JP2016522170A - 電子素子のための材料 - Google Patents
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Abstract
Description
式(I)中で、基N(Ar1)2の構成部分である少なくとも一つの基Ar1は、基Xを介して別の基N(Ar1)2の構成部分である別の基Ar1に結合し;
Ar1は、出現毎に同一であるか異なり、1以上の基R3により置換されてよい6〜30個の芳香族環原子を有する芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり、ここで、基Ar1は、基Xを介して結合してよく;
Xは、出現毎に同一であるか異なり、単結合または1以上の基R2により置換されてよい6〜20個の芳香族環原子を有するアリールあるいはヘテロアリール基もしくはBR2、C(R2)2、-R2C=CR2-、C=O、Si(R2)2、NR2、PR2、P(=O)R2、O、S、S(=O)、S(=O)2または上記言及した2、3、4もしくは5個の同一か異なる2価基の組み合わせから選ばれる2価基であり;
R1は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、C(=O)R4、CN、Si(R4)3、N(Ar1)2、N(R4)2、P(=O)(R4)2、OAr1、S(=O)R4、S(=O)2R4、1〜20個のC原子を有する直鎖アルキルもしくはアルコキシ基、3〜20個のC原子を有する分岐あるいは環状アルキルもしくはアルコキシ基、2〜20個のC原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基(上記言及した基は、夫々1以上の基R4により置換されてよく、上記言及した基中の1以上のCH2基は、-R4C=CR4-、-C≡C-、Si(R4)2、C=O、C=NR4、-C(=O)O-、-C(=O)NR4-、NR4、P(=O)(R4)、-O-、-S-、SOもしくはSO2で置き代えられてよい。)または、各場合に1以上の基R4により置換されてよい5〜30個の芳香族環原子を有する芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり;ここで、2個以上の基R1は、互いに結合してよく、および環を形成してよく;
R2は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、C(=O)R4、CN、Si(R4)3、N(R4)2、P(=O)(R4)2、S(=O)R4、S(=O)2R4、1〜20個のC原子を有する直鎖アルキルもしくはアルコキシ基、3〜20個のC原子を有する分岐あるいは環状アルキルもしくはアルコキシ基、2〜20個のC原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基(上記言及した基は、夫々1以上の基R4により置換されてよく、上記言及した基中の1以上のCH2基は、-R4C=CR4-、-C≡C-、Si(R4)2、C=O、C=NR4、-C(=O)O-、-C(=O)NR4-、NR4、P(=O)(R4)、-O-、-S-、SOもしくはSO2で置き代えられてよい。)または、各場合に1以上の基R4により置換されてよい5〜30個の芳香族環原子を有する芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり;ここで、2個以上の基R2は、互いに結合してよく、および環を形成してよく;
R3は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、C(=O)R4、CN、Si(R4)3、N(R4)2、P(=O)(R4)2、S(=O)R4、S(=O)2R4、1〜20個のC原子を有する直鎖アルキルもしくはアルコキシ基、3〜20個のC原子を有する分岐あるいは環状アルキルもしくはアルコキシ基、2〜20個のC原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基(上記言及した基は、夫々1以上の基R4により置換されてよく、上記言及した基中の1以上のCH2基は、-R4C=CR4-、-C≡C-、Si(R4)2、C=O、C=NR4、-C(=O)O-、-C(=O)NR4-、NR4、P(=O)(R4)、-O-、-S-、SOもしくはSO2で置き代えられてよい。)または、各場合に1以上の基R4により置換されてよい5〜30個の芳香族環原子を有する芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり;ここで、2個以上の基R3は、互いに結合してよく、および環を形成してよく;
