JP2013155177A - 金属錯体 - Google Patents
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Abstract
Description
Mは、出現毎に元素周期表第1乃至9亜族の元素であり、好ましくは、イリジウム、ロジウム、白金、パラジウム、金、タングステン、レニウム、ルテニウム若しくはオスミウムであり;
Dは、出現毎に同一であるか異なり、Mに配位結合する非結合性電子対を有するsp2-混成へテロ原子であり;
Cは、出現毎に、Mに結合するsp2-混成炭素原子であり;
Cy1は、出現毎に同一であるか異なり、sp2-混成炭素原子を経てMに結合するホモ若しくはヘテロ環であり、随意にR1及び/又はQにより置換され;Cy1は、ここでモノ環若しくはオリゴ環のいずれかであり得るものであり;
Cy2は、出現毎に同一であるか異なり、原子Dを経てMに配位結合するヘテロ環であり、随意にR1及び/又はQにより置換され;Cy2は、ここでモノ環若しくはオリゴ環のいずれかであり得るものであり;
Qは、出現毎に同一であるか異なり、;正若しくは負の電荷数tを有する正若しくは負に荷電した置換基であり;
R1は、出現毎に同一であるか異なり、H、重水素、F、Cl、Br、I、OH、NO2、CN、N(R2)2、B(OH)2、B(OR2)2、1〜40個のC原子を有する直鎖アルキル若しくはアルコキシ基又は3〜40個のC原子を有する分岐或いは環状アルキル若しくはアルコキシ基(上記アルキル若しくはアルコキシ基中の1以上の隣接しないCH2基は、-R2C=CR2-、-C≡C-、Si(R2)2、Ge(R2)2、Sn(R2)2、-O-、-S-、NR2-、-(C=O)-、-(C=NR1)-、-P=O(R2)-、-COOR2-若しくは-CONR2-で置き代えられていてよく、ここで、1以上のH原子は、Fで置き代えられていてもよい)であり、
又は6〜30個のC原子を有する芳香族構造、2〜30個のC原子を有する複素環式芳香族環構造、又は上記構造のアリールオキシ若しくはヘテロアリールオキシ基であって、夫々は、1以上の非芳香族R1基により置換されていてもよく、複数のR1基は、同一の環上若しくは異なる環上の何れかで、一緒になって更なるモノ若しくはポリ環状、脂肪族又は芳香族環構造を形成してもよいものであり、
R2は、出現毎に同一であるか異なり、H若しくは1〜20個のC原子を有する脂肪族炭化水素基若しくは6〜20個のC原子を有する芳香族炭化水素基若しくは2〜30個のC原子を有する複素環式芳香族炭化水素基であり、
nは1、2若しくは3であり、
tは、1、2若しくは3であり、好ましくは1若しくは2であり、特に1であり、ここで、配位子自身は電荷を担うものであり;
式(1)の配位子L‘及びL“は、2座配位でキレート化するモノ陰イオン性配位子であり、m及びoは、出現毎に同一であるか異なり、0、1若しくは2であり;
少なくとも1つのQ基が式(2)の構造に存在することにより特徴付けられ;
そして、イオンが、錯イオン[M(L)t+/t− n(L‘)m(L“)o]に対する対イオンとして作用するものである。
Dは、出現毎に同一であるか異なり、窒素若しくは燐であり;
Xは、出現毎に同一であるか異なり、CR1、N若しくはPであり、(X-X)若しくは(X=X)(即ち2個の隣接するX)は、NR1、S若しくはOを表し;
Qは、出現毎に同一であるか異なり、正若しくは負の電荷数tを有する正若しくは負に荷電した置換基であり又はここで、置換基が1つの正若しくは負の電荷数のみを有する場合には、k個で存在し、k=tであり、
kは、出現毎に同一であるか異なり、0,1,2,3若しくは4であり、ここで、式(2a)における少なくとも1つの添字kは0ではなく;
但し、2個の環の夫々は5若しくは6員環を表す。
又は6〜30個のC原子を有する芳香族構造、2〜30個のC原子を有する複素環式芳香族環構造又は上記構造のアリールオキシ若しくはヘテロアリールオキシ基であって、夫々は、1以上のR1基により置換されていてよく、2以上のR基は、同一の環上若しくは異なる環上で、互いに更なる脂肪族又は芳香族環構造を形成してよいものである。
特別な具体例では、Qは、金属Mへの結合のパラ位で、特に環Cy1と結合する。
