmed.
Δ: Although visible, light emission is weak.
X: Visible, but luminescence is very weak.
In addition, the ink state is represented by the following symbols.
◎ ... Since the rare earth complex is completely dissolved without precipitation, there is no haze. Furthermore, there is no color change.
○ ... Haze or precipitation occurs because part of the rare earth metal complex does not dissolve.
X: The haze is very intense with almost no dissolution of the complex.
(結果)
前記実施例、比較例及び参考例のインキを塗布した紙面は、天然光の下では無色であったが、ブラックライトランプにより紫外光(波長365nmの紫外線)を照射すると塗布した部分に、赤色の発光が確認できた。
(result)
The surface of the paper coated with the inks of Examples, Comparative Examples, and Reference Examples was colorless under natural light, but when irradiated with ultraviolet light (ultraviolet light having a wavelength of 365 nm) by a black light lamp, The luminescence was confirmed.
実施例D−1〜D−20の作成直後におけるインキを塗布した紙面では、1週間室温下に放置した場合でも十分視認できるほどの発光を確認することができると同時に、錯体があからさまに析出することはなかった。 On the surface of the paper coated with ink immediately after the preparation of Examples D-1 to D-20, the light emission can be confirmed sufficiently even when left at room temperature for one week, and at the same time, the complex is deposited in an obvious manner. It never happened.
さらに前記インキを1週間室温下に放置した後、同様にしてインキを紙面に塗布し状態を観察した。1週間経過した後でも前記同様に十分視認できるほどの発光を確認することができた。また、錯体があからさまに紙面上に析出することもなかった。 Further, the ink was allowed to stand at room temperature for 1 week, and then the ink was applied to the paper surface in the same manner and the state was observed. Even after one week had passed, it was possible to confirm the light emission enough to be visually recognized as described above. In addition, the complex did not deposit on the paper.
従って、本発明の希土類金属錯体が析出することは全くなく安定性に優れていることがわかる。 Therefore, it can be seen that the rare earth metal complex of the present invention does not precipitate at all and is excellent in stability.
インキの状態についても作成直後或いは、1週間室温下に放置した場合でも着色や一部錯体が沈殿するなどの経時変化が全くなく貯蔵安定性に優れていることがわかる。 It can be seen that the ink state is excellent in storage stability with no change over time such as coloring or partial complex precipitation even immediately after preparation or when left at room temperature for 1 week.
一方、比較例1〜3及び参考例1〜4の希土類金属錯体組成物を塗布した紙面は、天然光の下では無色であったが、ブラックライトランプにより紫外光(波長365nmの紫外線)を照射すると、先と同等に塗布した部分に赤色の発光が認められたものの、実施例D−1〜D−20のインキと比較して初めから発光が弱かったり、或いは徐々に発光が弱まったり、一部希土類金属錯体があからさまに析出するなど安定性に欠けていた。 On the other hand, the paper surface coated with the rare earth metal complex compositions of Comparative Examples 1 to 3 and Reference Examples 1 to 4 was colorless under natural light, but was irradiated with ultraviolet light (ultraviolet light having a wavelength of 365 nm) by a black light lamp. Then, although red light emission was observed in the coated part as before, the light emission was weaker from the beginning than in the inks of Examples D-1 to D-20, or the light emission gradually weakened. Some rare earth metal complexes were clearly deposited and lacked stability.
インキの状態については、比較例1〜3、参考例1〜4共に、着色などの経時変化は見られなかったが、希土類金属錯体の一部分或いは、ほとんどが溶解しないなどかすみが生じ、安定性に欠けていることがわかる。 As for the state of the ink, in Comparative Examples 1 to 3 and Reference Examples 1 to 4, there was no change over time such as coloring, but a portion of the rare earth metal complex or almost all did not dissolve, and a haze occurred and the stability was improved. You can see that it is missing.
