JP2015071582A - 2−アミノカルバゾール化合物及びその用途 - Google Patents
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Abstract
Description
好ましくは、(式中、R1〜R3のいずれか1つは4−ジベンゾチエニル基又は4−ジベンゾフラニル基であり、残りは水素原子である。Ar1及びAr2は、各々独立して、炭素数6〜18の芳香族炭化水素基であり、これらは、各々独立して、メチル基又はメトキシ基を有していてもよい。)
即ち本発明は、上記一般式(1)で表される2−アミノカルバゾール化合物及びその用途に関する。
上記のルートのように、一般式(2)で表される2位がハロゲン化された9H−カルバゾール化合物と、一般式(3)で表されるハロゲン原子を有する化合物とを、塩基の存在下、銅触媒又はパラジウム触媒を用いて反応させ、一般式(4)で表される2−ハロゲン化−9−置換カルバゾール化合物を得る。更に、得られた一般式(4)で表される2−ハロゲン化−9−置換カルバゾール化合物と、一般式(5)で表される2級アミン化合物とを、塩基の存在下、銅触媒又はパラジウム触媒を用いて反応させる。
窒素気流下、200mLの三口フラスコに、2−クロロカルバゾール 7.1g(35.5mmol)、1−ブロモ−4−(4−ジベンゾチエニル)ベンゼン 12.0g(35.5mmol)、炭酸カリウム 9.8g(71.0mmol)、o−キシレン 100mL、酢酸パラジウム 239mg(1.0mmol)、トリ(tert−ブチル)ホスフィン 752mg(3.7mmol)を添加して140℃で14時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 60mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:2))で精製し、2−クロロ−9−(4−(4−ジベンゾチエニル)フェニル)カルバゾールの白色粉末を14.0g(30.5mmol)単離した(収率86%)。
1H−NMR(CDCl3)δ(ppm);7.96−8.15(m,4H),7.89(d,2H),7.79−7.83(m,1H),7.37−7.60(m,8H),7.12−7.32(m,3H)
13C−NMR(CDCl3)δ(ppm);140.82,140.65,139.52,138.95,137.96,136.26,135.96,135.38,135.25,131.33,129.39,127.76,126.68,126.50,125.86,124.78,124.06,122.43,122.17,121.63,121.35,120.73,120.42,120.12,119.85,109.63,109.56
合成例2 (2−クロロ−9−(4−(4−ジベンゾフラニル)フェニル)カルバゾールの合成)
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、2−クロロカルバゾール 3.0g(14.9mmol)、1−ブロモ−4−(4−ジベンゾフラニル)ベンゼン 4.8g(14.9mmol)、炭酸カリウム 4.1g(29.8mmol)、o−キシレン 25mL、酢酸パラジウム 67mg(0.29mmol)、トリ(tert−ブチル)ホスフィン 210mg(1.0mmol)を添加して140℃で6時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 10mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:2))で精製し、2−クロロ−9−(4−(4−ジベンゾフラニル)フェニル)カルバゾールの白色粉末を5.4g(12.1mmol)単離した(収率81%)。
1H−NMR(CDCl3)δ(ppm);7.90−8.11(m,6H),7.62(d,4H),7.08−7.49(m,8H)
13C−NMR(CDCl3)δ(ppm);155.69,152.81,140.89,140.71,136.02,135.41,131.31,129.83,126.94,126.57,126.26,125.82,124.68,124.21,123.64,122.91,122.47,122.41,121.59,120.69,120.29,120.07,119.81,119.68,111.43,109.67,109.59
合成例3 (2−クロロ−9−(3−(4−ジベンゾチエニル)フェニル)カルバゾールの合成)
窒素気流下、200mLの三口フラスコに、2−クロロカルバゾール 5.6g(28.4mmol)、1−ブロモ−3−(4−ジベンゾチエニル)ベンゼン 9.6g(28.4mmol)、炭酸カリウム 7.8g(56.8mmol)、o−キシレン 80mL、酢酸パラジウム 191mg(0.80mmol)、トリ(tert−ブチル)ホスフィン 601mg(2.9mmol)を添加して140℃で10時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 50mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:2))で精製し、2−クロロ−9−(3−(4−ジベンゾチエニル)フェニル)カルバゾールの白色粉末を10.0g(21.8mmol)単離した(収率77%)。
