JP2013194039A - Boron-including compound and process for production thereof - Google Patents

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Takeshi Kureya
剛 呉屋
Katsuyuki Morii
克行 森井
Yoichi Arimoto
洋一 有元
Takeo Akatsuka
威夫 赤塚
Munehiro Hasegawa
宗弘 長谷川
Hayato Goda
隼 郷田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic boron compound capable of stably delivering performance as a characteristic of electronic element material, in addition to a low energy level of LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital).SOLUTION: A boron-including compound has a heterocyclic structure including a boron atom, and is shown by formula (1).

Description

本発明は、ホウ素含有化合物に関する。より詳しくは、有機薄膜太陽電池、有機トランジスタ等に用いる有機半導体材料や有機EL素子等の発光デバイス等の機能性電子素子素材として好適に用いることができるホウ素含有化合物及びその製造方法に関する。 The present invention relates to boron-containing compounds. More specifically, the present invention relates to a boron-containing compound that can be suitably used as a functional electronic element material such as an organic semiconductor material used for an organic thin film solar cell, an organic transistor, or the like, or a light emitting device such as an organic EL element, and a method for producing the same.

ホウ素原子を構造中に有する有機ホウ素化合物は、ホウ素原子の分子軌道における電子状態に起因する電子的特性から有機半導体や有機EL素子等の機能性電子素子素材として注目されているものである。機能性電子素子のうち、有機半導体の分野では、ポリ(3−ヘキシルチオフェン)(P3HT)をはじめとするp型有機半導体については多くの材料が提案され開発が進んでいる。一方、フラーレン誘導体に代表されるn型有機半導体は、種々の理由で開発が遅れている。特に、塗布プロセスに適した高分子n型有機半導体はほとんど知られていないため、早急な開発が望まれており、種々の構造を有する有機ホウ素化合物の開発や特性の研究も盛んに行われている。 An organoboron compound having a boron atom in its structure is attracting attention as a functional electronic element material such as an organic semiconductor or an organic EL element because of electronic characteristics resulting from an electronic state in the molecular orbital of the boron atom. Among functional electronic devices, in the field of organic semiconductors, many materials have been proposed and developed for p-type organic semiconductors including poly (3-hexylthiophene) (P3HT). On the other hand, development of n-type organic semiconductors typified by fullerene derivatives has been delayed for various reasons. In particular, since few polymer n-type organic semiconductors suitable for the coating process are known, rapid development is desired, and development of organoboron compounds having various structures and research on properties are actively conducted. Yes.

従来の有機ホウ素化合物として、フルオレン誘導体型のホウ素含有化合物の構造の有機ホウ素化合物が、フッ素原子を捕捉して色が変わる性質を有することが示されている(例えば、非特許文献1参照。)。また、フルオレン誘導体型のホウ素含有化合物や、フルオレン誘導体型のホウ素含有化合物を原料とした高分子化合物の合成及び蛍光スペクトルの測定が行われている(例えば、特許文献1〜3参照。)。更に、フルオレン誘導体型のホウ素含有化合物を合成し、サイクリックボルタンメトリーによる酸化還元電位の測定を行ったことが開示されている(例えば、特許文献4参照。)。更に有機ホウ素化合物由来の構造部位とアリーレン基又はヘテロアリーレン基とから構成される繰り返し単位を有する高分子輸送材料を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子が開示されている(例えば、特許文献5参照。)。 As a conventional organic boron compound, it has been shown that an organic boron compound having a structure of a fluorene derivative-type boron-containing compound has a property of capturing a fluorine atom and changing its color (for example, see Non-Patent Document 1). . Moreover, the synthesis | combination of the high molecular compound which used the fluorene derivative type boron containing compound and the fluorene derivative type boron containing compound as a raw material, and the measurement of the fluorescence spectrum are performed (for example, refer patent documents 1-3). Furthermore, it is disclosed that a fluorene derivative-type boron-containing compound was synthesized and the oxidation-reduction potential was measured by cyclic voltammetry (see, for example, Patent Document 4). Furthermore, an organic electroluminescent element containing a polymer transport material having a repeating unit composed of a structural site derived from an organoboron compound and an arylene group or heteroarylene group is disclosed (for example, see Patent Document 5).

特許第3817632号公報Japanese Patent No. 3817632 特許第4196747号公報Japanese Patent No. 4196747 特開2004−162011号公報JP 2004-162011 A 特許第4139904号公報Japanese Patent No. 4139904 特開2011−14711号公報JP 2011-14711 A

シゲヒロ ヤマグチ(Shigehiro Yamaguchi)外3名、「ジャーナル オブ ザ アメリカン ケミカル ソサエティ コミュニケーションズ(Journal of the Chemical Society Communications)」、2002年、第124号、p.8816−8817Three members of Shigehiro Yamaguchi, “Journal of the American Chemical Society”, 2002, No. 124, p. 8816-8817

有機ホウ素化合物は、ホウ素原子がその分子軌道に空軌道を有し、それによって最高被占軌道(HOMO)や最低空軌道(LUMO)のエネルギー準位が低いという、ホウ素原子の電子状態に由来する特性を有する。特にLUMOのエネルギー準位が低いことに起因して、上記のように有機半導体や有機EL素子等の機能性電子素子素材としての用途が期待されているが、有機半導体や有機EL素子等の電子素子材料として用いられる材料には、LUMOのエネルギー準位が低いことに加え、物性が変化しにくく、安定してその性能を発揮できることも求められる。
上記のように有機ホウ素化合物として種々の構造のものが開示されており、一部のものについては、電子素子材料としての性能評価も行われている。しかしながら、これら従来の有機ホウ素化合物は、電子素子材料として用いるための安定性の面において充分とは言い難いものであった。有機半導体は材料に希少金属を使用せず、また塗布により半導体層を形成することができる等、無機半導体にはないメリットも有していることから、優れた電気特性を安定的に発揮することができる有機半導体への期待は高く、そのような高い性能を発揮することができる有機半導体材料となる化合物の開発が求められている。
Organoboron compounds originate from the electronic state of the boron atom, where the boron atom has a vacant orbital in its molecular orbital, thereby lowering the energy levels of the highest occupied orbital (HOMO) and lowest vacant orbital (LUMO). Has characteristics. In particular, due to the low energy level of LUMO, applications as functional electronic element materials such as organic semiconductors and organic EL elements are expected as described above. In addition to low LUMO energy levels, materials used as device materials are also required to be able to exhibit their performance stably with little change in physical properties.
As described above, organic boron compounds having various structures have been disclosed, and some of them have been evaluated for performance as electronic device materials. However, these conventional organoboron compounds cannot be said to be sufficient in terms of stability for use as electronic device materials. Organic semiconductors do not use rare metals as materials, and because they have merits that inorganic semiconductors do not have, such as being able to form semiconductor layers by coating, they should exhibit excellent electrical characteristics stably. There is a high expectation for an organic semiconductor that can be used, and there is a demand for the development of a compound as an organic semiconductor material that can exhibit such high performance.

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、LUMOのエネルギー準位が低いことに加え、電子素子材料としての特性を安定的に発揮することができる有機ホウ素化合物を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and an object thereof is to provide an organoboron compound capable of stably exhibiting characteristics as an electronic device material in addition to a low LUMO energy level. And

本発明者は、従来の有機ホウ素化合物が特性の安定性の面で充分ではない原因について検討し、これらの従来の有機ホウ素化合物がいずれもホウ素に対して3配位の化合物であるために他のイオンが配位して化合物の構造及び物性が変化することが原因であり、予め4配位の化合物とすることで特性の安定性を向上させることができるのではないかと考えた。そして、ホウ素に対して4配位であって、かつ、LUMOのエネルギー準位の低い化合物について種々検討し、ホウ素原子を有する環状骨格中に二重結合を有し、その骨格が少なくとも2つの環構造の一部分を形成するとともに、ホウ素原子に更に2つの特定の原子が結合又は配位し、当該2つの特定の原子が連結基を介して結合している構造を有する化合物に想到した。本発明者は、この化合物が、LUMOのエネルギー準位が低く、更に上記非特許文献1において、ホウ素原子へ配位して色の変化を生じさせたフッ素イオンを含んだ溶液に曝しても電子素子材料としての特性を維持することができる、特性の安定性の面でも優れた化合物であり、この化合物が有機半導体や有機EL素子、中でも、層の一部に無機材料を用い、有機EL素子に比べて酸素や水に対する耐性が高い利点を有するHOILED(ハイブリッド有機−無機発光ダイオード)素子の材料として好適に用いることができる化合物であることを見出し、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。 The present inventor has examined the cause of the fact that conventional organoboron compounds are not sufficient in terms of stability of characteristics, and these conventional organoboron compounds are all three-coordinate compounds with respect to boron. It was thought that the stability of the characteristics could be improved by using a 4-coordinate compound in advance. Then, various studies are made on compounds that are tetracoordinate to boron and have a low LUMO energy level, and have a double bond in a cyclic skeleton having a boron atom, and the skeleton has at least two rings. In addition to forming a part of the structure, the inventors have conceived a compound having a structure in which two specific atoms are further bonded or coordinated to a boron atom and the two specific atoms are bonded via a linking group. The present inventor has found that even when this compound is exposed to a solution containing a fluorine ion having a low LUMO energy level and coordinating with a boron atom to cause a color change in Non-Patent Document 1, It is a compound that can maintain characteristics as an element material and is excellent in terms of stability of characteristics, and this compound is an organic semiconductor or an organic EL element. It is found that the compound can be suitably used as a material of a HOILED (hybrid organic-inorganic light-emitting diode) element having an advantage of higher resistance to oxygen and water than the above, and can solve the above-mentioned problems in an excellent manner. The present invention has been conceived and reached the present invention.

すなわち本発明は、ホウ素原子を含む複素環構造を有するホウ素含有化合物であって、
該ホウ素含有化合物は、下記式(1);
That is, the present invention is a boron-containing compound having a heterocyclic structure containing a boron atom,
The boron-containing compound has the following formula (1);

Figure 2013194039
Figure 2013194039

(式中、点線の円弧は、ホウ素原子を含む複素環構造の骨格部分の一部と共に環構造が形成されていることを表す。ホウ素原子を含む複素環構造中の点線部分は、少なくとも1対の原子が二重結合で結ばれることを表し、該二重結合が、点線の円弧部分を形成する環構造と共役していてもよい。X及びXは、同一又は異なって、水素原子又は環構造の置換基となる1価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造にそれぞれ複数個結合していてもよい。Uからホウ素原子への矢印は、U原子がホウ素原子へ配位していることを表す。TとUとを繋ぐ実線の円弧は、TとUとが少なくとも1つの原子を有する連結部分を介して結合していることを表し、該連結部分が環構造を有していてもよく、該連結部分の一部又は全部とUとが1つ又は複数の環からなる環構造を形成していてもよい。Tは、硫黄原子、酸素原子のいずれかを表し、Uは、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、リン原子のいずれかを表す。X及びXは、同一又は異なって、水素原子又は1価の置換基を表し、TとUとを繋ぐ実線の円弧で表される連結部分にそれぞれ複数個結合していてもよい。Rは、同一又は異なって、酸素原子又は1価の置換基を表す。pは、Rの数を表し、0〜3の数を表す。)で表されることを特徴とするホウ素含有化合物である。
以下に本発明を詳述する。
なお、以下において記載する本発明の個々の好ましい形態を2つ以上組み合わせたものもまた、本発明の好ましい形態である。
(In the formula, a dotted arc represents that a ring structure is formed together with a part of a skeleton part of a heterocyclic structure containing a boron atom. At least one pair of dotted parts in a heterocyclic structure containing a boron atom is present. And X 1 and X 2 may be the same or different and represent a hydrogen atom, which may be conjugated with a ring structure that forms a dotted arc portion. Alternatively, it represents a monovalent substituent serving as a substituent of the ring structure, and a plurality of each may be bonded to a ring structure forming a dotted arc part.The arrow from U to a boron atom indicates that the U atom is a boron atom The solid arc connecting T and U indicates that T and U are connected via a connecting portion having at least one atom, and the connecting portion is a ring. It may have a structure, and a part or all of the connecting portion and U are A ring structure composed of one or a plurality of rings may be formed, T represents any of a sulfur atom and an oxygen atom, and U represents any of a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, and a phosphorus atom. X 3 and X 4 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent substituent, and a plurality of X 3 and X 4 may be bonded to a connecting portion represented by a solid arc connecting T and U. R is the same or different and represents an oxygen atom or a monovalent substituent, p represents the number of R, and represents a number of 0 to 3). is there.
The present invention is described in detail below.
A combination of two or more preferred embodiments of the present invention described below is also a preferred embodiment of the present invention.