Aは、出現毎に同一であるか異なり、-CR1=CR1-、N=CR1-、-P=CR1-、-N=N-、-P=N-、NR1、O若しくはSであり;
但し、2個の環の夫々は5若しくは6員環を表す。
以下の合成は、他に断らない限り、保護ガス雰囲気下で行われる。出発物質(トリ-n-ブチルホスフィン、ニッケル(II)クロライド、無機物、溶媒)は、アルドリッチ(ALDRICH)若しくはABCRから購入することができる。ファク-トリス[2-(2-ピリジニル-κN)(5-ブロモフェニル)-κC]イリジウム(III)は、WO/068435記載のように調製することができる。
以下の表はファク-トリス[2-(2-ピリジニル-κN)-5-(トリ-n-ブチルホスホニウム)フェニル)-κC]イリジウム(III)トリブロマイドの、T=25℃での種々の溶媒中への溶解度を示す。錯体の良好な溶解度が、多くの通常の有機溶媒で、エタノール及びエタノール/水混合物のような極性プロトン性溶媒においてさえ見出される。先行技術による比較として、ファク-トリス[2-(2-ピリジニル-κN)フェニル-κC]イリジウム(III)(IrPPy)の溶解度が示されている。
例16と同様にして、以下の化合物が、ファク-トリス[2-(2-ピリジニル-κN)(5-ブロモフェニル)-κC]イリジウム(III)若しくは対応する2級リチウムアミドをもつ対応するイリジウム錯体アナログの反応と、対応するアルキルヨウ化物を使用した引き続くアルキル化により調製される。
本発明の化合物が、OLEDでの使用に対する配合物で調査される。これらのOLEDは、夫々2層構造であり、即ち、基板/ITO/PEDOT/ポリマー/陰極である。PEDOTは、ポリチオフェン誘導体(H.C.Starck,Goslar社からのBaytron P)である。全ての場合で使用された陰極は、Ba/Ag(いづれもAldrichから)である。OLEDが製造され得る方法は、WO 04/037887及びそこで引用された文献に詳細に記載されている。
5.0重量%のポリ(N-ビニルカルバゾール)、Mn=25,000〜50,000(Aldrichから)と0.5重量%の例1によるエミッターを含むトルエン溶液
BLEND2:
5.0重量%のポリ(N-ビニルカルバゾール)、Mn=25,000〜50,000(Aldrichから)と0.5重量%の例14によるエミッターを含むトルエン溶液
BLEND3:
5.0重量%のWO 04/070772によるポリマーP1と0.5重量%の例16によるエミッターを含むトルエン溶液
BLEND4:
5.0重量%のWO 04/070772によるポリマーP1と0.5重量%の例26によるエミッターを含むトルエン溶液
Claims (24)
- 陽イオン若しくは陰イオンとして式(2)の副構造M(L)t+/t− nを含む式(1)のイオン性化合物。
Mは、出現毎に、元素周期表第1乃至9亜族からの元素であり、好ましくは、イリジウム、ロジウム、白金、パラジウム、金、タングステン、レニウム、ルテニウム若しくはオスミウムであり;
Dは、出現毎に同一であるか異なり、Mに配位結合する非結合性電子対を有するsp2-混成へテロ原子であり;
Cは、出現毎に、Mに結合するsp2-混成炭素原子であり;
Cy1は、出現毎に同一であるか異なり、sp2-混成炭素原子を経てMに結合するホモ若しくはヘテロ環であり、随意にR1及び/又はQにより置換され;ここで、Cy1は、モノ環若しくはオリゴ環のいずれかであり得るものであり;
Cy2は、出現毎に同一であるか異なり、原子Dを経てMに配位結合するヘテロ環であり、随意にR1及び/又はQにより置換され;ここで、Cy2は、モノ環若しくはオリゴ環のいずれかであり得るものであり;
Qは、出現毎に同一であるか異なり、;正若しくは負の電荷数tを有する、正若しくは負に荷電した置換基であり;
R1は、出現毎に同一であるか異なり、H、重水素、F、Cl、Br、I、OH、NO2、CN、N(R2)2、B(OH)2、B(OR2)2、1〜40個のC原子を有する直鎖アルキル若しくはアルコキシ基、又は3〜40個のC原子を有する分岐或いは環状アルキル若しくはアルコキシ基(上記アルキル若しくはアルコキシ基中の夫々の1以上の隣接しないCH2基は、-R2C=CR2-、-C≡C-、Si(R2)2、Ge(R2)2、Sn(R2)2、-O-、-S-、NR2-、-(C=O)-、-(C=NR1)-、-P=O(R2)-、-COOR2-若しくは-CONR2-で置き代えられていてもよく、また、1以上のH原子は、Fで置き代えられていてもよい)であり、
