JP2022168461A - Fluorene compound and method for producing the same - Google Patents

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陽加 ▲片▼倉
Haruka Katakura
星児 渡瀬
Seiji Watase
優志 中村
Masashi Nakamura
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Abstract

To provide a fluorene compound that has an emission peak in a wavelength range of 400-460 nm and can emit blue light with high emission quantum efficiency and a method for producing the same and applications therefor.SOLUTION: The present invention discloses a fluorene compound represented by a following formula (1) (where Z1a, Z1b each denote a polycyclic C16-18 arene ring, R1a, R1b each denote a substituent, k1, k2 each denote an integer of 0 or greater, m1, m2 each denote an integer of 0-4, where at least one of m1 and m2 is an integer of 1 or greater, R2a, R2b each denote a substituent, n1, n2 each denote an integer of 0-4, m1+n1, m2+n2 each denote an integer of 0-4, A1a, A1b each denote an alkylene group, Z2a, Z2b each denote an arene ring, R3a, R3b each denote a substituent, p1, p2 each denote an integer of 0 or greater).SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、新規なフルオレン化合物に関する。 The present invention relates to novel fluorene compounds.

発光ダイオード(LED)などの光源として、無機または有機発光材料が利用されている。これらの発光材料のうち、無機発光材料はデバイスの製造工程が煩雑化し易いため、製造設備にコストがかかるとともに、大面積発光化が困難である。そのため、コーティング法などの方法で容易にまたは効率よく作製可能な点から、有機発光材料が求められている。このような有機発光材料としては、フルオレン骨格を有する化合物などが知られている。 Inorganic or organic light emitting materials are used as light sources such as light emitting diodes (LEDs). Among these light-emitting materials, inorganic light-emitting materials tend to complicate the manufacturing process of the device, so that manufacturing facilities are costly and it is difficult to achieve large-area light-emitting devices. Therefore, an organic light-emitting material is desired because it can be produced easily or efficiently by a method such as a coating method. Compounds having a fluorene skeleton are known as such organic light-emitting materials.

特開2020-164518号公報(特許文献1)には、高い発光量子効率(量子効率または量子収率)で発光可能な発光材料として、下記式(1)で表されるフルオレン化合物が開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-164518 (Patent Document 1) discloses a fluorene compound represented by the following formula (1) as a luminescent material capable of emitting light with high luminous quantum efficiency (quantum efficiency or quantum yield). there is

Figure 2022168461000001
Figure 2022168461000001

(式中、Z1aおよびZ1bはそれぞれ独立してアレーン環を示し、Z2aおよびZ2bはそれぞれ独立してアレーン環を示し、R1a、R1b、R2a、R2b、R3aおよびR3bはそれぞれ独立して置換基を示し、A1aおよびA1bはそれぞれ独立して直鎖状または分岐鎖状アルキレン基を示し、k1およびk2はそれぞれ独立して0以上の整数を示し、m1およびm2はそれぞれ独立して0~4の整数を示し、n1およびn2はそれぞれ独立して0~4の整数を示し、p1およびp2はそれぞれ独立して0以上の整数を示し、m1+n1およびm2+n2はそれぞれ独立して0~4の整数であり、m1およびm2のうち、少なくとも一方は1以上の整数である) (wherein Z 1a and Z 1b each independently represent an arene ring, Z 2a and Z 2b each independently represent an arene ring, R 1a , R 1b , R 2a , R 2b , R 3a and R 3b each independently represents a substituent, A 1a and A 1b each independently represent a linear or branched alkylene group, k1 and k2 each independently represent an integer of 0 or more, m1 and m2 each independently represents an integer of 0 to 4, n1 and n2 each independently represent an integer of 0 to 4, p1 and p2 each independently represent an integer of 0 or more, m1+n1 and m2+n2 each is independently an integer of 0 to 4, and at least one of m1 and m2 is an integer of 1 or more)

特開2020-164518号公報JP 2020-164518 A

特許文献1の実施例では、前記式(1)で表される化合物として、Z1aおよびZ1bがベンゼン環である9,9-ビス(2-フェニルエチル)-2,7-ジフェニルフルオレン(BEPF-Ph)、Z1aおよびZ1bがビフェニル環である9,9-ビス(2-フェニルエチル)-2,7-ジ(4-ビフェニリル)フルオレン(BEPF-BPh)、Z1aおよびZ1bがナフタレン環である9,9-ビス(2-フェニルエチル)-2,7-ジ(2-ナフチル)フルオレン(BEPF-Np)などのフルオレン化合物が調製され、その発光特性が評価されている。 In Examples of Patent Document 1, 9,9-bis(2-phenylethyl) -2,7 -diphenylfluorene ( BEPF -Ph), Z 1a and Z 1b are biphenyl rings 9,9-bis(2-phenylethyl)-2,7-di(4-biphenylyl)fluorene (BEPF-BPh), Z 1a and Z 1b are naphthalene Fluorene compounds such as the ring 9,9-bis(2-phenylethyl)-2,7-di(2-naphthyl)fluorene (BEPF-Np) have been prepared and evaluated for their emission properties.

これらのフルオレン化合物は、化学構造に基づく純粋な発光特性が反映され易い溶液状態での発光スペクトルにおいて、極大波長λem,maxが360~399nmに発光ピークを有する紫外光または可視光を発光できることが示されている。これらのフルオレン化合物は高い発光量子効率を示すものの、得られる400nm未満の波長の可視光は、人間の標準比視感度の関係から、見えない(視認し難い)、または暗く感じる傾向にある。標準比視感度が低い青系色をより明るく感じるためには、400nm以上の長波長側に発光ピークを有するのが好ましく、波長が長くなるにつれて(565nmまでは標準比視感度が大きくなるため)視認性を向上できる。しかし、発光ピークの波長が長過ぎると、発光ピークの裾(または端部)が水色~青緑色の波長領域に及ぶため、純粋な青色として知覚できない。そのため、明るい青色発光材料として、特定の波長領域に発光ピークを有し、かつ高い量子効率を示し、強く青色発光する材料が求められている。 These fluorene compounds can emit ultraviolet light or visible light having an emission peak at a maximum wavelength λ em,max of 360 to 399 nm in an emission spectrum in a solution state, which easily reflects pure emission characteristics based on their chemical structures. It is shown. Although these fluorene compounds exhibit high luminous quantum efficiency, the resulting visible light with a wavelength of less than 400 nm tends to be invisible (difficult to see) or feel dark due to the standard relative luminosity of humans. In order to make blue-based colors with low standard luminous efficiency appear brighter, it is preferable to have an emission peak on the long wavelength side of 400 nm or more, and as the wavelength increases (because the standard luminous efficiency increases up to 565 nm) Visibility can be improved. However, if the wavelength of the emission peak is too long, the base (or edge) of the emission peak extends over the light blue to bluish green wavelength range, and therefore cannot be perceived as pure blue. Therefore, as a bright blue light-emitting material, there is a demand for a material that has an emission peak in a specific wavelength region, exhibits high quantum efficiency, and strongly emits blue light.

従って、本発明の目的は、400~460nmの波長領域に発光ピークを有し、かつ高い発光量子効率(量子効率または量子収率)で青色に発光可能なフルオレン化合物およびその製造方法ならびにその用途を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a fluorene compound that has an emission peak in the wavelength region of 400 to 460 nm and can emit blue light with high emission quantum efficiency (quantum efficiency or quantum yield), a method for producing the same, and uses thereof. to provide.

本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、特定のフルオレン化合物が、400~460nmの波長領域に発光ピークを有し、かつ極めて高い発光量子効率を示すことを見いだし、本発明を完成した。 The present inventors have made intensive studies to achieve the above objects, and as a result, have found that a specific fluorene compound has an emission peak in the wavelength region of 400 to 460 nm and exhibits extremely high emission quantum efficiency. completed.

すなわち、本発明の新規なフルオレン化合物は、下記式(1)で表される。 That is, the novel fluorene compound of the present invention is represented by the following formula (1).

Figure 2022168461000002
Figure 2022168461000002

(式中、Z1aおよびZ1bはそれぞれ独立して多環式C16-18アレーン環を示し、
1aおよびR1bはそれぞれ独立して置換基を示し、k1およびk2はそれぞれ独立して0以上の整数を示し、
m1およびm2はそれぞれ独立して0~4の整数を示し、m1およびm2のうち、少なくとも一方は1以上の整数であり、
2aおよびR2bはそれぞれ独立して置換基を示し、n1およびn2はそれぞれ独立して0~4の整数を示し、
m1+n1およびm2+n2はそれぞれ独立して0~4の整数であり、
1aおよびA1bはそれぞれ独立して直鎖状または分岐鎖状アルキレン基を示し、
2aおよびZ2bはそれぞれ独立してアレーン環を示し、R3aおよびR3bはそれぞれ独立して置換基を示し、p1およびp2はそれぞれ独立して0以上の整数を示す)。
(wherein Z 1a and Z 1b each independently represent a polycyclic C 16-18 arene ring,
R 1a and R 1b each independently represent a substituent, k1 and k2 each independently represent an integer of 0 or more,
m1 and m2 each independently represent an integer of 0 to 4, at least one of m1 and m2 is an integer of 1 or more,
R 2a and R 2b each independently represent a substituent, n1 and n2 each independently represent an integer of 0 to 4,
m1+n1 and m2+n2 are each independently an integer of 0 to 4;
A 1a and A 1b each independently represent a linear or branched alkylene group,
Z2a and Z2b each independently represent an arene ring, R3a and R3b each independently represent a substituent, p1 and p2 each independently represent an integer of 0 or more).

前記式(1)において、Z1aおよびZ1bがテルフェニレン環またはピレン環であり、m1およびm2が0~2の整数であり、
1aおよびA1bが直鎖状または分岐鎖状C1-6アルキレン基であり、
2aおよびZ2bがC6-12アレーン環であってもよい。
In the above formula (1), Z 1a and Z 1b are terphenylene rings or pyrene rings, m1 and m2 are integers of 0 to 2,
A 1a and A 1b are linear or branched C 1-6 alkylene groups,
Z 2a and Z 2b may be C 6-12 arene rings.

また、前記式(1)において、Z1aおよびZ1bがピレン環であり、m1およびm2が1であり、
1aおよびA1bが直鎖状または分岐鎖状C1-4アルキレン基であり、
2aおよびZ2bがベンゼン環、ナフタレン環またはビフェニル環であってもよい。
Further, in the formula (1), Z 1a and Z 1b are pyrene rings, m1 and m2 are 1,
A 1a and A 1b are linear or branched C 1-4 alkylene groups,
Z 2a and Z 2b may be a benzene ring, a naphthalene ring or a biphenyl ring.

さらに、前記式(1)で表される化合物は、ジクロロメタン溶液状態での発光スペクトルにおいて、極大波長λem,maxが410~460nm程度、半値幅が70nm程度以下である発光ピークを少なくとも1つ含み、発光量子効率が40%程度以上の青色発光材料であってもよい。また、前記式(1)で表される化合物は結晶の形態であってもよい。 Furthermore, the compound represented by the formula (1) includes at least one emission peak having a maximum wavelength λ em,max of about 410 to 460 nm and a half width of about 70 nm or less in the emission spectrum in a dichloromethane solution state. , a blue light-emitting material having an emission quantum efficiency of about 40% or more may be used. Moreover, the compound represented by the formula (1) may be in the form of a crystal.

本発明は、下記(i)または(ii)のいずれかの工程を含む、前記式(1)で表される化合物の製造方法を包含する。 The present invention includes a method for producing a compound represented by the above formula (1), which includes the following step (i) or (ii).

(i)下記式(2)で表される化合物と、下記式(3)で表される化合物とを、カップリング反応させる工程 (i) a step of coupling a compound represented by the following formula (2) with a compound represented by the following formula (3);

Figure 2022168461000003
Figure 2022168461000003

(式中、X1aおよびX1bはそれぞれ独立してカップリング反応により炭素-炭素結合を形成可能な基を示し、
は前記X1aおよび/またはX1bとともにカップリング反応により炭素-炭素結合を形成可能な基を示し、
は前記式(1)におけるZ1aおよび/またはZ1bと同じであり、
は前記式(1)におけるR1aおよび/またはR1bと同じであり、kは前記式(1)におけるk1および/またはk2と同じであり、
2a、Z2b、R2a、R2b、R3a、R3b、A1a、A1b、m1、m2、n1、n2、m1+n1、m2+n2、p1およびp2は前記式(1)に同じである。)
(ii)前記(i)の工程において、前記式(3)で表される化合物のZが環集合C16-18アレーン環である場合、エーテル類の存在下で反応させる工程
(Wherein, X 1a and X 1b each independently represent a group capable of forming a carbon-carbon bond by a coupling reaction,
X 2 represents a group capable of forming a carbon-carbon bond by a coupling reaction with X 1a and/or X 1b ;
Z 1 is the same as Z 1a and/or Z 1b in the formula (1);
R 1 is the same as R 1a and/or R 1b in the formula (1), k is the same as k1 and/or k2 in the formula (1),
Z 2a , Z 2b , R 2a , R 2b , R 3a , R 3b , A 1a , A 1b , m1, m2, n1, n2, m1+n1, m2+n2, p1 and p2 are the same as in formula (1) above. )
(ii) in the above step (i), when Z 1 of the compound represented by the above formula (3) is a ring assembly C 16-18 arene ring, the step of reacting in the presence of an ether;

また、本発明は、前記式(1)で表される化合物を励起して、発光させる方法を包含するとともに、前記式(1)で表される化合物を含む発光性組成物も包含する。前記発光性組成物は、さらに、バインダー成分を含んでいてもよい。前記バインダー成分は、(メタ)アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ケイ素系樹脂から選択される少なくとも一種の樹脂を含んでいてもよい。前記発光性組成物において、前記式(1)で表される化合物と、前記バインダー成分との割合は、前者/後者(質量比)=1/0.5~1/1000程度であってもよい。前記発光性組成物の発光スペクトルにおいて、極大波長λem,maxが410~460nm程度、半値幅が70nm程度以下である発光ピークを少なくとも1つ含み、発光量子効率が70%程度以上であってもよい。 Moreover, the present invention includes a method of exciting the compound represented by the formula (1) to emit light, and also includes a luminescent composition containing the compound represented by the formula (1). The luminescent composition may further contain a binder component. The binder component may contain at least one resin selected from (meth)acrylic resins, styrene resins, polycarbonate resins, and silicon resins. In the luminescent composition, the ratio of the compound represented by the formula (1) and the binder component may be about the former/latter (mass ratio)=1/0.5 to 1/1000. . The emission spectrum of the luminescent composition includes at least one emission peak having a maximum wavelength λ em,max of about 410 to 460 nm and a half width of about 70 nm or less, and an emission quantum efficiency of about 70% or more. good.

さらに、本発明は、前記式(1)で表される化合物を含む発光素子を包含する。 Furthermore, the present invention includes a light-emitting device containing the compound represented by formula (1).

なお、本明細書および特許請求の範囲において、炭素原子の数をC、C、C10などで示すことがある。例えば、炭素数が1のアルキル基は「Cアルキル」で示し、炭素数が6~10のアリール基は「C6-10アリール」で示す。 In the present specification and claims, the number of carbon atoms may be indicated by C 1 , C 6 , C 10 and the like. For example, an alkyl group with 1 carbon atom is indicated by "C 1 alkyl" and an aryl group with 6 to 10 carbon atoms is indicated by "C 6-10 aryl".

また、本明細書および特許請求の範囲において、「固体状態」とは、樹脂などの分散媒(バインダー成分またはマトリックス)中に分散することなく、流動性をなくし固化した状態を意味する。 In addition, in the present specification and claims, the term "solid state" means a state in which fluidity is lost and solidified without being dispersed in a dispersion medium (binder component or matrix) such as resin.

本発明のフルオレン化合物は、特定の化学構造を有するため、400~460nmの波長領域に発光ピーク(極大波長λem,max)を有し、かつ高い発光量子効率で青色に発光できる。特に、純粋な(単色性または色純度が高い)青色に発光できる。また、前記フルオレン化合物は、ポリマー(樹脂またはバインダー成分)などを含む組成物(または塗膜状態)であっても、高い発光量子効率で青色に発光できるため、青色発光材料として利用することで、優れた有機エレクトロルミネッセンス(EL)[または有機発光ダイオード(OLED)]を容易にまたは効率よく作製できる。 Since the fluorene compound of the present invention has a specific chemical structure, it has an emission peak (maximum wavelength λ em,max ) in the wavelength range of 400 to 460 nm and can emit blue light with high emission quantum efficiency. In particular, it can emit pure (monochromatic or high color purity) blue light. In addition, the fluorene compound can emit blue light with high emission quantum efficiency even in a composition (or coating state) containing a polymer (resin or binder component). Excellent organic electroluminescence (EL) [or organic light emitting diodes (OLED)] can be easily or efficiently made.

