JP2015505820A - 光電子用途のためのヘテロレプティック銅錯体 - Google Patents
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Abstract
Description
・OLEDデバイスにおけるエミッタの長期安定性、
・熱安定性、
・水および酸素に対する化学的安定性、
・重要な発光色の利用可能性、
・製造技術上の再現性、
・高電流密度における高い効率の達成可能性、
・非常に高い輝度の達成可能性、
・エミッタ材料の高価格、
・エミッタ材料が毒性であること、および
・合成に手間がかかること
において不利点および問題を有する。
X*=Cl、Br、I、CN、OCN、SCN、アルキニルおよび/またはN3(つまり互いに独立であるため、この錯体は、二つの同じ、または二つの異なる原子X*を有し得る)、
N*∩E=互いに独立に、二座配位子(式中、E=R2E形態(R=アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシル、フェノキシル、アミド)のホスファニル/アルセニル/アンチモニル残基;N*=イミン官能基)。
E*=互いに独立に、P、AsまたはSb、
X=互いに独立に、NR3、OまたはS、
Y=互いに独立に、CR3、CR4またはN、
Z=互いに独立に、CR4、CR5またはN、
R1〜R6は、それぞれ互いに独立に、水素、ハロゲンであるか、または酸素原子(−OR)、窒素原子(−NR2)、もしくはケイ素原子(−SiR3)を介して結合されている置換基; ならびにアルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基; ないしはハロゲンまたは重水素、アルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、および別の一般的に公知のドナー基もしくはアクセプター基、例えばアミン、カルボキシラートおよびそのエステル、およびCF3基のような置換基で置換されたアルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、およびアルケニル基であり得る。R3〜R6は、任意選択で、縮合環化された環系をもたらすこともできる。
一座配位子、式中、
D=互いに独立に、P、Asおよび/またはSb、
R3は、それぞれ互いに独立に、水素、ハロゲンであるか; または酸素原子(−OR)、窒素原子(−NR2)もしくはケイ素原子(−SiR3)を介して結合されている置換基; ならびにアルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基; ないしはハロゲンまたは重水素、アルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、および別の一般的に公知のドナー基もしくはアクセプター基、例えばアミン、カルボキシラートおよびそのエステル、およびCF3基のような置換基で置換されたアルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、およびアルケニル基であり得る。三つの個々の残基Rは、任意選択で、縮合環化された環系をもたらすこともできる。
二座配位子、式中、
D=互いに独立に、P、Asおよび/またはSb、
R2は、それぞれ互いに独立に、水素、ハロゲンであるか; または酸素原子(−OR)、窒素原子(−NR2)もしくはケイ素原子(−SiR3)を介して結合されている置換基; ならびにアルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基; ないしはハロゲンまたは重水素、アルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、および別の一般的に公知のドナー基もしくはアクセプター基、例えばアミン、カルボキシラートおよびそのエステル、およびCF3基のような置換基で置換されたアルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、およびアルケニル基であり得て、R2は、架橋Bを介してもう一つの残基Dと結合されているため二座配位子を形成し、ただし、架橋Bは、直接結合であるか、または置換もしくは非置換のアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、もしくはアリーレン基、もしくは二つとの組み合わせ、または−O−、−NR−または−SiR2−であり、それぞれのRは、互いに独立に、水素、ハロゲン; または酸素原子(−OR)、窒素原子(−NR2)もしくはケイ素原子(−SiR3)を介して結合されている置換基; ならびにアルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基; ないしはハロゲンまたは重水素、アルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、および別の一般的に公知のドナー基もしくはアクセプター基、例えばアミン、カルボキシラートおよびそのエステル、およびCF3基のような置換基で置換されたアルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、およびアルケニル基からなる群から選択される。二つの個々の残基Rは、縮合環化された環系をもたらすこともできる。
ただし、
X*=Cl、Br、I、CN、OCN、SCN、アルキニルおよび/またはN3(互いに独立に)、
N*∩E=二座配位子
(式中、E=R2E形態(R=アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシル、フェノキシル、またはアミド)のホスファニル/アルセニル/アンチモニル残基、