本発明のホウ素含有化合物は、下記式(1);

Figure 2013194039
(式中、点線の円弧は、ホウ素原子を含む複素環構造の骨格部分の一部と共に環構造が形成されていることを表す。ホウ素原子を含む複素環構造中の点線部分は、少なくとも1対の原子が二重結合で結ばれることを表し、該二重結合が、点線の円弧部分を形成する環構造と共役していてもよい。X及びXは、同一又は異なって、水素原子又は環構造の置換基となる1価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造にそれぞれ複数個結合していてもよい。Uからホウ素原子への矢印は、U原子がホウ素原子へ配位していることを表す。TとUとを繋ぐ実線の円弧は、TとUとが少なくとも1つの原子を有する連結部分を介して結合していることを表し、該連結部分が環構造を有していてもよく、該連結部分の一部又は全部とUとが1つ又は複数の環からなる環構造を形成していてもよい。Tは、硫黄原子、酸素原子のいずれかを表し、Uは、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、リン原子のいずれかを表す。X及びXは、同一又は異なって、水素原子又は1価の置換基を表し、TとUとを繋ぐ実線の円弧で表される連結部分にそれぞれ複数個結合していてもよい。Rは、同一又は異なって、酸素原子又は1価の置換基を表す。pは、Rの数を表し、0〜3の数を表す。)で表される構造を有するものである。 The boron-containing compound of the present invention has the following formula (1):
Figure 2013194039
(In the formula, a dotted arc represents that a ring structure is formed together with a part of a skeleton part of a heterocyclic structure containing a boron atom. At least one pair of dotted parts in a heterocyclic structure containing a boron atom is present. And X 1 and X 2 may be the same or different and represent a hydrogen atom, which may be conjugated with a ring structure that forms a dotted arc portion. Alternatively, it represents a monovalent substituent serving as a substituent of the ring structure, and a plurality of each may be bonded to a ring structure forming a dotted arc part.The arrow from U to a boron atom indicates that the U atom is a boron atom The solid arc connecting T and U indicates that T and U are connected via a connecting portion having at least one atom, and the connecting portion is a ring. It may have a structure, and a part or all of the connecting portion and U are A ring structure composed of one or a plurality of rings may be formed, T represents any of a sulfur atom and an oxygen atom, and U represents any of a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, and a phosphorus atom. X 3 and X 4 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent substituent, and a plurality of X 3 and X 4 may be bonded to a connecting portion represented by a solid arc connecting T and U. R is the same or different and represents an oxygen atom or a monovalent substituent, and p represents the number of R and represents a number of 0 to 3.

上記式(1)における点線の円弧は、ホウ素原子を含む複素環構造の骨格部分の一部と共に環構造が形成されていることを表す。すなわち、上記式(1)で表されるホウ素含有化合物が構造中に少なくとも2つ環構造を有し、上記式(1)において、ホウ素原子を含む複素環構造の骨格部分が、該環構造の一部として含まれていることを表している。
上記式(1)において、ホウ素原子を含む複素環構造の骨格部分における点線部分は、少なくとも1対の原子が二重結合で結ばれることを表し、該二重結合が環構造と共役していてもよいことを表す。式(1)で表される化合物のうち、二重結合が環構造と共役するものとしては、例えば、下記式(2−1)〜(2−3)のような構造のものが挙げられる。なお、下記(2−1)〜(2−3)は、X〜Xがいずれも水素原子の場合についてのものである。
The dotted arc in the above formula (1) indicates that a ring structure is formed together with a part of the skeleton portion of the heterocyclic structure containing a boron atom. That is, the boron-containing compound represented by the above formula (1) has at least two ring structures in the structure, and in the above formula (1), the skeleton portion of the heterocyclic structure containing a boron atom is It is included as a part.
In the above formula (1), the dotted line part in the skeleton part of the heterocyclic structure containing a boron atom represents that at least one pair of atoms is connected by a double bond, and the double bond is conjugated with the ring structure. Represents a good thing. Among the compounds represented by the formula (1), examples in which the double bond is conjugated with the ring structure include structures having the following formulas (2-1) to (2-3). The following (2-1) to (2-3) are for the case where X 1 to X 4 are all hydrogen atoms.

Figure 2013194039
Figure 2013194039

上記式(1)において、Uからホウ素原子への矢印は、U原子がホウ素原子へ配位していることを表す。ここで、配位しているとは、U原子がホウ素原子に対して配位子と同様に作用して化学的に影響していることを意味し、配位結合(共有結合)となっていてもよく、配位結合を形成していなくてもよい。好ましくは、配位結合となっていることである。
上記式(1)において、X及びXは、同一若しくは異なって、水素原子又は環構造の置換基となる1価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造にそれぞれ複数個結合していてもよい。すなわち、X及びXが水素原子である場合には、式(1)で表されるホウ素含有化合物の構造中、X及びXを有する2つの環構造は置換基を有していないことを示し、X及び/又はXが1価の置換基である場合には、該2つの環構造のいずれか、又は、いずれも置換基を有することとなる。その場合には、1つの環構造の有する置換基の数は1つであってもよいし、2つ以上であってもよい。
In the above formula (1), the arrow from U to the boron atom represents that the U atom is coordinated to the boron atom. Here, being coordinated means that the U atom acts on the boron atom in the same manner as the ligand and has a chemical influence, and is a coordinate bond (covalent bond). Or a coordinate bond may not be formed. Preferably, it is a coordinate bond.
In the above formula (1), X 1 and X 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent substituent serving as a substituent of the ring structure, and each of the ring structures forming a dotted arc part is plural. It may be bonded. That is, when X 1 and X 2 are hydrogen atoms, in the structure of the boron-containing compound represented by the formula (1), two ring structures having X 1 and X 2 do not have a substituent. In the case where X 1 and / or X 2 is a monovalent substituent, either one of the two ring structures or both have a substituent. In that case, the number of substituents in one ring structure may be one, or two or more.

上記式(1)において、X及びXは、同一又は異なって、水素原子又は1価の置換基を表し、TとUとを繋ぐ実線の円弧で表される連結部分にそれぞれ複数個結合していてもよい。ここで、連結部分が有する置換基とは、TとUとを繋ぐ連結部分が1つ又は複数の環からなる環構造である場合、又は、連結部分の全部とUとが1つ又は複数の環からなる環構造を形成しており、連結部分が環構造以外の鎖状の構造部分を有さない場合には、当該環構造の置換基を表す。連結部分が環構造以外の鎖状の構造部分のみからなる場合には、連結部分が有する置換基とは、TとUとを繋ぐ連結部分の主鎖を構成している当該鎖状の構造部分に結合した1価の基を表す。TとUとを繋ぐ連結部分が環構造と環構造以外の鎖状の構造部分とを有する場合や、連結部分の一部とUとが1つ又は複数の環からなる環構造を形成し、更に連結部分が環構造以外の鎖状の構造部分も有する場合には、環構造の置換基又は鎖状の構造部分のいずれか又は両方に結合した1価の基を表す。
及びXが水素原子である場合には、式(1)で表されるホウ素含有化合物の構造中、TとUとを繋ぐ実線の円弧で表される連結部分は置換基を有していないことを示し、X及び/又はXが1価の置換基である場合には、TとUとを繋ぐ実線の円弧で表される連結部分が少なくとも1つの置換基を有することとなる。
なお、本明細書中において置換基とは、炭素を含む有機基と、ハロゲン原子、ヒドロキシ基等の炭素を含まない基とを含めた基を意味している。
In the above formula (1), X 3 and X 4 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent substituent, and each of them is bonded to a connecting portion represented by a solid arc connecting T and U. You may do it. Here, the substituent which a connection part has is when the connection part which connects T and U is a ring structure which consists of 1 or a plurality of rings, or when all the connection parts and U are 1 or more When the ring structure which consists of a ring is formed and a connection part does not have chain-like structure parts other than a ring structure, the substituent of the said ring structure is represented. When the linking part is composed of only a chain-like structural part other than the ring structure, the substituent included in the linking part is the chain-like structural part constituting the main chain of the linking part that connects T and U. Represents a monovalent group bonded to. When the connecting part connecting T and U has a ring structure and a chain-like structural part other than the ring structure, a part of the connecting part and U form a ring structure composed of one or more rings, Further, when the linking part also has a chain-like structure part other than the ring structure, it represents a monovalent group bonded to either or both of the substituent of the ring structure and the chain-like structure part.
In the case where X 3 and X 4 are hydrogen atoms, in the structure of the boron-containing compound represented by the formula (1), the connecting portion represented by a solid arc connecting T and U has a substituent. In the case where X 3 and / or X 4 is a monovalent substituent, the connecting portion represented by a solid arc connecting T and U has at least one substituent. Become.
In the present specification, the substituent means a group including an organic group containing carbon and a group not containing carbon such as a halogen atom and a hydroxy group.

上記式(1)において、TとUとを繋ぐ実線の円弧は、TとUとが少なくとも1つの原子を有する連結部分を介して結合していることを表す。このようにTとUとが繋がっており、ホウ素原子に対して環状の配位構造となっていることで、ホウ素原子に配位したU原子が容易に脱離することがなく、これにより本発明のホウ素含有化合物は優れた電気特性を安定的に発揮することができる。
TとUとを繋ぐ実線の円弧で表される連結部分は、1つの原子からなるものであってもよく、複数の原子からなるものであってもよい。また、連結部分が1つ又は複数の環からなる環構造を形成していてもよく、連結部分とUとが1つ又は複数の環からなる環構造を形成していてもよい。
連結部分が1つ又は複数の環からなる環構造を有している場合、TとUとを繋ぐ連結部分が環構造のみからなるものであってもよく、環構造と環構造を形成しない原子を少なくとも1つ含む鎖状の構造部分とを有していてもよい。
連結部分の一部とUとが1つ又は複数の環からなる環構造を形成している場合とは、連結部分の一部とUとが1つ又は複数の環からなる環構造を形成し、更に連結部分が環構造を形成しない原子を少なくとも1つ含む鎖状の構造部分も有している場合である。連結部分の全部とUとが1つ又は複数の環からなる環構造を有している場合とは、連結部分とUとが1つ又は複数の環からなる環構造を形成し、連結部分がそれ以外の環構造を形成しない原子を少なくとも1つ含む鎖状の構造部分を有さない場合である。
In the above formula (1), a solid arc connecting T and U represents that T and U are bonded via a connecting portion having at least one atom. In this way, T and U are connected to each other, and a cyclic coordination structure with respect to the boron atom prevents the U atom coordinated to the boron atom from being easily detached. The boron-containing compound of the invention can stably exhibit excellent electrical characteristics.
The connecting portion represented by a solid arc connecting T and U may be composed of one atom or may be composed of a plurality of atoms. Moreover, the connection part may form the ring structure which consists of a 1 or several ring, and the connection part and U may form the ring structure which consists of a 1 or several ring.
When the linking moiety has a ring structure composed of one or a plurality of rings, the linking moiety connecting T and U may be composed only of the ring structure, and atoms that do not form a ring structure with the ring structure It may have a chain-like structure part containing at least one.
When a part of the linking part and U form a ring structure consisting of one or more rings, a part of the linking part and U form a ring structure consisting of one or more rings. Further, this is a case where the linking portion also has a chain-like structure portion containing at least one atom that does not form a ring structure. When all of the linking moieties and U have a ring structure consisting of one or more rings, the linking moiety and U form a ring structure consisting of one or more rings, This is the case where there is no chain-like structure portion containing at least one atom that does not form any other ring structure.

上記TとUとを繋ぐ連結部分における複数の環からなる環構造は、当該環構造を構成する複数の環が直接結合しているもの、少なくとも1つの他の原子を介して結合しているもの、直接結合と少なくとも1つの他の原子を介した結合とを有しているものや、複数の環が環を構成する原子を共有しているもの等のいずれのものであってもよい。複数の環が環を構成する原子を共有しているものには、ナフタレン、アントラセン等の芳香環が縮合した構造の環が含まれる。
連結部分の一部又は全部とUとが1つ又は複数の環からなる環構造を形成している場合とは、連結部分の一部又は全部に1つ又は複数の環が形成され、そのうちの1つの環を形成する原子としてU原子が含まれている場合である。連結部分の一部又は全部とUとが複数の環からなる環構造を形成している場合、U原子が含まれていない環の数やU原子が含まれている環とU原子が含まれていない環との結合の態様は上記複数の環からなる環構造のいずれのものであってもよい。
The ring structure composed of a plurality of rings in the connecting portion connecting T and U is one in which a plurality of rings constituting the ring structure are directly bonded, or those bonded via at least one other atom Any of those having a direct bond and a bond via at least one other atom, and those in which a plurality of rings share the atoms constituting the ring may be used. A ring having a structure in which aromatic rings such as naphthalene and anthracene are condensed includes those in which a plurality of rings share the atoms constituting the ring.
When a part or all of the linking part and U form a ring structure consisting of one or more rings, one or more rings are formed in part or all of the linking part, This is a case where a U atom is included as an atom forming one ring. When a part or all of the linking moiety and U form a ring structure composed of a plurality of rings, the number of rings not containing U atoms and the ring containing U atoms and U atoms are included. The form of the bond with the ring that is not present may be any one of the ring structures composed of the plurality of rings.