図1は実施例1で得られたBEPF-TPhの固体状態における励起スペクトル(実線)および発光スペクトル(破線)の測定結果である。FIG. 1 shows the measurement results of the solid-state excitation spectrum (solid line) and emission spectrum (dashed line) of BEPF-TPh obtained in Example 1. FIG. 図2は実施例2で得られたBEPF-Pyの固体状態における励起スペクトル(実線)および発光スペクトル(破線)の測定結果である。FIG. 2 shows the measurement results of the solid-state excitation spectrum (solid line) and emission spectrum (dashed line) of BEPF-Py obtained in Example 2. FIG. 図3は実施例1で得られたBEPF-TPhのジクロロメタン溶液状態における励起スペクトル(実線)および発光スペクトル(破線)の測定結果である。FIG. 3 shows measurement results of excitation spectrum (solid line) and emission spectrum (broken line) of BEPF-TPh obtained in Example 1 in a dichloromethane solution state. 図4は実施例2で得られたBEPF-Pyのジクロロメタン溶液状態における励起スペクトル(実線)および発光スペクトル(破線)の測定結果である。FIG. 4 shows measurement results of excitation spectrum (solid line) and emission spectrum (dashed line) of BEPF-Py obtained in Example 2 in a dichloromethane solution state. 図5は実施例1で得られたBEPF-TPh/PS(質量比)=1/10の塗膜状態における励起スペクトル(実線)および発光スペクトル(破線)の測定結果である。FIG. 5 shows measurement results of the excitation spectrum (solid line) and the emission spectrum (dashed line) in the coating state of BEPF-TPh/PS (mass ratio)=1/10 obtained in Example 1. FIG. 図6は実施例1で得られたBEPF-TPh/PC(質量比)=1/10の塗膜状態における励起スペクトル(実線)および発光スペクトル(破線)の測定結果である。FIG. 6 shows measurement results of the excitation spectrum (solid line) and the emission spectrum (dashed line) in the state of the BEPF-TPh/PC (mass ratio)=1/10 coating film obtained in Example 1. FIG. 図7は実施例1で得られたBEPF-TPh/PMMA(質量比)=1/10の塗膜状態における励起スペクトル(実線)および発光スペクトル(破線)の測定結果である。FIG. 7 shows measurement results of the excitation spectrum (solid line) and the emission spectrum (dashed line) of the BEPF-TPh/PMMA (mass ratio)=1/10 coating film obtained in Example 1. FIG. 図8は実施例1で得られたBEPF-TPh/PPSQ(質量比)=1/10の塗膜状態における励起スペクトル(実線)および発光スペクトル(破線)の測定結果である。FIG. 8 shows measurement results of the excitation spectrum (solid line) and the emission spectrum (dashed line) in the state of the BEPF-TPh/PPSQ (mass ratio)=1/10 coating film obtained in Example 1. FIG. 図9は実施例2で得られたBEPF-Py/PS(質量比)=1/10の塗膜状態における励起スペクトル(実線)および発光スペクトル(破線)の測定結果である。FIG. 9 shows measurement results of the excitation spectrum (solid line) and the emission spectrum (dashed line) of the BEPF-Py/PS (mass ratio)=1/10 coating film obtained in Example 2. FIG. 図10は実施例2で得られたBEPF-Py/PC(質量比)=1/10の塗膜状態における励起スペクトル(実線)および発光スペクトル(破線)の測定結果である。FIG. 10 shows measurement results of the excitation spectrum (solid line) and emission spectrum (dashed line) in the state of the BEPF-Py/PC (mass ratio)=1/10 coating film obtained in Example 2. FIG. 図11は実施例2で得られたBEPF-Py/PMMA(質量比)=1/10の塗膜状態における励起スペクトル(実線)および発光スペクトル(破線)の測定結果である。FIG. 11 shows measurement results of the excitation spectrum (solid line) and the emission spectrum (dashed line) of the BEPF-Py/PMMA (mass ratio)=1/10 coating film obtained in Example 2. FIG. 図12は実施例2で得られたBEPF-Py/PPSQ(質量比)=1/10の塗膜状態における励起スペクトル(実線)および発光スペクトル(破線)の測定結果である。FIG. 12 shows measurement results of the excitation spectrum (solid line) and the emission spectrum (dashed line) in the state of the BEPF-Py/PPSQ (mass ratio)=1/10 coating film obtained in Example 2. FIG.

[フルオレン化合物]
本発明のフルオレン化合物は、下記式(1)で表される。
[Fluorene compound]
The fluorene compound of the present invention is represented by the following formula (1).

Figure 2022168461000004
Figure 2022168461000004

(式中、Z1aおよびZ1bはそれぞれ独立して多環式C16-18アレーン環を示し、
1aおよびR1bはそれぞれ独立して置換基を示し、k1およびk2はそれぞれ独立して0以上の整数を示し、
m1およびm2はそれぞれ独立して0~4の整数を示し、m1およびm2のうち、少なくとも一方は1以上の整数であり、
2aおよびR2bはそれぞれ独立して置換基を示し、n1およびn2はそれぞれ独立して0~4の整数を示し、
m1+n1およびm2+n2はそれぞれ独立して0~4の整数であり、
1aおよびA1bはそれぞれ独立して直鎖状または分岐鎖状アルキレン基を示し、
2aおよびZ2bはそれぞれ独立してアレーン環を示し、R3aおよびR3bはそれぞれ独立して置換基を示し、p1およびp2はそれぞれ独立して0以上の整数を示す)。
(wherein Z 1a and Z 1b each independently represent a polycyclic C 16-18 arene ring,
R 1a and R 1b each independently represent a substituent, k1 and k2 each independently represent an integer of 0 or more,
m1 and m2 each independently represent an integer of 0 to 4, at least one of m1 and m2 is an integer of 1 or more,
R 2a and R 2b each independently represent a substituent, n1 and n2 each independently represent an integer of 0 to 4,
m1+n1 and m2+n2 are each independently an integer of 0 to 4;
A 1a and A 1b each independently represent a linear or branched alkylene group,
Z2a and Z2b each independently represent an arene ring, R3a and R3b each independently represent a substituent, p1 and p2 each independently represent an integer of 0 or more).

前記式(1)において、Z1aおよびZ1bで表される多環式アレーン環としては、縮合多環式アレーン環(縮合多環式芳香族炭化水素環)、環集合アレーン環(環集合多環式芳香族炭化水素環)などが挙げられる。 In formula (1), the polycyclic arene rings represented by Z 1a and Z 1b include condensed polycyclic arene rings (condensed polycyclic aromatic hydrocarbon rings), ring-assembled arene rings (ring-assembled poly cyclic aromatic hydrocarbon ring) and the like.

なお、本明細書および特許請求の範囲において、「環集合アレーン環」とは、2つ以上の環系(アレーン環系)が一重結合(単結合)か二重結合で直結し、環を直結する結合の数が環系の数より1つだけ少ないものを意味し、例えば、後述するように、フェニルナフタレン環などは縮合多環式アレーン環骨格を有していても環集合アレーン環に含まれ、ピレン環(非環集合アレーン環)などの「縮合多環式アレーン環」と明確に区別される。 In the present specification and claims, the term "ring-assembled arene ring" means that two or more ring systems (arene ring systems) are directly linked by single bonds (single bonds) or double bonds, and the rings are directly linked. For example, as described later, a phenylnaphthalene ring or the like is included in a ring-assembled arene ring even if it has a condensed polycyclic arene ring skeleton. It is clearly distinguished from "fused polycyclic arene rings" such as pyrene rings (non-ring-assembled arene rings).

1aおよびZ1bで表される縮合多環式C16-18アレーン環としては、例えば、ナフタセン環、ベンゾ[a]アントラセン環、クリセン環、ベンゾ[c]フェナントレン環、ピレン環、トリフェニレン環などの縮合四環式C16-18アレーン環が挙げられる。好ましい縮合多環式C16-18アレーン環はピレン環である。 Condensed polycyclic C 16-18 arene rings represented by Z 1a and Z 1b include, for example, naphthacene ring, benzo[a]anthracene ring, chrysene ring, benzo[c]phenanthrene ring, pyrene ring, triphenylene ring, etc. fused tetracyclic C 16-18 arene rings. A preferred fused polycyclic C 16-18 arene ring is a pyrene ring.

1aおよびZ1bで表される環集合C16-18アレーン環としては、例えば、1-フェニルナフタレン環、2-フェニルナフタレン環などのフェニルナフタレン環、o-テルフェニル環、m-テルフェニル環、p-テルフェニル環などのテルフェニル環などが挙げられる。好ましい環集合C16-18アレーン環はp-テルフェニル環である。 The ring assembly C 16-18 arene ring represented by Z 1a and Z 1b includes, for example, 1-phenylnaphthalene ring, phenylnaphthalene ring such as 2-phenylnaphthalene ring, o-terphenyl ring, and m-terphenyl ring. , p-terphenyl ring, and the like. A preferred ring assembly C 16-18 arene ring is a p-terphenyl ring.

好ましい環Z1aおよびZ1bとしては、ピレン環などの縮合多環式C16-18アレーン環、p-テルフェニル環などのテルフェニル環であり、量子効率をより有効に向上できるとともに、吸光係数も向上し易い観点から、さらに好ましくはピレン環などの縮合多環式C16-18アレーン環であり、特にピレン環が好ましい。 Preferable rings Z 1a and Z 1b are condensed polycyclic C 16-18 arene rings such as pyrene ring, and terphenyl rings such as p-terphenyl ring. From the viewpoint of easily improving the polycyclicity, a condensed polycyclic C 16-18 arene ring such as a pyrene ring is more preferable, and a pyrene ring is particularly preferable.

通常、化学構造中の芳香環(ベンゼン環骨格)数が縮合および/または単結合を介して、特に縮合を介して増加するにつれて、共役長が延びて発光波長(発光ピークにおける波長)が長波長化することが予想されるものの、具体的な発光特性、例えば、どの程度長波長化するか、どの程度の発光量子効率になるかなどについて化学構造から予測できない。すなわち、所定の波長領域に発光ピークを有する高効率な発光材料を設計するのは極めて困難である。前記式(1)で表される化合物は、Z1aおよびZ1bで表される多環式C16-18アレーン環と、フルオレン環とが結合し、多くの芳香環が縮合または単結合を介して連なった化学構造を有していても、長波長化し過ぎることなく所定の波長領域に発光ピークを有し、かつ高い量子効率で青色に発光できる。 Generally, as the number of aromatic rings (benzene ring skeleton) in the chemical structure increases through condensation and/or single bonds, especially through condensation, the conjugation length increases and the emission wavelength (the wavelength at the emission peak) becomes longer. However, it is not possible to predict from the chemical structure specific emission characteristics, for example, how much the wavelength will be lengthened or what the emission quantum efficiency will be. That is, it is extremely difficult to design a highly efficient light-emitting material having an emission peak in a predetermined wavelength region. In the compound represented by the above formula (1), the polycyclic C 16-18 arene ring represented by Z 1a and Z 1b and the fluorene ring are bonded, and many aromatic rings are condensed or via a single bond. Even if it has a chemical structure in which it is continuous, it has an emission peak in a predetermined wavelength region without excessively lengthening the wavelength, and can emit blue light with high quantum efficiency.

環Z1aおよびZ1bの種類は、互いに異なっていてもよいが、同一が好ましい。また、m1および/またはm2が2以上である場合、2以上の環Z1aおよび/またはZ1bの種類は、互いに同一または異なっていてもよい。 The types of rings Z 1a and Z 1b may be different from each other, but are preferably the same. Further, when m1 and/or m2 are 2 or more, the types of the two or more rings Z1a and/or Z1b may be the same or different.

また、環Z1aおよび/またはZ1bは、フルオレン骨格の1~4位および5~8位のいずれの位置に置換していてもよいが、m1およびm2が1である場合、好ましい置換位置(または結合位置)としては、1,8位、2,7位、3,6位、4,5位などの前記式(1)において紙面上で左右対称な関係にある置換位置であり、特に、2,7位が好ましい。 In addition, ring Z 1a and/or Z 1b may be substituted at any of positions 1 to 4 and 5 to 8 of the fluorene skeleton. or binding positions) are substitution positions that are in a symmetrical relationship on the paper in the above formula (1), such as 1,8-positions, 2,7-positions, 3,6-positions, 4,5-positions, and in particular, 2,7 positions are preferred.

なお、環Z1a、Z1bにおけるフルオレン骨格との結合位置は、環Z1a、Z1bがピレン環である場合、例えば、ピレン環の1位、2位または4位、好ましくは1位であり、環Z1a、Z1bがp-テルフェニル環である場合、例えば、p-テルフェニル環の2位、3位または4位、好ましくは4位である。 When the rings Z 1a and Z 1b are pyrene rings, the bonding positions of the rings Z 1a and Z 1b with the fluorene skeleton are, for example, the 1-, 2-, or 4-positions of the pyrene ring, preferably the 1-position. , Z 1a , Z 1b is a p-terphenyl ring, for example, the 2-, 3- or 4-position, preferably the 4-position, of the p-terphenyl ring.

1aおよびR1bで表される置換基としては、例えば、炭化水素基(または基[-R])、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、基[-OR](式中、Rは前記炭化水素基を示す)、ヒドロキシ(ポリ)アルコキシ基、チオール基(メルカプト基)、基[-SR](式中、Rは前記炭化水素基を示す)、アシル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アミノ基、置換アミノ基、シアノ基、ニトロ基、トリアルキルシリル基、ジアルキルヒドロシリル基などが挙げられる。なお、本明細書および特許請求の範囲において、「(ポリ)アルコキシ基」は、アルコキシ基およびポリアルコキシ基の双方を含む意味に用いる。 Substituents represented by R 1a and R 1b include, for example, a hydrocarbon group (or a group [-R A ]), a halogen atom, a hydroxyl group, a group [-OR A ] (wherein R A hydrogen group), hydroxy (poly)alkoxy group, thiol group (mercapto group), group [-SR A ] (wherein R A represents the hydrocarbon group), acyl group, carboxyl group, alkoxycarbonyl group , amino group, substituted amino group, cyano group, nitro group, trialkylsilyl group, dialkylhydrosilyl group and the like. In the present specification and claims, the term "(poly)alkoxy group" is used to include both alkoxy groups and polyalkoxy groups.

炭化水素基(または基[-R])としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、およびこれらの炭化水素基を2種以上組み合わせた(または結合した)基などが挙げられる。 Hydrocarbon groups (or groups [-R A ]) include, for example, alkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups, groups in which two or more of these hydrocarbon groups are combined (or combined), and the like.

アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、n-ヘキシル基、n-オクチル基、2-エチルヘキシル基、n-デシル基、n-ドデシル基などの直鎖状または分岐鎖状C1-20アルキル基などが挙げられる。好ましくは直鎖状または分岐鎖状C1-12アルキル基、さらに好ましくは直鎖状または分岐鎖状C1-6アルキル基である。 Examples of alkyl groups include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group, n-hexyl group, n-octyl group and 2-ethylhexyl. linear or branched C 1-20 alkyl groups such as groups, n-decyl groups, n-dodecyl groups, and the like. It is preferably a linear or branched C 1-12 alkyl group, more preferably a linear or branched C 1-6 alkyl group.

シクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などのC5-10シクロアルキル基などが挙げられる。好ましくはC5-8シクロアルキル基である。 Cycloalkyl groups include, for example, C 5-10 cycloalkyl groups such as cyclopentyl group and cyclohexyl group. A C 5-8 cycloalkyl group is preferred.

アリール基としては、例えば、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基などのナフチル基、ビフェニリル基、アントリル基、フェナントリル基などのC6-14アリール基などが挙げられる。好ましくはC6-10アリール基である。 Examples of aryl groups include naphthyl groups such as phenyl, 1-naphthyl and 2-naphthyl groups, and C 6-14 aryl groups such as biphenylyl, anthryl and phenanthryl groups. A C 6-10 aryl group is preferred.