合成例4 2−クロロ−9−(3−(4−ジベンゾフラニル)フェニル)カルバゾールの合成)
窒素気流下、100mLの三口フラスコに、2−クロロカルバゾール 6.0g(29.8mmol)、1−ブロモ−3−(4−ジベンゾフラニル)ベンゼン 9.6g(29.8mmol)、炭酸カリウム 8.2g(59.6mmol)、o−キシレン 50mL、酢酸パラジウム 134mg(0.58mmol)、トリ(tert−ブチル)ホスフィン 420mg(2.0mmol)を添加して140℃で8時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 30mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:2))で精製し、2−クロロ−9−(3−(4−ジベンゾフラニル)フェニル)カルバゾールの白色粉末を11.2g(25.3mmol)単離した(収率85%)。
合成例5 (2−ニトロ−5−(4−ジベンゾチエニル)−4’−クロロビフェニルの合成[下記(2)式参照])
窒素気流下、300mLの三口フラスコに、2−ニトロ−5,4’−ジクロロビフェニル 10.6g(39.8mmol)、4−ジベンゾチオフェンボロン酸 10.0g(43.8mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム 0.46g(0.39mmol)、テトラヒドロフラン 50mL、40wt%のりん酸三カリウム水溶液 52.8g(99.6mmol)を加え、10時間加熱還流した。室温まで冷却した後、水層と有機層を分液し、有機層を飽和塩化アンモニウム水溶液と飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧下に溶媒留去した。得られた残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン)で精製することにより、2−ニトロ−5−(4−ジベンゾチエニル)−4’−クロロビフェニルの黄色粉末を11.1g(26.7mmol)単離した(収率67%)。
13C−NMR(CDCl3);147.48,144.50,138.55,137.76,136.15,135.38,135.25,134.92,134.10,133.71,131.13,128.82,128.47,127.69,126.75,126.48,124.81,124.57,124.26,122.16,121.37,121.26
合成例6 (2−クロロ−6−(4−ジベンゾチエニル)カルバゾールの合成[下記(2)式参照])
窒素気流下、200mLの三口フラスコに合成例5で得られた2−ニトロ−5−(4−ジベンゾチエニル)−4’−クロロビフェニル 10.6g(25.5mmol)、トリフェニルホスフィン 16.7g(63.8mmol)、o−ジクロロベンゼン 60mLを仕込み、150℃で24時間攪拌した。減圧下にo−ジクロロベンゼンを留去し、次いで得られた残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン)で精製した。得られた薄黄色粉末を更にヘキサンで洗浄し、2−クロロ−6−(4−ジベンゾチエニル)カルバゾールの薄黄色粉末を5.0g(13.0mmol)単離した(収率51%)。
13C−NMR(Acetone−d6);141.89,140.88,140.02,138.52,137.64,136.87,136.59,132.68,131.74,127.91,127.66,126.96,126.14,125.28,123.61,123.30,122.62,122.57,122.22,120.81,120.57,120.08,112.17,111.67
合成例7 (2−クロロ−6−(4−ジベンゾチエニル)−9−フェニルカルバゾールの合成[下記(2)式参照])
窒素気流下、50mLの三口フラスコに合成例2で得られた2−クロロ−6−(4−ジベンゾチエニル)カルバゾール 4.5g(11.7mmol)、ブロモベンゼン 2.0g(12.9mmol)、炭酸カリウム 3.2g(23.4mmol)、o−キシレン 25mL、酢酸パラジウム 52mg(0.23mmol)、トリ(tert−ブチル)ホスフィン 165mg(0.81mmol)を添加して140℃で14時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 20mLを加え、有機層を分離した。有機層を純水、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に溶媒留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:1))で精製し、2−クロロ−6−(4−ジベンゾチエニル)−9−フェニルカルバゾールの淡黄色粉末を5.0g(10.8mmol)単離した(収率92%)。