上記連結部分が環構造を有さない鎖状の構造部分のみからなるものである場合又は環構造以外に環構造を形成しない原子を少なくとも1つ含む鎖状の構造部分を有するものである場合、当該鎖状の構造部分の構造としては、炭素数1〜8の環構造を有さない2価の炭化水素基、アルコキシアルキル基等が挙げられる。これらの中でも、炭素数2〜6の環構造を有さない2価の炭化水素基が好ましい。 When the linking part is composed of only a chain-like structure part having no ring structure or a chain-like structure part containing at least one atom that does not form a ring structure other than the ring structure, Examples of the structure of the chain structure portion include a divalent hydrocarbon group and an alkoxyalkyl group that do not have a ring structure having 1 to 8 carbon atoms. Among these, a divalent hydrocarbon group having no ring structure having 2 to 6 carbon atoms is preferable.

上記連結部分が1つ又は複数の環からなる環構造を有する場合の環構造としては、例えば、下記式(3−1)〜(3−9)のような構造のものが挙げられる。 Examples of the ring structure in the case where the connecting portion has a ring structure composed of one or a plurality of rings include structures of the following formulas (3-1) to (3-9).

Figure 2013194039
Figure 2013194039

連結部分が1つ又は複数の環からなる環構造のみからなり、環構造がT原子やU原子と直接結合する場合、環構造を構成する原子のうち、T原子やU原子と結合する原子の位置は特に制限されないが、環構造が上記(3−1)で表されるベンゼン環の場合、T原子と結合する炭素原子のオルト位の炭素原子がU原子と結合することが好ましい。
環構造が上記(3−2)で表される環の場合、2位の炭素原子がT原子と結合し、2’位の炭素原子がU原子と結合することが好ましい。
環構造が上記(3−3)や(3−4)で表される環の場合、1位の炭素原子がT原子と結合し、8位の炭素原子がU原子と結合することが好ましい。
When the linking part consists only of a ring structure consisting of one or more rings, and the ring structure is directly bonded to a T atom or U atom, among the atoms constituting the ring structure, Although the position is not particularly limited, in the case of the benzene ring whose ring structure is represented by (3-1) above, it is preferable that the carbon atom in the ortho position of the carbon atom bonded to the T atom is bonded to the U atom.
When the ring structure is a ring represented by the above (3-2), it is preferable that the 2-position carbon atom is bonded to the T atom and the 2′-position carbon atom is bonded to the U atom.
When the ring structure is a ring represented by the above (3-3) or (3-4), it is preferable that the first carbon atom is bonded to the T atom and the eighth carbon atom is bonded to the U atom.

上記連結部分の一部又は全部とUとが1つ又は複数の環からなる環構造を形成する場合の環構造としては、例えば、下記式(4−1)〜(4−6)のような構造のものが好ましい。なお、下記構造は、Uが窒素原子、酸素原子、硫黄原子のいずれかの場合についてのものである。 Examples of the ring structure in the case where a part or all of the linking part and U form a ring structure composed of one or more rings include the following formulas (4-1) to (4-6): A structure is preferred. The following structure is for the case where U is any of a nitrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom.

Figure 2013194039
Figure 2013194039

連結部分の全部とUとが1つ又は複数の環からなる環構造を形成する場合、環構造を構成する原子のうち、T原子と結合する原子の位置は特に制限されないが、環構造が上記(4−1)で表される環の場合、8位の炭素原子がT原子と結合することが好ましい。
環構造が上記(4−2)で表される環の場合、10位の炭素原子がT原子と結合することが好ましい。
環構造が上記(4−3)で表される環の場合、8位の炭素原子がT原子と結合することが好ましい。
環構造が上記(4−4)で表される環、(4−5)で表される環や(4−6)で表される環の場合、7位の炭素原子がT原子と結合することが好ましい。
When all of the linking moieties and U form a ring structure composed of one or more rings, the position of the atom that binds to the T atom among the atoms constituting the ring structure is not particularly limited, but the ring structure is In the case of the ring represented by (4-1), it is preferable that the carbon atom at the 8-position is bonded to the T atom.
When the ring structure is a ring represented by the above (4-2), it is preferable that the carbon atom at the 10-position is bonded to the T atom.
When the ring structure is a ring represented by the above (4-3), it is preferable that the carbon atom at the 8-position is bonded to the T atom.
When the ring structure is a ring represented by (4-4) above, a ring represented by (4-5), or a ring represented by (4-6), the carbon atom at the 7-position is bonded to the T atom. It is preferable.

上記TとUとを繋ぐ実線の円弧で表される連結部分の構造には、上記のように環構造を有さない構造と環構造を有する構造とがある。
環構造を有する構造には、環構造のみからなる構造と環構造と鎖状の構造とを有する構造とがある。
環構造のみからなる構造とは、連結部分が1つ又は複数の環からなる環構造、又は、連結部分の全部とUとが1つ又は複数の環からなる環構造である。
環構造と鎖状の構造とを有する構造とは、連結部分が1つ又は複数の環からなる環構造と環構造を形成しない原子を少なくとも1つ含む鎖状の構造部分とを有する構造、又は、連結部分の一部とUとが1つ又は複数の環からなる環構造を形成し、更に環構造を形成しない原子を少なくとも1つ含む鎖状の構造部分も有する構造である。
これらの中でも、連結部分の構造としては、環構造を有する構造が好ましい。これは、発光材料として用いる際には、環構造を有する方が、ないものに比べて分子運動での運動エネルギー失活が少ないためである。
より好ましくは、連結部分の構造が環構造のみからなる構造であること、すなわち、連結部分が1つ又は複数の環からなる環構造、又は、連結部分とUとが1つ又は複数の環からなる環構造のいずれの構造であることである。
The structure of the connecting portion represented by the solid arc connecting T and U includes a structure having no ring structure and a structure having a ring structure as described above.
The structure having a ring structure includes a structure consisting only of a ring structure and a structure having a ring structure and a chain structure.
A structure consisting of only a ring structure is a ring structure in which the linking moiety is composed of one or more rings, or a ring structure in which all of the linking moieties and U are composed of one or more rings.
The structure having a ring structure and a chain structure is a structure having a ring structure in which the linking part is composed of one or more rings and a chain structure part containing at least one atom that does not form a ring structure, or In this structure, a part of the linking moiety and U form a ring structure composed of one or a plurality of rings, and further have a chain-like structure part containing at least one atom that does not form a ring structure.
Among these, as a structure of a connection part, the structure which has a ring structure is preferable. This is because when used as a light emitting material, the kinetic energy inactivation due to molecular motion is less when the ring structure is present than when the ring structure is not present.
More preferably, the structure of the linking moiety is a structure consisting only of a ring structure, that is, the linking moiety is composed of one or more rings, or the linking moiety and U are composed of one or more rings. Any of the ring structures.

上記式(1)において、Tは、硫黄原子、酸素原子のいずれかを表すが、これらの中でも、酸素原子が好ましい。
また、Uは、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、リン原子のいずれかを表すが、これらの中でも窒素原子又は酸素原子のいずれかが好ましい。
なお、TとUとがともに硫黄原子である場合又はともに酸素原子である場合、TとUとを繋ぐ実線の円弧で表される連結部分とUとが1つ又は複数の環からなる環構造を形成している場合には、式(1)におけるpは0〜3のいずれかであることが好ましく、TとUとを繋ぐ実線の円弧で表される連結部分とUとが1つ又は複数の環からなる環構造を形成していない場合には、式(1)におけるpは1〜3のいずれかであることが好ましい。
In the above formula (1), T represents either a sulfur atom or an oxygen atom, and among these, an oxygen atom is preferable.
U represents any one of a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, and a phosphorus atom, and among these, either a nitrogen atom or an oxygen atom is preferable.
In addition, when both T and U are sulfur atoms or when they are both oxygen atoms, a ring structure in which U is composed of one or a plurality of rings and a connecting portion represented by a solid arc connecting T and U. In the formula (1), p is preferably any one of 0 to 3, and one connecting portion represented by a solid arc connecting T and U and one U or In the case where a ring structure composed of a plurality of rings is not formed, p in formula (1) is preferably any one of 1 to 3.

上記式(1)において、Rは、U原子に結合する原子又は置換基を表す。Rは、TとUとを繋ぐ実線の円弧で表される連結部分とは結合を有さず、U原子のみに結合しているものである。pは、Rの数を表し、0〜3の数を表す。すなわち、U原子に対してRが結合していなくてもよく、Rが、U原子に結合している場合、その数は1〜3のいずれかである。Rが2つ又は3つのRがU原子に結合している場合、当該複数のRは、同一であってもよく、異なっていてもよい。 In the above formula (1), R represents an atom or a substituent bonded to the U atom. R has no bond with the connecting portion represented by the solid arc connecting T and U, and is bonded only to the U atom. p represents the number of R, and represents the number of 0-3. That is, R may not be bonded to the U atom, and when R is bonded to the U atom, the number is any one of 1 to 3. When two or three Rs are bonded to a U atom, the plurality of Rs may be the same or different.