N*=ピリジル、ピリダジニル、ピリミジル、ピラジニル、トリアジニル、テトラジニル、オキサゾリル、チアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、イソキサゾリル、イソチアゾリル、1,2,3−トリアゾリル、1,2,4−トリアゾリル、1,2,4−オキサジアゾリル、1,2,4−チアジアゾリル、テトラゾリル、1,2,3,4−オキサトリアゾリル、1,2,3,4−チアトリアゾリル、キノリル、イソキノリル、キノキサリル、キナゾリル等々から選択される、任意選択でさらに置換および/または縮合環化されている芳香族基の構成要素であるイミン官能基、
「∩」=同じく、この芳香族基の構成要素である、少なくとも一つの炭素原子であり、ただし、炭素原子は、イミン窒素原子にも、リン原子、ヒ素原子、またはアンチモン原子にも直接隣接しており、および
Lは、
二つの一座配位子DR3(式中、
D=R3D形態のホスファニル/アルセニル/アンチモニル残基であり、ただし、三つの残基Rは、それぞれ互いに独立に、水素、ハロゲン; または酸素原子(−OR)、窒素原子(−NR2)もしくはケイ素原子(−SiR3)を介して結合されている置換基; ならびにアルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基; またはハロゲンもしくは重水素、アルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、および別のドナー基もしくはアクセプター基、例えばアミン、カルボキシラートおよびそのエステル、およびCF3基のような置換基で置換されたアルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、およびアルケニル基であり、三つの個々の残基Rは、任意選択で、縮合環化された環系をもたらす)としてか、
あるいは一つの二座配位子R2D−B−DR2(式中、
D=架橋Bを介してもう一つの残基Dと結合されているR2D形態のホスファニル/アルセニル/アンチモニル残基であり、ただし、架橋Bは、直接結合であるか、または置換もしくは非置換のアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、もしくはアリーレン基、もしくは二つの組み合わせ、または−O−、−NR−または−SiR2−であり、残基Rは、それぞれ互いに独立に、水素、ハロゲン; または酸素原子(−OR)、窒素原子(−NR2)もしくはケイ素原子(−SiR3)を介して結合されている置換基; ならびにアルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基; またはハロゲンもしくは重水素、アルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、および別のドナー基もしくはアクセプター基、例えばアミン、カルボキシラートおよびそのエステル、およびCF3基のような置換基で置換されたアルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、およびアルケニル基であり、二つの個々の残基Rは、任意選択で、縮合環化された環系をもたらす)としてか、
あるいは二つの異なる一座配位子DR3(ただし、一つの配位子DR3は、N*∩Eと同じまたは異なっていてもよく、式中、
D=R3D形態(R=アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシル、フェノキシル、またはアミド)のホスファニル/アルセニル/アンチモニル残基、
N*∩E=二座配位子、
E=R2E形態(R=アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシル、フェノキシル、またはアミド)のホスファニル/アルセニル/アンチモニル残基、
N*=ピリジル、ピリダジニル、ピリミジル、ピラジニル、トリアジニル、テトラジニル、オキサゾリル、チアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、イソキサゾリル、イソチアゾリル、1,2,3−トリアゾリル、1,2,4−トリアゾリル、1,2,4−オキサジアゾリル、1,2,4−チアジアゾリル、テトラゾリル、1,2,3,4−オキサトリアゾリル、1,2,3,4−チアトリアゾリル、キノリル、イソキノリル、キノキサリル、キナゾリル等々から選択される、任意選択でさらに置換および/または縮合環化されている芳香族基の構成要素であるイミン官能基、
「∩」=同じく、この芳香族基の構成要素である、少なくとも一つの炭素原子であり、ただし、炭素原子は、イミン窒素原子にも、リン原子、ヒ素原子、またはアンチモン原子にも直接隣接している)としてか、
のいずれか一つで形成される。
優れた電荷担体輸送、および直接銅錯体上で起こる明確な再結合を保証することを目的に、様々な配位子を介して異なる官能基を導入するための、上記の置換基(例えば、正孔伝導体および/または電子伝導体)は、E∩N*配位子および/またはL配位子に単結合または多重結合されていることが可能である。同一官能基または異種官能基が使用されてもよい。これらの官能基は、対称または非対称に存在していてもよい。
電子伝導体材料は、もっぱら芳香族化合物のみであるため、慣用のカップリング反応を利用した置換が可能である。カップリング反応としては、例えば、鈴木カップリング、スティルカップリング、ヘックカップリング、薗頭カップリング、熊田カップリング、ウルマンカップリング、ブッフバルト・ハートヴィッヒカップリング、ならびにその変種を使用する。
正孔伝導体に関しては、電子伝導体の場合と同じ記載が対応して当てはまる。ここでも、正孔伝導体の、E∩N*配位子および/またはL配位子での結合は、最も簡単には、パラジウム触媒カップリング反応を介して実現され、さらなる結合が、架橋を介しても、同様に可能である。