炭化水素基を2種以上組み合わせた(結合した)基としては、例えば、アルキルアリール基、アラルキル基などが挙げられる。アルキルアリール基としては、例えば、メチルフェニル基(トリル基)、ジメチルフェニル基(キシリル基)などのモノまたはジC1-6アルキルC6-10アリール基などが挙げられる。アラルキル基としては、例えば、フェニルメチル基(ベンジル基)、2-フェニルエチル基(フェネチル基)などのC6-10アリールC1-6アルキル基などが挙げられる。 Examples of groups in which two or more hydrocarbon groups are combined (bonded) include an alkylaryl group and an aralkyl group. Examples of alkylaryl groups include mono- or di-C 1-6 alkyl C 6-10 aryl groups such as methylphenyl group (tolyl group) and dimethylphenyl group (xylyl group). Examples of the aralkyl group include C 6-10 aryl C 1-6 alkyl groups such as a phenylmethyl group (benzyl group) and 2-phenylethyl group (phenethyl group).

ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。 Halogen atoms include, for example, fluorine, chlorine, bromine, and iodine atoms.

基[-OR]としては、前記Rで表される炭化水素基に対応する基、例えば、アルコキシ基、シクロアルキルオキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基などが挙げられる。 Examples of the group [-OR A ] include groups corresponding to the hydrocarbon groups represented by R A , such as alkoxy groups, cycloalkyloxy groups, aryloxy groups and aralkyloxy groups.

アルコキシ基としては、前記Rの項において例示したアルキル基に対応するアルコキシ基、例えば、メトキシ基などの直鎖状または分岐鎖状C1-10アルコキシ基などが挙げられる。 The alkoxy group includes alkoxy groups corresponding to the alkyl groups exemplified in the section of R A , such as linear or branched C 1-10 alkoxy groups such as methoxy group.

シクロアルキルオキシ基としては、前記Rの項において例示したシクロアルキル基に対応するシクロアルキルオキシ基、例えば、シクロヘキシルオキシ基などのC5-10シクロアルキルオキシ基などが挙げられる。 The cycloalkyloxy group includes cycloalkyloxy groups corresponding to the cycloalkyl groups exemplified in the section of R A above, such as C 5-10 cycloalkyloxy groups such as cyclohexyloxy group.

アリールオキシ基としては、前記Rの項において例示したアリール基に対応するアリールオキシ基、例えば、フェノキシ基などのC6-10アリールオキシ基などが挙げられる。 The aryloxy group includes aryloxy groups corresponding to the aryl groups exemplified in the section of R A above, such as C 6-10 aryloxy groups such as phenoxy group.

アラルキルオキシ基としては、前記Rの項において例示したアラルキル基に対応するアラルキルオキシ基、例えば、ベンジルオキシ基などのC6-10アリール-C1-4アルキルオキシ基などが挙げられる。 The aralkyloxy group includes aralkyloxy groups corresponding to the aralkyl groups exemplified in the section of R A above, such as C 6-10 aryl-C 1-4 alkyloxy groups such as benzyloxy group.

ヒドロキシ(ポリ)アルコキシ基としては、例えば、2-ヒドロキシエトキシ基、2-ヒドロキシプロポキシ基、2-(2-ヒドロキシエトキシ)エトキシ基などのヒドロキシ(ポリ)C2-6アルコキシ基などが挙げられる。 The hydroxy(poly)alkoxy group includes, for example, hydroxy(poly)C 2-6 alkoxy groups such as 2-hydroxyethoxy group, 2-hydroxypropoxy group and 2-(2-hydroxyethoxy)ethoxy group.

基[-SR]としては、前記Rで表される炭化水素基に対応する基、例えば、アルキルチオ基、シクロアルキルチオ基、アリールチオ基、アラルキルチオ基などが挙げられる。 The group [-SR A ] includes a group corresponding to the hydrocarbon group represented by R A , such as an alkylthio group, a cycloalkylthio group, an arylthio group and an aralkylthio group.

アルキルチオ基としては、前記Rの項において例示したアルキル基に対応するアルキルチオ基、例えば、メチルチオ基などのC1-10アルキルチオ基などが挙げられる。 The alkylthio group includes alkylthio groups corresponding to the alkyl groups exemplified in the section of R A above, such as C 1-10 alkylthio groups such as methylthio group.

シクロアルキルチオ基としては、前記Rの項において例示したシクロアルキル基に対応するシクロアルキルチオ基、例えば、シクロヘキシルチオ基などのC5-10シクロアルキルチオ基などが挙げられる。 The cycloalkylthio group includes cycloalkylthio groups corresponding to the cycloalkyl groups exemplified in the section of R A above, such as C 5-10 cycloalkylthio groups such as cyclohexylthio group.

アリールチオ基としては、前記Rの項において例示したアリール基に対応するアリールチオ基、例えば、フェニルチオ基(またはチオフェノキシ基)などのC6-10アリールチオ基などが挙げられる。 The arylthio group includes arylthio groups corresponding to the aryl groups exemplified in the section of R A above, such as C 6-10 arylthio groups such as phenylthio group (or thiophenoxy group).

アラルキルチオ基としては、前記Rの項において例示したアラルキル基に対応するアラルキルチオ基、例えば、ベンジルチオ基などのC6-10アリール-C1-4アルキルチオ基などが挙げられる。 The aralkylthio group includes aralkylthio groups corresponding to the aralkyl groups exemplified in the section of R A above, such as C 6-10 aryl-C 1-4 alkylthio groups such as benzylthio group.

アシル基としては、例えば、アセチル基などのC1-6アシル基などが挙げられる。 Acyl groups include, for example, C 1-6 acyl groups such as an acetyl group.

アルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基などのC1-6アルコキシ-カルボニルなどが挙げられる。 Alkoxycarbonyl groups include, for example, C 1-6 alkoxy-carbonyl groups such as methoxycarbonyl groups.

置換アミノ基としては、例えば、モノまたはジアルキルアミノ基、モノまたはジアシルアミノ基などが挙げられる。モノまたはジアルキルアミノ基としては、例えば、ジメチルアミノ基などのモノまたはジC1-4アルキルアミノ基などが挙げられる。モノまたはジアシルアミノ基としては、例えば、ジアセチルアミノ基などのモノまたはジ(C1-6アシル)アミノ基などが挙げられる。 Substituted amino groups include, for example, mono- or dialkylamino groups, mono- or diacylamino groups, and the like. Mono- or di-alkylamino groups include, for example, mono- or di-C 1-4 alkylamino groups such as dimethylamino group. Mono- or diacylamino groups include, for example, mono- or di(C 1-6 acyl)amino groups such as a diacetylamino group.

トリアルキルシリル基としては、例えば、トリメチルシリル基などのトリC1-6アルキルシリル基などが挙げられる。 Trialkylsilyl groups include, for example, triC 1-6 alkylsilyl groups such as trimethylsilyl group.

ジアルキルヒドロシリル基としては、例えば、ジメチルヒドロシリル基などのジC1-6アルキルヒドロシリル基などが挙げられる。 Examples of dialkylhydrosilyl groups include di-C 1-6 alkylhydrosilyl groups such as dimethylhydrosilyl groups.

これらの基R1aおよびR1bは、単独でまたは2種以上組み合わせてもよい。なお、基R1aおよびR1bがアリール基などの環式炭化水素基である場合、環Z1aおよびZ1bとともに環集合アレーン環などの集合環を形成してもよいが、基R1aおよびR1bがアリール基でないのが好ましい。 These groups R 1a and R 1b may be used alone or in combination of two or more. When the groups R 1a and R 1b are cyclic hydrocarbon groups such as aryl groups, they may form a ring assembly such as a ring assembly arene ring together with the rings Z 1a and Z 1b . Preferably 1b is not an aryl group.

置換数k1またはk2が1以上である場合、好ましい基R1aまたはR1bとしては、アルキル基などの炭化水素基、ヒドロキシル基、ヒドロキシ(ポリ)アルコキシ基、カルボキシル基などが挙げられる。前記アルキル基としてより好ましくはメチル基などの直鎖状または分岐鎖状C1-6アルキル基であり、前記ヒドロキシ(ポリ)アルコキシ基としてより好ましくは2-ヒドロキシエトキシ基などのヒドロキシ(モノ乃至デカ)C2-4アルコキシ基である。これらの基R1aおよびR1bのなかでも、メチル基などのC1-4アルキル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基が好ましい。 When the number of substitutions k1 or k2 is 1 or more, preferable groups R 1a or R 1b include hydrocarbon groups such as alkyl groups, hydroxyl groups, hydroxy(poly)alkoxy groups, carboxyl groups and the like. The alkyl group is more preferably a linear or branched C 1-6 alkyl group such as a methyl group, and the hydroxy(poly)alkoxy group is more preferably a hydroxy (mono to deca) group such as a 2-hydroxyethoxy group. ) is a C 2-4 alkoxy group. Among these groups R 1a and R 1b , C 1-4 alkyl groups such as methyl groups, hydroxyl groups and carboxyl groups are preferred.

基R1aおよびR1bの置換数k1およびk2は、環Z1aおよびZ1bの種類に応じて選択してもよく、例えば0~7程度の整数から選択でき、好ましい範囲としては、以下段階的に、0~6の整数、0~5の整数、0~4の整数、0~3の整数、0~2の整数であり、さらに好ましくは0または1であり、特に0である。 The substitution numbers k1 and k2 of the groups R 1a and R 1b may be selected according to the type of the rings Z 1a and Z 1b , and may be selected from, for example, integers of about 0 to 7. , an integer of 0 to 6, an integer of 0 to 5, an integer of 0 to 4, an integer of 0 to 3, an integer of 0 to 2, more preferably 0 or 1, particularly 0.

2つの置換数k1およびk2は、互いに異なっていてもよいが、同一が好ましい。なお、置換数k1またはk2が2以上である場合、環Z1aまたはZ1bに置換する2以上の基R1aまたはR1bの種類は、互いに同一または異なっていてもよい。また、基R1aおよびR1bの種類は、互いに異なっていてもよいが、同一が好ましい。基R1aおよびR1bの置換位置は特に制限されず、環Z1aおよびZ1bの種類に応じて選択してもよい。 The two substitution numbers k1 and k2 may be different from each other, but are preferably identical. When the substitution number k1 or k2 is 2 or more, the types of the two or more groups R 1a or R 1b substituting on the ring Z 1a or Z 1b may be the same or different. Also, the types of the groups R 1a and R 1b may be different from each other, but are preferably the same. The substitution positions of the groups R 1a and R 1b are not particularly limited, and may be selected according to the type of rings Z 1a and Z 1b .

基[-Z1a-(R1ak1]および基[-Z1b-(R1bk2](以下、これらをZ含有基ともいう)の置換数m1およびm2は、例えば1~3程度の整数、好ましくは1または2、さらに好ましくは1である。m1およびm2は互いに異なっていてもよいが、同一が好ましい。m1およびm2のうち、少なくとも一方は1以上の整数であり、好ましくは双方が1以上の整数、さらに好ましくは双方が1である。 The substitution numbers m1 and m2 of the groups [-Z 1a -(R 1a ) k1 ] and [-Z 1b -(R 1b ) k2 ] (hereinafter also referred to as Z 1 -containing groups) are, for example, about 1 to 3. is an integer of, preferably 1 or 2, more preferably 1. m1 and m2 may be different from each other, but are preferably the same. At least one of m1 and m2 is an integer of 1 or more, preferably both are integers of 1 or more, more preferably both are 1.

なお、m1またはm2が2以上である場合、フルオレン骨格を形成する2つのベンゼン環のうち、同一のベンゼン環に置換する2以上のZ含有基の種類は、互いに同一または異なっていてもよい。また、基[-Z1a-(R1ak1]と基[-Z1b-(R1bk2]とは、互いに同一または異なっていてもよく、同一が好ましい。 When m1 or m2 is 2 or more, the types of the two or more Z 1 -containing groups substituted on the same benzene ring among the two benzene rings forming the fluorene skeleton may be the same or different. . The group [-Z 1a -(R 1a ) k1 ] and the group [-Z 1b -(R 1b ) k2 ] may be the same or different, and are preferably the same.

2aおよびR2bは前記Z含有基以外の置換基であればよく、代表的には、アルキル基などの炭化水素基(ただし、アリール基は除く)、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子、シアノ基などが挙げられる。アルキル基としては、メチル基、エチル基、t-ブチル基などの直鎖状または分岐鎖状C1-6アルキル基などが挙げられる。置換数n1および/またはn2が1以上である場合、好ましいR2aおよび/またはR2bとしては、メチル基などの直鎖状または分岐鎖状C1-4アルキル基である。 R 2a and R 2b may be substituents other than the Z 1 -containing group, and are typically hydrocarbon groups such as alkyl groups (excluding aryl groups), fluorine atoms, chlorine atoms, bromine atoms, etc. and a cyano group. The alkyl group includes linear or branched C 1-6 alkyl groups such as methyl group, ethyl group and t-butyl group. When the number of substitutions n1 and/or n2 is 1 or more, preferred R 2a and/or R 2b are linear or branched C 1-4 alkyl groups such as methyl groups.

2aおよびR2bの置換数n1およびn2としては、例えばそれぞれ0~3程度の整数であり、好ましくは0~2の整数、さらに好ましくは0または1、特に0である。n1およびn2は互いに異なっていてもよいが、同一が好ましい。なお、n1またはn2が2以上である場合、フルオレン骨格を形成する2つのベンゼン環のうち、同一のベンゼン環に置換する2以上のR2aまたは2以上のR2bの種類は同一または異なっていてもよい。また、R2aおよびR2bの種類は、互いに同一または異なっていてもよく、同一が好ましい。また、R2aおよびR2bの置換位置は特に制限されず、Z含有基の置換位置以外の位置に置換していればよい。 The substitution numbers n1 and n2 of R 2a and R 2b are, for example, each an integer of about 0 to 3, preferably an integer of 0 to 2, more preferably 0 or 1, particularly 0. n1 and n2 may be different from each other, but are preferably the same. When n1 or n2 is 2 or more, of the two benzene rings forming the fluorene skeleton, two or more R 2a or two or more R 2b substituted on the same benzene ring may be the same or different. good too. The types of R 2a and R 2b may be the same or different, preferably the same. Further, the substitution positions of R 2a and R 2b are not particularly limited as long as they are substituted at positions other than the substitution position of the Z 1 -containing group.

m1+n1およびm2+n2は、例えばそれぞれ1~3の程度の整数、好ましくは1または2、さらに好ましくは1である。m1+n1およびm2+n2は互いに異なっていてもよいが、同一が好ましい。 m1+n1 and m2+n2 are for example each integers of the order of 1 to 3, preferably 1 or 2, more preferably 1. m1+n1 and m2+n2 may be different from each other, but are preferably identical.

1aおよびA1bで表される直鎖状または分岐鎖状アルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、メチルメチレン基(エチリデン基)、プロピレン基、1,3-プロパン-ジイル基、2,2-プロパン-ジイル基、1,4-ブタン-ジイル基などの直鎖状または分岐鎖状C1-6アルキレン基などが挙げられる。なお、2つのアルキレン基A1aおよびA1bの種類は、互いに異なっていてもよいが、同一が好ましい。好ましいアルキレン基A1aおよびA1bは直鎖状または分岐鎖状C1-4アルキレン基であり、さらに好ましくは直鎖状または分岐鎖状C1-3アルキレン基、なかでも、メチレン基、エチレン基などのC1-2アルキレン基が好ましく、発光量子効率を向上し易い点から、特にエチレン基が好ましい。 Linear or branched alkylene groups represented by A 1a and A 1b include, for example, methylene group, ethylene group, methylmethylene group (ethylidene group), propylene group, 1,3-propane-diyl group, 2 , 2-propane-diyl group, 1,4-butane-diyl group, and other linear or branched C 1-6 alkylene groups. The types of the two alkylene groups A1a and A1b may be different from each other, but are preferably the same. Preferred alkylene groups A 1a and A 1b are linear or branched C 1-4 alkylene groups, more preferably linear or branched C 1-3 alkylene groups, especially methylene group, ethylene group A C 1-2 alkylene group such as is preferred, and an ethylene group is particularly preferred from the viewpoint of easily improving the emission quantum efficiency.