上記式(1)において、X、Xは、同一若しくは異なって、水素原子又は環構造の置換基となる1価の置換基を表す。また、X、Xは、同一若しくは異なって、水素原子又はTとUとを繋ぐ実線の円弧で表される連結部分に結合する1価の置換基を表す。また、Rは、酸素原子又は1価の置換基を表す。
、X、X、X及びRの1価の置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のハロゲン原子;塩化メチル基、臭化メチル基、ヨウ化メチル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基等のハロアルキル基;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−ブチル基等の炭素数1〜4の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等の炭素数5〜7の環状アルキル基;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基等の炭素数1〜8の直鎖状又は分岐鎖状アルコキシ基;ヒドロキシル基;チオール基;エポキシ基;ニトロ基;アゾ基;アリル基;シアノ基;アミノ基;メチルアミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等の炭素数1〜4のアルキル基を有するモノ又はジアルキルアミノ基;ジフェニルアミノ基、カルバゾリル基などのアミノ基;アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基等のアシル基;ビニル基、1−プロペニル基、アリル基、ブテニル基、スチリル基等の炭素数2〜8のアルケニル基;エチニル基、1−プロピニル基、プロパルギル基、フェニルアセチニル等の炭素数2〜8のアルキニル基;ビニルオキシ基、アリルオキシ基等のアルケニルオキシ基;エチニルオキシ基、フェニルアセチルオキシ基等のアルキニルオキシ基;フェノキシ基、ナフトキシ基、ビフェニルオキシ基、ピレニルオキシ基等のアリールオキシ基;トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基等のパーフルオロ基及び更に長鎖のパーフルオロ基;ジフェニルボリル基、ジメシチルボリル基、ビス(パーフルオロフェニル)ボリル基、ジボロン酸エステル基等のボリル基;アセチル基、ベンゾイル基等のカルボニル基;アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基等のカルボニルオキシ基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;メチルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基等のスルフィニル基;トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、ジメチル−tert−ブチルシリル基、トリメトキシシリル基、トリフェニルシリル基等のシリル基;ハロゲン原子やアルキル基、アルコキシ基等で置換されていてもよいフェニル基、2,6−キシリル基、メシチル基、デュリル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピレニル基、トルイル基、アニシル基、フルオロフェニル基、ジフェニルアミノフェニル基、ジメチルアミノフェニル基、ジエチルアミノフェニル基、フェナンスレニル基等のアリール基;オリゴアリール基;チエニル基、フリル基、シラシクロペンタジエニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、アクリジニル基、キノリル基、キノキサロイル基、フェナンスロリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾチアゾリル基、インドリル基、カルバゾリル基、ピリジル基、ピロリル基、ベンゾオキサゾリル基、ピリミジル基、イミダゾリル基等のヘテロ環基;オリゴヘテロ環基;カルボキシル基;カルボン酸エステル;エポキシ基;イソシアノ基;シアネート基;イソシアネート基;チオシアネート基;イソチオシアネート基;カルバモイル基;N,N−ジメチルカルバモイル基、N,N−ジエチルカルバモイル基等のN,N−ジアルキルカルバモイル基;ホルミル基;ニトロソ基;ホルミルオキシ基;スタニル基;ホスフィノ基;シリルオキシ基;アリールスルホニルオキシ基;アルキルスルホニルオキシ基;アリールチオ基;アリールアルキル基;アリールアルケニル基;アリールアルキニル基;アリールアルコキシ基;アリールアルキルチオ基;等が挙げられる。
In the above formula (1), X 1 and X 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent substituent serving as a substituent of a ring structure. X 3 and X 4 are the same or different and each represents a monovalent substituent bonded to a hydrogen atom or a connecting portion represented by a solid arc connecting T and U. R represents an oxygen atom or a monovalent substituent.
As monovalent substituents for X 1 , X 2 , X 3 , X 4 and R, a halogen atom of a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom; a methyl chloride group, a methyl bromide group or a methyl iodide group Haloalkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, etc. 1 -4 linear or branched alkyl groups; C5-C7 cyclic alkyl groups such as cyclopentyl, cyclohexyl, and cycloheptyl; methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, 1 carbon number such as isobutoxy group, tert-butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy group, etc. A linear or branched alkoxy group of ~ 8; hydroxyl group; thiol group; epoxy group; nitro group; azo group; allyl group; cyano group; amino group; methylamino group, ethylamino group, dimethylamino group, diethylamino group Mono- or dialkylamino groups having an alkyl group of 1 to 4 carbon atoms such as a group; amino groups such as diphenylamino group and carbazolyl group; acyl groups such as acetyl group, propionyl group and butyryl group; vinyl group and 1-propenyl group An alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms such as allyl group, butenyl group and styryl group; an alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms such as ethynyl group, 1-propynyl group, propargyl group and phenylacetylin; vinyloxy group and allyloxy group Alkenyloxy groups such as ethynyloxy groups, phenylacetyloxy groups and the like; Aryloxy groups such as an enoxy group, a naphthoxy group, a biphenyloxy group, and a pyrenyloxy group; a perfluoro group such as a trifluoromethyl group, a trifluoromethoxy group, and a pentafluoroethoxy group; and a long-chain perfluoro group; a diphenylboryl group; Boryl groups such as dimesitylboryl group, bis (perfluorophenyl) boryl group and diboronic acid ester group; carbonyl groups such as acetyl group and benzoyl group; carbonyloxy groups such as acetoxy group and benzoyloxy group; methoxycarbonyl group and ethoxycarbonyl group , Alkoxycarbonyl groups such as phenoxycarbonyl group; sulfinyl groups such as methylsulfinyl group and phenylsulfinyl group; trimethylsilyl group, triisopropylsilyl group, dimethyl-tert-butylsilyl group, trimethoxy Silyl groups such as ryl group and triphenylsilyl group; phenyl group, 2,6-xylyl group, mesityl group, duryl group, biphenyl group, terphenyl group which may be substituted with halogen atom, alkyl group, alkoxy group or the like Aryl groups such as naphthyl group, anthryl group, pyrenyl group, toluyl group, anisyl group, fluorophenyl group, diphenylaminophenyl group, dimethylaminophenyl group, diethylaminophenyl group, phenanthrenyl group; oligoaryl group; thienyl group, furyl group , Silacyclopentadienyl group, oxazolyl group, oxadiazolyl group, thiazolyl group, thiadiazolyl group, acridinyl group, quinolyl group, quinoxaloyl group, phenanthrolyl group, benzothienyl group, benzothiazolyl group, indolyl group, carbazolyl group, pyridyl group , Pyrrolyl group, benzoxazolyl group, pyrimidyl group, imidazolyl group, etc .; oligo heterocyclic group; carboxyl group; carboxylate ester; epoxy group; isocyano group; cyanate group; isocyanate group; thiocyanate group; Carbamoyl group; N, N-dicarbcarbamoyl group such as N, N-dimethylcarbamoyl group, N, N-diethylcarbamoyl group; formyl group; nitroso group; formyloxy group; stannyl group; phosphino group; silyloxy group; Oxy group; alkylsulfonyloxy group; arylthio group; arylalkyl group; arylalkenyl group; arylalkynyl group; arylalkoxy group; arylalkylthio group;

これらの中でも、X、X、X、X及びRの1価の置換基として好ましくは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のハロゲン原子;塩化メチル基、臭化メチル基、ヨウ化メチル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基等のハロアルキル基;カルボキシル基、ヒドロキシル基、チオール基、エポキシ基、イソシアネート基、アミノ基、アゾ基、アシル基、アリル基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、ホルミル基、シアノ基、シリル基、スタニル基、ボリル基、ホスフィノ基、シリルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基等の反応性基;炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基又は該反応性基で置換された炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基;炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基又は該反応性基で置換された炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基;アリール基又は該反応性基で置換されたアリール基;オリゴアリール基又は該反応性基で置換されたオリゴアリール基;1価の複素環基又は該反応性基で置換された1価の複素環基;1価のオリゴ複素環基又は該反応性基で置換された1価のオリゴ複素環基;アルキルチオ基;アリールオキシ基;アリールチオ基;アリールアルキル基;アリールアルコキシ基;アリールアルキルチオ基;アルケニル基又は該反応性基で置換されたアルケニル基;アルキニル基又は該反応性基で置換されたアルキニル基が好ましい。より好ましくは、水素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ボリル基、アルキニル基、アルケニル基、ホルミル基、スタニル基、ホスフィノ基、該反応性基で置換されたアリール基、該反応性基で置換されたオリゴアリール基、該反応性基で置換された1価の複素環基、該反応性基で置換された1価のオリゴ複素環基、アルケニル基又は該反応性基で置換されたアルケニル基、アルキニル基又は該反応性基で置換されたアルキニル基である。
本発明のホウ素含有化合物が上記式(1)において、X及び/又はXが1価の置換基である場合、環構造に対するX及び/又はXの結合位置や結合する数は、特に制限されないが、X、Xの数は、それぞれ1〜5であることが好ましい。より好ましくは、1〜4である。
また、TとUとを繋ぐ連結部分が環構造を有し、X及び/又はXが当該環構造に結合する1価の置換基である場合、環構造に対するX及び/又はXの結合位置や結合する数は、特に制限されないが、X、Xの数は、それぞれ1〜5であることが好ましい。より好ましくは、1〜4である。
Among these, as a monovalent substituent of X 1 , X 2 , X 3 , X 4 and R, a halogen atom of a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom; a methyl chloride group or a methyl bromide group Haloalkyl groups such as methyl iodide group, fluoromethyl group, difluoromethyl group, trifluoromethyl group; carboxyl group, hydroxyl group, thiol group, epoxy group, isocyanate group, amino group, azo group, acyl group, allyl group, Reactive groups such as nitro group, alkoxycarbonyl group, formyl group, cyano group, silyl group, stannyl group, boryl group, phosphino group, silyloxy group, arylsulfonyloxy group, alkylsulfonyloxy group; A linear or branched chain having 1 to 4 carbon atoms substituted with a linear or branched alkyl group or the reactive group An alkyl group; a linear or branched alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms or a linear or branched alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms substituted by the reactive group; an aryl group or the reactive group An aryl group substituted with an oligoaryl group or an oligoaryl group substituted with the reactive group; a monovalent heterocyclic group or a monovalent heterocyclic group substituted with the reactive group; A monovalent oligoheterocyclic group substituted with a cyclic group or the reactive group; an alkylthio group; an aryloxy group; an arylthio group; an arylalkyl group; an arylalkoxy group; an arylalkylthio group; an alkenyl group or a substituted group with the reactive group An alkynyl group or an alkynyl group substituted with the reactive group is preferred. More preferably, a hydrogen atom, bromine atom, iodine atom, boryl group, alkynyl group, alkenyl group, formyl group, stannyl group, phosphino group, aryl group substituted with the reactive group, substituted with the reactive group Oligoaryl group, monovalent heterocyclic group substituted with the reactive group, monovalent oligo heterocyclic group substituted with the reactive group, alkenyl group, or alkenyl group substituted with the reactive group, alkynyl Or an alkynyl group substituted with the reactive group.
When the boron-containing compound of the present invention is the above formula (1) and X 1 and / or X 2 is a monovalent substituent, the bonding position and the number of X 1 and / or X 2 with respect to the ring structure are as follows: Although not particularly limited, the number of X 1 and X 2 is preferably 1 to 5, respectively. More preferably, it is 1-4.
The connecting portion connecting the T and U has a ring structure, when X 3 and / or X 4 is a monovalent substituent bonded to the ring structure, X 3 and / or X 4 with respect to the ring structure The bonding position and the number of bonds are not particularly limited, but the number of X 3 and X 4 is preferably 1 to 5, respectively. More preferably, it is 1-4.

上記式(1)においては、X〜Xのいずれか1つが1価の置換基であり、残り3つが水素原子であるもの、X及びXが1価の置換基であり、X及びXが水素原子であるもの、X及びXが1価の置換基であり、X及びXが水素原子であるもの、X〜Xの全てが水素原子であるもの、X〜Xの全てが1価の置換基であるもののいずれかが好ましい。より好ましくは、X及びXが1価の置換基であり、X及びXが水素原子であるもの、X〜Xの全てが水素原子であるもの、X〜Xの全てが1価の置換基であるものである。 In the above formula (1), any one of X 1 to X 4 is a monovalent substituent, the remaining three are hydrogen atoms, X 1 and X 2 are monovalent substituents, 3 and X 4 are hydrogen atoms, X 2 and X 4 are monovalent substituents, X 1 and X 3 are hydrogen atoms, and X 1 to X 4 are all hydrogen atoms , X 1 to X 4 are all preferably monovalent substituents. More preferably, X 1 and X 2 are monovalent substituents, X 3 and X 4 are hydrogen atoms, X 1 to X 4 are all hydrogen atoms, X 1 to X 4 All are monovalent substituents.

また、本発明においては、上記式(1)におけるX、X、X、X及びRのうち少なくとも1つが、反応性基を有する置換基であることもまた本発明の好適な実施形態の1つである。該X、X、X、X及びRが、上述したもののうち、反応性基を有する置換基である場合には、そのような置換基としては、ハロゲン原子、カルボキシル基、ヒドロキシル基、チオール基、エポキシ基、イソシアネート基、アミノ基、アゾ基、アシル基、アリル基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、ホルミル基、シアノ基、シリル基、スタニル基、ボリル基、ホスフィノ基、シリルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、アルキルスルホニルオキシ基等の反応性基;該反応性基で置換された炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐鎖状アルキル基;該反応性基で置換された炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐鎖状アルコキシ基;該反応性基で置換されたアリール基;該反応性基で置換されたオリゴアリール基;該反応性基で置換された1価の複素環基;該反応性基で置換された1価のオリゴ複素環基;アルケニル基又は該反応性基で置換されたアルケニル基;アルキニル基又は該反応性基で置換されたアルキニル基が好ましい。より好ましくは、臭素原子、ヨウ素原子、ボリル基、ホルミル基、スタニル基、ホスフィノ基、該反応性基で置換されたアリール基、該反応性基で置換されたオリゴアリール基、該反応性基で置換された1価の複素環基、該反応性基で置換された1価のオリゴ複素環基、アルケニル基又は該反応性基で置換されたアルケニル基、アルキニル基又は該反応性基で置換されたアルキニル基である。更に好ましくは、臭素原子、ボリル基、ホルミル基、スタニル基、ホスフィノ基、該反応性基で置換されたアリール基、該反応性基で置換されたオリゴアリール基、該反応性基で置換された1価の複素環基、該反応性基で置換された1価のオリゴ複素環基、アルケニル基又は該反応性基で置換されたアルケニル基、アルキニル基又は該反応性基で置換されたアルキニル基である。 In the present invention, it is also preferable that at least one of X 1 , X 2 , X 3 , X 4 and R in the above formula (1) is a substituent having a reactive group. One of the forms. In the case where X 1 , X 2 , X 3 , X 4 and R are substituents having a reactive group among those described above, examples of such substituents include a halogen atom, a carboxyl group, and a hydroxyl group. Thiol group, epoxy group, isocyanate group, amino group, azo group, acyl group, allyl group, nitro group, alkoxycarbonyl group, formyl group, cyano group, silyl group, stannyl group, boryl group, phosphino group, silyloxy group, A reactive group such as an arylsulfonyloxy group or an alkylsulfonyloxy group; a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms substituted with the reactive group; a carbon number of 1 substituted with the reactive group -8 linear or branched alkoxy groups; aryl groups substituted with the reactive groups; oligoaryl groups substituted with the reactive groups; substituted with the reactive groups A monovalent heterocyclic group substituted with the reactive group; an alkenyl group substituted with the alkenyl group or the reactive group; an alkynyl group substituted with the reactive group; Alkynyl groups are preferred. More preferably, a bromine atom, an iodine atom, a boryl group, a formyl group, a stannyl group, a phosphino group, an aryl group substituted with the reactive group, an oligoaryl group substituted with the reactive group, or the reactive group Substituted with a substituted monovalent heterocyclic group, monovalent oligoheterocyclic group substituted with the reactive group, alkenyl group or alkenyl group substituted with the reactive group, alkynyl group or reactive group An alkynyl group. More preferably, a bromine atom, a boryl group, a formyl group, a stannyl group, a phosphino group, an aryl group substituted with the reactive group, an oligoaryl group substituted with the reactive group, or a substituted with the reactive group A monovalent heterocyclic group, a monovalent oligoheterocyclic group substituted with the reactive group, an alkenyl group, an alkenyl group substituted with the reactive group, an alkynyl group, or an alkynyl group substituted with the reactive group It is.