湿式化学プロセスを利用して光電子部品を製造する際には、可溶性を特異的に調整することが有利である。その結果、すでに塗布された層の分解ないしは溶解を回避することができる。特定の置換基を導入することにより、溶解特性に著しく影響を与えることができる。それにより、それぞれ目下の加工ステップの物質のみを溶解するもののその下に位置する層の物質は溶解しない直交溶媒を使用することが可能である。この目的のために、置換基R1〜R6は、可溶性の調整を可能にするように選択することができる。適した置換基の選択に関する以下の可能性が与えられている:
非極性置換基R1〜R6は、非極性溶媒中での可溶性を高め、極性溶媒中での可溶性を低くする。非極性基は、例えば、アルキル基[CH3−(CH2)n−](n=1〜30)、さらには、分岐または環状、例えばハロゲンで置換されたアルキル基でもある。その際、特に強調されるべきであるのは、部分フッ化または過フッ化されたアルキル基、ならびに過フッ化されたオリゴエーテルおよびポリエーテル、例えば、[−(CF2)2−O]nおよび(−CF2−O)n−(n=2〜500)である。さらなる非極性基は、エーテル−OR*、チオエーテル−SR*、様々に置換されたシランR* 3Si−(R*=アルキルまたはアリール)、シロキサンR* 3Si−O−、オリゴシロキサンR**(−R2Si−O)n−(R**=R*、n=2〜20)、ポリシロキサンR**(−R* 2Si−O)n−(n>20);オリゴ/ポリホスファゼンR**(−R* 2P=N−)n−(n=1〜200)である。
極性置換基R1〜R6は、極性溶媒中での可溶性を高める。それらの置換基は以下である:
・アルコール基:−OH
・カルボン酸残基、ホスホン酸残基、スルホン酸残基、ならびにそれらの塩およびエステル(R*=H、アルキル、アリール、ハロゲン;カチオン:アルカリ金属、アンモニウム塩):
−COOH、−P(O)(OH)2、−P(S)(OH)2、−S(O)(OH)2、−COOR*、−P(O)(OR*)2、−P(S)(OR*)2、−S(O)(OR*)2、−CONHR*、−P(O)(NR* 2)2、−P(S)(NR* 2)2、−S(O)(NR* 2)2
・スルホキシド:−S(O)R*、−S(O)2R*
・カルボニル基:−C(O)R*
・アミン:−NH2、−NR* 2、−N(CH2CH2OH)2、
・ヒドロキシルアミン=NOR*
・オリゴエステル、−O(CH2O−)n、−O(CH2CH2O−)n(n=2〜200)
・正電荷置換基:例えば、アンモニウム塩−N+R* 3X−、ホスホニウム塩−P+R* 3X−
・負電荷置換基:例えば、ホウ酸塩−(BR* 3)−、アルミン酸塩−(AlR* 3)−(アニオンとしては、アルカリ金属またはアンモニウムイオンが機能し得る)。
− C1〜C30の長さの長鎖、分岐状、または非分岐状、または環状のアルキル鎖、
− C1〜C30の長さの長鎖、分岐状、または非分岐状、または環状のアルコキシ鎖、
− C1〜C30の長さの分岐状、または非分岐状、または環状のペルフルオロアルキル鎖、
− 短鎖ポリエーテル
からなる群から選択されていてもよい。
− 有機発光部品(organic light emitting diodes(有機発光ダイオード)、OLED)
− 発光電気化学セル(light emitting electrochemical cells、LEC、LEEC)、
− OLEDセンサ、特に、外部に対して気密にシールされていないガスセンサおよび蒸気センサ、
− 有機太陽電池(organic solar cells、OSC、organic photovoltaics、OPV)、
− 有機電界効果トランジスタ、および
− 有機レーザ
と理解される。
第一の溶媒中に溶解された第一のエミッタ錯体の、一支持体上への塗布、および第二の溶媒中に溶解された第二のエミッタ錯体の、その支持体上への塗布;
ただし、第一のエミッタ錯体は第二の溶媒中では溶解せず、第二のエミッタ錯体は、第一の溶媒中では溶解せず、さらに、第一のエミッタ錯体および/または第二のエミッタ錯体は、本発明による銅(I)錯体である。この方法は、さらに、以下のステップ、つまり、第一の溶媒または第三の溶媒中に溶解された第三のエミッタ錯体の、その支持体上への塗布、を有してもよく、ただし、第三の銅(I)錯体は、本発明による銅(I)錯体である。その際、第一の溶媒と第二の溶媒は同じではない。
− C1〜C30の長さ、好ましくはC3〜C20の長さ、特に好ましくはC5〜C15の長さの長鎖、分岐状、または非分岐状、または環状のアルキル鎖、
− C1〜C30の長さ、好ましくはC3〜C20の長さ、特に好ましくはC5〜C15の長さの長鎖、分岐状、または非分岐状、または環状のアルコキシ鎖、
− C1〜C30の長さ、好ましくはC3〜C20の長さ、特に好ましくはC5〜C15の長さの分岐状、または非分岐状、または環状のペルフルオロアルキル鎖、および
− 短鎖のポリエーテル、例えば、n<500の(−OCH2CH2O−)nの形態のポリマー、
からなる群から選択されていてもよい。この例は、ポリエチレングリコール(PEG)であり、これは、3〜50個の繰り返し単位の鎖長を有する、化学的に不活性、水溶性、および非毒性のポリマーとして使用可能である。
・大過剰の適した沈殿剤(例えば、ペンタン、ジエチルエーテル)への、反応溶液の迅速な注入[xxiii]。
・高エネルギーボールミルによる細砕[xxiv]。
本明細書で示される例においては、一般式Aの配位子E∩N*は、配位子P∩N*(E=Ph2P)である。錯体1〜51の性質(Identitaet)および構造は、NMR分光法、マススペクトロメトリー、元素分析、および/または結晶構造分析(図1Aを参照)により明確に証明された。
I.P∩N*=Ph2Ppic、L=PPh3:Cu2I2(Ph2Ppic)(PPh3)2(1)