従って、表15〜18の結果より、本発明の希土類金属錯体(本発明の鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)を配位させた希土類金属錯体)は、従来の希土類金属錯体に比べ、インキ状にした場合でも塗布時の安定性及び貯蔵安定性に優れていることがわかる。 Therefore, from the results of Tables 15 to 18, the rare earth metal complex of the present invention (the rare earth metal complex coordinated with the chain tetraphosphine tetraoxide (1) of the present invention) is more ink-like than the conventional rare earth metal complex. It can be seen that even in the case of coating, the stability at the time of coating and the storage stability are excellent.
<緑色発光インキ組成物の調製>
実施例D−22及びD−23
実施例D−1の方法に従い、実施例B−22、B−23の緑色発光を示す希土類金属錯体:N−メチル−2−ピロリドン:エチレングリコール:エタノールの重量比率が1:4:5:90であるインキ組成物を作成した。結果を表19に示す。
<Preparation of green luminescent ink composition>
Examples D-22 and D-23
According to the method of Example D-1, the weight ratio of the rare earth metal complex: N-methyl-2-pyrrolidone: ethylene glycol: ethanol of Examples B-22 and B-23 that emits green light is 1: 4: 5: 90. An ink composition was prepared. The results are shown in Table 19.
比較例6及び参考例6
実施例D−1の方法に従い、比較例6及び参考例6の緑色を示す希土類金属錯体:N−メチル−2−ピロリドン:エチレングリコール:エタノールの重量比率が1:4:5:90であるインキ組成物を作成した。結果を表19に示す。
Comparative Example 6 and Reference Example 6
According to the method of Example D-1, ink having a weight ratio of rare earth metal complex: N-methyl-2-pyrrolidone: ethylene glycol: ethanol of Comparative Example 6 and Reference Example 6 of 1: 4: 5: 90 A composition was prepared. The results are shown in Table 19.
実施例D−24〜D−26
実施例D−1の方法に従い、実施例D−24〜D−26の緑色を示す希土類金属錯体:N−メチル−2−ピロリドン:エチレングリコール:エタノールの重量比率が1:4:5:90であるインキ組成物を作成した。結果を表20に示す。
Examples D-24 to D-26
According to the method of Example D-1, the weight ratio of the rare earth metal complex showing the green color of Examples D-24 to D-26: N-methyl-2-pyrrolidone: ethylene glycol: ethanol is 1: 4: 5: 90 An ink composition was prepared. The results are shown in Table 20.
比較例7及び参考例7
実施例D−1の方法に従い、比較例7及び参考例7の緑色を示す希土類金属錯体:N−メチル−2−ピロリドン:エチレングリコール:エタノールの重量比率が1:4:5:90であるインキ組成物を作成した。結果を表20に示す。
Comparative Example 7 and Reference Example 7
According to the method of Example D-1, ink having a weight ratio of rare earth metal complex: N-methyl-2-pyrrolidone: ethylene glycol: ethanol of Comparative Example 7 and Reference Example 7 of 1: 4: 5: 90 A composition was prepared. The results are shown in Table 20.
<実施例D−22〜D−26、比較例6及び7、並びに参考例6及び7のインキ組成物の緑色発光及び視認試験>
得られた作成直後の前記インキ組成物を使用して紙面上にそれぞれ塗布し、1週間室温下にて放置したときのインキの発光具合について、ブラックライトランプ(波長365nmの紫外線)を照射することで調べた。
<Green emission and visual examination of ink compositions of Examples D-22 to D-26, Comparative Examples 6 and 7, and Reference Examples 6 and 7>
Apply the black ink lamp (ultraviolet light with a wavelength of 365 nm) on the light emission condition of the ink when applied to the paper surface using the ink composition immediately after preparation and left at room temperature for 1 week. I examined it.
同時に、インキの状態についても、作成直後及び、1週間室温下に放置した後のインキの様子を調べた。 At the same time, as for the ink state, the state of the ink was examined immediately after preparation and after being left at room temperature for 1 week.
さらに実施例D−22〜D−26のインキについては、1週間室温下に放置した後のインキを使用して、紙面上にそれぞれ塗布し、1週間室温下に放置したときのインキの発光の具合についても調べた。結果を表19及び20に示す。 Furthermore, for the inks of Examples D-22 to D-26, the inks after being left to stand at room temperature for 1 week were respectively applied on the paper surface and the light emission of the ink when left at room temperature for 1 week. I also checked the condition. The results are shown in Tables 19 and 20.