上記X、X、X、X及びRのうち少なくとも1つが反応性基を有する置換基である場合には、(I)X、X、X、X及びRのうち少なくとも1つを単独で重合することができる反応性基を有する置換基とするか、(II)X、X、X、X及びRのうち2つを反応性基であって、それらの反応性基どおしが互いに反応し得るものとし、1種のホウ素含有化合物が単独で重縮合し得る反応性基の組み合わせとなるようにするか、(III)式(1)で表されるホウ素含有化合物を2種以上含み、これらのホウ素含有化合物が共重合し得るような反応性基の組み合わせを有するものとなるようにするか、又は、(IV)式(1)で表されるホウ素含有化合物を1種又は2種以上と反応性基を少なくとも1つ有する他の化合物とが共重合し得るような反応性基の組み合わせを有するものとなるようにすることにより、重合体の原料として好適に用いることができる。
このようなホウ素含有化合物から得られた重合体は、塗布プロセスに適した高分子n型有機半導体として好適に用いることができる。
When at least one of the above X 1 , X 2 , X 3 , X 4 and R is a substituent having a reactive group, (I) among X 1 , X 2 , X 3 , X 4 and R At least one is a substituent having a reactive group capable of polymerizing alone, or (II) two of X 1 , X 2 , X 3 , X 4 and R are reactive groups, These reactive groups are supposed to be able to react with each other, and one type of boron-containing compound is made to be a combination of reactive groups capable of polycondensation alone, or (III) represented by the formula (1) Or a combination of reactive groups such that these boron-containing compounds can be copolymerized, or (IV) represented by formula (1) One or more boron-containing compounds and at least one reactive group By the other compounds are made to be those having a combination of reactive groups such as copolymerizable, it can be suitably used as a raw material of the polymer.
A polymer obtained from such a boron-containing compound can be suitably used as a polymer n-type organic semiconductor suitable for a coating process.

上記式(1)において、点線の円弧と、ホウ素原子を含む複素環構造の骨格部分の一部とによって形成される環構造は、環状構造であれば特に制限されないが、式(1)においてXが結合している環、Xが結合している環としては、例えば、ベンゼン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、チアゾール環、オキサゾール環、ナフタレン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピラジン環、ピリミジン環、インドール環、イソインドール環、キノリン環、イソキノリン環、フェナントリジン環が挙げられ、これらはそれぞれ、下記式(5−1)〜(5−21)で表される。これらの中でも、ベンゼン環、ナフタレン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピリジン環、キノリン環が好ましい。 In the above formula (1), the ring structure formed by the dotted arc and a part of the skeleton part of the heterocyclic structure containing a boron atom is not particularly limited as long as it is a cyclic structure. Examples of the ring to which 1 is bonded and the ring to which X 2 is bonded include, for example, a benzene ring, a thiophene ring, a benzothiophene ring, a thiazole ring, an oxazole ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a tetracene ring, a pentacene ring, and a pyrrole. Ring, imidazole ring, pyrazole ring, pyridine ring, pyridazine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, indole ring, isoindole ring, quinoline ring, isoquinoline ring, and phenanthridine ring, each of which is represented by the following formula (5- 1) to (5-21). Among these, a benzene ring, a naphthalene ring, a thiophene ring, a benzothiophene ring, a pyridine ring, and a quinoline ring are preferable.

Figure 2013194039
Figure 2013194039

本発明のホウ素含有化合物の好ましい構造としては、例えば、以下の(6−1)〜(6−17)のようなものがある。 Examples of the preferred structure of the boron-containing compound of the present invention include the following (6-1) to (6-17).

Figure 2013194039
Figure 2013194039

Figure 2013194039
Figure 2013194039

本発明のホウ素含有化合物は、LUMOのエネルギー準位が低いために、n型半導体の材料や有機EL素子の材料として好適に用いることができるものであるが、そのような用途として用いられるホウ素含有化合物のLUMOのエネルギー準位としては、例えば、3.0eV〜5.2eVであることが好ましい。そのような範囲であると、n型半導体の材料や有機EL素子の材料として用いた場合に、充分に性能を発揮することができる。LUMOのエネルギー準位としてより好ましくは、3.2eV〜5.1eVであり、更に好ましくは、3.4eV〜5.0eVである。特に好ましくは、3.6eV〜5.0eVである。
なお、LUMOのエネルギー準位は、以下のようにして求めることができる。
<LUMOのエネルギー準位>
pドープシリコン基板(フルウチ化学社製)を25mm角に切断し、アセトン中、及び、イソプロピルアルコール中でそれぞれ10分間超音波洗浄した後、UVオゾン処理を20分間施す。その後、この基板をアルゴン雰囲気のグローブボックスに連結された真空蒸着装置(アルバック社製)の基板ホルダーに固定する。測定する試料を石英製のルツボに入れ、約1×10−3Paまで減圧し、膜厚10nmになるように蒸着し、測定サンプルとする。作成した測定サンプルについて、紫外光電子分光装置(コベルコ科研社製)を用いて、イオン化ポテンシャルを測定し、測定値を試料の最高被占軌道(HOMO)のエネルギー準位とする。
同時に、上記同様に作成した別の試料薄膜について、紫外可視分光光度計(製品名「Agilent 8453」、アジレント・テクノロジー社製)を用いて、吸収スペクトルを測定する。得られたスペクトルから吸収ピークの長波長側吸収端λ(単位:nm)を読み取り、下記数式(1)により、HOMO−LUMOギャップ(B.G.)を求める。
Since the boron-containing compound of the present invention has a low LUMO energy level, it can be suitably used as an n-type semiconductor material or an organic EL device material. The LUMO energy level of the compound is preferably, for example, 3.0 eV to 5.2 eV. In such a range, when used as an n-type semiconductor material or an organic EL element material, the performance can be sufficiently exhibited. The energy level of LUMO is more preferably 3.2 eV to 5.1 eV, and still more preferably 3.4 eV to 5.0 eV. Particularly preferably, it is 3.6 eV to 5.0 eV.
The LUMO energy level can be obtained as follows.
<LUMO energy levels>
A p-doped silicon substrate (manufactured by Furuuchi Chemical Co., Ltd.) is cut into 25 mm square, and ultrasonically washed in acetone and isopropyl alcohol for 10 minutes, respectively, and then subjected to UV ozone treatment for 20 minutes. Then, this board | substrate is fixed to the board | substrate holder of the vacuum evaporation apparatus (made by ULVAC) connected with the glove box of argon atmosphere. A sample to be measured is put in a quartz crucible, and the pressure is reduced to about 1 × 10 −3 Pa. For the created measurement sample, an ionization potential is measured using an ultraviolet photoelectron spectrometer (manufactured by Kobelco Kaken Co., Ltd.), and the measured value is set as the energy level of the highest occupied orbit (HOMO) of the sample.
At the same time, the absorption spectrum of another sample thin film prepared in the same manner as described above is measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer (product name “Agilent 8453”, manufactured by Agilent Technologies). A long wavelength side absorption edge λ (unit: nm) of an absorption peak is read from the obtained spectrum, and a HOMO-LUMO gap (B.G.) is obtained by the following formula (1).

Figure 2013194039
Figure 2013194039

更に、上記のように複合電子分光分析装置を用いて求めたHOMOのエネルギー準位と、上記数式(1)から求めたHOMO−LUMOギャップ(B.G.)とから、下記数式(2)により、LUMOのエネルギー準位を求める。 Furthermore, from the HOMO energy level obtained using the composite electron spectrometer as described above and the HOMO-LUMO gap (BG) obtained from the above equation (1), the following equation (2) is obtained. Obtain the LUMO energy level.

Figure 2013194039
Figure 2013194039

本発明のホウ素含有化合物は、上記式(1)で表される構造を有するものであって、発光量子収率が、20〜100%であることもまた本発明の好適な実施形態の1つである。ホウ素含有化合物の発光量子収率がそのような範囲のものであると、有機EL素子やHOILED素子等における発光層として用いた場合に、充分に安定した発光を得ることが可能となる。発光量子収率としてより好ましくは、30〜100%であり、更に好ましくは、40〜100%である。
発光量子収率は、以下のようにして求めることができる。
<発光量子収率>
ホウ素含有化合物について、濃度の異なる数種類のジクロロメタン溶液を調製し、紫外可視分光光度計(製品名「Agilent 8453」、アジレント・テクノロジー社製)を用いて、各溶液の吸光度を測定する。また、各溶液の蛍光スペクトルを下記方法により測定し、蛍光強度(波数積分値)を求める。得られた吸光度及び蛍光強度から、横軸が吸光度、縦軸が蛍光強度のグラフを作成する。また、標準物質として、キニーネ硫酸塩の0.1M硫酸溶液について、同様に測定を行い、それぞれのグラフを同様に作成する。ホウ素含有化合物についてのグラフ(正の相関を有する直線となる)の傾きをG、キニーネ硫酸塩についてのグラフの傾きをG、ジクロロメタンの屈折率をn、0.1M硫酸の屈折率をn、キニーネ硫酸塩(文献値)をYとして、ホウ素含有化合物の発光量子収率Yを下記数式(3)により求める。なお、n、n、Yについては、文献値として、n=1.4242、n=1.333、Y=0.54の各値を用いる。
One of the preferred embodiments of the present invention is that the boron-containing compound of the present invention has a structure represented by the above formula (1), and the emission quantum yield is 20 to 100%. It is. When the emission quantum yield of the boron-containing compound is in such a range, sufficiently stable light emission can be obtained when used as a light-emitting layer in an organic EL device, a HOILED device, or the like. More preferably, it is 30 to 100% as an emission quantum yield, More preferably, it is 40 to 100%.
The emission quantum yield can be determined as follows.
<Luminescent quantum yield>
For the boron-containing compound, several types of dichloromethane solutions having different concentrations are prepared, and the absorbance of each solution is measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer (product name “Agilent 8453”, manufactured by Agilent Technologies). Further, the fluorescence spectrum of each solution is measured by the following method to determine the fluorescence intensity (wave number integral value). From the obtained absorbance and fluorescence intensity, a graph is prepared in which the horizontal axis represents absorbance and the vertical axis represents fluorescence intensity. Further, as a standard substance, quinine sulfate 0.1 M sulfuric acid solution is measured in the same manner, and respective graphs are similarly prepared. Inclination G S graphs for boron-containing compound (a straight line with a positive correlation), the slope of the graph for quinine sulfate G R, the n S refractive index of dichloromethane, the refractive index of 0.1M sulfuric acid The emission quantum yield Y S of the boron-containing compound is determined by the following mathematical formula (3), where n R and quinine sulfate (document values) are Y R. For n S , n R , and Y R , values of n S = 1.4242, n R = 1.333, and Y R = 0.54 are used as literature values.

Figure 2013194039
Figure 2013194039

<蛍光スペクトル>
ホウ素含有化合物のジクロロメタン希薄溶液を調製し、蛍光分光光度計(製品名「FP−777」、日本分光社製)を用いて、以下の測定条件により蛍光スペクトルを測定する。測定条件
測定温度:常温
励起光の波長:320nm又は370nm(ただし、サンプルの吸収スペクトルの吸収ピーク位置によって適切な波長を選択するものとする。)
測定波長の範囲:330〜600nm
<Fluorescence spectrum>
A dilute dichloromethane solution of a boron-containing compound is prepared, and a fluorescence spectrum is measured using a fluorescence spectrophotometer (product name “FP-777”, manufactured by JASCO Corporation) under the following measurement conditions. Measurement conditions Measurement temperature: Wavelength of room temperature excitation light: 320 nm or 370 nm (however, an appropriate wavelength is selected according to the absorption peak position of the absorption spectrum of the sample)
Measurement wavelength range: 330 to 600 nm

上記式(1)で表される構造を有するホウ素含有化合物のうち、発光量子収率が、20%以上を満たすためには、分子間でのπ−πスタッキング相互作用を防ぐような構造が望ましい。つまり、ホウ素上を嵩高くすることで分子同士の重なり合いが軽減され、発光量子収率が20%以上の値が得られることになる。 Among the boron-containing compounds having the structure represented by the above formula (1), in order to satisfy the emission quantum yield of 20% or more, a structure that prevents π-π stacking interaction between molecules is desirable. . That is, by making the boron bulky, the overlap between molecules is reduced, and a light emission quantum yield of 20% or more can be obtained.