化合物1は、黄色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C54.45;H4.04;N0.79
計算値:C54.84;H3.92;N1.18
結晶構造を図1Aに示す。
化合物2は、黄色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C53.88;H4.44;N0.86
計算値:C54.20;H4.47;N1.04
発光スペクトルを図2に示す。
化合物3は、黄色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C50.70;H4.28;N1.20
計算値:C50.84;H4.27;N1.29
発光スペクトルを図3に示す。
化合物4は、黄色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C48.06;H3.68;N0.91
計算値(ges.):C47.62;H3.65;N0.97
発光スペクトルを図4に示す。
化合物5は、黄色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C56.55;H4.80;N0.75
(1/2分子のn−ヘキサンを含む)
計算値:C56.84;H4.69;N1.10
発光スペクトルを図5に示す。
化合物6は、黄色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C57.19;H5.08;N0.69
(1/4分子のn−ヘキサンを含む)
計算値:C57.11;H4.55;N1.10
発光スペクトルを図6に示す。
化合物7は、橙色結晶固体である。
元素分析:
実測値:C57.15;H3.92;N1.29
(1/2分子のn−ヘキサンを含む)
計算値:C57.11;H4.23;N1.11
発光スペクトルを図7に示す。
化合物8は、黄色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C54.45;H4.07;N1.97
計算値:C54.43;H3.67;N2.27
発光スペクトルを図8に示す。
化合物9は、黄色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C55.80;H4.16;N2.54
計算値:C56.42;H4.35;N2.12
発光スペクトルを図9に示す。
化合物10は、黄色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C50.05;H3.83;N2.70
計算値:C49.92;H3.95;N2.41
発光スペクトルを図10に示す。
化合物11は、黄色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C50.18;H3.98;N2.25
計算値:C49.70;H3.72;N2.52
発光スペクトルを図11に示す。
化合物12は、黄色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C49.84;H3.76;N1.67
(1分子のDCMを含む)
計算値:C49.64;H3.79;N2.11
発光スペクトルを図12に示す。
化合物13は、黄色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C52.54;H4.07;N1.86;S2.19
計算値:C52.92;H3.85;N1.16;S2.67
発光スペクトルを図13に示す。
化合物14は、黄色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C52.14;H3.65;N1.01;S2.43
計算値:C52.14;H3.60;N1.19;S2.73
発光スペクトルを図14に示す。
化合物15は、白色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C55.89;H3.74;N2.70
計算値:C56.13;H3.82;N3.15
発光スペクトルを図15に示す。
化合物16は、白色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C54.26;H4.05;N3.36
計算値:C54.14;H3.85;N3.31
発光スペクトルを図16に示す。
化合物17は、白色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C52.77;H4.05;N3.11
計算値:C53.01;H4.03;N3.50
発光スペクトルを図17に示す。
化合物18は、白色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C53.55;H4.34;N3.65
計算値:C53.76;H4.27;N3.42
発光スペクトルを図18に示す。
化合物19は、白色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C53.70;H4.36;N2.63
計算値:C53.50;H4.53;N3.20
発光スペクトルを図19に示す。
化合物20は、白色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C54.67;H3.78;N3.28
計算値:C54.82;H3.87;N3.36
発光スペクトルを図20に示す。
化合物21は、白色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C52.38;H3.84;N2.33
(1/3分子のDCMを含む)
計算値:C52.39;H3.90;N2.28
発光スペクトルを図21に示す。