なお、発光具合の判定基準は以下の記号で表した。
◎ ・・・非常に強い発光が確認された。
○ ・・・視認するのに十分な発光が確認された。
△ ・・・視認することができるが、発光が弱い。
× ・・・視認することができるが、発光が非常に弱い。
また、インキの状態については以下の記号で表した。
◎ ・・・希土類錯体が沈殿することなく完全に溶解しているため、かすみがない。さらに着色変化もない。
○ ・・・希土類金属錯体の一部が溶解しないためかすみあるいは沈殿が生じる。
× ・・・錯体がほとんど溶解することなくかすみが非常に激しい。
Note that the criteria for determining the light emission condition are represented by the following symbols.
A very strong light emission was confirmed.
○... Light emission sufficient for visual recognition was confirmed.
Δ: Although visible, light emission is weak.
X: Visible, but luminescence is very weak.
In addition, the ink state is represented by the following symbols.
◎ ... Since the rare earth complex is completely dissolved without precipitation, there is no haze. Furthermore, there is no color change.
○ ... Haze or precipitation occurs because part of the rare earth metal complex does not dissolve.
X: The haze is very intense with almost no dissolution of the complex.
(結果)
前記実施例、比較例及び参考例のインキを塗布した紙面は、天然光の下では無色であったが、ブラックライトランプにより紫外光(波長365nmの紫外線)を照射すると塗布した部分に、緑色の発光が確認できた。
(result)
The surface of the paper coated with the inks of Examples, Comparative Examples and Reference Examples was colorless under natural light, but when irradiated with ultraviolet light (ultraviolet light having a wavelength of 365 nm) by a black light lamp, The luminescence was confirmed.
実施例D−22〜D−26の作成直後におけるインキを塗布した紙面では、1週間室温下に放置した場合でも十分視認できるほどの発光を確認することができると同時に、錯体が一部紙面上に析出することはなかった。 In the paper surface coated with ink immediately after the preparation of Examples D-22 to D-26, the light emission was sufficiently observable even when left at room temperature for one week, and at the same time the complex was partially on the paper surface. It did not precipitate.
さらに前記インキを1週間室温下に放置した場合についても同様にインキを塗布し状態を観察した。1週間経過した後でも前記同様に十分視認できるほどの緑色の発光を確認することができると同時に、本発明の希土類金属錯体が析出することはなく安定性に優れていることがわかる。 Further, when the ink was allowed to stand at room temperature for 1 week, the ink was applied and the state was observed. It can be seen that even after one week has passed, green light emission that can be sufficiently visually recognized can be confirmed as described above, and at the same time, the rare earth metal complex of the present invention does not precipitate and is excellent in stability.
インキの状態についても作成直後或いは、1週間室温下に放置した場合でも着色や一部錯体が沈殿するなどの経時変化が全くなく貯蔵安定性に優れていることがわかる。 It can be seen that the ink state is excellent in storage stability with no change over time such as coloring or partial complex precipitation even immediately after preparation or when left at room temperature for 1 week.
一方、比較例6及び7、並びに参考例6及び7の希土類金属錯体組成物を有するインキ組成物は、一部のインキ組成物でかすかにかすみがかっていたり、紙面上に塗布した場合初めから発光が弱かったり或いは、徐々に発光が弱まったりしていった。 On the other hand, the ink compositions having the rare earth metal complex compositions of Comparative Examples 6 and 7 and Reference Examples 6 and 7 are slightly hazy with some ink compositions or emit light from the beginning when applied on paper. Was weak or the luminescence gradually weakened.
従って、表19及び20の結果より、本発明の希土類金属錯体(本発明の鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)を配位させた希土類金属錯体)は、従来の希土類金属錯体に比べ、インキ状にした場合でも塗布時の安定性及び貯蔵安定性に優れていることがわかる。 Therefore, from the results of Tables 19 and 20, the rare earth metal complex of the present invention (the rare earth metal complex coordinated with the chain tetraphosphine tetraoxide (1) of the present invention) is more ink-like than the conventional rare earth metal complex. It can be seen that even in the case of coating, the stability at the time of coating and the storage stability are excellent.