R4は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、1〜20個の炭素原子を有する脂肪族、芳香族もしくは複素環式芳香族有機基であって、さらに、1以上のH原子は、DもしくはFで置き代えられてよく;ここで、2個以上の置換基R4は、互いに結合してよく、および環を形成してよい。
ール、1,2,4-チアジアゾール、1,2,5-チアジアゾール、1,3,4-チアジアゾール、1,3,5-トリアジン、1,2,4-トリアジン、1,2,3-トリアジン、テトラゾール、1,2,4,5-テトラジン、1,2,3,4-テトラジン、1,2,3,5-テトラジン、プリン、プテリジン、インドリジンおよびベンゾチアジアゾールまたはこれらの基の組み合わせから誘導される基の意味で使用される。
、ペンチニルチオ、ヘキシニルチオ、ヘプチニルチオまたはオクチニルチオの意味で使用される。
Xは、C(R2)2、NR2、OおよびSから選ばれ;
Ar1は、出現毎に同一であるか異なり、6〜12個の芳香族環原子を有する芳香族環構造、好ましくは、フェニル基から選ばれ、ここで、芳香族環構造は1以上の基R3により置換されてよく;および
R1は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、CN、Si(R4)3、N(Ar1)2、1〜20個のC原子を有する直鎖アルキルもしくはアルコキシ基、3〜20個のC原子を有する分岐あるいは環状アルキルもしくはアルコキシ基(上記言及した基は、夫々1以上の基R4により置換されてよく、上記言及した基中の1以上のCH2基は、-C≡C-、-R4C=CR4-、Si(R4)2、C=O、C=NR4、-NR4-、-O-、-S-、-C(=O)O-もしくは-C(=O)NR4-で置き代えられてよい。)または、各場合に1以上の基R4により置換されてよい5〜20個の芳香族環原子を有する芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり;ここで、2個以上の基R1は、互いに結合してよく、および環を形成してよく;
R2は、出現毎に同一であるか異なり、F、CN、1〜20個のC原子を有する直鎖アルキル基、3〜20個のC原子を有する分岐あるいは環状アルキル基(上記言及した基は、夫々1以上の基R4により置換されてよく、上記言及した基中の1以上のCH2基は、-C≡C-、-R4C=CR4-、Si(R4)2、C=O、C=NR4、-NR4-、-O-、-S-、-C(=O)O-もしくは-C(=O)NR4-で置き代えられてよい。)または、各場合に1以上の基R4により置換されてよい5〜20個の芳香族環原子を有する芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり;ここで、2個以上の基R1は、互いに結合してよく、および環を形成してよく;
R3は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、CN、Si(R4)3、1〜20個のC原子を有する直鎖アルキルもしくはアルコキシ基、3〜20個のC原子を有する分岐あるいは環状アルキルもしくはアルコキシ基(上記言及した基は、夫々1以上の基R4により置換されてよく、上記言及した基中の1以上のCH2基は、-C≡C-、-R4C=CR4-、Si(R4)2、C=O、C=NR4、-NR4-、-O-、-S-、-C(=O)O-もしくは-C(=O)NR4-で置き代えられてよい。)または、各場合に1以上の基R3により置換されてよい5〜20個の芳香族環原子を有する芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり;
R4は、上記定義のとおりである。
(A)スズキ重合;
(B)ヤマモト重合;
(C)スチル重合および
(D)ハートウイッグ-ブッフバルト重合