化合物22は、白色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C55.58;H4.05;N1.74
(1/4分子のDCMを含む)
計算値:C55.46;H4.05;N2.18
発光スペクトルを図22に示す。
化合物23は、白色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C56.20;H4.55;N1.69
(1/4分子のDCMを含む)
計算値:C56.02;H4.41;N2.13
発光スペクトルを図23に示す。
化合物24は、白色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C57.60;H4.79;N1.93
計算値:C57.91;H4.86;N2.08
発光スペクトルを図24に示す。
化合物25は、白色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C57.66;H3.88;N1.91
(1/8分子のDCMを含む)
計算値:C57.45;H3.86;N2.09
XXVI.P∩N*=Ph2P(Ph2Triaz)、L=PPh3:Cu2I2(Ph2P(Ph2Triaz))(PPh3)2(26)
化合物26は、白色微結晶固体である。
発光スペクトルを図25に示す。
化合物27は、黄色っぽい微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C51.89;H4.33;N0.61
(1/2分子のDCMを含む)
計算値:C51.70;H4.23;N1.00
発光スペクトルを図26に示す。
化合物28は、白色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C44.56;H3.60;N0.91
計算値:C44.94;H3.05;N1.25
発光スペクトルを図27に示す。
化合物29は、黄色っぽい微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C56.76;H8.85;N0.60
計算値:C56.64;H8.85;N1.00
発光スペクトルを図28に示す。
化合物30は、黄色っぽい微結晶固体である。
発光スペクトルを図29に示す。
化合物31は、緑色っぽい微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C35.73;H4.78;N1.01
(1/3分子のDCMを含む)
計算値:C35.76;H4.62;N1.37
発光スペクトルを図30に示す。
化合物32は、黄色っぽい微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C37.25;H4.90;N0.90
(1/2分子のDCMを含む)
計算値:C37.57;H4.61;N1.30
発光スペクトルを図31に示す。
化合物33は、緑色っぽい微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C40.53;H5.41;N1.03
計算値:C40.23;H5.44;N1.30
発光スペクトルを図32に示す。
化合物34は、黄色っぽい微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C50.10;H4.41;N1.23
(1/3分子のDCMを含む)
計算値:C50.43;H4.29;N1.00
発光スペクトルを図33に示す。
化合物35は、わずかに緑色を帯びた微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C43.18;H4.10;N1.55
計算値:C43.28;H4.40;N1.33
発光スペクトルを図34に示す。
化合物36は、わずかに緑色を帯びた微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C52.55;H4.70;N0.97
計算値:C52.55;H4.76;N1.23
発光スペクトルを図35に示す。
化合物37は、白色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C48.62;H3.38;N3.01
(1分子のDCMを含む)
計算値:C48.50;H3.44;N3.26
発光スペクトルを図36に示す。
化合物38は、白色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C51.00;H3.46;N2.22
計算値:C50.89;H3.43;N2.33
発光スペクトルを図37に示す。
化合物39は、白色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C48.57;H3.43;N1.03;S2.74
計算値:C48.80;H3.49;N1.21;S2.77
発光スペクトルを図38に示す。
化合物40は、黄色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C55.47;H3.70;N2.08
(1/4分子のDCMを含む)
計算値:C55.77;H3.63;N2.12
発光スペクトルを図39に示す。
化合物41は、黄色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C53.40;H3.84;N0.84;S2.60
(1/2分子のDCMを含む)
計算値:C53.40;H3.66;N1.08;S2.48
発光スペクトルを図40に示す。
化合物42は、橙色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C53.92;H4.31;N2.11
(1/2分子のMTBEを含む)