2aおよびZ2bで表されるアレーン環(芳香族炭化水素環)としては、例えば、ベンゼン環などの単環式アレーン環、多環式アレーン環などが挙げられる。多環式アレーン環としては、縮合多環式アレーン環(縮合多環式芳香族炭化水素環)、環集合アレーン環(環集合多環式芳香族炭化水素環)などが挙げられる。 The arene rings (aromatic hydrocarbon rings) represented by Z2a and Z2b include, for example, monocyclic arene rings such as benzene ring, polycyclic arene rings, and the like. Polycyclic arene rings include condensed polycyclic arene rings (condensed polycyclic aromatic hydrocarbon rings), ring-assembled arene rings (ring-assembled polycyclic aromatic hydrocarbon rings), and the like.

縮合多環式アレーン環としては、例えば、縮合二環式アレーン環、縮合三環式アレーン環などの縮合二乃至四環式アレーン環などが挙げられる。縮合二環式アレーン環としては、例えば、ナフタレン環、インデン環などの縮合二環式C10-16アレーン環などが挙げられる。縮合三環式アレーン環としては、例えば、アントラセン環、フェナントレン環などの縮合三環式C14-20アレーン環などが挙げられる。 Examples of condensed polycyclic arene rings include condensed bi- to tetra-cyclic arene rings such as condensed bicyclic arene rings and condensed tricyclic arene rings. The condensed bicyclic arene ring includes, for example, condensed bicyclic C 10-16 arene rings such as naphthalene ring and indene ring. Examples of condensed tricyclic arene rings include condensed tricyclic C 14-20 arene rings such as anthracene ring and phenanthrene ring.

環集合アレーン環としては、例えば、ビフェニル環、フェニルナフタレン環、ビナフチル環などのビアレーン環;テルフェニル環などのテルアレーン環などが挙げられる。 The ring-assembled arene ring includes, for example, a biphenyl ring such as a biphenyl ring, a phenylnaphthalene ring, and a binaphthyl ring; and a tellarene ring such as a terphenyl ring.

好ましい環Z2aおよびZ2bとしては、C6-14アレーン環が挙げられ、より好ましくはベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環などのC6-12アレーン環、さらに好ましくはベンゼン環、ナフタレン環などのC6-10アレーン環、特にベンゼン環である。 Preferred rings Z 2a and Z 2b include C 6-14 arene rings, more preferably C 6-12 arene rings such as benzene ring, naphthalene ring and biphenyl ring, still more preferably benzene ring, naphthalene ring and the like. C 6-10 arene ring, especially benzene ring.

また、環Z2aおよびZ2bの種類は、互いに異なっていてもよいが、同一が好ましい。なお、環Z2aおよびZ2bとアルキレン基A1aおよびA1bとの結合位置は特に制限されない。 The types of rings Z 2a and Z 2b may be different from each other, but are preferably the same. The bonding positions of the rings Z2a and Z2b and the alkylene groups A1a and A1b are not particularly limited.

3aおよびR3bで表される置換基としては、前記R1aおよびR1bの項において例示した置換基と同様の基などが挙げられる。 Examples of substituents represented by R 3a and R 3b include the same substituents as those exemplified in the section on R 1a and R 1b .

置換数p1またはp2が1以上である場合、好ましい基R3aまたはR3bとしては、アルキル基、アリール基、ヒドロキシル基、ヒドロキシ(ポリ)アルコキシ基、カルボキシル基などが挙げられる。前記アルキル基として、より好ましくはメチル基などの直鎖状または分岐鎖状C1-6アルキル基であり、前記アリール基として、より好ましくはフェニル基などのC6-10アリール基であり、前記ヒドロキシ(ポリ)アルコキシ基として、より好ましくは2-ヒドロキシエトキシ基などのヒドロキシ(モノ乃至デカ)C2-4アルコキシ基である。これらの基R3aおよびR3bのなかでも、メチル基などのC1-4アルキル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基が好ましい。 When the number of substitutions p1 or p2 is 1 or more, preferred groups R3a or R3b include alkyl groups, aryl groups, hydroxyl groups, hydroxy(poly)alkoxy groups, carboxyl groups, and the like. The alkyl group is more preferably a linear or branched C 1-6 alkyl group such as a methyl group, and the aryl group is more preferably a C 6-10 aryl group such as a phenyl group. The hydroxy(poly)alkoxy group is more preferably a hydroxy(mono- to deca)C 2-4 alkoxy group such as a 2-hydroxyethoxy group. Among these groups R 3a and R 3b , C 1-4 alkyl groups such as methyl groups, hydroxyl groups and carboxyl groups are preferred.

基R3aおよびR3bの置換数p1およびp2は、環Z2aおよびZ2bの種類に応じて選択してもよく、例えば0~7程度の整数から選択でき、好ましくは以下段階的に、0~5の整数、0~4の整数、0~2の整数であり、さらに好ましくは0または1、特に0である。 The substitution numbers p1 and p2 of the groups R 3a and R 3b may be selected according to the type of the rings Z 2a and Z 2b , and may be selected, for example, from integers of about 0 to 7, preferably from 0 to 0 It is an integer from 0 to 5, an integer from 0 to 4, an integer from 0 to 2, more preferably 0 or 1, especially 0.

2つの置換数p1およびp2は、互いに異なっていてもよいが、通常、同一であることが多い。なお、置換数p1またはp2が2以上である場合、同一の環Z2aおよびZ2bに置換する2以上の基R3aまたは2以上のR3bの種類は、互いに同一または異なっていてもよい。また、基R3aおよびR3bの種類は、互いに異なっていてもよいが、同一が好ましい。 The two substitution numbers p1 and p2 may be different from each other, but usually they are often the same. When the substitution number p1 or p2 is 2 or more, the types of the two or more groups R3a or two or more R3b substituted on the same rings Z2a and Z2b may be the same or different. Also, the types of the groups R 3a and R 3b may be different from each other, but are preferably the same.

基R3aおよびR3bの置換位置は特に制限されず、環Z2aおよびZ2bの種類に応じて選択してもよく、Z2aおよびZ2bがベンゼン環である場合、基A1aおよびA1bに結合するフェニル基に対して、例えば、3位、4位、3,4位、3,5位、3,4,5位、好ましくは4位、3,4位、さらに好ましくは4位である。例えば、Z2aおよびZ2bがナフタレン環である場合、基R3aおよびR3bの置換位置は、基A1aおよびA1bに結合する1-ナフチル基または2-ナフチル基に対して、例えば、1,5位、2,6位、好ましくは2,6位の位置関係で置換する。 The substitution positions of the groups R 3a and R 3b are not particularly limited, and may be selected according to the type of rings Z 2a and Z 2b . When Z 2a and Z 2b are benzene rings, the groups A 1a and A 1b 3-position, 4-position, 3,4-position, 3,5-position, 3,4,5-position, preferably 4-position, 3,4-position, more preferably 4-position with respect to the phenyl group that binds be. For example, when Z 2a and Z 2b are naphthalene rings, the substitution positions of the groups R 3a and R 3b are, for example, 1 , 5-position, 2,6-position, preferably 2,6-position.

前記式(1)で表されるフルオレン化合物として代表的には、9,9-ビス(アリールアルキル)-ジアリールフルオレン、例えば、9,9-ビス(アリールアルキル)-2,7-ジ(縮合多環式C16-18アリール)フルオレン、9,9-ビス(アリールアルキル)-2,7-ジ(環集合多環式C16-18アリール)フルオレンなどが挙げられる。 Typical examples of the fluorene compound represented by the formula (1) include 9,9-bis(arylalkyl)-diarylfluorene, such as 9,9-bis(arylalkyl)-2,7-di(condensed poly Cyclic C 16-18 aryl)fluorene, 9,9-bis(arylalkyl)-2,7-di(ring assembly polycyclic C 16-18 aryl)fluorene and the like.

9,9-ビス(アリールアルキル)-2,7-ジ(縮合多環式C16-18アリール)フルオレンとしては、例えば、9,9-ビス(フェニルメチル)-2,7-ジ(1-ピレニル)フルオレン、9,9-ビス(2-フェニルエチル)-2,7-ジ(1-ピレニル)フルオレン、9,9-ビス(2-フェニルエチル)-2,7-ジ(2-ピレニル)フルオレン、9,9-ビス(2-フェニルエチル)-2,7-ジ(4-ピレニル)フルオレンなどの9,9-ビス(C6-10アリールC1-2アルキル)-2,7-ジ(ピレニル)フルオレンなどが挙げられる。 Examples of 9,9-bis(arylalkyl)-2,7-di(fused polycyclic C 16-18 aryl)fluorene include 9,9-bis(phenylmethyl)-2,7-di(1- pyrenyl)fluorene, 9,9-bis(2-phenylethyl)-2,7-di(1-pyrenyl)fluorene, 9,9-bis(2-phenylethyl)-2,7-di(2-pyrenyl) fluorene, 9,9-bis(C 6-10 arylC 1-2 alkyl)-2,7-di (pyrenyl)fluorene and the like.

9,9-ビス(アリールアルキル)-2,7-ジ環集合多環式C16-18アリールフルオレンとしては、例えば、9,9-ビス(フェニルメチル)-2,7-ジ(p-テルフェニル-4-イル)フルオレン、9,9-ビス(フェニルエチル)-2,7-ジ(p-テルフェニル-4-イル)フルオレン、9,9-ビス(フェニルエチル)-2,7-ジ(p-テルフェニル-3-イル)フルオレン、9,9-ビス(フェニルエチル)-2,7-ジ(p-テルフェニル-2-イル)フルオレン、9,9-ビス(フェニルエチル)-2,7-ジ(m-テルフェニル-4-イル)フルオレン、9,9-ビス(フェニルエチル)-2,7-ジ(m-テルフェニル-3-イル)フルオレン、9,9-ビス(フェニルエチル)-2,7-ジ(m-テルフェニル-5’-イル)フルオレンなどの9,9-ビス(C6-10アリールC1-2アルキル)-2,7-ジ(テルフェニリル)フルオレンなどが挙げられる。 Examples of 9,9-bis(arylalkyl)-2,7-dicyclic polycyclic C 16-18 arylfluorene include 9,9-bis(phenylmethyl)-2,7-di(p-ter phenyl-4-yl)fluorene, 9,9-bis(phenylethyl)-2,7-di(p-terphenyl-4-yl)fluorene, 9,9-bis(phenylethyl)-2,7-di (p-terphenyl-3-yl)fluorene, 9,9-bis(phenylethyl)-2,7-di(p-terphenyl-2-yl)fluorene, 9,9-bis(phenylethyl)-2 ,7-di(m-terphenyl-4-yl)fluorene, 9,9-bis(phenylethyl)-2,7-di(m-terphenyl-3-yl)fluorene, 9,9-bis(phenyl 9,9-bis(C 6-10 arylC 1-2 alkyl)-2,7-di(terphenylyl)fluorene such as ethyl)-2,7-di(m-terphenyl-5′-yl)fluorene is mentioned.

これらの前記式(1)で表されるフルオレン化合物のうち、9,9-ビス(フェニルメチル)-2,7-ジ(p-テルフェニル-4-イル)フルオレンなどの9,9-ビス(C6-10アリールC1-2アルキル)-2,7-ジ(p-テルフェニリル)フルオレン、9,9-ビス(C6-10アリールC1-2アルキル)-2,7-ジ(縮合多環式C16-18アリール)フルオレンが好ましく、量子効率をより有効に向上できるとともに、吸光係数も向上し易い観点から、9,9-ビス(フェニルメチル)-2,7-ジ(1-ピレニル)フルオレンなどの9,9-ビス(C6-10アリールC1-2アルキル)-2,7-ジ(ピレニル)フルオレンがさらに好ましい。 Among these fluorene compounds represented by formula (1), 9,9-bis(phenylmethyl)-2,7-di(p-terphenyl-4-yl)fluorene and other 9,9-bis( C 6-10 arylC 1-2 alkyl)-2,7-di(p-terphenylyl)fluorene, 9,9-bis(C 6-10 arylC 1-2 alkyl)-2,7-di(fused poly Cyclic C 16-18 aryl)fluorene is preferable, and from the viewpoint that the quantum efficiency can be improved more effectively and the absorption coefficient can be easily improved, 9,9-bis(phenylmethyl)-2,7-di(1-pyrenyl) 9,9-bis(C 6-10 arylC 1-2 alkyl)-2,7-di(pyrenyl)fluorene such as ) fluorene are more preferred.

(フルオレン化合物の製造方法)
前記式(1)で表されるフルオレン化合物の製造方法は、慣用の方法、例えば、下記反応式に従って、下記式(2)で表される化合物と下記式(3)で表される化合物とをカップリング反応(またはクロスカップリング反応)させる工程を経て製造してもよい(以下、第1の方法ともいう)。
(Method for producing fluorene compound)
The method for producing the fluorene compound represented by the formula (1) is a conventional method, for example, according to the following reaction scheme, a compound represented by the following formula (2) and a compound represented by the following formula (3) You may manufacture through the process of carrying out a coupling reaction (or cross-coupling reaction) (henceforth a 1st method).

Figure 2022168461000005
Figure 2022168461000005

(式中、X1aおよびX1bはそれぞれ独立してカップリング反応により炭素-炭素結合を形成可能な基を示し、
は前記X1aおよび/またはX1bとともにカップリング反応により炭素-炭素結合を形成可能な基を示し、
は前記式(1)におけるZ1aおよび/またはZ1bと好ましい態様を含めて同じであり、
は前記式(1)におけるR1aおよび/またはR1bと好ましい態様を含めて同じであり、kは前記式(1)におけるk1および/またはk2と好ましい態様を含めて同じであり、
2a、Z2b、R2a、R2b、R3a、R3b、A1a、A1b、m1、m2、n1、n2、m1+n1、m2+n2、p1およびp2はそれぞれ好ましい態様を含めて前記式(1)に同じである。)
(Wherein, X 1a and X 1b each independently represent a group capable of forming a carbon-carbon bond by a coupling reaction,
X 2 represents a group capable of forming a carbon-carbon bond by a coupling reaction with X 1a and/or X 1b ;
Z 1 is the same as Z 1a and/or Z 1b in the formula (1) including preferred embodiments,
R 1 is the same as R 1a and / or R 1b in the formula (1) including preferred embodiments, k is the same as k1 and / or k2 in the formula (1) including preferred embodiments,
Z 2a , Z 2b , R 2a , R 2b , R 3a , R 3b , A 1a , A 1b , m1, m2, n1, n2, m1+n1, m2+n2, p1 and p2 are represented by the formula (1 ). )

カップリング反応としては、慣用のカップリング反応、例えば、鈴木-宮浦カップリング反応、右田-小杉-スティレ(Stille)カップリング反応、根岸カップリング反応、檜山カップリング反応などのパラジウム触媒(またはパラジウム(0)触媒)によるカップリング反応、熊田-玉尾-コリュー(Corriu)カップリング反応などのニッケル触媒(またはニッケル(0)触媒)によるカップリング反応などが挙げられ、鈴木-宮浦カップリング反応が好ましい。 Coupling reactions include conventional coupling reactions such as Suzuki-Miyaura coupling reaction, Migita-Kosugi-Stille coupling reaction, Negishi coupling reaction, Hiyama coupling reaction, and the like using a palladium catalyst (or palladium ( 0) catalyst), a coupling reaction with a nickel catalyst (or a nickel (0) catalyst) such as the Kumada-Tamao-Corriu coupling reaction, and the like, and the Suzuki-Miyaura coupling reaction is preferred. .

反応性基X1aおよびX1bならびにXは、前記カップリング反応の種類に応じて適宜選択できる。鈴木-宮浦カップリング反応により合成する場合、一方の反応性基X1aおよびX1bとしては、例えば、ハロゲン原子またはフッ化アルカンスルホニルオキシ基などが挙げられる。ハロゲン原子としては、例えば、ヨウ素原子、臭素原子、塩素原子などが挙げられる。フッ化アルカンスルホニルオキシ基としては、例えば、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基(または基[-OTf])などのフッ化C1-4アルカンスルホニルオキシ基などが挙げられる。 The reactive groups X1a and X1b and X2 can be appropriately selected according to the type of the coupling reaction. When synthesized by the Suzuki-Miyaura coupling reaction, one of the reactive groups X 1a and X 1b includes, for example, a halogen atom or a fluorinated alkanesulfonyloxy group. Halogen atoms include, for example, iodine, bromine, and chlorine atoms. The fluorinated alkanesulfonyloxy group includes, for example, a fluorinated C 1-4 alkanesulfonyloxy group such as a trifluoromethanesulfonyloxy group (or group [-OTf]).