重合をこれらの方法により実行することができる方法と次いでポリマーを反応媒体から分離し、精製することができる方法は、当業者に知られており、文献、たとえば、WO 2003/048225、WO 2004/037887およびWO 2004/037887に詳細に記載されている。
上記記載された燐光エミッターの例は、出願WO 2000/70655、WO 2001/41512、WO 2002/02714、WO 2002/15645、EP 1191613、EP 1191612、EP 1191614、WO 2005/033244、WO 2005/019373およびUS2005/0258742により明らかにされている。一般的には、燐光発光OLEDのために先行技術にしたがって使用され、有機エレクトロルミネッセンス素子分野の当業者に知られるようなすべての燐光発光錯体が適切である。当業者は進歩性を必要とすることなく、OLED中で本発明の化合物と組み合わせて更なる燐光錯体を使用することもできよう。
A)合成例
アニリンと、1,3-ジブロモベンゼンと、1,2-ジブロモベンゼンと、フェノールと、N,N-ジメチルカルバモイルクロリドと、1-ブロモ-3-ヨードベンゼンと、2-ブロモビフェニルと、1-ブロモベンゼンと、2-ブロモ-1,3-ジメチルベンゼンと、1-ブロモ-2-フルオロベンゼンと、o-トリル-アミンと、4-ブロモジベンゾフランと、2,4-ジメチルフェニルアミンと、2-フルオロ-フェニルアミンとは市販されている。1,3-ジブロモ-7-tert-ブチルピレンの合成は、Adv. Mat, 2010, 22, 990-993に記載されている。
1,3-ジブロモベンゼン(59.0g、250ミリモル)を1.1lのジエチルエーテル中に溶解させ、−65℃に冷却する。100mlのn-BuLi溶液(n-ヘキサン中2.5M)をゆっくりと滴下し、その混合物をさらに1時間、撹拌する。N,N-ジメチルカルバモイルクロリドを、激しく撹拌しながら一度に添加する。混合物を−65℃で1時間撹拌し、次いでゆっくりと温める。250mlの水と、25mlの酢酸の混合物をその後、ゆっくりと滴下する。生成物は白色の固形物として沈殿する。固形物を吸引濾過し、水とエタノールとで濯ぐ。収率は白色の固形物として、42.2g(理論値の76%)である。
1,2-ジブロモベンゼン(451.1g、1.9モル)と、フェノール(150.0g、1.50モル)と、炭酸カリウム(132.2g、956ミリモル)と、酸化銅(I)(273.7g、1.9モル)とを混合し、ガラスビーズを添加する。反応混合物を180℃の内部温度で、終夜、撹拌する。バッチを冷却し、次いで300mlのDCMで希釈する。バッチ溶液をブフナー漏斗を通して、次いでセライトを通して濾過する。濾過物をロータリーエバポレータ−中で蒸発させる。オイルを高真空下(1.5ミリバール、ヘッド温度135℃)で蒸留する。168.1gの白色固形物を単離させる(理論値の45%)。
最初に、マグネシウム(3.17g、120.6ミリモル)を、1つのヨウ素結晶と共にフラスコに入れる。1-ブロモ-2-フェノキシベンゼン(23.2g、93.2ミリモル)と、190mlの無水THFと、26mlの1,2-ジメトキシエタンと、0.78mlの1,2-ジクロロエタンとを最初に、滴下漏斗に入れる。出発材料の混合物をゆっくりと滴下する。反応物を70℃でさらに3時間、撹拌し、次いで冷却する。ビス(3-ブロモフェニル)メタノン(32g、93.2ミリモル)を200mlのTHF中に溶解させ、ゆっくりと滴下する。反応物を還流下で、4時間撹拌する。その後、バッチを濾過し、THFをロータリーエバポレータ−中で除去する。400mlの酢酸と、75mlの濃塩酸とを添加し、200mlの水を添加する前に、その混合物を75℃で4時間、撹拌する。淡色の固形物を吸引濾過し、メタノールで洗浄する。固形物を、沸騰している酢酸エチル中で1時間、撹拌し、濾過し、エタノールで洗浄する。収率は、白色固形物として28.2g(理論値の62%)である。