計算値:C53.93;H4.07;N2.31
発光スペクトルを図41に示す。
化合物43〜45は、黄色微結晶固体である。
元素分析:
43X=Cl:
実測値:C64.22;H4.51;N1.16
計算値:C64.57;H4.50;N1.42
44X=Br:
実測値:C58.91;H4.28;N1.03
計算値:C58.88;H4.25;N1.20
45X=I:
実測値:C54.39;H3.85;N0.93
計算値:C54.47;H3.79;N1.20
発光スペクトルを図42〜44に示す。
化合物46は、黄色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C54.55;H4.52;N1.89
(1/2分子のDCMを含む)
計算値:C54.87;H4.57;N2.12
発光スペクトルを図45に示す。
化合物47は、橙色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C52.63;H3.72;N2.15
(1/4分子のDCMを含む)
計算値:C52.69;H3.68;N2.35
発光スペクトルを図46に示す。
化合物48は、黄色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C54.75;H4.34;N0.74
計算値:C55.15;H4.39;N1.09
発光スペクトルを図47に示す。
化合物49は、黄色固体である。
元素分析:
実測値:C48.14;H4.85;N0.88
(1分子のDCMを含む)
計算値:C48.29;H5.10;N0.91
発光スペクトルを図48に示す。
化合物50は、白色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C57.96;H4.32;N1.80
計算値:C57.97;H4.18;N2.11
発光スペクトルを図49に示す。
化合物51は、白色微結晶固体である。
元素分析:
実測値:C55.13;H4.05;N1.81
(1/4分子のDCMを含む)
計算値:C55.13;H3.93;N2.21
発光スペクトルを図50に示す。
Claims (21)
- 次式式Aの構造を含む銅(I)錯体。
X*=Cl、Br、I、CN、OCN、SCN、アルキニルおよび/またはN3(互いに独立に)、
N*∩E=互いに独立に、二座配位子、
E=R2E形態(R=アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシル、フェノキシル、またはアミド)のホスファニル/アルセニル/アンチモニル残基、
N*=好ましくは、ピリジル、ピリダジニル、ピリミジル、ピラジニル、トリアジニル、テトラジニル、オキサゾリル、チアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、イソキサゾリル、イソチアゾリル、1,2,3−トリアゾリル、1,2,4−トリアゾリル、1,2,4−オキサジアゾリル、1,2,4−チアジアゾリル、テトラゾリル、1,2,3,4−オキサトリアゾリル、1,2,3,4−チアトリアゾール、キノリル、イソキノリル、キノキサリル、キナゾリルから選択される、任意選択でさらに置換および/または縮合環化されている、芳香族基の構成要素であるイミン官能基、
「∩」=同じく、前記芳香族基の構成要素である、少なくとも一つの炭素原子であり、ただし、前記炭素原子は、イミン窒素原子にも、リン原子、ヒ素原子、またはアンチモン原子にも直接隣接しており、
L=一座配位子DR3
(式中、D=R3D形態のホスファニル/アルセニル/アンチモニル残基であり、ただし、三つの残基Rは、それぞれ互いに独立に、水素、ハロゲン; または酸素原子(−OR)、窒素原子(−NR2)、もしくはケイ素原子(−SiR3)を介して結合されている置換基; ならびにアルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基; またはハロゲンもしくは重水素、アルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、および別のドナー基およびアクセプター基、例えばアミン、カルボキシラートおよびそのエステル、およびCF3基のような置換基で置換されたアルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、およびアルケニル基であり、三つの個々の残基Rは、任意選択で、縮合環化された環系をもたらす)、あるいは
二座配位子R2D−B−DR2
(式中、D=架橋Bを介してもう一つの残基Dと結合されている、R2D形態のホスファニル/アルセニル/アンチモニル残基であり、ただし、架橋Bは、直接結合であるか、または置換もしくは非置換のアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、もしくはアリーレン基、もしくは二つの組み合わせ、または−O−、−NR−または−SiR2−であり、残基Rは、それぞれ互いに独立に、水素、ハロゲン; または酸素原子(−OR)、窒素原子(−NR2)、もしくはケイ素原子(−SiR3)を介して結合されている置換基; ならびにアルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基; またはハロゲンもしくは重水素、アルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、および別のドナー基もしくはアクセプター基、例えばアミン、カルボキシラートおよびそのエステル、およびCF3基のような置換基で置換されたアルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、およびアルケニル基であり、二つの個々の残基Rは、任意選択で、縮合環化された環系をもたらす)、