さらに、あらかじめ赤色発光インキ或いは緑色発光インキを調製しておき、これらインキを混合することで2色混合型のインキを調製することができる。得られたインキは異なる波長の紫外線照射でそれぞれ異なる色を発光するためセキュリティー性をより高めることができる。下記にその例を示す。 Furthermore, a red light emitting ink or a green light emitting ink is prepared in advance, and a two-color mixed ink can be prepared by mixing these inks. Since the obtained ink emits different colors when irradiated with ultraviolet rays having different wavelengths, the security can be further improved. An example is shown below.
<赤色発光インキの調製>
実施例D−27
実施例B−1で得られた赤色発光を示す希土類金属錯体を使用して、実施例B−1の希土類金属錯体:ポリビニルブチラール(米国、Aldrich社製):エチレングリコール:エタノールの重量比率が1:4:5:90であるインキ組成物を作成し紙面上に塗布した。乾燥後、ブラックライトランプ(波長365nmの紫外線)を照射すると鮮明な赤色発光を示した。
<Preparation of red luminescent ink>
Example D-27
Using the rare earth metal complex showing red emission obtained in Example B-1, the weight ratio of the rare earth metal complex of Example B-1: polyvinyl butyral (manufactured by Aldrich, USA): ethylene glycol: ethanol is 1 An ink composition of 4: 5: 90 was prepared and applied on the paper surface. After drying, when irradiated with a black light lamp (ultraviolet light having a wavelength of 365 nm), a bright red light was emitted.
実施例D−28
実施例B−13で得られた赤色発光を示す希土類金属錯体を使用して、実施例B−13の希土類金属錯体:ポリビニルブチラール(米国、Aldrich社製):エチレングリコール:エタノールの重量比率が1:4:5:90であるインキ組成物を作成し紙面上に塗布した。乾燥後、ブラックライトランプ(波長365nmの紫外線)を照射すると鮮明な赤色発光を示した。
Example D-28
Using the rare earth metal complex showing red light emission obtained in Example B-13, the weight ratio of the rare earth metal complex of Example B-13: polyvinyl butyral (Aldrich, USA): ethylene glycol: ethanol is 1 An ink composition of 4: 5: 90 was prepared and applied on the paper surface. After drying, when irradiated with a black light lamp (ultraviolet light having a wavelength of 365 nm), a bright red light was emitted.
実施例D−29
実施例B−17で得られた赤色発光を示す希土類金属錯体を使用して、実施例B−17の希土類金属錯体:ポリビニルブチラール(米国、Aldrich社製):エチレングリコール:エタノールの重量比率が1:4:5:90であるインキ組成物を作成し紙面上に塗布した。乾燥後、ブラックライトランプ(波長365nmの紫外線)を照射すると鮮明な赤色発光を示した。
Example D-29
Using the rare earth metal complex showing red light emission obtained in Example B-17, the weight ratio of the rare earth metal complex of Example B-17: polyvinyl butyral (Aldrich, USA): ethylene glycol: ethanol is 1 An ink composition of 4: 5: 90 was prepared and applied on the paper surface. After drying, when irradiated with a black light lamp (ultraviolet light having a wavelength of 365 nm), a bright red light was emitted.
いずれのインキの場合も無色であり、作成直後或いは一週間室温下に放置後でもかすんでいたり、沈殿物が生じるなどの現象は見られなかった。結果を表21に示す。 In any case, the ink was colorless, and no phenomenon such as haze or precipitation was observed immediately after preparation or after standing at room temperature for a week. The results are shown in Table 21.