これらの一方の反応性基X1aおよびX1bは、単独でまたは2種以上組み合わせてもよい。これらの一方の反応性基のうち、ハロゲン原子が好ましく、ヨウ素原子、臭素原子がさらに好ましく、臭素原子が好ましい。 One of these reactive groups X1a and X1b may be used alone or in combination of two or more. Of these one reactive groups, a halogen atom is preferred, an iodine atom and a bromine atom are more preferred, and a bromine atom is preferred.

鈴木-宮浦カップリング反応において、前記一方の反応性基X1aおよびX1bとカップリング可能な他方の反応性基Xとしては、例えば、ボロン酸基(ジヒドロキシボリル基または基[-B(OH)])、ボロン酸エステル基などが挙げられる。ボロン酸エステル基としては、例えば、ジメトキシボリル基、ジイソプロポキシボリル基、ジブトキシボリル基などのジアルコキシボリル基;ピナコラートボリル基(または基[-Bpin])、1,3,2-ジオキサボリナン-2-イル基、5,5-ジメチル-1,3,2-ジオキサボリナン-2-イル基などの環状ボロン酸エステル基などが挙げられる。 In the Suzuki-Miyaura coupling reaction, examples of the other reactive group X 2 that can be coupled with one of the reactive groups X 1a and X 1b include a boronic acid group (a dihydroxyboryl group or a group [-B(OH ) 2 ]), a boronate ester group, and the like. Boronate ester groups include, for example, dialkoxyboryl groups such as dimethoxyboryl, diisopropoxyboryl and dibutoxyboryl; pinacolatoboryl (or group [-Bpin]), 1,3,2-dioxaborinane-2 -yl group, cyclic boronate ester groups such as 5,5-dimethyl-1,3,2-dioxabolinan-2-yl group, and the like.

これらの他方の反応性基Xは、単独でまたは2種以上組み合わせてもよい。他方の反応性基のうち、基[-B(OH)]、基[-Bpin]が好ましい。 These other reactive groups X2 may be used alone or in combination of two or more. Of the other reactive groups, the group [-B(OH) 2 ] and the group [-Bpin] are preferred.

なお、基X1aおよびX1bと、基Xとは、互いにカップリング反応可能な一対の反応性基であれば前記例示に拘らずいずれの反応性基であってもよく、例えば、基X1aおよびX1bがボロン酸基などの前記他方の反応性基であり、基Xがハロゲン原子などの前記一方の反応性基であってもよいが、基X1aおよびX1bがハロゲン原子などの前記一方の反応性基であり、基Xがボロン酸基などの前記他方の反応性基であるのが好ましい。 The groups X 1a and X 1b and the group X 2 may be any pair of reactive groups capable of coupling reaction with each other regardless of the above examples. 1a and X1b may be said other reactive group such as a boronic acid group and the group X2 may be said one reactive group such as a halogen atom, but the groups X1a and X1b may be a halogen atom etc. and the group X2 is the other reactive group, such as a boronic acid group.

前記式(2)で表される化合物としては、9,9-ビス(フェニルメチル)-2,7-ジブロモフルオレン、9,9-ビス(2-フェニルエチル)-2,7-ジブロモフルオレンなどの9,9-ビス(C6-10アリールC1-2アルキル)-ジハロフルオレンなどが挙げられる。 Examples of the compound represented by formula (2) include 9,9-bis(phenylmethyl)-2,7-dibromofluorene and 9,9-bis(2-phenylethyl)-2,7-dibromofluorene. 9,9-bis(C 6-10 arylC 1-2 alkyl)-dihalofluorene and the like.

前記式(2)で表される化合物は、例えば、特開2009-96782号公報に記載の方法、すなわち、2,7-ジブロモフルオレンなどの9位が無置換の9H-フルオレン類とカリウムt-ブトキシドなどの塩基触媒とを反応させ、フルオレン骨格の9位にアニオンを有するフルオレンアニオン生成させ、このフルオレンアニオンと(2-ブロモエチル)ベンゼンなどのハロアルキルアレーン類とを反応させる方法などにより調製してもよい。 The compound represented by the formula (2) can be prepared, for example, by the method described in JP-A-2009-96782, that is, 9H-fluorenes unsubstituted at the 9-position such as 2,7-dibromofluorene and potassium t- It can also be prepared by reacting with a basic catalyst such as butoxide to generate a fluorene anion having an anion at the 9-position of the fluorene skeleton, and reacting this fluorene anion with a haloalkylarene such as (2-bromoethyl)benzene. good.

前記式(3)で表される化合物としては、前記式(1)のZ1aおよび/またはZ1bに対応するボロン酸化合物もしくはボロン酸エステル化合物が挙げられ、例えば、2-([1,1’:4’,1”-テルフェニル]-4-イル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロランなどの環状ボロン酸エステル基を有するテルフェニル;1-ピレンボロン酸などのピレンボロン酸などが挙げられる。前記式(3)で表される化合物は、市販品などを利用できる。 Examples of the compound represented by the formula (3) include boronic acid compounds or boronic acid ester compounds corresponding to Z 1a and/or Z 1b in the formula (1), such as 2-([1,1 ': Terphenyl having a cyclic boronic acid ester group such as 4',1''-terphenyl]-4-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane; 1-pyrene boron Acids such as pyreneboronic acid, etc. Commercially available products can be used as the compound represented by the formula (3).

前記式(2)で表される化合物と、前記式(3)で表される化合物との割合は、例えば、前者/後者(モル比)=1/2~1/10程度であってもよく、好ましくは1/2.05~1/3、さらに好ましくは1/2.1~1/2.5である。 The ratio of the compound represented by the formula (2) and the compound represented by the formula (3) may be, for example, the former/latter (molar ratio) = about 1/2 to 1/10. , preferably 1/2.05 to 1/3, more preferably 1/2.1 to 1/2.5.

鈴木-宮浦カップリング反応により合成する場合、通常、パラジウム触媒の存在下で反応させる。パラジウム触媒としては、慣用のカップリング触媒、例えば、パラジウム(0)触媒、パラジウム(II)触媒などが挙げられる。 When synthesized by the Suzuki-Miyaura coupling reaction, the reaction is usually carried out in the presence of a palladium catalyst. Palladium catalysts include conventional coupling catalysts such as palladium (0) catalysts, palladium (II) catalysts, and the like.

パラジウム(0)触媒としては、例えば、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)[またはPd(PPh]、ビス(トリ-t-ブチルホスフィン)パラジウム(0)[またはPd(P(t-Bu)]などのパラジウム(0)-ホスフィン錯体などが挙げられる。 Palladium(0) catalysts include, for example, tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) [or Pd(PPh 3 ) 4 ], bis(tri-t-butylphosphine)palladium(0) [or Pd(P(t palladium(0)-phosphine complexes such as -Bu) 3 ) 2 ].

パラジウム(II)触媒としては、例えば、[1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン]パラジウム(II)ジクロリド[またはPdCl(dppe)]、[1,3-ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン]パラジウム(II)ジクロリド[またはPdCl(dppp)]、[1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム(II)ジクロリド[またはPdCl(dppf)]、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリド[またはPdCl(PPh]、ビス(トリ-o-トリルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリド[またはPdCl(P(o-tolyl)]などのパラジウム(II)-ホスフィン錯体などが挙げられる。なお、パラジウム(II)触媒を用いる場合、例えば、ホスフィン、アミン、有機金属試薬などの反応系内の還元性化合物により、0価の錯体に還元されて反応が開始する。 Palladium(II) catalysts include, for example, [1,2-bis(diphenylphosphino)ethane]palladium(II) dichloride [or PdCl 2 (dppe)], [1,3-bis(diphenylphosphino)propane] palladium (II) dichloride [or PdCl 2 (dppp)], [1,1′-bis(diphenylphosphino)ferrocene] palladium (II) dichloride [or PdCl 2 (dppf)], bis(triphenylphosphine) palladium ( II) Palladium(II) dichloride [or PdCl 2 (PPh 3 ) 2 ], bis(tri-o-tolylphosphine)palladium(II) dichloride [or PdCl 2 (P(o-tolyl) 3 ) 2 ], etc.- phosphine complexes and the like. When a palladium (II) catalyst is used, the reaction is initiated by reduction to a zero-valent complex by a reducing compound in the reaction system such as phosphine, amine, or organometallic reagent.

なお、前記パラジウム触媒は、例えば、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)クロロホルム錯体[またはPd(dba)・CHCl]などの触媒前駆体と、ホスフィン類、カルベン類などの配位子とを添加して反応系内で調製してもよい。 The palladium catalyst includes, for example, a catalyst precursor such as tris(dibenzylideneacetone) dipalladium(0) chloroform complex [or Pd 2 (dba) 3 CHCl 3 ] and a coordination catalyst such as phosphines and carbenes. may be prepared in the reaction system by adding

これらの触媒は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用することもできる。これらの触媒のうち、Pd(PPhなどのパラジウム(0)-ホスフィン錯体が好ましい。触媒の割合は、前記式(2)で表される化合物1モルに対して、金属換算で、例えば0.005~0.1モル程度であってもよく、好ましくは0.01~0.03モルである。 These catalysts can be used alone or in combination of two or more. Of these catalysts, palladium(0)-phosphine complexes such as Pd(PPh 3 ) 4 are preferred. The ratio of the catalyst may be, for example, about 0.005 to 0.1 mol, preferably 0.01 to 0.03, in terms of metal per 1 mol of the compound represented by the formula (2). Mole.

鈴木-宮浦カップリング反応は、塩基の存在下で行ってもよい。塩基としては、例えば、金属炭酸塩または炭酸水素塩、金属水酸化物、金属フッ化物、金属リン酸塩、金属有機酸塩、金属アルコキシドなどが挙げられる。 The Suzuki-Miyaura coupling reaction may be performed in the presence of a base. Examples of bases include metal carbonates or hydrogen carbonates, metal hydroxides, metal fluorides, metal phosphates, metal organic acid salts, metal alkoxides, and the like.

金属炭酸塩または炭酸水素塩としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、炭酸水素ナトリウムなどのアルカリ金属炭酸塩または炭酸水素塩、炭酸タリウム(I)などが挙げられる。 Examples of metal carbonates or hydrogen carbonates include alkali metal carbonates or hydrogen carbonates such as sodium carbonate, potassium carbonate, cesium carbonate, sodium hydrogen carbonate, thallium (I) carbonate, and the like.

金属水酸化物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウムなどのアルカリ金属水酸化物、水酸化バリウムなどのアルカリ土類金属水酸化物、水酸化タリウム(I)などが挙げられる。 Examples of metal hydroxides include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and cesium hydroxide, alkaline earth metal hydroxides such as barium hydroxide, and thallium (I) hydroxide. be done.

金属フッ化物としては、例えば、フッ化カリウム、フッ化セシウムなどのアルカリ金属フッ化物などが挙げられる。 Examples of metal fluorides include alkali metal fluorides such as potassium fluoride and cesium fluoride.

金属リン酸塩としては、例えば、リン酸三カリウムなどのアルカリ金属リン酸塩などが挙げられる。 Examples of metal phosphates include alkali metal phosphates such as tripotassium phosphate.

金属有機酸塩としては、例えば、酢酸カリウムなどのアルカリ金属酢酸塩などが挙げられる。 Examples of metal organic acid salts include alkali metal acetates such as potassium acetate.

金属アルコキシドとしては、例えば、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムt-ブトキシドなどのアルカリ金属アルコキシドなどが挙げられる。 Examples of metal alkoxides include alkali metal alkoxides such as sodium methoxide, sodium ethoxide and potassium t-butoxide.

これらの塩基は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用することもできる。これらの塩基のうち、炭酸カリウムなどの金属炭酸塩が好ましい。塩基の割合は、前記式(2)で表される化合物1モルに対して、例えば0.01~100モル程度、好ましくは1~80モルであってもよく、さらに好ましくは10~60モルである。 These bases can be used alone or in combination of two or more. Of these bases, metal carbonates such as potassium carbonate are preferred. The ratio of the base may be, for example, about 0.01 to 100 mol, preferably 1 to 80 mol, more preferably 10 to 60 mol, per 1 mol of the compound represented by the formula (2). be.

カップリング反応は、相間移動触媒の存在下または非存在下で行ってもよい。相間移動触媒としては、例えば、テトラブチルアンモニウムブロミド(TBAB)、トリオクチルメチルアンモニウムクロリドなどのテトラアルキルアンモニウムハライドなどが挙げられる。これらの相間移動触媒は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用することもできる。これらの相間移動触媒のうち、TBABが好ましい。 The coupling reaction may be performed in the presence or absence of a phase transfer catalyst. Examples of phase transfer catalysts include tetraalkylammonium halides such as tetrabutylammonium bromide (TBAB) and trioctylmethylammonium chloride. These phase transfer catalysts may be used alone or in combination of two or more. Of these phase transfer catalysts, TBAB is preferred.

カップリング反応は、反応に不活性な溶媒の非存在下または存在下で行ってもよい。溶媒としては、例えば、水;メタノール、エタノールなどのアルコール類;環状エーテル、鎖状エーテルなどのエーテル類;アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類;酢酸エチルなどのエステル類;アセトニトリル、ベンゾニトリルなどのニトリル類;N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドンなどのアミド類;ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類;脂肪族炭化水素類、脂環族炭化水素類、芳香族炭化水素類など炭化水素類などが挙げられる。 The coupling reaction may be carried out in the absence or presence of a solvent inert to the reaction. Examples of solvents include water; alcohols such as methanol and ethanol; ethers such as cyclic ethers and chain ethers; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; esters such as ethyl acetate; amides such as N,N-dimethylformamide, dimethylacetamide and N-methyl-2-pyrrolidone; sulfoxides such as dimethylsulfoxide; aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons and the like Hydrogens and the like can be mentioned.

環状エーテルとしては、例えば、ジオキサン、テトラヒドロフラン(THF)などが挙げられる。鎖状エーテルとしては、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテルなどが挙げられる。 Cyclic ethers include, for example, dioxane and tetrahydrofuran (THF). Examples of chain ethers include diethyl ether and diisopropyl ether.

脂肪族炭化水素類としては、例えば、ヘキサン、ドデカンなどが挙げられる。脂環族炭化水素類としては、シクロヘキサンなどが挙げられる。芳香族炭化水素類としては、例えば、トルエン、キシレンなどが挙げられる。 Examples of aliphatic hydrocarbons include hexane and dodecane. Cyclohexane etc. are mentioned as alicyclic hydrocarbons. Examples of aromatic hydrocarbons include toluene and xylene.

これらの溶媒は単独でまたは2種以上組み合わせて使用することもできる。なお、前記式(3)において、Z(Z1aおよびZ1b)が環集合C16-18アレーン環である化合物を用いる場合、少なくともエーテル類の存在下でなければ反応が進行せず、前記式(1)で表される化合物を調製できないようである。そのため、前記式(3)のZ(Z1aおよびZ1b)が環集合C16-18アレーン環である化合物を用いる場合、前記溶媒のうち、水およびエーテル類、特に水およびTHFなどの環状エーテル類の混合溶媒が好ましく;前記式(3)において、Z(Z1aおよびZ1b)が縮合多環式C16-18アレーン環である化合物を用いる場合、前記溶媒のうち、水およびトルエンなどの芳香族炭化水素類の混合溶媒を用いるのが好ましい。 These solvents can be used alone or in combination of two or more. In the above formula (3), when using a compound in which Z 1 (Z 1a and Z 1b ) is a C 16-18 arene ring in the ring assembly, the reaction does not proceed unless at least an ether is present. It appears that the compound of formula (1) cannot be prepared. Therefore, when using a compound in which Z 1 (Z 1a and Z 1b ) in the above formula (3) is a ring assembly C 16-18 arene ring, among the solvents, water and ethers, particularly water and a cyclic solvent such as THF A mixed solvent of ethers is preferable; in the case of using a compound in which Z 1 (Z 1a and Z 1b ) is a condensed polycyclic C 16-18 arene ring in the above formula (3), among the above solvents, water and toluene It is preferable to use a mixed solvent of aromatic hydrocarbons such as

カップリング反応は、不活性ガス雰囲気下、例えば、窒素;ヘリウム、アルゴンなどの希ガスなどの雰囲気下で行ってもよい。反応温度は、例えば50~200℃、好ましくは60~150℃、さらに好ましくは70~130℃である。反応時間は、例えば1~48時間程度、具体的には12~36時間程度であってもよい。 The coupling reaction may be carried out under an inert gas atmosphere, for example, under an atmosphere of nitrogen; a rare gas such as helium or argon. The reaction temperature is, for example, 50 to 200°C, preferably 60 to 150°C, more preferably 70 to 130°C. The reaction time may be, for example, about 1 to 48 hours, specifically about 12 to 36 hours.