本発明はまた、下記式(1); The present invention also provides the following formula (1);

Figure 2013194039
Figure 2013194039

(式中、点線の円弧は、ホウ素原子を含む複素環構造の骨格部分の一部と共に環構造が形成されていることを表す。ホウ素原子を含む複素環構造中の点線部分は、少なくとも1対の原子が二重結合で結ばれることを表し、該二重結合が、点線の円弧部分を形成する環構造と共役していてもよい。X及びXは、同一又は異なって、水素原子又は環構造の置換基となる1価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造にそれぞれ複数個結合していてもよい。Uからホウ素原子への矢印は、U原子がホウ素原子へ配位していることを表す。TとUとを繋ぐ実線の円弧は、TとUとが少なくとも1つの原子を有する連結部分を介して結合していることを表し、該連結部分が環構造を有していてもよく、該連結部分の一部又は全部とUとが1つ又は複数の環からなる環構造を形成していてもよい。Tは、硫黄原子、酸素原子のいずれかを表し、Uは、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、リン原子のいずれかを表す。X及びXは、同一又は異なって、水素原子又は1価の置換基を表し、TとUとを繋ぐ実線の円弧で表される連結部分にそれぞれ複数個結合していてもよい。Rは、同一又は異なって、酸素原子又は1価の置換基を表す。pは、Rの数を表し、0〜3の数を表す。)で表されるホウ素含有化合物の製造方法であって、
該製造方法は、下記式(2);
(In the formula, a dotted arc represents that a ring structure is formed together with a part of a skeleton part of a heterocyclic structure containing a boron atom. At least one pair of dotted parts in a heterocyclic structure containing a boron atom is present. And X 1 and X 2 may be the same or different and represent a hydrogen atom, which may be conjugated with a ring structure that forms a dotted arc portion. Alternatively, it represents a monovalent substituent serving as a substituent of the ring structure, and a plurality of each may be bonded to a ring structure forming a dotted arc part.The arrow from U to a boron atom indicates that the U atom is a boron atom The solid arc connecting T and U indicates that T and U are connected via a connecting portion having at least one atom, and the connecting portion is a ring. It may have a structure, and a part or all of the connecting portion and U are A ring structure composed of one or a plurality of rings may be formed, T represents any of a sulfur atom and an oxygen atom, and U represents any of a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, and a phosphorus atom. X 3 and X 4 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent substituent, and a plurality of X 3 and X 4 may be bonded to a connecting portion represented by a solid arc connecting T and U. R is the same or different and represents an oxygen atom or a monovalent substituent, p represents the number of R, and represents a number of 0 to 3). ,
The production method comprises the following formula (2):

Figure 2013194039
Figure 2013194039

(式中、点線の円弧は、ホウ素原子を含む複素環構造の骨格部分の一部と共に環構造が形成されていることを表す。ホウ素原子を含む複素環構造中の点線部分は、少なくとも1対の原子が二重結合で結ばれることを表し、該二重結合が、点線の円弧部分を形成する環構造と共役していてもよい。X及びXは、同一又は異なって、水素原子、又は環構造の置換基となる1価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造にそれぞれ複数個結合していてもよい。Qは、式(3)で表される化合物との反応で脱離する1価の基を表す。)で表される化合物と、下記式(3); (In the formula, a dotted arc represents that a ring structure is formed together with a part of a skeleton part of a heterocyclic structure containing a boron atom. At least one pair of dotted parts in a heterocyclic structure containing a boron atom is present. And X 1 and X 2 may be the same or different and represent a hydrogen atom, which may be conjugated with a ring structure that forms a dotted arc portion. Or a monovalent substituent as a substituent of the ring structure, and a plurality of each may be bonded to the ring structure forming the dotted arc part, Q is a compound represented by the formula (3) And a compound represented by the following formula (3):

Figure 2013194039
Figure 2013194039

(式中、Xは、水素原子又は金属原子を表す。TとUとを繋ぐ実線の円弧は、TとUとが少なくとも1つの原子を有する連結部分を介して結合していることを表し、該連結部分が環構造を有していてもよく、該連結部分の一部又は全部とUとが1つ又は複数の環からなる環構造を形成していてもよい。Tは、硫黄原子又は酸素原子を表し、Uは、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、リン原子のいずれかを表す。X及びXは、同一又は異なって、水素原子又は1価の置換基を表し、TとUとを繋ぐ実線の円弧で表される連結部分にそれぞれ複数個結合していてもよい。Rは、同一又は異なって、酸素原子又は1価の置換基を表す。pは、Rの数を表し、0〜3の数を表す。)で表される化合物とを反応させる工程を必須とすることを特徴とするホウ素含有化合物の製造方法でもある。 (In the formula, X represents a hydrogen atom or a metal atom. A solid line arc connecting T and U represents that T and U are bonded via a connecting portion having at least one atom; The linking part may have a ring structure, and a part or all of the linking part and U may form a ring structure composed of one or more rings, and T is a sulfur atom or Represents an oxygen atom, U represents a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom or a phosphorus atom, X 3 and X 4 are the same or different and represent a hydrogen atom or a monovalent substituent; A plurality of connecting portions each represented by a solid arc connecting U may be bonded to each other, R may be the same or different and each represents an oxygen atom or a monovalent substituent, and p represents the number of Rs. And represents a number of 0 to 3)), and a step of reacting with the compound represented by It is also a method of manufacturing that the boron-containing compound.

本発明のホウ素含有化合物の製造方法は、上記式(2)で表される化合物と上記式(3)で表される化合物とを反応させる工程を含むものである限り、その他の工程を含むものであってもよい。また、上記式(2)で表される化合物、上記式(3)で表される化合物とも、それぞれ1種の化合物を用いてもよく、2種以上の化合物を用いてもよい。
上記式(2)で表される化合物は、後述する合成例に記載の方法と同様の方法により製造することができる。
The method for producing a boron-containing compound of the present invention includes other steps as long as it includes a step of reacting the compound represented by the above formula (2) with the compound represented by the above formula (3). May be. Further, each of the compound represented by the above formula (2) and the compound represented by the above formula (3) may be a single compound or two or more compounds.
The compound represented by the above formula (2) can be produced by a method similar to the method described in Synthesis Examples described later.

上記式(2)における点線の円弧は、化合物が構造中に少なくとも2つの環構造を有していることを意味する。上記式(2)におけるX、X及び環構造の具体例及び好ましいものは、上記式(1)におけるX、X及び環構造と同様である。
上記式(2)におけるQは、式(3)で表される化合物との反応で脱離する1価の基である。このような1価の基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アルコシキ基等が挙げられる。Qとしては、これらの中でも、ハロゲン原子が好ましい。より好ましくは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子である。
The dotted arc in the above formula (2) means that the compound has at least two ring structures in the structure. The formula (2) X 1, X 2 and specific examples and preferred ones of the ring structure in is the same as X 1, X 2 and ring structures in the above formula (1).
Q in the above formula (2) is a monovalent group that is eliminated by the reaction with the compound represented by the formula (3). Examples of such a monovalent group include a halogen atom, a hydroxyl group, and an alkoxy group. Among these, Q is preferably a halogen atom. More preferably, they are a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom.

上記式(3)におけるTとUとを繋ぐ実線の円弧で表されるTとUとをつなぐ連結部分の構造、連結部分又は該連結部分とUとが1つ又は複数の環からなる環構造を形成する場合の環構造の具体例及び好ましいものは、上記式(1)におけるものと同様である。また、上記式(3)におけるT、U、X、X、R及びpの具体例及び好ましいものも上記式(1)におけるものと同様である。
上記式(3)におけるXは、式(2)で表される化合物との反応で脱離する脱離基であり、水素原子又は金属原子を表す。金属原子としては、リチウム、アルミニウム、亜鉛等が挙げられる。Xとしては、これらの中でも、水素原子が好ましい。
The structure of the connecting portion connecting T and U represented by the solid arc connecting T and U in the above formula (3), the connecting portion or the ring structure in which the connecting portion and U are one or more rings Specific examples and preferred examples of the ring structure in the case of forming are the same as those in the above formula (1). Specific examples and preferred examples of T, U, X 3 , X 4 , R and p in the above formula (3) are the same as those in the above formula (1).
X in the formula (3) is a leaving group that is eliminated by the reaction with the compound represented by the formula (2), and represents a hydrogen atom or a metal atom. Examples of the metal atom include lithium, aluminum, and zinc. Among these, X is preferably a hydrogen atom.

上記式(2)で表される化合物と上記式(3)で表される化合物とを反応させる場合、式(2)で表される化合物1モルに対して、式(3)で表される化合物を1モル〜5モル用いることが好ましい。より好ましくは、1モル〜3モルであり、工業的な面から考えても、特に1モル〜1.5モルを用いることが好ましい。 When the compound represented by the formula (2) and the compound represented by the formula (3) are reacted, the compound represented by the formula (3) is represented with respect to 1 mol of the compound represented by the formula (2). It is preferable to use 1 mol to 5 mol of the compound. More preferably, it is 1 mol-3 mol, and even if it considers from an industrial surface, it is preferable to use especially 1 mol-1.5 mol.

上記式(2)で表される化合物と上記式(3)で表される化合物とを反応させる工程に用いる溶媒としては、当該反応が進行するものである限り特に制限されず、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブチルアルコール、イソペンチルアルコール等のアルコール類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル等のエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類;エチレングリコールモノメチルエーテル(メチルセロソルブ)、エチレングリコールモノエチルエーテル(セロソルブ)、エチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(セロソルブアセテート)等のグリコールエーテル(セロソルブ)類;ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタン、1,1,1−トリクロロエタン、1,1,2,2−テトラクロロエタン、1,2−ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素類;シクロヘキサン等の脂環式炭化水素類;n−ヘキサン等の脂肪族炭化水素類;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類;クロロベンゼン、1,2−ジクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素類等の1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でも、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化脂肪族炭化水素類、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素類が好ましい。溶媒は、1種又は2種以上を用いることができる。 The solvent used in the step of reacting the compound represented by the above formula (2) and the compound represented by the above formula (3) is not particularly limited as long as the reaction proceeds, and methanol, ethanol, Alcohols such as isopropyl alcohol, 1-butanol, 2-butanol, isobutyl alcohol, isopentyl alcohol; esters such as methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, pentyl acetate, isopentyl acetate; Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl butyl ketone, methyl isobutyl ketone; ethylene glycol monomethyl ether (methyl cellosolve), ethylene glycol monoethyl ether (cellosolve), ethylene glycol monobutyl ether (butyl cellosol) ), Glycol ethers (cellosolves) such as ethylene glycol monoethyl ether acetate (cellosolve acetate); dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,1-trichloroethane, 1,1,2,2 -Halogenated aliphatic hydrocarbons such as tetrachloroethane, 1,2-dichloroethylene, trichloroethylene, tetrachloroethylene; alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane; aliphatic hydrocarbons such as n-hexane; benzene, toluene, xylene, One kind or two or more kinds of aromatic hydrocarbons such as mesitylene; halogenated aromatic hydrocarbons such as chlorobenzene and 1,2-dichlorobenzene can be used. Among these, halogenated aliphatic hydrocarbons such as dichloromethane and 1,2-dichloroethane, and aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene are preferable. 1 type (s) or 2 or more types can be used for a solvent.

上記式(2)で表される化合物と上記式(3)で表される化合物とを反応させる工程においては、反応促進剤を用いてもよい。反応促進剤としては、エチルジイソプロピルアミン(DIPEA)、ピリジン、トリエチルアミン、DBU等のアミン系化合物が挙げられる。これらの反応促進剤は1種を用いてもよく、2種以上を用いてもよい。 In the step of reacting the compound represented by the formula (2) with the compound represented by the formula (3), a reaction accelerator may be used. Examples of the reaction accelerator include amine compounds such as ethyldiisopropylamine (DIPEA), pyridine, triethylamine, and DBU. These reaction accelerators may be used alone or in combination of two or more.