<緑色発光性インキの調製>
実施例D−30
実施例B−22で得られた緑色発光を示す希土類金属錯体を使用して、実施例B−22の希土類金属錯体:ポリビニルブチラール(米国、Aldrich社製):エチレングリコール:エタノールの重量比率が1:4:5:90であるインキ組成物を作成し紙面上に塗布した。乾燥後、ブラックライトランプ(波長365nm紫外線)を照射すると鮮明な緑色発光を示した。
<Preparation of green luminescent ink>
Example D-30
Using the rare earth metal complex exhibiting green light emission obtained in Example B-22, the weight ratio of the rare earth metal complex of Example B-22: polyvinyl butyral (manufactured by Aldrich, USA): ethylene glycol: ethanol is 1 An ink composition of 4: 5: 90 was prepared and applied on the paper surface. After drying, when irradiated with a black light lamp (wavelength 365 nm ultraviolet light), it showed clear green light emission.
実施例D−31
実施例B−23で得られた緑色発光を示す希土類金属錯体を使用して、実施例B−23の希土類金属錯体:ポリビニルブチラール(米国、Aldrich社製):エチレングリコール:エタノールの重量比率が1:4:5:90であるインキ組成物を作成し紙面上に塗布した。乾燥後、ブラックライトランプ(波長365nmの紫外線)を照射すると鮮明な緑色発光を示した。
Example D-31
Using the rare earth metal complex exhibiting green luminescence obtained in Example B-23, the weight ratio of the rare earth metal complex of Example B-23: polyvinyl butyral (manufactured by Aldrich, USA): ethylene glycol: ethanol is 1 An ink composition of 4: 5: 90 was prepared and applied on the paper surface. After drying, when irradiated with a black light lamp (ultraviolet light with a wavelength of 365 nm), it showed a clear green light emission.
いずれのインキの場合も無色であり、作成直後或いは一週間室温下に放置後でもかすんでいたり、沈殿物が生じるなどの現象は見られなかった。結果を表21に示す。 In any case, the ink was colorless, and no phenomenon such as haze or precipitation was observed immediately after preparation or after standing at room temperature for a week. The results are shown in Table 21.
<2色性混合インキの調製>
実施例D−32
実施例D−27で得られた赤色発光性インキと実施例D−31で得られた緑色発光性インキを重量比率が5:9で混合し2色性インキを調製した。紙面上に塗布し乾燥後、ブラックライトランプ(波長365nmの紫外線)を照射すると、鮮明な黄色に近い色を示した。一方、ブラックライトランプ(波長254nmの紫外線)を照射すると鮮明な緑色発光を示した。
<Preparation of dichroic mixed ink>
Example D-32
The red luminescent ink obtained in Example D-27 and the green luminescent ink obtained in Example D-31 were mixed at a weight ratio of 5: 9 to prepare a dichroic ink. When it was applied onto a paper surface and dried, and then irradiated with a black light lamp (ultraviolet light having a wavelength of 365 nm), it showed a clear yellow color. On the other hand, when irradiated with a black light lamp (ultraviolet light having a wavelength of 254 nm), it showed a clear green light emission.
実施例D−33
実施例D−28で得られた赤色発光性インキと実施例D−31で得られた緑色発光性インキを重量比率が5:9で混合し2色性インキを調製した。紙面上に塗布し乾燥後、ブラックライトランプ(波長365nmの紫外線)を照射すると、鮮明な黄色に近い色を示した。一方、ブラックライトランプ(波長254nmの紫外線)を照射すると鮮明な緑色発光を示した。
Example D-33
A dichroic ink was prepared by mixing the red luminescent ink obtained in Example D-28 and the green luminescent ink obtained in Example D-31 at a weight ratio of 5: 9. When it was applied onto a paper surface and dried, and then irradiated with a black light lamp (ultraviolet light having a wavelength of 365 nm), it showed a clear yellow color. On the other hand, when irradiated with a black light lamp (ultraviolet light having a wavelength of 254 nm), it showed a clear green light emission.