反応終了後、必要により、反応混合物を、慣用の分離精製方法、例えば、洗浄、抽出、脱水、濃縮、デカンテーション、晶析、再結晶、再沈殿、カラムクロマトグラフィー、これらを組み合わせた方法などにより分離精製してもよい。 After completion of the reaction, if necessary, the reaction mixture is subjected to a conventional separation and purification method, such as washing, extraction, dehydration, concentration, decantation, crystallization, recrystallization, reprecipitation, column chromatography, a combination of these methods, and the like. It may be separated and purified.

また、前記式(1)で表されるフルオレン化合物は、下記反応式で示す第2の方法により製造してもよい。 Moreover, the fluorene compound represented by the formula (1) may be produced by the second method shown by the following reaction formula.

Figure 2022168461000006
Figure 2022168461000006

(式中、Xはハロゲン原子を示し、
は前記式(1)におけるA1aおよび/またはA1bと好ましい態様を含めて同じであり、
は前記式(1)におけるZ2aおよび/またはZ2bと好ましい態様を含めて同じであり、
は前記式(1)におけるR3aおよび/またはR3bと好ましい態様を含めて同じであり、pは前記式(1)におけるp1および/またはp2と好ましい態様を含めて同じであり、
1a、Z1b、R1a、R1b、R2a、R2b、k1、k2、m1、m2、n1、n2、m1+n1およびm2+n2は、それぞれ前記式(1)と好ましい態様を含めて同じである)。
(Wherein, X 3 represents a halogen atom,
A 1 is the same as A 1a and/or A 1b in the formula (1) including preferred embodiments,
Z 2 is the same as Z 2a and/or Z 2b in the formula (1) including preferred embodiments,
R 3 is the same as R 3a and / or R 3b in the formula (1) including preferred embodiments, p is the same as p1 and / or p2 in the formula (1) including preferred embodiments,
Z 1a , Z 1b , R 1a , R 1b , R 2a , R 2b , k1, k2, m1, m2, n1, n2, m1+n1 and m2+n2 are respectively the same as the above formula (1) including preferred embodiments. ).

第2の方法では、前記式(4)で表される化合物(またはZ含有基を予め有し、かつ9位が無置換の9H-フルオレン類)に対して、基[-A1a-Z2a-(R3ap1]および基[-A1b-Z2b-(R3bp2](以下、これらをZ含有基ともいう)に対応する前記式(5)で表される化合物を反応させる、すなわち、前記第1の方法とは、Z含有基およびZ含有基の導入順序が異なっている。 In the second method, the compound [-A 1a -Z 2a- (R 3a ) p1 ] and the group [-A 1b -Z 2b -(R 3b ) p2 ] (hereinafter these are also referred to as Z 2 -containing groups). The order of introduction of the Z1 - containing group and the Z2 - containing group is different from that of the first method.

で表されるハロゲン原子としては、例えば、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。 The halogen atom represented by X3 includes , for example, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom and the like.

前記式(4)で表される化合物としては、2,7-ジフェニルフルオレンなどのZ含有基を有し、かつ9位が無置換の9H-フルオレン類などが挙げられる。前記式(4)で表される化合物は、前記第1の方法において、式(2)で表される化合物に代えてフルオレン骨格の9位が無置換の化合物を用いる方法などにより調製してもよく、反応条件などの好ましい態様を含めて前記第1の方法の記載と同様である。 Examples of the compound represented by the formula (4) include 9H-fluorenes having a Z 1 -containing group such as 2,7-diphenylfluorene and unsubstituted at the 9-position. The compound represented by the formula (4) may be prepared by a method such as using a compound in which the 9-position of the fluorene skeleton is unsubstituted in place of the compound represented by the formula (2) in the first method. It is the same as the description of the first method including preferred aspects such as reaction conditions.

第2の方法は、前記式(2)で表される化合物の調製方法において、9位が無置換の9H-フルオレン類として前記式(4)で表される化合物を用いることに相当し、特開2009-96782号公報に記載の方法に準じて調製できる。 The second method corresponds to using the compound represented by the above formula (4) as the 9H-fluorenes unsubstituted at the 9-position in the method for preparing the compound represented by the above formula (2). It can be prepared according to the method described in JP-A-2009-96782.

(フルオレン化合物の特性)
前記式(1)で表されるフルオレン化合物は、特定の分子構造を有するため、光エネルギーや電気エネルギーなどの外部エネルギーにより励起すると、特定の波長領域に少なくとも1つの発光ピークを有し(特定の波長領域に発光ピークの極大波長λem,maxを有し)、かつ極めて高い発光量子効率で青色に発光できる。そのため、本発明では、前記式(1)で表されるフルオレン化合物を前記外部エネルギーなどにより励起して、前記フルオレン化合物を特定の波長領域で発光させる方法も包含する。
(Characteristics of fluorene compound)
Since the fluorene compound represented by the formula (1) has a specific molecular structure, it has at least one emission peak in a specific wavelength region when excited by external energy such as light energy or electrical energy (specific It has a maximum emission peak wavelength λ em,max in the wavelength region, and can emit blue light with extremely high emission quantum efficiency. Therefore, the present invention also includes a method of exciting the fluorene compound represented by the formula (1) with the external energy or the like to cause the fluorene compound to emit light in a specific wavelength region.

前記式(1)で表されるフルオレン化合物の発光量子効率は、温度25℃、固体状態において、例えば20%程度以上、好ましくは25~50%であり、Z1aおよびZ1bが縮合多環式C16-18アレーン環の場合、好ましくは30~45%、さらに好ましくは35~40%であり、Z1aおよびZ1bが環集合C16-18アレーン環の場合、好ましくは20~35%、さらに好ましくは25~30%である。 The luminescence quantum efficiency of the fluorene compound represented by the formula (1) is, for example, about 20% or more, preferably 25 to 50% at a temperature of 25° C. in a solid state, and Z 1a and Z 1b are condensed polycyclic in the case of a C 16-18 arene ring, preferably 30-45%, more preferably 35-40%; when Z 1a and Z 1b are a ring assembly C 16-18 arene ring, preferably 20-35%; More preferably 25 to 30%.

前記式(1)で表されるフルオレン化合物は、温度25℃、固体状態の発光(蛍光またはりん光)スペクトルにおいて、例えば400~460nm程度、好ましくは410~460nmの範囲に極大波長λem,maxを有する発光ピーク(または発光帯)を少なくとも1つ含んでいてもよく、Z1aおよびZ1bが縮合多環式C16-18アレーン環の場合、好ましくは以下段階的に、420~460nm、435~455nm、445~455nmの範囲に極大波長λem,maxを有する発光ピークを少なくとも1つ含み、Z1aおよびZ1bが環集合C16-18アレーン環の場合、好ましくは以下段階的に、410~450nm、410~435nm、415~425nmの範囲に極大波長λem,maxを有する発光ピークを少なくとも1つ含む。 The fluorene compound represented by the formula (1) has a maximum wavelength λ em, max in the range of, for example, about 400 to 460 nm, preferably 410 to 460 nm, in the solid-state emission (fluorescence or phosphorescence) spectrum at a temperature of 25°C. and when Z 1a and Z 1b are fused polycyclic C 16-18 arene rings, preferably stepwise from 420 to 460 nm, 435 ∼455 nm, containing at least one emission peak with a maximum wavelength λ em,max in the range of 445-455 nm, when Z 1a and Z 1b are ring aggregates C 16-18 arene rings, preferably in steps of 410 It contains at least one emission peak with a maximum wavelength λ em,max in the range of ˜450 nm, 410-435 nm, 415-425 nm.

固体状態の発光スペクトルにおいて、前記極大波長λem,maxを有する発光ピーク(または発光帯)の半値幅は、例えば100nm以下、好ましくは1~70nmであり、Z1aおよびZ1bが縮合多環式C16-18アレーン環の場合、好ましくは以下段階的に、10~65nm、40~60nm、50~60nmであり、Z1aおよびZ1bが環集合C16-18アレーン環の場合、好ましくは以下段階的に、10~60nm、25~50nm、35~45nmである。 In the solid-state emission spectrum, the half width of the emission peak (or emission band) having the maximum wavelength λ em,max is, for example, 100 nm or less, preferably 1 to 70 nm, and Z 1a and Z 1b are condensed polycyclic In the case of a C 16-18 arene ring, preferably stepwise : 10 to 65 nm, 40 to 60 nm, 50 to 60 nm ; Stepwise, 10-60 nm, 25-50 nm, 35-45 nm.

また、前記式(1)で表されるフルオレン化合物は、温度25℃、固体状態の励起スペクトル(または吸収スペクトル)において、例えば250~450nm程度の範囲に極大波長λex,maxを有する発光ピーク(または吸収ピーク)を少なくとも1つ含んでいてもよく、Z1aおよびZ1bが縮合多環式C16-18アレーン環の場合、好ましくは260~350nm、さらに好ましくは270~300nmの範囲に極大波長λex,maxを有する発光(吸収)ピークを少なくとも1つ含み、Z1aおよびZ1bが環集合C16-18アレーン環の場合、好ましくは350~430nm、さらに好ましくは380~420nmの範囲に極大波長λex,maxを有する発光(吸収)ピークを少なくとも1つ含む。 Further, the fluorene compound represented by the formula (1) has an emission peak having a maximum wavelength λ ex, max in a range of, for example, about 250 to 450 nm in a solid-state excitation spectrum (or absorption spectrum) at a temperature of 25°C ( or absorption peak), and when Z 1a and Z 1b are condensed polycyclic C 16-18 arene rings, the maximum wavelength is preferably in the range of 260 to 350 nm, more preferably 270 to 300 nm. containing at least one emission (absorption) peak with λ ex,max , preferably in the range of 350-430 nm, more preferably 380-420 nm when Z 1a and Z 1b are ring assembly C 16-18 arene rings It contains at least one emission (absorption) peak with wavelength λ ex,max .

なお、前記固体状態としては、例えば、単結晶、多結晶などの結晶の形態、非晶(アモルファス)などが挙げられ、多結晶などの結晶の形態が好ましい。 The solid state includes, for example, crystalline forms such as single crystals and polycrystals, and non-crystalline forms (amorphous), and crystalline forms such as polycrystals are preferred.

また、前記式(1)で表されるフルオレン化合物は、化学構造に基づく純粋な発光特性が反映され易い溶液状態での発光スペクトルにおいても、特定の波長領域において高い量子効率で発光できる。 In addition, the fluorene compound represented by the formula (1) can emit light with high quantum efficiency in a specific wavelength region even in an emission spectrum in a solution state where pure emission characteristics based on the chemical structure are likely to be reflected.

前記式(1)で表されるフルオレン化合物の発光量子効率は、温度25℃、ジクロロメタン溶液状態において、例えば30%程度以上、好ましくは50~100%であってもよく、Z1aおよびZ1bが縮合多環式C16-18アレーン環の場合、好ましくは以下段階的に、70~100%、80~100%、85~95%であり、Z1aおよびZ1bが環集合C16-18アレーン環の場合、好ましくは50~60%である。 The luminescence quantum efficiency of the fluorene compound represented by the formula (1) may be, for example, about 30% or more, preferably 50 to 100%, at a temperature of 25° C. in a dichloromethane solution state, and Z 1a and Z 1b may be In the case of fused polycyclic C 16-18 arene rings, preferably from 70 to 100%, 80 to 100%, 85 to 95%, stepwise, Z 1a and Z 1b are the ring assembly C 16-18 arene In the case of rings, it is preferably 50-60%.

前記式(1)で表されるフルオレン化合物は、温度25℃、ジクロロメタン溶液状態の発光(蛍光またはりん光)スペクトルにおいて、例えば400~460nm程度、好ましくは410~460nm、さらに好ましくは410~450nmの範囲に極大波長λem,maxを有する発光ピーク(または発光帯)を少なくとも1つ含んでいてもよく、Z1aおよびZ1bが縮合多環式C16-18アレーン環の場合、好ましくは以下段階的に、415~440nm、420~430nmの範囲に極大波長λem,maxを有する発光ピークを少なくとも1つ含み、Z1aおよびZ1bが環集合C16-18アレーン環の場合、好ましくは以下段階的に、410~435nm、415~425nmの範囲に極大波長λem,maxを有する発光ピークを少なくとも1つ含んでいてもよい。なお、前記溶液状態の発光スペクトルにおいて、前記フルオレン化合物は、1または2以上の発光ピークを有してもよく、1つの発光ピークのみを有するのが好ましく、また、全ての発光ピーク(極大波長λem,max)が前記波長領域内に含まれるのが好ましい。 The fluorene compound represented by the formula (1) has an emission (fluorescence or phosphorescence) spectrum at a temperature of 25° C. in a dichloromethane solution state, for example, about 400 to 460 nm, preferably 410 to 460 nm, more preferably 410 to 450 nm. The range may include at least one emission peak (or emission band) having a maximum wavelength λ em,max , and when Z 1a and Z 1b are fused polycyclic C 16-18 arene rings, preferably the following steps Specifically, it contains at least one emission peak with a maximum wavelength λ em,max in the range of 415-440 nm, 420-430 nm, and when Z 1a and Z 1b are ring aggregates C 16-18 arene rings, preferably the following steps Specifically, it may contain at least one emission peak having a maximum wavelength λ em,max in the range of 410-435 nm and 415-425 nm. In the emission spectrum of the solution state, the fluorene compound may have one or more emission peaks, preferably only one emission peak, and all emission peaks (maximum wavelength λ em,max ) is preferably contained within said wavelength range.

ジクロロメタン溶液状態での発光スペクトルにおいて、前記極大波長λem,maxを有する発光ピーク(または発光帯)の半値幅としては、例えば1~100nm、好ましくは30~70nm程度の範囲から選択してもよく、Z1aおよびZ1bが縮合多環式C16-18アレーン環の場合、好ましくは以下段階的に、40~65nm、50~60nmであり、Z1aおよびZ1bが環集合C16-18アレーン環の場合、好ましくは以下段階的に、30~60nm、40~50nmである。 In the emission spectrum in a dichloromethane solution state, the half width of the emission peak (or emission band) having the maximum wavelength λ em,max may be selected from the range of, for example, 1 to 100 nm, preferably 30 to 70 nm. , Z 1a and Z 1b are condensed polycyclic C 16-18 arene rings, preferably from 40 to 65 nm, 50 to 60 nm in steps below, and Z 1a and Z 1b are ring assembly C 16-18 arene In the case of a ring, it is preferably from 30 to 60 nm and from 40 to 50 nm in stages.

前記式(1)で表されるフルオレン化合物は、温度25℃、ジクロロメタン溶液状態での励起スペクトル(または吸収スペクトル)において、例えば270~400nm程度、好ましくは300~380nmの範囲に極大波長λex,maxを有する発光ピーク(または吸収ピーク)を少なくとも1つ含んでいてもよく、Z1aおよびZ1bが縮合多環式C16-18アレーン環の場合、好ましくは340~370nmの範囲に極大波長λex,maxを有する発光(吸収)ピークを少なくとも1つ含み、Z1aおよびZ1bが環集合C16-18アレーン環の場合、好ましくは320~350nmの範囲に極大波長λex,maxを有する発光(吸収)ピークを少なくとも1つ含んでいる。 The fluorene compound represented by the formula (1) has a maximum wavelength λ ex, for example, in the range of about 270 to 400 nm, preferably 300 to 380 nm, in the excitation spectrum (or absorption spectrum) in a dichloromethane solution state at a temperature of 25 ° C. may contain at least one emission peak (or absorption peak) with a maximum wavelength λ containing at least one emission (absorption) peak with ex,max and preferably having a maximum wavelength λ ex,max in the range of 320-350 nm when Z 1a and Z 1b are ring assemblies C 16-18 arene rings Contains at least one (absorption) peak.