13C−NMR(CDCl3);141.40,140.41,139.09,138.47,137.01,136.46,135.67,135.41,132.59,131.53,129.59,127.50,126.62,126.55,126.22,126.11,124.65,123.84,122.65,122.10,121.44,121.26,120.80,120.18,119.54,109.72,109.58
窒素気流下、200mLの三口フラスコに、2−クロロカルバゾール 6.0g(30.1mmol)、1−ブロモ−4−(9−フェナントリル)ベンゼン 10.0g(30.1mmol)、炭酸カリウム 6.2g(45.1mmol)、o−キシレン 40mL、酢酸パラジウム 135mg(0.60mmol)、トリ(tert−ブチル)ホスフィン 425mg(2.1mmol)を添加して140℃で10時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 30mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:3))で精製し、2−クロロ−9−(4−(9−フェナントリル)フェニル)カルバゾールの白色粉末を7.5g(16.5mmol)単離した(収率55%)。
1H−NMR(CDCl3)δ(ppm);8.75(d,1H),8.68(d,1H),7.98−8.09(m,3H),7.89(d,1H),7.37−7.74(m,12H),7.23−7.32(m,2H)
13C−NMR(CDCl3)δ(ppm);141.76,141.59,140.69,138.03,136.61,132.14,131.99,131.81,131.19,131.08,130.45,129.10,128.23,127.35,127.22,127.09,127.04,126.65,123.42,123.23,122.94,122.41,121.56,120.88,120.68,110.44,110.35
合成例9 (2−クロロ−9−(3−(9−フェナントリル)フェニル)カルバゾールの合成)
窒素気流下、200mLの三口フラスコに、2−クロロカルバゾール 8.2g(41.0mmol)、1−ブロモ−3−(9−フェナントリル)ベンゼン 15.0g(45.1mmol)、炭酸カリウム 8.5g(61.5mmol)、o−キシレン 60mL、酢酸パラジウム 184mg(0.82mmol)、トリ(tert−ブチル)ホスフィン 579mg(2.8mmol)を添加して140℃で12時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 30mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:1))で精製し、2−クロロ−9−(3−(9−フェナントリル)フェニル)カルバゾールの白色粉末を12.4g(27.3mmol)単離した(収率66%)。
1H−NMR(CDCl3)δ(ppm);8.77(d,1H),8.71(d,1H),8.01−8.10(m,3H),7.90(d,1H),7.40−7.77(m,12H),7.23−7.31(m,2H)
13C−NMR(CDCl3)δ(ppm);143.20,141.66,141.45,137.71,137.46,132.05,131.66,131.00,130.40,130.31,129.76,129.05,128.73,128.17,127.29,127.21,127.07,127.00,126.82,126.57,126.10,123.37,123.15,122.86,122.31,121.48,120.78,120.59,110.27
合成例10 (2−ニトロ−5−(9−フェナントリル)−4’−クロロビフェニルの合成[下記(3)式参照])
窒素気流下、200mLの三口フラスコに、2−ニトロ−5,4’−ジクロロビフェニル 9.6g(36.0mmol)、9−フェナントレンボロン酸 9.60g(43.2mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム 0.41g(0.36mmol)、テトラヒドロフラン 40mL、40wt%のりん酸三カリウム水溶液 47.7g(90.0mmol)を加え、24時間加熱還流した。室温まで冷却した後、水層と有機層を分液し、有機層を飽和塩化アンモニウム水溶液と飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧下に溶媒留去した。得られた2−ニトロ−5−(9−フェナントリル)−4’−クロロビフェニルの茶色オイル14gは、精製することなく、次の工程の原料として使用した。
窒素気流下、200mLの三口フラスコに合成例10で得られた2−ニトロ−5−(9−フェナントリル)−4’−クロロビフェニル 11.0g(26.8mmol)、トリフェニルホスフィン 17.6g(67.2mmol)、o−ジクロロベンゼン 60mLを仕込み、150℃で40時間攪拌した。減圧下にo−ジクロロベンゼンを留去し、次いで得られた残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン)で精製した。得られた薄黄色粉末を更にヘキサンで洗浄し、2−クロロ−6−(9−フェナントリル)カルバゾールの薄黄色粉末を7.3g(19.3mmol)単離した(収率72%)。