又は6〜30個のC原子を有する芳香族構造、2〜30個のC原子を有する複素環式芳香族構造、又は上記構造のアリールオキシ若しくはヘテロアリールオキシ基であって、夫々は、1以上の非芳香族R1基により置換されていてもよく、複数の置換基R1は、同一の環上若しくは異なる環上の何れかで、一緒になって更なるモノ或いはポリ環状、脂肪族若しくは芳香族環構造を形成してもよいものであり、
R2は、出現毎に同一であるか異なり、H若しくは1〜20個のC原子を有する脂肪族炭化水素基若しくは6〜20個のC原子を有する芳香族炭化水素基若しくは2〜30個のC原子を有する複素環式芳香族炭化水素基であり、
nは1、2若しくは3であり、
tは、1、2若しくは3であり、好ましくは1若しくは2であり、特に1であり、ここで、配位子自身は電荷を担っており;
式(1)の配位子L‘及びL“は、2座配位でキレート化するモノ陰イオン性配位子であり、m及びoは、出現毎に同一であるか異なり、0、1若しくは2であり;
少なくとも1つのQ基が、式(2)の構造に存在することにより特徴付けられ;
そして、イオンが、錯イオン[M(L)t+/t− n(L‘)m(L“)o]の対イオンとして作用するものである。 - Cy1及びCy2が、芳香族若しくは複素環式芳香族構造であることを特徴とする請求項1記載の化合物。
- Cy2が、へテロ原子Dを経てではなく、炭素原子を経て金属Mに配位結合するカルベンであることを特徴とする請求項1記載の化合物。
- 少なくとも1つの式(2a)の副構造M(L)t+/t− nを含むことを特徴とする請求項1又は2記載の化合物。
Dは、出現毎に同一であるか異なり、窒素若しくは燐であり;
Xは、出現毎に同一であるか異なり、CR1、N若しくはPであり、又は、
(X-X)若しくは(X=X)(即ち2個の隣接するX)は、NR1、S若しくはOを表し;
Qは、出現毎に同一であるか異なり、正若しくは負の電荷数tを有する正若しくは負に荷電した置換基であり、又はこの置換基が1個の正若しくは負の電荷のみを有する場合には、k個で存在し、ここでk=tであり、
kは、出現毎に同一であるか異なり、0,1,2,3若しくは4であり、ここで、式(2a)における少なくとも1つの添字kは0ではなく;
但し、2個の環の夫々は、5若しくは6員環を表す。 - 式(1)若しくは(1a)のイオン性化合物が、混合塩の形態であることを特徴とする請求項1乃至5何れか1項記載の化合物。
- 式(1)の化合物が、陽イオン性配位子と共に式(2)若しくは(2a)の副構造M(L)t+ nを含み、陰イオンは、対イオンとして陰イオン性配位子と共に式(2)若しくは(2a)の副構造M(L)t- nから形成されることを特徴とする請求項6記載の化合物。
- Qが、ピリジン、イミダゾール、チアゾール、イソチアゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、キノリン、イソキノリン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、プリン、フェナジン若しくはそれらの混合物系の荷電複素環基であり、上記基は請求項1で定義される1以上のR1基を有していてもよいことを特徴とする請求項4又は5記載の化合物。
- Qが、陽イオン性置換基を表すことを特徴とする請求項1乃至8何れか1項記載の化合物。
- Qが、1以上の基-N+(R)3、-P+(R)3、-As+(R)3、-Sb+(R)3、-Bi+(R)3、-S+(R)2、-Se+(R)2、-Te+(R)2、若しくは基
ここで、wは、整数1、2、3、4若しくは5を表し、記号Xは、請求項4で定義されるものであり、Rには以下が適用される:
Rは、出現毎に同一であるか異なり、H、重水素、F、CN、1〜40個のC原子を有する直鎖アルキル若しくはアルコキシ基、3〜40個のC原子を有する分岐或いは環状アルキル若しくはアルコキシ基(上記アルキル若しくはアルコキシ基中の1以上の隣接しないCH2基は、-R2C=CR2-、-C≡C-、Si(R2)2、Ge(R2)2、Sn(R2)2、-O-、-S-、NR2-、-(C=O)-、-(C=NR2)-、-P=O(R2)-若しくは-CONR2-で置き代えられていてよく、また、1以上のH原子は、Fで置き代えられていてよい)であり、
又は6〜30個のC原子を有する芳香族構造、2〜30個のC原子を有する複素環式芳香族環構造、又は上記構造のアリールオキシ若しくはヘテロアリールオキシ基であって、夫々は、1以上のR1基により置換されていてもよく、2以上のR基は、同一の環上若しくは異なる環上で、更なる脂肪族若しくは芳香族環構造を互いに形成してもよいものである。 - Qが、陰イオン性置換基を表すことを特徴とする請求項1乃至10何れか1項記載の化合物。
- Qが、1以上の基、-B−(R)3、-Al−(R)3、-Ga−(R)3、-In−(R)3、-Tl−(R)3、-Si2−(R)5、-Ge2−(R)5、-Sn2−(R)5、-Pb2−(R)5、-R-O−、-R-S−、-R-COO−、-R-CSS−、-R-SO3 −、(ここで、R基は、請求項10で定義したものである)、-COO−、-CSS−、-O−、-S−、-Se−、-Te−、-SO2 −、-SO3 −、-SO4 2−、-PO2 2−、-PO3 2−、-PO4 2−、[PHal5]−、[AsHal5]−、[SbHal5]−を表し、ここでHal基は、塩素、臭素、ヨウ素、弗素、若しくは偽ハロゲン、特にSCN、CN若しくはOCN、AuCl3 −、PtCl5 2−、Fe(CN)5 2−/3−、ポリ電解質及びイオン交換樹脂特にポリスチレンサルフェートを表すことを特徴とする請求項11記載の化合物。
- Qが、金属Mへの結合のパラ位で、特に環Cy1と結合することを特徴とする請求項1乃至12何れか1項記載の化合物。
- 複数のR及び/又はR1基が、同一の環上若しくは異なる環上の何れかで、1以上の芳香族若しくは脂肪族環構造を形成することを特徴とする請求項1乃至13何れか1項記載の化合物。
- 更なる芳香族若しくは脂肪族環構造を規定するブリッジが、2個の環Cy1とCy2との間に存在することを特徴とする請求項14記載の化合物。
- D基が、窒素Nを表することを特徴とする請求項1乃至15何れか1項記載の化合物。
- X基が、CR1若しくはN、特にCR1基を表すことを特徴とする請求項1乃至16何れか1項記載の化合物。
- R1基が、出現毎に同一であるか異なり、H、F、CN、メチル、tert-ブチル、フェニル、CF3若しくは1〜4個のC原子を有する縮合環状アルコキシ基であることを特徴とする請求項1乃至17何れか1項記載の化合物。
- 少なくとも1つの置換基R1が、少なくとも4個のC原子を有するアルキル及び/又はアルコキシ鎖であり、及び/又はQ基が、少なくとも4個のC原子を有する1以上の長鎖基R若しくはR1を有することを特徴とする請求項1乃至18何れか1項記載の化合物。
- 請求項1乃至19何れか1項記載の1以上の化合物を含む、共役、部分共役、若しくは非共役オリゴマー、ポリマー若しくはデンドリマー。
- 請求項1乃至20何れか1項記載の化合物、オリゴマー、ポリマー若しくはデンドリマーを含む、特に両性非プロトン性若しくは両性プロトン性溶媒を含む溶液。
- 請求項1乃至19何れか1項記載の化合物又は請求項20記載のオリゴマー、ポリマー及び/又はデンドリマー又は請求項21記載の溶液の、有機電子素子での使用。
- 請求項1乃至19何れか1項記載の化合物又は請求項20記載のオリゴマー、ポリマー及び/又はデンドリマーを含む有機電子素子。
- 有機及びポリマー発光ダイオード(OLED、PLED)、有機発光電子化学電池(LEC)、有機電界効果トランジスタ(O-FET)、有機薄膜トランジスタ(O-TFT)、有機集積回路(O-IC)、有機太陽電池(O-SC)、有機電場消光素子(O-FQD)及び有機レーザーダイオード(O-laser)の群より選択されることを特徴とする請求項23記載の有機電子素子。
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