最初に、マグネシウム(6.73g、255.8ミリモル)を、1つのヨウ素結晶と共にフラスコに入れる。2-ブロモビフェニル(64.4g、276.3ミリモル)と、400mlの無水THFと、500mlの無水トルエンと、45mlの1,2-ジメトキシエタンと、2.65mlの1,2-ジクロロエタンとを、滴下漏斗に入れる。出発材料の混合物をゆっくりと滴下する。反応物を還流下でさらに1時間、撹拌し、その後、冷却する。ビス(3-ブロモ-フェニル)メタノン(61.4g、180.6ミリモル)を600mlのTHF中に溶解させ、ゆっくりと滴下する。反応物を還流下で、5時間撹拌する。バッチを濾過し、THFをロータリーエバポレータ−中で蒸発させる。500mlの氷酢酸と、200mlの酢酸と、10mlのHBrとを添加し、その混合物を還流下で64時間、撹拌する。淡色の固形物を吸引濾過し、酢酸エチルとエタノールで洗浄する。収率は、白色固形物として79.8g(理論値の92%)である。
1-ブロモ-3-ヨードベンゼン(200.5g、708.7ミリモル)と、アニリン(30.0g、322ミリモル)と、ヨウ化銅(I)(4.92g、25.8ミリモル)と、水酸化カリウム(145.8g、2.58モル)と、1,10-フェナントロリン(4.67g、25.8ミリモル)とを1lのo-キシレン中に懸濁させる。溶液を脱気し、アルゴンで飽和させる。反応混合物を、還流下で、終夜、撹拌する。混合物を、トルエンと共に、シリカゲルとAlOxを通して濾過し、その後、ロータリーエバポレーター中で蒸発させる。淡茶色の固形物を吸引濾過する。次いで、固形物をカラムクロマトグラフィ(ヘプタン)により精製する。生成物を、ヘプタン中で、還流下で、3時間撹拌し、次いで、濾過する。収率は、白色固形物として58.6g(理論値の45%)である。
1,3-ジブロモ-7-tert-ブチルピレン(5g、12ミリモル)と、カルバミン酸tert-ブチル(3.66g、31.2ミリモル)と、炭酸セシウム(12.5g、38.5ミリモル)とを100mlの無水ジオキサン中に懸濁させる。溶液を脱気し、アルゴンで飽和させる。9,9-ジメチル-4,5-ビス(ジフェニルホスフィノ)キサンテン(556mg、0.96ミリモル)と、酢酸パラジウム(II)(162mg、0.72ミリモル)とを添加する。反応物を還流下で、終夜、撹拌する。反応混合物を濾過し、ソックスレー抽出器中で、ヘプタンと共に、次いでトルエンと共に抽出する。茶色の固形物として、生成物が得られる:2.6g(理論値の46%)。
カルバミン酸tert-ブチル(3-tert-ブトキシカルボニルアミノ-7-tert-ブチルピレン-1-イル)(5.9g、12ミリモル)を、50mlのDCM中に溶解させる。トリフルオロ酢酸(11g、97ミリモル)を添加する。バッチを還流下で2時間撹拌し、その後、蒸発させる。固形物をトルエン中に溶解させ、AlOxを通して濾過する。生成物をヘプタン/酢酸エチル1:1と共に、シリカゲルカラム上で溶出する。収率は、黒色の固形物として615mg(理論値の17.7%)である。
ナトリウムtert-ブトキシド(615mg、6ミリモル)を60mlのジオキサン中に懸濁させる。溶液を脱気し、アルゴンで飽和させる。7-tert-ブチルピレン-1,3-ジアミン(615mg、2.13ミリモル)と、ビス(3-ブロモフェニル)フェニルアミン(860mg、2.13ミリモル)とを100mlのジオキサン中に溶解させ、アルゴンで飽和させ、最初に滴下漏斗に入れる。S−Phos(52.6mg、0.128ミリモル)と酢酸パラジウム(II)(52.3mg、0.064ミリモル)とを次いで、塩基/ジオキサン溶液へ添加し、その反応混合物を加熱し、還流させる。出発材料の混合物を滴下する。反応物をさらに2時間、撹拌する。バッチを、シリカゲルとAlOxを通して二度濾過し、ロータリーエバポレーター中で蒸発させる。収率は、黒色のオイルとして883mg(理論値の78.2%)である。
高温における本発明による化合物4の挙動を調査する。温度の安定性をどの程度高めるかを設定するため、保護ガス下での化合物4のTGA測定と、さらに比較のため、先行技術SEBV1からの化合物のTGA測定とを実施する(化合物の構造については、合成例と以下の表1を参照する)。
本発明による化合物3と、先行技術から知られる化合物SEBV2とのフォトルミネセンススペクトルとが、室温でトルエン中で表示される(濃度10−5g/モル)。化合物の構造については、以下の表1を参照する。
種々のOLEDのデータを、以下の例に提示する。本発明によるOLEDと先行技術によるOLEDとが、WO 04/058911にしたがう一般的プロセスにより製造されるが、ここに記載される状況(層の厚さの変化、材料)に適合される。