13C−NMR(Acetone−d6);141.49,140.18,139.73,132.20,132.08,131.94,131.17,131.00,130.09,128.89,128.46,127.96,127.22,126.83,123.31,122.95,122.86,122.20,121.73,119.51,111.21
合成例12 (2−クロロ−6−(9−フェナントリル)−9−フェニルカルバゾールの合成[下記(3)式参照])
窒素気流下、100mLの三口フラスコに合成例11で得られた2−クロロ−6−(9−フェナントリル)カルバゾール 7.0g(18.5mmol)、ブロモベンゼン 4.3g(27.8mmol)、炭酸カリウム 7.6g(55.6mmol)、o−キシレン 50mL、酢酸パラジウム 62mg(0.27mmol)、トリ(tert−ブチル)ホスフィン 196mg(0.97mmol)を添加して140℃で14時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 25mLを加え、有機層を分離した。有機層を純水、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に溶媒留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:1))で精製し、2−クロロ−6−(9−フェナントリル)−9−フェニルカルバゾールの白色粉末を5.8g(12.8mmol)単離した(収率69%)。
13C−NMR(CDCl3);142.17,140.94,139.40,137.39,133.42,132.23,131.96,130.98,130.42,130.19,128.91,128.77,128.29,128.18,127.43,127.38,127.15,126.78,126.70,123.21,123.16,122.85,122.20,121.90,121.57,120.89,110.35,109.98
窒素気流下、100mLの三口フラスコに、合成例1で得た2−クロロ−9−(4−(4−ジベンゾチエニル)フェニル)カルバゾール 5.5g(11.9mmol)、N,N−ビスビフェニルアミン 3.8g(11.9mmol)、ナトリウム−tert−ブトキシド 1.6g(16.7mmol)、o−キシレン 35mL、酢酸パラジウム 53mg(0.23mmol)、トリ(tert−ブチル)ホスフィン 162mg(0.80mmol)を添加して140℃で6時間攪拌した。室温まで冷却後、析出した生成物をろ取し、純水及びエタノールで洗浄した。次いで、o−キシレンで再結晶し、化合物(A25)の淡黄色粉末を6.5g(8.7mmol)単離した(収率72%)。
1H−NMR(CDCl3)δ(ppm);8.01−8.13(m,4H),7.83(d,2H),7.10−7.69(m,30H)
13C−NMR(CDCl3)δ(ppm);146.80,145.56,141.27,140.80,140.10,138.97,138.93,137.92,136.68,135.89,135.41,135.19,134.59,129.22,128.27,127.28,126.46,126.39,126.33,126.17,125.05,124.72,123.97,123.31,123.04,122.19,121.26,120.73,120.27,119.96,119.48,119.45,118.44,109.41,106.35
実施例2 (化合物(A26)の合成)
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、合成例2で得た2−クロロ−9−(4−(4−ジベンゾフラニル)フェニル)カルバゾール 5.0g(11.2mmol)、N,N−ビスビフェニルアミン 3.6g(11.2mmol)、ナトリウム−tert−ブトキシド 1.5g(15.7mmol)、o−キシレン 25mL、酢酸パラジウム 50mg(0.22mmol)、トリ(tert−ブチル)ホスフィン 155mg(0.77mmol)を添加して140℃で6時間攪拌した。室温まで冷却後、析出した生成物をろ取し、純水及びエタノールで洗浄した。次いで、o−キシレンで再結晶し、化合物(A26)の淡黄色粉末を6.4g(8.7mmol)単離した(収率77%)。
1H−NMR(CDCl3)δ(ppm);7.98−8.07(m,4H),7.87(t,2H),7.60(d,2H),7.09−7.54(m,28H)
13C−NMR(CDCl3)δ(ppm);155.65,152.79,146.90,145.60,141.35,140.91,140.14,136.49,134.90,134.55,129.74,128.31,127.32,126.90,126.39,126.19,125.10,124.63,124.26,123.66,123.27,123.05,122.91,122.45,120.80,120.27,119.98,119.59,119.48,118.60,111.46,109.52,106.61
実施例3 (化合物(A27)の合成)