なお、前記ジクロロメタン溶液状態の発光量子効率ならびに発光スペクトルおよび励起スペクトルの測定において、フルオレン化合物の濃度は、濃度消光などの影響が顕著に確認されない程度にまで十分に希釈された濃度であれば特に制限されず、例えば1×10-3~5×10-3g/L程度、または1×10-6~10×10-6mol/L程度であってもよい。 In the measurement of the emission quantum efficiency, the emission spectrum, and the excitation spectrum in the dichloromethane solution state, the concentration of the fluorene compound is particularly limited as long as it is sufficiently diluted to the extent that the effects of concentration quenching and the like are not significantly observed. may be about 1×10 −3 to 5×10 −3 g/L, or about 1×10 −6 to 10×10 −6 mol/L.

なお、本明細書および特許請求の範囲において、発光スペクトルおよび励起スペクトル、ならびに発光量子効率は、後述の実施例に記載の方法などにより測定できる。 In the present specification and claims, the emission spectrum, excitation spectrum, and emission quantum efficiency can be measured by the methods described in Examples below.

なお、前記式(1)で表されるフルオレン化合物は高い発光量子効率を示すため、光に対して応答性を有する感光性物質(または感応性物質)、例えば、光重合開始剤、発光材料(または発光性化合物)などを増感可能な増感剤として作用させてもよい。前記感光性物質としての発光材料(他の発光材料)は、蛍光材料またはりん光材料であってもよく、励起した増感剤(励起体または励起種)からエネルギーを授与できる限り、すなわち、前記励起体から移動可能なエネルギーよりも励起エネルギー(バンドギャップ)が低い限り特に制限されず、緑~赤色発光材料などの慣用の発光材料が利用できる。 In addition, since the fluorene compound represented by the formula (1) exhibits high luminous quantum efficiency, a photosensitive substance (or a sensitive substance) that is responsive to light, such as a photopolymerization initiator, a luminescent material ( or a luminescent compound) may act as a sensitizer capable of sensitization. The luminescent material (other luminescent material) as the photosensitive substance may be a fluorescent material or a phosphorescent material, as long as it can impart energy from an excited sensitizer (exciter or excited species), i.e. As long as the excitation energy (bandgap) is lower than the energy that can be transferred from the exciter, there is no particular limitation, and conventional luminescent materials such as green to red luminescent materials can be used.

(発光性組成物)
発光性組成物(または青色発光性組成物)は、発光材料および/または増感剤として、前記式(1)で表されるフルオレン化合物を少なくとも含んでいる。なお、前記式(1)で表されるフルオレン化合物を増感剤として含む場合、他の発光材料を含むのが好ましい。前記式(1)で表されるフルオレン化合物は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用することもできる。
(Luminescent composition)
The luminescent composition (or blue luminescent composition) contains at least the fluorene compound represented by the formula (1) as a luminescent material and/or a sensitizer. When the fluorene compound represented by the formula (1) is contained as a sensitizer, it is preferable to contain another light-emitting material. The fluorene compounds represented by formula (1) may be used alone or in combination of two or more.

発光性組成物は、前記式(1)で表されるフルオレン化合物に加え、必要に応じて、さらに、バインダー成分を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。バインダー成分を含むことにより前記式(1)で表されるフルオレン化合物が希釈され、前記固体状態に比べて濃度消光の影響を抑制できる傾向がある。そのため、バインダーを含む塗膜(発光性組成物)を有機ELの発光層とすると、高い発光量子効率で、かつ容易にまたは効率よく生産できる点で好ましい。 In addition to the fluorene compound represented by formula (1), the luminescent composition may or may not contain a binder component, if necessary. By containing the binder component, the fluorene compound represented by the formula (1) is diluted, and there is a tendency that the effect of concentration quenching can be suppressed compared to the solid state. Therefore, it is preferable to use a coating film (light-emitting composition) containing a binder as the light-emitting layer of an organic EL from the viewpoint of high emission quantum efficiency and easy or efficient production.

前述したように、フルオレン環に対して環Z1aおよびZ1bが結合することにより共役長が延びると、発光波長の長波長化が予想される一方で、化学構造中に多量の芳香環(ベンゼン環骨格)を含む化合物は、一般的に分散性(相溶性または溶解性)が低下する傾向にある。そのため、バインダー成分を含む塗膜であっても、前記式(1)で表されるフルオレン化合物が凝集して充分に希釈できず、固体状態のように濃度消光による発光量子効率の低下が予想される。しかし、前記フルオレン化合物は多くのベンゼン環骨格を有するにもかかわらず、意外にもバインダー成分中での凝集を抑制でき、予想外に高い量子効率を示すため、有機EL(OLED)用の青色発光材料として特に有用である。 As described above, if the conjugation length is extended by bonding the rings Z1a and Z1b to the fluorene ring, it is expected that the emission wavelength will be lengthened. Compounds containing a ring skeleton) generally tend to have lower dispersibility (compatibility or solubility). Therefore, even in a coating film containing a binder component, the fluorene compound represented by the formula (1) aggregates and cannot be sufficiently diluted, and it is expected that the emission quantum efficiency will decrease due to concentration quenching as in the solid state. be. However, although the fluorene compound has many benzene ring skeletons, it can suppress aggregation in the binder component and exhibits unexpectedly high quantum efficiency. Especially useful as a material.

前記バインダー成分としては、例えば、慣用の樹脂(または高分子化合物)が利用でき、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂(熱または光硬化性樹脂)などが挙げられる。 As the binder component, for example, commonly used resins (or polymer compounds) can be used, and thermoplastic resins, curable resins (thermally or photocurable resins), and the like can be mentioned.

熱可塑性樹脂としては、例えば、オレフィン系樹脂;(メタ)アクリル系樹脂;スチレン系樹脂;ビニル系樹脂、例えば、塩化ビニル樹脂、ビニルアルコール系樹脂など;フッ素樹脂;ポリカーボネート系樹脂;熱可塑性ポリエステル系樹脂、例えば、ポリアルキレンアリレート、ポリアリレート、液晶ポリエステルなど;ポリアミド系樹脂、例えば、脂肪族ポリアミド、脂環族ポリアミド、半芳香族ポリアミド、全芳香族ポリアミド(アラミド)など;ポリアセタール系樹脂;ポリフェニレンエーテル系樹脂;ポリフェニレンスルフィド系樹脂;ポリスルホン系樹脂、例えば、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなど;ポリエーテルケトン系樹脂、例えば、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトンなど;熱可塑性ポリイミド系樹脂、例えば、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂など;熱可塑性エラストマー;セルロース系樹脂、例えば、トリアセチルセルロースなどのセルロースエステル系樹脂、エチルセルロースなどのセルロースエーテル系樹脂などが挙げられる。 Examples of thermoplastic resins include olefin-based resins; (meth)acrylic-based resins; styrene-based resins; vinyl-based resins such as vinyl chloride resins and vinyl alcohol-based resins; Resins such as polyalkylene arylates, polyarylates, liquid crystal polyesters; polyamide resins such as aliphatic polyamides, alicyclic polyamides, semi-aromatic polyamides, wholly aromatic polyamides (aramid); polyacetal resins; polyphenylene ethers Polyphenylene sulfide-based resin; Polysulfone-based resin, such as polysulfone, polyethersulfone, etc.; Polyetherketone-based resin, such as polyetherketone, polyetheretherketone, polyetherketoneetherketoneketone, etc.; Thermoplastic polyimide system resins such as polyetherimide resins and polyamideimide resins; thermoplastic elastomers; cellulose resins such as cellulose ester resins such as triacetyl cellulose, and cellulose ether resins such as ethyl cellulose.

硬化性樹脂(熱または光硬化性樹脂)としては、例えば、エポキシ樹脂;ウレタン系樹脂;熱硬化性ポリエステル系樹脂、例えば、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ビニルエステル樹脂など;フェノール樹脂;アミノ樹脂、例えば、メラミン樹脂、ユリア樹脂、グアナミン樹脂など;フラン樹脂;熱硬化性ポリイミド系樹脂、例えば、ビスマレイミド系樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂など;ケイ素系樹脂、例えば、ポリシルセスキオキサンなどが挙げられる。 Curable resins (thermally or photocurable resins) include, for example, epoxy resins; urethane resins; thermosetting polyester resins such as alkyd resins, unsaturated polyester resins, diallyl phthalate resins, vinyl ester resins; Phenolic resins; amino resins such as melamine resins, urea resins, guanamine resins; furan resins; thermosetting polyimide resins such as bismaleimide resins, bismaleimide triazine resins; oxane and the like.

これらのバインダー成分は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用することもできる。これらのバインダー成分のうち、前記式(1)で表されるフルオレン化合物を均一に分散し易い観点から、(メタ)アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ケイ素系樹脂が好ましい。 These binder components can also be used individually or in combination of 2 or more types. Among these binder components, (meth)acrylic resins, styrene resins, polycarbonate resins, and silicon resins are preferable from the viewpoint of facilitating uniform dispersion of the fluorene compound represented by the formula (1).

(メタ)アクリル系樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸C1-18アルキルエステル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシC2-18アルキル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリロニトリルなどの(メタ)アクリル系単量体の単独または共重合体;前記(メタ)アクリル系単量体と他の共重合性単量体との共重合体などが挙げられる。 (Meth)acrylic resins include, for example, (meth)acrylic acid, (meth)acrylic acid C 1-18 alkyl ester, hydroxy C 2-18 alkyl (meth)acrylate, glycidyl (meth)acrylate, (meth)acrylic acid ) homopolymers or copolymers of (meth)acrylic monomers such as acrylonitrile; and copolymers of the above (meth)acrylic monomers with other copolymerizable monomers.

(メタ)アクリル系単量体の単独または共重合体としては、例えば、ポリ(メタ)アクリル酸メチルなどのポリ(メタ)アクリル酸エステル、メタクリル酸メチル-(メタ)アクリル酸共重合体、メタクリル酸メチル-アクリル酸エステル-(メタ)アクリル酸共重合体、メタクリル酸メチル-(メタ)アクリル酸エステル共重合体などが挙げられる。 Examples of (meth)acrylic monomer homo- or copolymers include poly(meth)acrylic acid esters such as polymethyl(meth)acrylate, methyl methacrylate-(meth)acrylic acid copolymers, methacrylic Examples thereof include methyl acid-acrylic acid ester-(meth)acrylic acid copolymer and methyl methacrylate-(meth)acrylic acid ester copolymer.

(メタ)アクリル系単量体と他の共重合性単量体との共重合体において、前記共重合性単量体としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレンなどのスチレン系単量体、無水マレイン酸などが挙げられる。 In copolymers of (meth)acrylic monomers and other copolymerizable monomers, examples of the copolymerizable monomers include styrene-based monomers such as styrene and α-methylstyrene, maleic anhydride and the like.

これらの(メタ)アクリル系樹脂のうち、ポリメタクリル酸メチルなどのポリ(メタ)アクリル酸C1-8アルキルエステルなどが好ましい。 Among these (meth)acrylic resins, poly(meth)acrylic acid C 1-8 alkyl esters such as polymethyl methacrylate are preferred.

スチレン系樹脂としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエンなどのスチレン系単量体の単独または共重合体;前記スチレン系単量体と共重合性単量体との共重合体;耐衝撃性スチレン系樹脂[すなわち、ゴム成分とのグラフト共重合体および/またはブレンド体(混合物)]などが挙げられる。 Styrene-based resins include, for example, homo- or copolymers of styrene-based monomers such as styrene, α-methylstyrene, and vinyltoluene; copolymers of the above styrene-based monomers and copolymerizable monomers; impact-resistant styrenic resins [that is, graft copolymers and/or blends (mixtures) with rubber components];

スチレン系単量体の単独または共重合体としては、例えば、アタクチックポリスチレン、アイソタクチックポリスチレン(IPS)、シンジオタクチックポリスチレン(SPS)などのポリスチレン、スチレン-ビニルトルエン共重合体、スチレン-α-メチルスチレン共重合体などが挙げられる。 Examples of homo- or copolymers of styrene-based monomers include polystyrenes such as atactic polystyrene, isotactic polystyrene (IPS), syndiotactic polystyrene (SPS), styrene-vinyltoluene copolymers, and styrene-α. -Methylstyrene copolymer and the like.

スチレン系単量体と共重合性単量体との共重合体としては、例えば、スチレン-アクリロニトリル共重合体(AS樹脂)、スチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体(MS樹脂など)、スチレン-無水マレイン酸共重合体、スチレン-フェニルマレイミド共重合体、スチレン-ブタジエンブロック共重合体、スチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体などが挙げられる。 Examples of copolymers of styrene-based monomers and copolymerizable monomers include styrene-acrylonitrile copolymers (AS resins), styrene-(meth)acrylic acid copolymers, styrene-(meth)acryl Examples include acid ester copolymers (MS resin, etc.), styrene-maleic anhydride copolymers, styrene-phenylmaleimide copolymers, styrene-butadiene block copolymers, styrene-butadiene-styrene block copolymers, and the like.

耐衝撃性スチレン系樹脂としては、例えば、耐衝撃性ポリスチレン(HIPS);アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS樹脂);前記ABS樹脂のブタジエンゴムBに代えて、アクリルゴムA、塩素化ポリエチレンC、エチレンプロピレンゴム(又はエチレンプロピレンジエンゴム)Eなどのゴム成分を用いたAXS樹脂、具体的には、AAS樹脂、ACS樹脂、AES樹脂など;(メタ)アクリル酸エステル-ブタジエン-スチレン共重合体、例えば、メタクリル酸メチル-ブタジエン-スチレン共重合体(MBS樹脂)などが挙げられる。 Examples of high-impact styrene resins include high-impact polystyrene (HIPS); acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin); acrylic rubber A and chlorinated polyethylene instead of butadiene rubber B in the ABS resin. C, AXS resin using a rubber component such as ethylene propylene rubber (or ethylene propylene diene rubber) E, specifically, AAS resin, ACS resin, AES resin, etc.; (meth) acrylic acid ester-butadiene-styrene copolymer Coalescing, such as methyl methacrylate-butadiene-styrene copolymer (MBS resin).

これらのスチレン系樹脂のうち、スチレン系単量体の単独または共重合体、特に単独重合体が好ましい。 Among these styrenic resins, homopolymers or copolymers of styrenic monomers, particularly homopolymers, are preferred.

ポリカーボネート系樹脂としては、例えば、芳香族ポリカーボネート樹脂、具体的には、ビスフェノールA型ポリカーボネート樹脂、ビスフェノールF型ポリカーボネート樹脂などの重合成分としてビまたはビスフェノール類を含むビスフェノール型ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。 Examples of polycarbonate-based resins include aromatic polycarbonate resins, specifically bisphenol-type polycarbonate resins containing bi- or bisphenols as polymerization components such as bisphenol A-type polycarbonate resins and bisphenol F-type polycarbonate resins.

前記ビまたはビスフェノール類としては、例えば、ビス(ヒドロキシアリール)アルカン類、ビス(ヒドロキシアリール)-アリールアルカン類、ビス(ヒドロキシアリール)シクロアルカン類、ビス(ヒドロキシアリール)エーテル類、ビス(ヒドロキシアリール)ケトン類、ビス(ヒドロキシアリール)スルフィド類、ビス(ヒドロキシアリール)スルホキシド類、ビス(ヒドロキシアリール)スルホン類などのビスフェノール類;ビフェノール類などが挙げられる。 Examples of the bi- or bisphenols include bis(hydroxyaryl)alkanes, bis(hydroxyaryl)-arylalkanes, bis(hydroxyaryl)cycloalkanes, bis(hydroxyaryl)ethers, bis(hydroxyaryl) Bisphenols such as ketones, bis(hydroxyaryl)sulfides, bis(hydroxyaryl)sulfoxides and bis(hydroxyaryl)sulfones;

ビス(ヒドロキシアリール)アルカン類としては、例えば、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン(ビスフェノールF)、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン(ビスフェノールAD)、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ブタン(ビスフェノールB)、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3-メチルブタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-フェニルフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン(ビスフェノールC)、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-イソプロピルフェニル)プロパン(ビスフェノールG)などが挙げられる。 Examples of bis(hydroxyaryl)alkanes include bis(4-hydroxyphenyl)methane (bisphenol F), 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethane (bisphenol AD), 2,2-bis(4- hydroxyphenyl)propane (bisphenol A), 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)butane, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)butane (bisphenol B), 2,2-bis(4-hydroxyphenyl) -3-methylbutane, 2,2-bis(4-hydroxy-3-phenylphenyl)propane, 2,2-bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)propane (bisphenol C), 2,2-bis(4 -hydroxy-3-isopropylphenyl)propane (bisphenol G) and the like.