上記反応促進剤を用いる場合、反応促進剤の使用量としては、上記式(2)で表される化合物1モルに対して、1モル〜10モルであることが好ましい。更に好ましくは1モル〜5モルであり、特に好ましくは、1モル〜3モルである。 When using the said reaction accelerator, it is preferable that it is 1 mol-10 mol as a usage-amount of a reaction accelerator with respect to 1 mol of compounds represented by the said Formula (2). More preferably, it is 1 mol-5 mol, Most preferably, it is 1 mol-3 mol.

上記式(2)で表される化合物と上記式(3)で表される化合物とを反応させる工程は、不活性ガス雰囲気下で行われることが好ましい。不活性ガスとしては、特に制限されず、窒素、アルゴン、ヘリウム等のいずれを用いてもよいが、窒素、アルゴンが好ましい。不活性ガスは、1種又は2種以上を用いることができる。 The step of reacting the compound represented by the formula (2) with the compound represented by the formula (3) is preferably performed in an inert gas atmosphere. The inert gas is not particularly limited, and any of nitrogen, argon, helium and the like may be used, but nitrogen and argon are preferable. 1 type (s) or 2 or more types can be used for an inert gas.

上記式(2)で表される化合物と上記式(3)で表される化合物とを反応させる工程の反応温度は、−78℃〜100℃であることが好ましい。より好ましくは、−30℃〜80℃であり、特に好ましくは溶媒にもよるが、0℃〜50℃である。
反応圧力は、加圧、常圧、減圧のいずれであってもよいが、常圧であることが好ましい。また、反応時間は、10分間から48時間であることが好ましい。より好ましくは、30分間〜24時間であり、特に好ましくは、工業的、実用的な側面からみても1時間から12時間である。
The reaction temperature in the step of reacting the compound represented by the formula (2) with the compound represented by the formula (3) is preferably −78 ° C. to 100 ° C. More preferably, it is −30 ° C. to 80 ° C., and particularly preferably 0 ° C. to 50 ° C., although it depends on the solvent.
The reaction pressure may be any of pressurization, normal pressure, and reduced pressure, but is preferably normal pressure. The reaction time is preferably 10 minutes to 48 hours. More preferably, it is 30 minutes to 24 hours, and particularly preferably 1 hour to 12 hours from the viewpoint of industrial and practical use.

本発明のホウ素含有化合物の製造方法は、上記式(2)で表される化合物と上記式(3)で表される化合物とを反応させる工程の後に、得られた上記式(1)で表されるホウ素含有化合物を精製する工程を含んでいてもよい。精製方法は特に制限されず、抽出、濾過、カラムクロマトグラフィー、再結晶、昇華等の方法の中から適した方法を適宜選択して用いることができる。また、これらの精製方法のいずれか1つを用いてもよく、2つ以上を用いてもよい。 The method for producing a boron-containing compound of the present invention is represented by the formula (1) obtained after the step of reacting the compound represented by the formula (2) with the compound represented by the formula (3). A step of purifying the boron-containing compound to be produced may be included. The purification method is not particularly limited, and a suitable method can be appropriately selected from methods such as extraction, filtration, column chromatography, recrystallization, and sublimation. Moreover, any one of these purification methods may be used, and two or more may be used.

本発明のホウ素含有化合物は、n型半導体や有機EL素子の材料として好適に用いることができるものである。有機EL素子は、陽極、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、陰極を順に積層させた構造のもの、又は、更にホール注入層、電子注入層を有する構造のもの等がある。これらの素子においては、陰極から注入された電子が電子輸送層を通過して発光層に到達することになるが、エネルギー効率の点から、発光層や電子輸送層の材料の最低空軌道(LUMO)のエネルギー準位は、電子注入層の材料の有するLUMOのエネルギー準位及び陰極の価電子帯との間でエネルギーギャップが小さいことが好ましい。陰極としては、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム等の金属やこれらの合金等が用いられるが、これらのうち価電子帯のエネルギーが高いものは、酸化されやすい性質を有するため、エネルギーの低いものを用いることが好ましい。最低空軌道(LUMO)のエネルギー準位の低いホウ素含有化合物を用いることで、陰極として価電子帯のエネルギーが低く、酸化されにくい物質を陰極に用いることが可能となるため、陰極の選択の自由度を広げることができる。
したがって、このような点から、本発明のホウ素含有化合物は、n型半導体や有機EL素子の材料として好適に用いることができるものである。このように、本発明のホウ素含有化合物が発光デバイス形成に用いられることもまた、本発明の1つである。このような、本発明のホウ素含有化合物を用いて形成される発光デバイスもまた、本発明の1つである。
更に本発明のホウ素含有化合物のうち、発光量子収率が20〜100%であるものは、その発光量子収率の高さから、安定した発光を得ることができるため、発光デバイスの中でも特に、有機EL素子やHOILED素子の発光層形成に用いられることが好ましい。
The boron-containing compound of the present invention can be suitably used as a material for n-type semiconductors and organic EL devices. Organic EL elements include those having a structure in which an anode, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and a cathode are sequentially laminated, or those having a hole injection layer and an electron injection layer. In these devices, electrons injected from the cathode pass through the electron transport layer and reach the light emitting layer. From the viewpoint of energy efficiency, the minimum empty orbit (LUMO) of the material of the light emitting layer and the electron transport layer is used. ) Preferably has a small energy gap between the LUMO energy level of the electron injection layer material and the valence band of the cathode. As the cathode, metals such as aluminum, magnesium, calcium, and alloys thereof are used. Of these, those having a high valence band energy are easily oxidized, so use a low energy one. Is preferred. By using a boron-containing compound with a low energy level of the lowest unoccupied orbital (LUMO), it is possible to use a material with a low valence band energy and a low oxidation potential as the cathode, so the cathode can be freely selected. Can expand the degree.
Therefore, from such a point, the boron-containing compound of the present invention can be suitably used as a material for an n-type semiconductor or an organic EL element. Thus, it is also one aspect of the present invention that the boron-containing compound of the present invention is used for forming a light emitting device. Such a light-emitting device formed using the boron-containing compound of the present invention is also one aspect of the present invention.
Further, among the boron-containing compounds of the present invention, those having an emission quantum yield of 20 to 100% can obtain stable light emission from the high emission quantum yield, and therefore, among light-emitting devices, It is preferably used for forming a light emitting layer of an organic EL element or a HOILED element.

本発明のホウ素含有化合物は、上述の構成よりなり、LUMOのエネルギー準位が低く、機能性電子素子素材としての特性に優、更に、その構造に起因して、そのような特性の安定性にも優れたものであることから、n型有機半導体や有機EL素子、中でも、HOILED素子の材料等として好適に用いることができるものである。 The boron-containing compound of the present invention has the above-described configuration, has a low LUMO energy level, is excellent in properties as a functional electronic device material, and further has stability due to its structure. Therefore, it can be suitably used as a material for n-type organic semiconductors and organic EL elements, especially HOILED elements.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「重量部」を、「%」は「質量%」を意味するものとする。 The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, “part” means “part by weight” and “%” means “mass%”.

以下の実施例及び比較例において、H−NMRは以下のようにして測定した。
H−NMR>
得られたホウ素含有化合物を、重水素化クロロホルムの溶液とし、高分解能核磁気共鳴装置(製品名「Gemini 2000」;300MHz、Varian,Inc.社製)を用いて測定した。化学シフトは、テトラメチルシランから低磁場側における100万分の1(ppm;δスケール)として記録し、テトラメチルシランの水素核(δ0.00)を参照とした。
In the following examples and comparative examples, 1 H-NMR was measured as follows.
<1 H-NMR>
The obtained boron-containing compound was measured as a deuterated chloroform solution using a high-resolution nuclear magnetic resonance apparatus (product name “Gemini 2000”; 300 MHz, manufactured by Varian, Inc.). The chemical shift was recorded as 1 / 1,000,000 (ppm; δ scale) on the low magnetic field side from tetramethylsilane, and the hydrogen nucleus (δ0.00) of tetramethylsilane was referred to.

実施例1
100mlナスフラスコに8−キノリノール(302mg、2.1mmol)を加え窒素置換した。ここへトリエチルアミン(493mg、3.8mmol)を加え、さらにトルエン15mlを加え窒素置換し室温で5分間攪拌した。ここへ5−ブロモジベンゾボロールをトルエン5mlに溶解させた溶液を加えた。これを110℃で24時間加熱攪拌した。室温まで冷却し水を加え、酢酸エチルで三度抽出した。有機層を硫酸ナトリウムを用いて乾燥し、濾過した後に溶媒を留去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製することで、目的物を得た。この反応は、下記式(7)の反応である。
得られた目的物の物性値は以下のとおりである。
H−NMR(CDCl) : δ7.05−7.13(m, 4H), 7.20(d,1H), 7.28−7.33(m, 3H), 7.45−7.48(m, 1H), 7.68−7.74(m, 3H), 8.01(d, 1H), 8.40(d, 1H)
Example 1
8-Quinolinol (302 mg, 2.1 mmol) was added to a 100 ml eggplant flask and purged with nitrogen. Triethylamine (493 mg, 3.8 mmol) was added thereto, 15 ml of toluene was further added, and the atmosphere was replaced with nitrogen, followed by stirring at room temperature for 5 minutes. A solution prepared by dissolving 5-bromodibenzoborol in 5 ml of toluene was added thereto. This was heated and stirred at 110 ° C. for 24 hours. After cooling to room temperature, water was added and extracted three times with ethyl acetate. The organic layer was dried using sodium sulfate and filtered, and then the solvent was distilled off. The obtained crude product was purified by silica gel column chromatography to obtain the desired product. This reaction is a reaction of the following formula (7).
The physical properties of the obtained target product are as follows.
1 H-NMR (CDCl 3 ): δ 7.05-7.13 (m, 4H), 7.20 (d, 1H), 7.28-7.33 (m, 3H), 7.45-7. 48 (m, 1H), 7.68-7.74 (m, 3H), 8.01 (d, 1H), 8.40 (d, 1H)

Figure 2013194039
Figure 2013194039

合成例1−1
300ml3つ口フラスコに、脱水テトラヒドロフラン115mlを加え、窒素置換した。ここへ1.63Mのノルマルブチルリチウムヘキサン溶液8.6mlを加え、−78℃に冷却した。ここへ30分間にわたって、2,2’−ジブロモチオフェン(2270mg、7.0mmol)を脱水テトラヒドフラン23mlに溶解させた溶液を滴下した。このまま−78℃で1時間攪拌した。ここへ、ジクロロジメチルシラン(994mg、7.7mmol)を脱水テトラヒドフラン23mlに溶解させた溶液を−78℃のまま滴下させた。これを−78℃から室温まで徐々に温度を上昇させ終夜攪拌した。飽和塩化ナトリウム水溶液を用いてクエンチし、酢酸エチルで三度抽出を行った。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過した後に、溶媒を留去した。得られた粗生成物をヘキサンを移動相とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製することで、目的物を得た。この反応は、下記式(8)の反応である。
得られた目的物の物性値は以下のとおりである。
H−NMR(CDCl) : δ0.42(s, 6H), 7.08(d,2H), 7.21(d, 2H)
Synthesis Example 1-1
To a 300 ml three-necked flask, 115 ml of dehydrated tetrahydrofuran was added and purged with nitrogen. To this, 8.6 ml of a 1.63 M normal butyl lithium hexane solution was added and cooled to -78 ° C. Over a period of 30 minutes, a solution prepared by dissolving 2,2′-dibromothiophene (2270 mg, 7.0 mmol) in 23 ml of dehydrated tetrahydrofuran was added dropwise. The mixture was stirred at −78 ° C. for 1 hour. To this, a solution prepared by dissolving dichlorodimethylsilane (994 mg, 7.7 mmol) in 23 ml of dehydrated tetrahydrane was added dropwise at −78 ° C. The temperature was gradually raised from −78 ° C. to room temperature and stirred overnight. Quench with saturated aqueous sodium chloride and extract three times with ethyl acetate. The organic layer was dried over magnesium sulfate and filtered, and then the solvent was distilled off. The obtained crude product was purified by silica gel column chromatography using hexane as a mobile phase to obtain the desired product. This reaction is a reaction of the following formula (8).
The physical properties of the obtained target product are as follows.
1 H-NMR (CDCl 3 ): δ0.42 (s, 6H), 7.08 (d, 2H), 7.21 (d, 2H)