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、合成例3で得た2−クロロ−9−(3−(4−ジベンゾチエニル)フェニル)カルバゾール 1.8g(3.9mmol)、N,N−ビスビフェニルアミン 1.2g(3.9mmol)、ナトリウム−tert−ブトキシド 0.5g(5.5mmol)、o−キシレン 10mL、酢酸パラジウム 17mg(0.07mmol)、トリ(tert−ブチル)ホスフィン 54mg(0.26mmol)を添加して140℃で3時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 10mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:1))で精製し、化合物(A27)の淡黄色ガラス状固体を2.3g(3.1mmol)単離した(収率81%)。
実施例4 (化合物(A28)の合成)
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、合成例4で得た2−クロロ−9−(3−(4−ジベンゾフラニル)フェニル)カルバゾール 3.0g(6.7mmol)、N,N−ビスビフェニルアミン 2.1g(6.7mmol)、ナトリウム−tert−ブトキシド 0.90g(9.4mmol)、o−キシレン 15mL、酢酸パラジウム 30mg(0.13mmol)、トリ(tert−ブチル)ホスフィン 93mg(0.46mmol)を添加して140℃で5時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 10mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:1))で精製し、化合物(A28)の淡黄色粉末を4.2g(5.8mmol)単離した(収率88%)。
実施例5 (化合物(A29)の合成)
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、合成例1で得た2−クロロ−9−(4−(4−ジベンゾチエニル)フェニル)カルバゾール 1.1g(2.3mmol)、N−フェニル−N−(p−ターフェニルアミン) 0.73g(2.3mmol)、ナトリウム−tert−ブトキシド 0.32g(3.3mmol)、o−キシレン 10mL、酢酸パラジウム 10mg(0.04mmol)、トリ(tert−ブチル)ホスフィン 32mg(0.26mmol)を添加して140℃で4時間攪拌した。室温まで冷却後、析出した生成物をろ取し、純水及びエタノールで洗浄した。次いで、o−キシレンで再結晶し、化合物(A29)の淡黄色粉末を0.99g(1.3mmol)単離した(収率58%)。
実施例6 (化合物(A34)の合成)
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、合成例2で得た2−クロロ−9−(4−(4−ジベンゾフラニル)フェニル)カルバゾール 2.5g(5.6mmol)、N−ビフェニル−N−(p−ターフェニル)アミン 2.2g(5.6mmol)、ナトリウム−tert−ブトキシド 0.75g(7.8mmol)、o−キシレン 15mL、酢酸パラジウム 25mg(0.11mmol)、トリ(tert−ブチル)ホスフィン 77mg(0.38mmol)を添加して140℃で6時間攪拌した。室温まで冷却後、析出した生成物をろ取し、純水及びエタノールで洗浄した。次いで、o−キシレンで再結晶し、化合物(A34)の淡黄色粉末を3.1g(3.9mmol)単離した(収率70%)。
実施例7 (化合物(A46)の合成)
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、合成例2で得た2−クロロ−9−(4−(4−ジベンゾフラニル)フェニル)カルバゾール 1.0g(2.2mmol)、N−ビフェニル−N−(m−ターフェニル)アミン 0.88g(2.2mmol)、ナトリウム−tert−ブトキシド 0.3g(3.1mmol)、o−キシレン 10mL、酢酸パラジウム 10mg(0.04mmol)、トリ(tert−ブチル)ホスフィン 31mg(0.15mmol)を添加して140℃で2時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 5mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:1))で精製し、化合物(A46)の淡黄色ガラス状固体を1.4g(1.8mmol)単離した(収率83%)。
実施例8 (化合物(A53)の合成)
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、合成例1で得た2−クロロ−9−(4−(4−ジベンゾチエニル)フェニル)カルバゾール 1.1g(2.3mmol)、N−フェニル−N−(9,9−ジメチルフルオレン−2−イル)アミン 0.65g(2.3mmol)、ナトリウム−tert−ブトキシド 0.32g(3.3mmol)、o−キシレン 10mL、酢酸パラジウム 10mg(0.04mmol)、トリ(tert−ブチル)ホスフィン 32mg(0.16mmol)を添加して140℃で4時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 5mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:1))で精製し、化合物(A53)の淡黄色ガラス状固体を1.2g(1.8mmol)単離した(収率79%)。