のいずれか、
少なくとも一つのLは、E∩N*とは異なり、
任意選択でN*∩Eおよび/またはLは、電荷担体輸送を改善するため、および/または有機溶媒中での銅(I)錯体の可溶性を高めるための、少なくとも一つの置換基を有する。 - N*∩Eが、
E*=互いに独立に、P、AsまたはSb、
X=互いに独立に、NR3、OまたはS、
Y=互いに独立に、CR3、CR4またはN、
Z=互いに独立に、CR4、CR5またはN、
R1〜R6は、それぞれ互いに独立に、水素、ハロゲン; または酸素原子(−OR)、窒素原子(−NR2)もしくはケイ素原子(−SiR3)を介して結合されている置換基; ならびにアルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基; またはハロゲンもしくは重水素、アルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、および別のドナー基もしくはアクセプター基、例えばアミン、カルボキシラートおよびそのエステル、およびCF3基のような置換基で置換されたアルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、およびアルケニル基であり、R3〜R6は、任意選択で、縮合環化された環系をもたらす)
であり、
配位子Lが、
二つの、任意選択で異なる一座配位子DR3(式中、
D=互いに独立に、P、Asおよび/またはSb、
DR3中のRは、それぞれ互いに、独立に水素、ハロゲン; または酸素原子(−OR)、窒素原子(−NR2)もしくはケイ素原子(−SiR3)を介して結合されている置換基; ならびにアルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基; またはハロゲンもしくは重水素、アルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、および別のドナー基もしくはアクセプター基、例えばアミン、カルボキシラートおよびそのエステル、およびCF3基のような置換基で置換されたアルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、およびアルケニル基であり、三つの個々の残基Rが、任意選択で、縮合環化された環系をもたらす)、
あるいは、二座配位子R2D−B−DR2(式中、
D=互いに独立に、P、Asおよび/またはSb、
R2D中のRは、それぞれ互いに独立に、水素、ハロゲン; または酸素原子(−OR)、窒素原子(−NR2)もしくはケイ素原子(−SiR3)を介して結合されている置換基; ならびにアルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基; またはハロゲンもしくは重水素、アルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、および別のドナー基もしくはアクセプター基、例えばアミン、カルボキシラートおよびそのエステル、およびCF3基のような置換基で置換されたアルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、およびアルケニル基であり、架橋Bを介してもう一つの残基Dと結合されているため二座配位子を形成し、ただし、架橋Bは、直接結合であるか、または置換もしくは非置換のアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、もしくはアリーレン基、もしくは二つの組み合わせ、または−O−、−NR−または−SiR2−であり、二つの個々の残基Rは、任意選択で、縮合環化された環系をもたらし、R2D−B−DR2が、好ましくは
のいずれかを含むか、またはいずれかからなる、
請求項1に記載の銅(I)錯体。 - 可溶性を高めるための置換基が、
− C1〜C30の長さの分岐状、または非分岐状、または環状の長鎖アルキル鎖、
− C1〜C30の長さの分岐状、または非分岐状、または環状の長鎖アルコキシ鎖、
− C1〜C30の長さの分岐状、または非分岐状、または環状の長鎖ペルフルオロアルキル鎖、および
− 3〜50個の繰り返し単位の鎖長の短鎖ポリエーテル
からなる群から選択される、請求項1または2に記載の銅(I)錯体。 - 電荷担体輸送を改善するための置換基が、電子伝導体および正孔伝導体からなる群から選択される、請求項1または2に記載の銅(I)錯体。
- N*∩EおよびLとCu(I)Xとの反応を実施するステップを含み、
ただし、
X*=Cl、Br、I、CN、OCN、SCN、アルキニルおよび/またはN3(互いに独立に)、
N*∩E=二座配位子(式中、
E=R2E形態(R=アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシル、フェノキシル、またはアミド)のホスファニル/アルセニル/アンチモニル残基、
N*=好ましくは、ピリジル、ピリダジニル、ピリミジル、ピラジニル、トリアジニル、テトラジニル、オキサゾリル、チアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、イソキサゾリル、イソチアゾリル、1,2,3−トリアゾリル、1,2,4−トリアゾリル、1,2,4−オキサジアゾリル、1,2,4−チアジアゾリル、テトラゾリル、1,2,3,4−オキサトリアゾリル、1,2,3,4−チアトリアゾリル、キノリル、イソキノリル、キノキサリル、キナゾリルから選択される、任意選択でさらに置換および/または縮合環化されている芳香族基の構成要素であるイミン官能基、
「∩」=同じく、前記芳香族基の構成要素である、少なくとも一つの炭素原子であり、ただし、炭素原子は、イミン窒素原子にも、リン原子、ヒ素原子、またはアンチモン原子にも直接隣接しており、
Lが、