実施例D−34
実施例D−29で得られた赤色発光性インキと実施例D−30で得られた緑色発光性インキを重量比率が1:25で混合し2色性インキを調製した。紙面上に塗布し乾燥後、ブラックライトランプ(波長365nmの紫外線)を照射すると、鮮明な黄色に近い色を示した。一方、ブラックライトランプ(波長254nmの紫外線)を照射すると鮮明な緑色発光を示した。
Example D-34
A dichroic ink was prepared by mixing the red luminescent ink obtained in Example D-29 and the green luminescent ink obtained in Example D-30 at a weight ratio of 1:25. When it was applied onto a paper surface and dried, and then irradiated with a black light lamp (ultraviolet light having a wavelength of 365 nm), it showed a clear yellow color. On the other hand, when irradiated with a black light lamp (ultraviolet light having a wavelength of 254 nm), it showed a clear green light emission.
これら2色混合型インキは無色であり、作成直後或いは一週間室温下に放置後でもかすんでいたり、沈殿物が生じるなどの現象は見られず、貯蔵安定性に優れていることが分かった。 These two-color mixed inks were colorless and were found to be excellent in storage stability without any phenomenon such as being hazy immediately after preparation or after being left at room temperature for a week, or formation of precipitates.
実施例の表15〜21の結果が示すように、前記特性を有する本発明の希土類金属錯体を含有する蛍光性インキ組成物は、ブラックライトランプ(波長365nmなどの紫外線)照射により鮮明な赤色、緑色などの色を安定して発光する。さらには経時安定性或いは貯蔵安定性に優れていることがわかる。 As shown in the results of Tables 15 to 21 of the examples, the fluorescent ink composition containing the rare earth metal complex of the present invention having the above characteristics has a clear red color when irradiated with a black light lamp (ultraviolet light having a wavelength of 365 nm, etc.). Stable emission of colors such as green. Furthermore, it turns out that it is excellent in stability with time or storage stability.
これら全実施例の結果から、本発明の希土類金属錯体は、発光強度が高く、有機媒体に対する溶解度が高く、有機媒体中において前記鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)が希土類金属イオンから解離しにくく、熱等に対する耐久性に優れていることがわかる。 From the results of all these examples, the rare earth metal complex of the present invention has high emission intensity and high solubility in an organic medium, and the chain tetraphosphine tetraoxide (1) is hardly dissociated from the rare earth metal ion in the organic medium. It can be seen that it is excellent in durability against heat and the like.
従って、本発明の鎖状テトラホスフィンテトラオキシド(1)を配位させた希土類金属錯体は、白色LED用の発光材料、有機EL素子の発光層に供する発光材料或いは、偽造防止などのセキュリティー用途を目的とした蛍光性インキなどに応用、展開することができる。 Therefore, the rare earth metal complex coordinated with the chain tetraphosphine tetraoxide (1) of the present invention is used for a light emitting material for white LEDs, a light emitting material used for a light emitting layer of an organic EL element, or security applications such as forgery prevention. It can be applied and developed for the intended fluorescent ink.
1 発光層
2 LEDチップ
3 発光媒体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light emitting layer 2 LED chip 3 Light emitting medium
Claims (20)
で表される鎖状テトラホスフィンテトラオキシド。 General formula:
A linear tetraphosphine tetraoxide represented by
で表されるβ−ジケトナト配位子が配位している請求項8〜11のいずれかに記載の希土類金属錯体。 Furthermore, the general formula (2)
The rare earth metal complex according to any one of claims 8 to 11, wherein a β-diketonato ligand represented by the formula is coordinated.
(式中、Lnは希土類金属イオンを示し、pは1〜5の整数を示し、Lは前記β−ジケトナト配位子を示し、該pが2以上の整数である場合、該β−ジケトナト配位子同士は互いに同一であっても異なっていてもよい。)
で表されるβ−ジケトナト希土類金属錯体とを溶媒中で反応させることにより得られる請求項12に記載の希土類金属錯体。 The chain tetraphosphine tetraoxide according to any one of claims 1 to 7, and the general formula (3) LnLp (3)
(In the formula, Ln represents a rare earth metal ion, p represents an integer of 1 to 5, L represents the β-diketonato ligand, and when p is an integer of 2 or more, the β-diketonato coordination The ligands may be the same or different from each other.)
The rare earth metal complex according to claim 12, which is obtained by reacting in a solvent with a β-diketonato rare earth metal complex represented by the formula:
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