実施例9 (化合物(A77)の合成)
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、合成例7で得た2−クロロ−6−(4−ジベンゾチエニル)−9−フェニルカルバゾール 4.0g(8.7mmol)、N,N−ビスビフェニルアミン 2.8g(8.7mmol)、ナトリウム−tert−ブトキシド 1.1g(12.1mmol)、o−キシレン 25mL、酢酸パラジウム 19mg(0.08mmol)、トリ(tert−ブチル)ホスフィン 56mg(0.28mmol)を添加して140℃で16時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 10mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:1))で精製し、化合物(A77)の淡黄色ガラス状固体を4.9g(6.5mmol)単離した(収率75%)。
1H−NMR(CDCl3)δ(ppm);8.41(s,1H),8.11−8.20(m,2H),8.07(d,1H),7.81(t,1H),7.72(d,1H),7.10−7.59(m,30H)
13C−NMR(CDCl3)δ(ppm);146.73,145.78,141.88,140.58,140.08,139.19,138.56,137.30,136.84,135.67,135.47,134.55,132.41,129.46,128.25,127.23,127.06,126.62,126.33,126.20,126.13,125.31,124.65,123.84,123.24,122.14,121.26,120.80,119.46,119.30,119.12,118.53,109.47,106.37
実施例10 (化合物(A79)の合成)
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、合成例7で得た2−クロロ−6−(4−ジベンゾチエニル)−9−フェニルカルバゾール 1.2g(2.6mmol)、N−フェニル−N−(p−ターフェニルアミン) 0.8g(2.6mmol)、ナトリウム−tert−ブトキシド 0.33g(3.6mmol)、o−キシレン 10mL、酢酸パラジウム 5mg(0.02mmol)、トリ(tert−ブチル)ホスフィン 16mg(0.08mmol)を添加して140℃で8時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 5mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:1))で精製し、化合物(A79)の淡黄色ガラス状固体を1.5g(2.1mmol)単離した(収率81%)。
実施例11 (化合物(A25)の素子評価)
厚さ200nmのITO透明電極(陽極)を積層したガラス基板を、アセトン及び純水による超音波洗浄、イソプロピルアルコールによる沸騰洗浄を行なった。さらに、紫外線/オゾン洗浄を行ない、真空蒸着装置へ設置後、1×10−4Paになるまで真空ポンプにて排気した。まず、ITO透明電極上に銅フタロシアニンを蒸着速度0.1nm/秒で蒸着し、10nmの正孔注入層とし、引続き、化合物(A25)を蒸着速度0.3nm/秒で30nm蒸着して正孔輸送層とした。続いて、燐光ドーパント材料であるトリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(Ir(ppy)3)とホスト材料である4,4’−ビス(N−カルバゾリル)ビフェニル(CBP)を重量比が1:11.5になるように蒸着速度0.25nm/秒で共蒸着し、30nmの発光層とした。次に、BAlq(ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(p−フェニルフェノラート)アルミニウム)を蒸着速度0.3nm/秒で蒸着し、5nmのエキシトンブロック層とした後、さらにAlq3(トリス(8−キノリノラト)アルミニウム)を蒸着速度0.3nm/秒で蒸着し、45nmの電子輸送層とした。引続き、電子注入層として沸化リチウムを蒸着速度0.01nm/秒で1nm蒸着し、さらにアルミニウムを蒸着速度0.25nm/秒で100nm蒸着して陰極を形成した。窒素雰囲気下、封止用のガラス板をUV硬化樹脂で接着し、評価用の有機EL素子とした。このように作製した素子に20mA/cm2の電流を印加し、駆動電圧及び電流効率を測定した。また、素子の輝度半減時間は、6.25mA/cm2の電流を印加して評価した。結果を表1に示した。
化合物(A25)の代わりに、化合物(A26)、(A27)、(A28)、(A29)、(A34)、(A46)、(A53)、(A77)又は(A79)に変更した以外は実施例11と同じ方法で有機EL素子を作製した。20mA/cm2の電流を印加した際の駆動電圧及び電流効率、また、6.25mA/cm2の電流を印加した際の輝度半減時間を表1に示した。