厚さ50nmの構造化されたITO(インジウムスズ酸化物)で被覆されたガラス板は、改善された加工のために、20nmのPEDOT:(ポリ(3,4-エチレンジオキシ-2,5-チオ-フェン、H. C. Starck, Goslar 独から購入)で水からのスピンコートにより、適用される。これらの被覆されたガラス板は、OLEDが適用される基板を形成する。一般的な層構造は次のものである:基板/随意に、正孔注入層(HIL)/正孔輸送層(HTL)/随意に、中間層(IL)/電子ブロック層(EBL)/発光層(EML)/随意に、正孔ブロック層(HBL)/電子輸送層(ETL)/随意に、電子注入層(EIL)および最後にカソード。カソードは、100nm厚のアルミニウム層により形成される。
Claims (17)
- 式(I)の化合物;
式(I)中で、基N(Ar1)2の構成部分である少なくとも一つの基Ar1は、基Xを介して別の基N(Ar1)2の構成部分である別の基Ar1に結合し;
Xは、出現毎に同一であるか異なり、単結合または1以上の基R2により置換されてよい6〜20個の芳香族環原子を有するアリールあるいはヘテロアリール基もしくはBR2、C(R2)2、-R2C=CR2-、C=O、Si(R2)2、NR2、PR2、P(=O)R2、O、S、S(=O)、S(=O)2または上記言及した2、3、4もしくは5個の同一か異なる2価基の組み合わせから選ばれる2価基であり;
R1は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、C(=O)R4、CN、Si(R4)3、N(Ar1)2、N(R4)2、P(=O)(R4)2、OAr1、S(=O)R4、S(=O)2R4、1〜20個のC原子を有する直鎖アルキルもしくはアルコキシ基、3〜20個のC原子を有する分岐あるいは環状アルキルもしくはアルコキシ基、2〜20個のC原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基(上記言及した基は、夫々1以上の基R4により置換されてよく、上記言及した基中の1以上のCH2基は、-R4C=CR4-、-C≡C-、Si(R4)2、C=O、C=NR4、-C(=O)O-、-C(=O)NR4-、NR4、P(=O)(R4)、-O-、-S-、SOもしくはSO2で置き代えられてよい。)または、各場合に1以上の基R4により置換されてよい5〜30個の芳香族環原子を有する芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり;ここで、2個以上の基R1は、互いに結合してよく、および環を形成してよく;
R2は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、C(=O)R4、CN、Si(R4)3、N(R4)2、P(=O)(R4)2、S(=O)R4、S(=O)2R4、1〜20個のC原子を有する直鎖アルキルもしくはアルコキシ基、3〜20個のC原子を有する分岐あるいは環状アルキルもしくはアルコキシ基、2〜20個のC原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基(上記言及した基は、夫々1以上の基R4により置換されてよく、上記言及した基中の1以上のCH2基は、-R4C=CR4-、-C≡C-、Si(R4)2、C=O、C=NR4、-C(=O)O-、-C(=O)NR4-、NR4、P(=O)(R4)、-O-、-S-、SOもしくはSO2で置き代えられてよい。)または、各場合に1以上の基R4により置換されてよい5〜30個の芳香族環原子を有する芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり;ここで、2個以上の基R2は、互いに結合してよく、および環を形成してよく;