Figure 2013194039
Figure 2013194039

合成例1−2
100ml3つ口フラスコに、脱水N,N’−ジメチルホルムアミド35mlと、ジチエノシロール(930mg、4.2mmol)を加え、窒素置換した。室温でNBS(1625mg、9.1mmol)を加えた。室温で二時間攪拌したのちに、水を加え、酢酸エチルで三度抽出した。有機層を水で洗浄した後に硫酸マグネシウムで乾燥させた。濾過した後に、溶媒を留去し粗生成物を得た。得られた粗生成物をヘキサンを移動相とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製することで、目的物を得た。この反応は、下記式(9)の反応である。
得られた目的物の物性値は以下のとおりである。
H−NMR(CDCl) : δ0.40(s, 6H), 7.02(s,2H)
Synthesis Example 1-2
To a 100 ml three-necked flask, 35 ml of dehydrated N, N′-dimethylformamide and dithienosilol (930 mg, 4.2 mmol) were added, and the atmosphere was replaced with nitrogen. NBS (1625 mg, 9.1 mmol) was added at room temperature. After stirring at room temperature for 2 hours, water was added and extracted three times with ethyl acetate. The organic layer was washed with water and then dried over magnesium sulfate. After filtration, the solvent was distilled off to obtain a crude product. The obtained crude product was purified by silica gel column chromatography using hexane as a mobile phase to obtain the desired product. This reaction is a reaction of the following formula (9).
The physical properties of the obtained target product are as follows.
1 H-NMR (CDCl 3 ): δ0.40 (s, 6H), 7.02 (s, 2H)

Figure 2013194039
Figure 2013194039

実施例2
10mlシュレンクフラスコに、ジブロモジチエノシロール(1140mg、3mmol)を加え、窒素置換した。ここへ三臭化ホウ素3mlを加え、50℃で48時間加熱攪拌した。ここへ、アルカリトラップを繋ぎ、12時間窒素フローさせた後に、反応容器中にヘキサンを加え、固体を濾過した。さらにヘキサンで洗浄し、得られた上式中央の中間体をこれ以上精製せずに次の反応に用いた。
20mlシュレンクフラスコへ、8−キノリノール(160mg、1.1mmol)と脱水トルエン8mlを加え窒素置換した。ここへ、トリエチルアミン(202mg、2.0mmol)を加え室温で10分間攪拌した。ここへ先ほど得られた上記式中央の中間体410mgを加え、70℃で12時間加熱攪拌した。反応終了後、水を加え酢酸エチルで三度抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過した後に溶媒を留去した。得られた固体をメタノールで洗浄することにより目的物を得た。この反応は、下記式(10)の反応である。
物性値は以下のとおりである。
H−NMR(CDCl3) : δ6.99(s, 2H), 7.26−7.51(m,3H), 7.64(t, 1H), 7.88−7.90(m, 1H), 8.37−8.39(m, 1H)
Example 2
Dibromodithienosilol (1140 mg, 3 mmol) was added to a 10 ml Schlenk flask and purged with nitrogen. To this was added 3 ml of boron tribromide, and the mixture was heated and stirred at 50 ° C. for 48 hours. An alkali trap was connected here, and after flowing nitrogen for 12 hours, hexane was added to the reaction vessel, and the solid was filtered. Further, it was washed with hexane, and the obtained intermediate in the above formula was used in the next reaction without further purification.
To a 20 ml Schlenk flask, 8-quinolinol (160 mg, 1.1 mmol) and 8 ml of dehydrated toluene were added and purged with nitrogen. Triethylamine (202 mg, 2.0 mmol) was added thereto, and the mixture was stirred at room temperature for 10 minutes. To this, 410 mg of the intermediate in the above formula obtained earlier was added, and the mixture was heated and stirred at 70 ° C. for 12 hours. After completion of the reaction, water was added and extracted three times with ethyl acetate. The organic layer was dried over magnesium sulfate and filtered, and then the solvent was distilled off. The obtained solid was washed with methanol to obtain the desired product. This reaction is a reaction of the following formula (10).
The physical property values are as follows.
1 H-NMR (CDCl 3): δ 6.99 (s, 2H), 7.26-7.51 (m, 3H), 7.64 (t, 1H), 7.88-7.90 (m, 1H ), 8.37-8.39 (m, 1H)

Figure 2013194039
Figure 2013194039

Claims (5)

ホウ素原子を含む複素環構造を有するホウ素含有化合物であって、
該ホウ素含有化合物は、下記式(1);
Figure 2013194039
(式中、点線の円弧は、ホウ素原子を含む複素環構造の骨格部分の一部と共に環構造が形成されていることを表す。ホウ素原子を含む複素環構造中の点線部分は、少なくとも1対の原子が二重結合で結ばれることを表し、該二重結合が、点線の円弧部分を形成する環構造と共役していてもよい。X及びXは、同一又は異なって、水素原子又は環構造の置換基となる1価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造にそれぞれ複数個結合していてもよい。Uからホウ素原子への矢印は、U原子がホウ素原子へ配位していることを表す。TとUとを繋ぐ実線の円弧は、TとUとが少なくとも1つの原子を有する連結部分を介して結合していることを表し、該連結部分が環構造を有していてもよく、該連結部分の一部又は全部とUとが1つ又は複数の環からなる環構造を形成していてもよい。Tは、硫黄原子、酸素原子のいずれかを表し、Uは、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、リン原子のいずれかを表す。X及びXは、同一又は異なって、水素原子又は1価の置換基を表し、TとUとを繋ぐ実線の円弧で表される連結部分にそれぞれ複数個結合していてもよい。Rは、同一又は異なって、酸素原子又は1価の置換基を表す。pは、Rの数を表し、0〜3の数を表す。)で表されることを特徴とするホウ素含有化合物。
A boron-containing compound having a heterocyclic structure containing a boron atom,
The boron-containing compound has the following formula (1);
Figure 2013194039
(In the formula, a dotted arc represents that a ring structure is formed together with a part of a skeleton part of a heterocyclic structure containing a boron atom. At least one pair of dotted parts in a heterocyclic structure containing a boron atom is present. And X 1 and X 2 may be the same or different and represent a hydrogen atom, which may be conjugated with a ring structure that forms a dotted arc portion. Alternatively, it represents a monovalent substituent serving as a substituent of the ring structure, and a plurality of each may be bonded to a ring structure forming a dotted arc part.The arrow from U to a boron atom indicates that the U atom is a boron atom The solid arc connecting T and U indicates that T and U are connected via a connecting portion having at least one atom, and the connecting portion is a ring. It may have a structure, and a part or all of the connecting portion and U are A ring structure composed of one or a plurality of rings may be formed, T represents any of a sulfur atom and an oxygen atom, and U represents any of a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, and a phosphorus atom. X 3 and X 4 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent substituent, and a plurality of X 3 and X 4 may be bonded to a connecting portion represented by a solid arc connecting T and U. R is the same or different and represents an oxygen atom or a monovalent substituent, and p represents the number of R, and represents a number of 0 to 3.).
前記ホウ素含有化合物は、発光量子収率が、20〜100%であることを特徴とする請求項1に記載のホウ素含有化合物。 The boron-containing compound according to claim 1, wherein the boron-containing compound has an emission quantum yield of 20 to 100%. 前記ホウ素含有化合物は、式(1)におけるX、X、X、X及びRのうち少なくとも1つが、反応性基を有する置換基であることを特徴とする請求項1又は2に記載のホウ素含有化合物。 3. The boron-containing compound according to claim 1 , wherein at least one of X 1 , X 2 , X 3 , X 4 and R in the formula (1) is a substituent having a reactive group. The boron-containing compound as described. 前記ホウ素含有化合物は、発光デバイス形成に用いられることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のホウ素含有化合物。 The said boron containing compound is used for light emitting device formation, The boron containing compound in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 下記式(1);
Figure 2013194039
(式中、点線の円弧は、ホウ素原子を含む複素環構造の骨格部分の一部と共に環構造が形成されていることを表す。ホウ素原子を含む複素環構造中の点線部分は、少なくとも1対の原子が二重結合で結ばれることを表し、該二重結合が、点線の円弧部分を形成する環構造と共役していてもよい。X及びXは、同一又は異なって、水素原子又は環構造の置換基となる1価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造にそれぞれ複数個結合していてもよい。Uからホウ素原子への矢印は、U原子がホウ素原子へ配位していることを表す。TとUとを繋ぐ実線の円弧は、TとUとが少なくとも1つの原子を有する連結部分を介して結合していることを表し、該連結部分が環構造を有していてもよく、該連結部分の一部又は全部とUとが1つ又は複数の環からなる環構造を形成していてもよい。Tは、硫黄原子、酸素原子のいずれかを表し、Uは、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、リン原子のいずれかを表す。X及びXは、同一又は異なって、水素原子又は1価の置換基を表し、TとUとを繋ぐ実線の円弧で表される連結部分にそれぞれ複数個結合していてもよい。Rは、同一又は異なって、酸素原子又は1価の置換基を表す。pは、Rの数を表し、0〜3の数を表す。)で表されるホウ素含有化合物の製造方法であって、
該製造方法は、下記式(2);
Figure 2013194039
(式中、点線の円弧は、ホウ素原子を含む複素環構造の骨格部分の一部と共に環構造が形成されていることを表す。ホウ素原子を含む複素環構造中の点線部分は、少なくとも1対の原子が二重結合で結ばれることを表し、該二重結合が、点線の円弧部分を形成する環構造と共役していてもよい。X及びXは、同一又は異なって、水素原子、又は環構造の置換基となる1価の置換基を表し、点線の円弧部分を形成する環構造にそれぞれ複数個結合していてもよい。Qは、式(3)で表される化合物との反応で脱離する1価の基を表す。)で表される化合物と、下記式(3);
Figure 2013194039
(式中、Xは、水素原子又は金属原子を表す。TとUとを繋ぐ実線の円弧は、TとUとが少なくとも1つの原子を有する連結部分を介して結合していることを表し、該連結部分が環構造を有していてもよく、該連結部分の一部又は全部とUとが1つ又は複数の環からなる環構造を形成していてもよい。Tは、硫黄原子又は酸素原子を表し、Uは、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、リン原子のいずれかを表す。X及びXは、同一又は異なって、水素原子又は1価の置換基を表し、TとUとを繋ぐ実線の円弧で表される連結部分にそれぞれ複数個結合していてもよい。Rは、同一又は異なって、酸素原子又は1価の置換基を表す。pは、Rの数を表し、0〜3の数を表す。)で表される化合物とを反応させる工程を必須とすることを特徴とするホウ素含有化合物の製造方法。
Following formula (1);
Figure 2013194039
(In the formula, a dotted arc represents that a ring structure is formed together with a part of a skeleton part of a heterocyclic structure containing a boron atom. At least one pair of dotted parts in a heterocyclic structure containing a boron atom is present. And X 1 and X 2 may be the same or different and represent a hydrogen atom, which may be conjugated with a ring structure that forms a dotted arc portion. Alternatively, it represents a monovalent substituent serving as a substituent of the ring structure, and a plurality of each may be bonded to a ring structure forming a dotted arc part.The arrow from U to a boron atom indicates that the U atom is a boron atom The solid arc connecting T and U indicates that T and U are connected via a connecting portion having at least one atom, and the connecting portion is a ring. It may have a structure, and a part or all of the connecting portion and U are A ring structure composed of one or a plurality of rings may be formed, T represents any of a sulfur atom and an oxygen atom, and U represents any of a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, and a phosphorus atom. X 3 and X 4 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent substituent, and a plurality of X 3 and X 4 may be bonded to a connecting portion represented by a solid arc connecting T and U. R is the same or different and represents an oxygen atom or a monovalent substituent, p represents the number of R, and represents a number of 0 to 3). ,
The production method comprises the following formula (2):
Figure 2013194039
(In the formula, a dotted arc represents that a ring structure is formed together with a part of a skeleton part of a heterocyclic structure containing a boron atom. At least one pair of dotted parts in a heterocyclic structure containing a boron atom is present. And X 1 and X 2 may be the same or different and represent a hydrogen atom, which may be conjugated with a ring structure that forms a dotted arc portion. Or a monovalent substituent as a substituent of the ring structure, and a plurality of each may be bonded to the ring structure forming the dotted arc part, Q is a compound represented by the formula (3) And a compound represented by the following formula (3):
Figure 2013194039
(In the formula, X represents a hydrogen atom or a metal atom. A solid line arc connecting T and U represents that T and U are bonded via a connecting portion having at least one atom; The linking part may have a ring structure, and a part or all of the linking part and U may form a ring structure composed of one or more rings, and T is a sulfur atom or Represents an oxygen atom, U represents a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom or a phosphorus atom, X 3 and X 4 are the same or different and represent a hydrogen atom or a monovalent substituent; A plurality of connecting portions each represented by a solid arc connecting U may be bonded to each other, R may be the same or different and each represents an oxygen atom or a monovalent substituent, and p represents the number of Rs. And represents a number of 0 to 3)), and a step of reacting with the compound represented by Method of manufacturing that the boron-containing compound.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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