化合物(A25)をNPD(4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル)に変更した以外は実施例11と同じ方法で有機EL素子を作製した。20mA/cm2の電流を印加した際の駆動電圧及び電流効率、また、6.25mA/cm2の電流を印加した際の輝度半減時間を表1に示した。
化合物(A25)を下記の化合物(a)に変更した以外は実施例11と同じ方法で有機EL素子を作製した。20mA/cm2の電流を印加した際の駆動電圧及び電流効率、また、6.25mA/cm2の電流を印加した際の輝度半減時間を表1に示した。
化合物(A25)を下記の化合物(b)に変更した以外は実施例11と同じ方法で有機EL素子を作製した。20mA/cm2の電流を印加した際の駆動電圧及び電流効率、また、6.25mA/cm2の電流を印加した際の輝度半減時間を表1に示した。
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、合成例2で得た2−クロロ−9−(4−(4−ジベンゾフラニル)フェニル)カルバゾール 1.0g(2.2mmol)、N−フェニル−N−(1−ナフチル)アミン 0.48g(2.2mmol)、ナトリウム−tert−ブトキシド 0.3g(3.1mmol)、o−キシレン 10mL、酢酸パラジウム 10mg(0.04mmol)、トリ(tert−ブチル)ホスフィン 31mg(0.15mmol)を添加して140℃で3時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 5mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=2:3))で精製し、化合物(A2)の淡黄色ガラス状固体を1.0g(1.6mmol)単離した(収率74%)。
実施例22 (化合物(A5)の合成)
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、合成例1で得た2−クロロ−9−(4−(4−ジベンゾチエニル)フェニル)カルバゾール 4.0g(8.7mmol)、N−フェニル−N−(9−フェナントリル)アミン 2.3g(8.7mmol)、ナトリウム−tert−ブトキシド 1.1g(12.1mmol)、o−キシレン 25mL、酢酸パラジウム 19mg(0.08mmol)、トリ(tert−ブチル)ホスフィン 56mg(0.28mmol)を添加して140℃で16時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 15mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:1))で精製し、化合物(A5)の淡黄色ガラス状固体を4.7g(6.8mmol)単離した(収率79%)。
実施例23 (化合物(A103)の合成)
窒素気流下、100mLの三口フラスコに、合成例8で得た2−クロロ−9−(4−(9−フェナントリル)フェニル)カルバゾール 1.0g(2.2mmol)、N−(4−メチルフェニル)−N−(4−ビフェニル)アミン 0.57g(2.2mmol)、ナトリウム−tert−ブトキシド 0.28g(3.0mmol)、o−キシレン 10mL、酢酸パラジウム 5mg(0.02mmol)、トリ(tert−ブチル)ホスフィン 15mg(0.07mmol)を添加して140℃で2時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 5mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=4:5))で精製し、化合物(A103)の淡黄色ガラス状固体を1.2g(1.8mmol)単離した(収率83%)。
実施例24 (化合物(A106)の合成)
窒素気流下、100mLの三口フラスコに、合成例8で得た2−クロロ−9−(4−(9−フェナントリル)フェニル)カルバゾール 7.0g(15.4mmol)、N,N−ビス(4−ビフェニル)アミン 4.6g(15.4mmol)、ナトリウム−tert−ブトキシド 2.0g(21.6mmol)、o−キシレン 35mL、酢酸パラジウム 34mg(0.15mmol)、トリ(tert−ブチル)ホスフィン 108mg(0.54mmol)を添加して140℃で9時間攪拌した。室温まで冷却後、析出した生成物をろ取し、純水及びエタノールで洗浄した。次いで、o−キシレンで再結晶し、化合物(A106)の白色粉末を10.4g(14.0mmol)単離した(収率91%)。
1H−NMR(CDCl3)δ(ppm);8.77(d,1H),8.71(d,1H),8.09(d,2H),7.98(d,1H),7.86(d,1H),7.17−7.73(m,32H)
13C−NMR(CDCl3)δ(ppm);147.62,146.25,142.17,141.72,140.87,140.15,138.01,136.99,135.31,131.82,131.12,130.95,130.32,129.03,128.12,128.01,127.19,127.09,126.91,125.78,123.93,123.71,123.25,122.81,121.48,120.62,120.30,120.19,119.32,110.13,107.28