R3は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、C(=O)R4、CN、Si(R4)3、N(R4)2、P(=O)(R4)2、S(=O)R4、S(=O)2R4、1〜20個のC原子を有する直鎖アルキルもしくはアルコキシ基、3〜20個のC原子を有する分岐あるいは環状アルキルもしくはアルコキシ基、2〜20個のC原子を有するアルケニルもしくはアルキニル基(上記言及した基は、夫々1以上の基R4により置換されてよく、上記言及した基中の1以上のCH2基は、-R4C=CR4-、-C≡C-、Si(R4)2、C=O、C=NR4、-C(=O)O-、-C(=O)NR4-、NR4、P(=O)(R4)、-O-、-S-、SOもしくはSO2で置き代えられてよい。)または、各場合に1以上の基R4により置換されてよい5〜30個の芳香族環原子を有する芳香族もしくは複素環式芳香族環構造であり;ここで、2個以上の基R3は、互いに結合してよく、および環を形成してよく;
R4は、出現毎に同一であるか異なり、H、D、F、1〜20個の炭素原子を有する脂肪族、芳香族もしくは複素環式芳香族有機基であって、さらに、1以上のH原子は、DもしくはFで置き代えられてよく;ここで、2個以上の置換基R4は、互いに結合してよく、および環を形成してよい。 - 基Xは、出現毎に同一であるか異なり、C(R2)2、NR2、OおよびSから選ばれる2価基、さらにより好ましくは、C(R2)2およびNR2から選ばれる2価基であることを特徴とする、請求項1記載の化合物。
- 式(I)の化合物は、丁度1個または丁度2個の基Xを含み、その結果、基Ar1の丁度1対または基Ar1の丁度2対は、各場合に基Xを介して、互いに結合することを特徴とする、請求項1または2記載の化合物。
- Ar1は、出現毎に同一であるか異なり、1以上の基R3により置換されてよい6〜12個の芳香族環原子を有する環構造であり、好ましくは、1以上の基R3により置換されてよいフェニル基であることを特徴とする、請求項1〜3何れか1項記載の化合物。
- Ar1は、1以上の基R3により置換されてよいフェニル基であること、およびフェニル基上の基Xと窒素原子への結合は、互いにメタ位であることを特徴とする、請求項1〜4何れか1項記載の化合物。
- ピレン基は、Hではない少なくとも一つの基R1により置換されることを特徴とする、請求項1〜5何れか1項記載の化合物。
- ピレン基は、1〜8個のC原子を有する直鎖アルキル基、3〜8個のC原子を有する分岐あるいは環状アルキル基(アルキル基は、1以上の基R4により置換されてよい。)から、または、1以上の基R4により置換されてよい6〜14個の芳香族環原子を有するアリールもしくはヘテロアリール基から選ばれることを特徴とする、請求項1〜6何れか1項記載の化合物。
- C(R2)2もしくはSi(R2)2である基X上の基R2は、1〜8個のC原子を有する直鎖アルキル基、3〜8個のC原子を有する分岐あるいは環状アルキル基(アルキル基は、1以上の基R4により置換されてよい。)から、または、1以上の基R4により置換されてよい6〜14個の芳香族環原子を有するアリールもしくはヘテロアリール基から選ばれることを特徴とする、請求項1〜7何れか1項記載の化合物。
- 式(I)中の基N(Ar1)2は、ピレンの1、3、6および8位から選ばれる位置で結合することを特徴とする、請求項1〜8何れか1項記載の化合物。
- Xを介して互いに結合する基N(Ar1)2は、ピレンの1および3位で結合することを特徴とする、請求項1〜9何れか1項記載の化合物。
- 請求項1〜11何れか1項記載の一以上の化合物を含み、ポリマー、オリゴマーもしくはデンドリマーへの結合は、式(1)において、任意の所望の位置で、R1、R2もしくはR3により位置してよいオリゴマー、ポリマーもしくはデンドリマー。
- 請求項1〜11何れか1項記載の少なくとも一つの化合物と少なくとも一つの溶媒とを含む調合物。
- 請求項1〜11何れか1項記載の少なくとも一つの化合物を含む、有機集積回路、有機電界効果トランジスタ、有機薄膜トランジスタ、有機発光トランジスタ、有機太陽電池、有機光学検査器、有機光受容器、有機電場消光素子、有機発光電子化学電池、有機レーザーダイオードおよび有機エレクトロルミネッセンス素子から選ばれる電子素子。
- 有機エレクトロルミッセンス素子から選ばれ、請求項1〜11何れか1項記載の化合物が、発光層中で発光化合物として存在することを特徴とする、請求項14記載の電子素子。
- 少なくとも一つの遷移金属触媒カップリング反応を含むことを特徴とする、請求項1〜11何れか1項記載の製造方法。
- 請求項1〜11何れか1項記載の化合物の電子素子での使用。
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