互いに独立に、二つの一座配位子DR3の形態(式中、
D=R3D形態のホスファニル/アルセニル/アンチモニル残基であり、ただし、三つの残基Rは、それぞれ互いに独立に、水素、ハロゲン; または酸素原子(−OR)、窒素原子(−NR2)、もしくはケイ素原子(−SiR3)を介して結合されている置換基; ならびにアルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基; またはハロゲンもしくは重水素、アルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、および別のドナー基もしくはアクセプター基、例えばアミン、カルボキシラートおよびそのエステル、およびCF3基のような置換基で置換されたアルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、およびアルケニル基であり、三つの個々の残基Rは、任意選択で、縮合環化された環系をもたらす)か、
あるいは二座配位子R2D−B−DR2の形態(式中、
D=架橋Bを介してさらなる残基Dと結合されているR2D形態のホスファニル/アルセニル/アンチモニル残基であり、ただし、架橋Bは、直接結合であるか、または置換もしくは非置換のアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、もしくはアリーレン基、もしくは二つの組み合わせ、または−O−、−NR−または−SiR2−であり、残基Rは、それぞれ互いに独立に、水素、ハロゲン; または酸素原子(−OR)、窒素原子(−NR2)、もしくはケイ素原子(−SiR3)を介して結合されている置換基; ならびにアルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基; またはハロゲンもしくは重水素、アルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、および別のドナー基もしくはアクセプター基、例えばアミン、カルボキシラートおよびそのエステル、およびCF3基のような置換基で置換されたアルキル基(分岐状または環状でもよい)、ヘテロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、およびアルケニル基であり、二つの残基Rは、任意選択で、縮合環化された環系をもたらす)かのいずれかである、請求項1〜4に記載の銅(I)錯体の製造方法。 - 反応がジクロロメタン、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、および/またはエタノール中で行われる、請求項5に記載の方法。
- 固体形態の銅(I)錯体を獲得するために、ジエチルエーテル、ペンタン、ヘキサン、メチル−tert−ブチルエーテル、メタノール、エタノール、および/または水を添加するステップをさらに有する、請求項5または6に記載の方法。
- 少なくとも一つの配位子N*∩Eおよび/または少なくとも一つの配位子Lを、
− C1〜C30の長さの長鎖、分岐状、または非分岐状、または環状のアルキル鎖、
− C1〜C30の長さの長鎖、分岐状、または非分岐状、または環状のアルコキシ鎖、
− C1〜C30の長さの分岐状、または非分岐状、または環状のペルフルオロアルキル鎖、
− 短鎖ポリエーテル
からなる群から選択され得る、可溶性を高めるための、少なくとも一つの置換基で置換するステップをさらに有する、請求項5〜7に記載の方法。 - 少なくとも一つの配位子N*∩Eおよび/またはLを、電子伝導体および正孔伝導体から選択される、電荷担体輸送を改善するための少なくとも一つの官能基で置換するステップをさらに有する、請求項5〜8に記載の方法。
- 光電子部品におけるエミッタまたは吸収体としての、請求項1〜4に記載の銅(I)錯体の使用。
- 光電子部品が、
− 有機発光部品(OLED)、
− 発光電気化学セル、
− OLEDセンサ、特に、外部に対して気密にシールされていないガスセンサおよび蒸気センサ、
− 有機太陽電池、
− 有機電界効果トランジスタ、
− 有機レーザ、および
− ダウンコンバージョン要素
からなる群から選択される、請求項10に記載の使用。 - エミッタまたは吸収体を占める銅(I)錯体の割合が100%であることを特徴とする、請求項10または11に記載の使用。
- エミッタまたは吸収体を占める銅(I)錯体の割合が1〜99%であることを特徴とする、請求項10または11に記載の使用。
- 光学発光部品、特にOLED中でのエミッタとしての銅(I)錯体の濃度が、5%から80%の間であることを特徴とする、請求項10〜13に記載の使用。
- 請求項1〜4に記載の銅(I)錯体を含む光電子部品。
- 有機発光部品、有機ダイオード、有機太陽電池、有機トランジスタ、有機発光ダイオード、発光電気化学セル、有機電界効果トランジスタ、および有機レーザからなる群から選択される部品として形成されている、請求項15に記載の光電子部品。
- 請求項1〜4に記載の銅(I)錯体が使用される、光電子部品の製造方法。
- 請求項1〜4に記載の銅(I)錯体の、支持体上への施用を特徴とする、請求項17に記載の方法。
- 前記施用が、湿式化学により、コロイド懸濁液を利用して、または昇華を利用して行われることを特徴とする、請求項18に記載の方法。
- 光電子部品中において、電子または正孔を伝導するためのマトリックス材料へ、請求項1〜4に記載の銅(I)錯体を導入することを特徴とする、電子部品の発光特性および/または吸収特性を変化させるための方法。
- 紫外線または青色光を可視光、特に緑色光、黄色光、または赤色光へと変換する(ダウンコンバージョン)ための、特に光電子部品中での、請求項1〜4に記載の銅(I)錯体の使用。
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