実施例25 (化合物(A122)の合成)
窒素気流下、100mLの三口フラスコに、合成例9で得た2−クロロ−9−(3−(9−フェナントリル)フェニル)カルバゾール 8.0g(17.6mmol)、N,N−ビス(4−ビフェニル)アミン 5.3g(17.6mmol)、ナトリウム−tert−ブトキシド 2.3g(17.6mmol)、o−キシレン 40mL、酢酸パラジウム 39mg(0.0.17mmol)、トリ(tert−ブチル)ホスフィン 124mg(0.61mmol)を添加して140℃で10時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 30mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:1))で精製し、化合物(A122)の淡黄色ガラス状固体を9.0g(12.1mmol)単離した(収率69%)。
1H−NMR(CDCl3)δ(ppm);8.70(d,1H),8.65(d,1H),8.01−8.08(m,2H),7.92(d,1H),7.78(d,1H),7.09−7.71(m,32H)
13C−NMR(CDCl3)δ(ppm);147.60,146.23,143.00,142.18,141.71,140.87,137.89,137.82,135.28,131.61,131.01,130.88,130.32,130.10,129.46,129.04,128.61,128.00,127.21,127.08,127.01,126.91,126.80,126.02,125.77,123.95,123.69,123.25,122.80,121.48,120.60,120.17,119.29,110.06,107.15
実施例26 (化合物(A138)の合成)
窒素気流下、100mLの三口フラスコに、合成例12で得た2−クロロ−6−(9−フェナントリル)−9−フェニルカルバゾール 5.5g(12.1mmol)、N,N−ビス(4−ビフェニル)アミン 3.8g(12.1mmol)、ナトリウム−tert−ブトキシド 1.6g(16.7mmol)、o−キシレン 30mL、酢酸パラジウム 27mg(0.12mmol)、トリ(tert−ブチル)ホスフィン 85mg(0.42mmol)を添加して140℃で11時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 20mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=2:3))で精製し、化合物(A138)の淡黄色ガラス状固体を4.6g(6.2mmol)単離した(収率51%)。
1H−NMR(CDCl3)δ(ppm);8.78(d,1H),8.72(d,1H),8.22(s,1H),8.02(d,2H),7.89(d,1H),7.78(s,1H),7.09−7.67(m,31H)
13C−NMR(CDCl3)δ(ppm);147.60,146.51,142.64,141.11,140.92,139.69,137.78,135.36,133.21,132.11,132.03,131.01,130.29,130.19,129.07,128.94,128.12,128.05,127.83,127.56,127.13,126.94,126.78,126.70,124.01,123.71,123.21,122.87,121.56,120.07,119.31,109.75,107.19
実施例27〜32 (素子評価)
化合物(A25)の代わりに、化合物(A2)、(A5)、(A103)、(A106)、(A122)又は(A138)に変更した以外は実施例11と同じ方法で有機EL素子を作製した。20mA/cm2の電流を印加した際の駆動電圧及び電流効率、また、6.25mA/cm2の電流を印加した際の輝度半減時間を表1に示した。
Claims (7)
- Ar1及びAr2が、各々独立して、
メチル基若しくはメトキシ基を有していてもよいフェニル基、
メチル基若しくはメトキシ基を有していてもよいナフチル基、
メチル基若しくはメトキシ基を有していてもよいフェナントリル基、
メチル基若しくはメトキシ基を有していてもよいビフェニリル基、
メチル基若しくはメトキシ基を有していてもよいターフェニル基、
又はメチル基若しくはメトキシ基を有していてもよいフルオレニル基であることを特徴とする、請求項1に記載の2−アミノカルバゾール化合物。 - Ar1及び、Ar2が、各々独立して、フェニル基、4−メチルフェニル基、1−ナフチル基、9−フェナントリル基、4−ビフェニリル基、p−ターフェニル−4−イル基、m−ターフェニル−4−イル基、又は9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル基であることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の2−アミノカルバゾール化合物。
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