ビス(ヒドロキシアリール)-アリールアルカン類としては、例えば、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1-フェニルエタン(ビスフェノールAP)、ビス(4-ヒドロキシフェニル)-ジフェニルメタン(ビスフェノールBP)などが挙げられる。 Examples of bis(hydroxyaryl)-arylalkanes include 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)-1-phenylethane (bisphenol AP) and bis(4-hydroxyphenyl)-diphenylmethane (bisphenol BP). mentioned.

ビス(ヒドロキシアリール)シクロアルカン類としては、例えば、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(ビスフェノールZ)、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン(ビスフェノールTMC)などが挙げられる。 Examples of bis(hydroxyaryl)cycloalkanes include 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)cyclopentane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexane (bisphenol Z), 1,1-bis( 4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexane (bisphenol TMC) and the like.

ビス(ヒドロキシアリール)エーテル類としては、例えば、ビス(4-ヒドロキシフェニル)エーテルなどが挙げられる。 Bis(hydroxyaryl) ethers include, for example, bis(4-hydroxyphenyl) ether.

ビス(ヒドロキシアリール)ケトン類としては、例えば、ビス(4-ヒドロキシフェニル)ケトンなどが挙げられる。 Bis(hydroxyaryl)ketones include, for example, bis(4-hydroxyphenyl)ketone.

ビス(ヒドロキシアリール)スルフィド類としては、例えば、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルフィドなどが挙げられる。 Bis(hydroxyaryl)sulfides include, for example, bis(4-hydroxyphenyl)sulfide.

ビス(ヒドロキシアリール)スルホキシド類としては、例えば、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホキシドなどが挙げられる。 Bis(hydroxyaryl)sulfoxides include, for example, bis(4-hydroxyphenyl)sulfoxide.

ビス(ヒドロキシアリール)スルホン類としては、例えば、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン(ビスフェノールS)などが挙げられる。 Examples of bis(hydroxyaryl)sulfones include bis(4-hydroxyphenyl)sulfone (bisphenol S).

ビフェノール類としては、例えば、o,o’-ビフェノール、m,m’-ビフェノール、p,p’-ビフェノールなどが挙げられる。 Examples of biphenols include o,o'-biphenol, m,m'-biphenol and p,p'-biphenol.

これらのビまたはビスフェノール類は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用することもできる。 These bi- or bisphenols can be used alone or in combination of two or more.

これらのポリカーボネート系樹脂のうち、ビスフェノールAなどのビス(ヒドロキシアリール)アルカン類を重合成分に含むビスフェノール型ポリカーボネート樹脂が好ましい。 Among these polycarbonate-based resins, bisphenol-type polycarbonate resins containing bis(hydroxyaryl)alkanes such as bisphenol A as polymerization components are preferred.

ケイ素系樹脂において、ポリオルガノシロキサン(シリコーン)骨格は、単官能性のM単位(一般的にRSiO1/2で表される単位)、二官能性のD単位(一般的にRSiO2/2で表される単位)、三官能性のT単位(一般的にRSiO3/2で表される単位)、および四官能性のQ単位(一般的にSiO4/2で表される単位)からなる群より選択された少なくとも1種の単位を含んでいてもよい。 In silicon-based resins, the polyorganosiloxane (silicone) skeleton includes monofunctional M units (generally represented by R 3 SiO 1/2 ), bifunctional D units (generally R 2 SiO 2/2 ), trifunctional T units (commonly represented by RSiO 3/2 ), and tetrafunctional Q units (commonly represented by SiO 4/2 units).

前記M単位、D単位およびT単位を表す式における基Rは置換基である。この置換基としては、例えば、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基、ビニル基などが挙げられる。 The group R in the formulas representing the M, D and T units is a substituent. Examples of this substituent include an alkyl group, an aryl group, a cycloalkyl group, and a vinyl group.

アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、n-ヘキシル基、n-オクチル基、2-エチルヘキシル基、n-デシル基などのC1-12アルキル基などが挙げられる。 Examples of alkyl groups include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group, n-hexyl group, n-octyl group, 2 C 1-12 alkyl groups such as -ethylhexyl group and n-decyl group.

アリール基としては、例えば、フェニル基、メチルフェニル基(トリル基)、ジメチルフェニル基(キシリル基)、ビフェニリル基、ナフチル基などのC6-14アリール基などが挙げられる。 Examples of the aryl group include C 6-14 aryl groups such as a phenyl group, a methylphenyl group (tolyl group), a dimethylphenyl group (xylyl group), a biphenylyl group and a naphthyl group.

シクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基などのC5-10シクロアルキル基などが挙げられる。 Cycloalkyl groups include C 5-10 cycloalkyl groups such as cyclopentyl, cyclohexyl and methylcyclohexyl groups.

これらの置換基は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。これらの置換基のうち、メチル基などのC1-4アルキル基、フェニル基などのC6-12アリール基が好ましく、前記フルオレン化合物を均一に分散し易い点から、フェニル基などのC6-10アリール基が特に好ましい。 These substituents can be used alone or in combination of two or more. Among these substituents, a C 1-4 alkyl group such as a methyl group and a C 6-12 aryl group such as a phenyl group are preferable, and a C 6- 10 aryl groups are particularly preferred.

また、末端基(末端のケイ素(Si)原子に結合する基)としては、例えば、ヒドロキシル基、アルコキシ基、塩素原子などのハロゲン原子などが挙げられる。前記アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基などのC1-4アルコキシ基が挙げられ、好ましくはC1-2アルコキシ基である。 Examples of terminal groups (groups bonded to terminal silicon (Si) atoms) include hydroxyl groups, alkoxy groups, and halogen atoms such as chlorine atoms. Examples of the alkoxy group include C 1-4 alkoxy groups such as methoxy and ethoxy groups, preferably C 1-2 alkoxy groups.

これらの末端基は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用することもできる。これらの末端基のうち、通常、ヒドロキシル基、C1-2アルコキシ基などである場合が多い。 These terminal groups can be used alone or in combination of two or more. Among these terminal groups, they are usually hydroxyl groups, C 1-2 alkoxy groups and the like in many cases.

ケイ素系樹脂は、塗膜を形成し易い点から前記T単位およびQ単位から選択される少なくとも一種の単位を含むのが好ましく、特にT単位を含むのが好ましい。ケイ素系樹脂全体におけるT単位の割合は、例えば、50モル%以上、好ましい範囲としては以下段階的に、60モル%以上、70モル%以上、80モル%以上、90モル%以上、95モル%以上であり、特に、実質的に100モル%であるシルセスキオキサン(またはポリシルセスキオキサン)である。また、ケイ素系樹脂全体におけるT単位の割合は、例えば、60~100モル%程度の範囲から選択でき、好ましくは80~99.9モル%であってもよい。 The silicon-based resin preferably contains at least one type of unit selected from the T unit and the Q unit, and particularly preferably contains the T unit, from the viewpoint of facilitating the formation of a coating film. The proportion of T units in the entire silicon-based resin is, for example, 50 mol% or more, preferably in a stepwise range of 60 mol% or more, 70 mol% or more, 80 mol% or more, 90 mol% or more, and 95 mol%. above, in particular a silsesquioxane (or polysilsesquioxane) that is substantially 100 mol %. Also, the proportion of T units in the silicon-based resin as a whole can be selected, for example, from a range of about 60 to 100 mol %, preferably 80 to 99.9 mol %.

シルセスキオキサン(またはポリシルセスキオキサン)としては、はしご状(またはラダー状)、かご状(またはケージ状)であってもよいが、塗膜を形成し易い点から、3次元網目状(ネットワーク状またはランダム構造)の形態であるのが好ましい。このようなシルセスキオキサンとしては、例えば、置換基Rがアルキル基であるT単位(アルキルシルセスキオキサン単位)で形成されたポリアルキルシルセスキオキサン、例えば、ポリメチルシルセスキオキサンなどのポリC1-4アルキルシルセスキオキサンなど;Rがアリール基であるT単位(アリールシルセスキオキサン単位)で形成されたポリアリールシルセスキオキサン、例えば、ポリフェニルシルセスキオキサンなどのポリC6-12アリールシルセスキオキサンなど;Rがアルキル基であるT単位およびRがアリール基であるT単位で形成されたポリシルセスキオキサンなどが挙げられる。 The silsesquioxane (or polysilsesquioxane) may be ladder-shaped (or ladder-shaped) or cage-shaped (or cage-shaped). It is preferably in the form of (network-like or random structure). Such silsesquioxanes include, for example, polyalkylsilsesquioxanes formed of T units (alkylsilsesquioxane units) in which the substituent R is an alkyl group, such as polymethylsilsesquioxane. such as polyC 1-4 alkylsilsesquioxanes of; Polysilsesquioxanes formed of T units where R is an alkyl group and T units where R is an aryl group, and the like.

これらのシルセスキオキサンは、単独でまたは二種以上組み合わせて使用することもできる。これらのシルセスキオキサンのうち、Rがアリール基であるT単位で形成されたポリアリールシルセスキオキサンが好ましく、なかでも、ポリフェニルシルセスキオキサンなどのポリC6-10アリールシルセスキオキサンが好ましい。 These silsesquioxanes may be used alone or in combination of two or more. Among these silsesquioxanes, polyarylsilsesquioxanes formed of T units in which R is an aryl group are preferred, especially polyC 6-10 arylsilsesquioxanes such as polyphenylsilsesquioxanes. Sun is preferred.

好ましいバインダー成分としては、Z1aおよびZ1bが縮合多環式C16-18アレーン環の場合、(メタ)アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂が好ましく、さらに好ましくはスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂であり、Z1aおよびZ1bが環集合C16-18アレーン環の場合、(メタ)アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂が好ましく、(メタ)アクリル樹脂であってもよい。これらのバインダー成分と前記フルオレン化合物とを組み合わせると、発光量子効率を有効に向上し易いようである。 When Z 1a and Z 1b are condensed polycyclic C 16-18 arene rings, preferred binder components are (meth)acrylic resins, styrene resins and polycarbonate resins, more preferably styrene resins and polycarbonates. When Z 1a and Z 1b are ring aggregate C 16-18 arene rings, (meth)acrylic resins and polycarbonate resins are preferred, and (meth)acrylic resins are also acceptable. Combining these binder components with the fluorene compound seems to facilitate effective improvement of the luminescence quantum efficiency.

バインダー成分の割合は、固形分全体に対して、例えば1~99.99質量%程度、10~99.9質量%程度の範囲から選択してもよく、好ましくは以下段階的に、20~90質量%、30~70質量%、40~60質量%であってもよく、より好ましくは以下段階的に、30~99質量%、50~95質量%、80~93質量%である。また、前記式(1)で表されるフルオレン化合物とバインダー成分との割合は、例えば、前者/後者(質量比)=1/0.5~1/1000程度の範囲から選択してもよく、好ましくは以下段階的に、1/0.7~1/200、1/0.8~1/100であり、発光量子効率の低下を有効に抑制できる点から、さらに好ましい範囲としては、以下段階的に1/1~1/50、1/1~1/40、1/2~1/30、1/4~1/20、1/6~1/15である。バインダー成分の割合が少なすぎると、濃度消光により発光量子効率が低下するおそれがあり、バインダー成分の割合が多すぎると発光強度が低下する(または明るく発光できない)おそれがある。 The ratio of the binder component may be selected from the range of, for example, about 1 to 99.99% by mass, about 10 to 99.9% by mass, preferably from 20 to 90% by weight, based on the total solid content. % by mass, 30 to 70% by mass, or 40 to 60% by mass, more preferably 30 to 99% by mass, 50 to 95% by mass, and 80 to 93% by mass in a stepwise manner. In addition, the ratio of the fluorene compound represented by the formula (1) and the binder component may be selected from the range of, for example, the former/latter (mass ratio) = about 1/0.5 to 1/1000, It is preferably from 1/0.7 to 1/200 and from 1/0.8 to 1/100 in the following steps, and from the viewpoint of effectively suppressing the decrease in emission quantum efficiency, the following steps are more preferable. Typically 1/1 to 1/50, 1/1 to 1/40, 1/2 to 1/30, 1/4 to 1/20, 1/6 to 1/15. If the proportion of the binder component is too low, the emission quantum efficiency may decrease due to concentration quenching.

また、発光性組成物(またはコーティング剤)は、粘度を調整して塗布性(または取り扱い性)を向上するために、さらに溶剤を含んでいてもよく、塗布後の塗膜から乾燥除去してもよい。溶剤としては、例えば、炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、アルコール類、グリコール類、エーテル類、グリコールエーテル類、グリコールエーテルアセテート類、ケトン類、カルボン酸類、エステル類、カーボネート類、ニトリル類、アミド類、スルホキシド類、水、およびこれらの混合溶剤などが挙げられる。 In addition, the luminescent composition (or coating agent) may further contain a solvent in order to adjust the viscosity and improve the coatability (or handleability). good too. Examples of solvents include hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, alcohols, glycols, ethers, glycol ethers, glycol ether acetates, ketones, carboxylic acids, esters, carbonates, nitriles, amides, sulfoxides, water, mixed solvents thereof, and the like.

炭化水素類としては、例えば、ヘキサンなどの脂肪族炭化水素類、シクロヘキサンなどの脂環族炭化水素類、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類などが挙げられる。 Examples of hydrocarbons include aliphatic hydrocarbons such as hexane, alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane, and aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene.

ハロゲン化炭化水素類としては、例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、1,2-ジクロロエタン、クロロベンゼンなどが挙げられる。 Examples of halogenated hydrocarbons include dichloromethane, chloroform, 1,2-dichloroethane, chlorobenzene and the like.

アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、n-ブタノール、イソブタノール、s-ブタノール、t-ブタノールなどのC1-6アルカノールなどが挙げられる。 Examples of alcohols include C 1-6 alkanols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, n-butanol, isobutanol, s-butanol and t-butanol.

グリコール類としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコールなどの(ポリ)C2-4アルキレングリコールなどが挙げられる。 Examples of glycols include (poly)C 2-4 alkylene glycols such as ethylene glycol, propylene glycol and diethylene glycol.

エーテル類としては、例えば、ジエチルエーテルなどの鎖状エーテル類、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサンなどの環状エーテル類などが挙げられる。 Examples of ethers include chain ethers such as diethyl ether, and cyclic ethers such as tetrahydrofuran and 1,4-dioxane.

グリコールエーテル類としては、例えば、セロソルブ類、カルビトール類、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルなどの(ポリ)C2-4アルキレングリコールモノC1-4アルキルエーテル;エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテルなどの(ポリ)C2-4アルキレングリコールジC1-4アルキルエーテルなどが挙げられる。 Glycol ethers include, for example, cellosolves, carbitols, (poly)C 2-4 alkylene glycol mono C 1-4 alkyl ethers such as triethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether; and (poly)C 2-4 alkylene glycol di-C 1-4 alkyl ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether and dipropylene glycol dimethyl ether.

前記セロソルブ類としては、例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなどのC1-4アルキルセロソルブなどが挙げられる。前記カルビトール類としては、例えば、メチルカルビトール、エチルカルビトールなどのC1-4アルキルカルビトールなどが挙げられる。 Examples of the cellosolves include C 1-4 alkyl cellosolves such as methyl cellosolve and ethyl cellosolve. Examples of the carbitols include C 1-4 alkyl carbitols such as methyl carbitol and ethyl carbitol.

グリコールエーテルアセテート類としては、例えば、セロソルブアセテート類、カルビトールアセテート類、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノブチルエーテルアセテートなどの(ポリ)C2-4アルキレングリコールモノC1-4アルキルエーテルアセテートなどが挙げられる。 Examples of glycol ether acetates include (poly)C 2-4 alkylene glycol mono-C 1-4 alkyl ether acetates such as cellosolve acetates, carbitol acetates, propylene glycol monomethyl ether acetate, and dipropylene glycol monobutyl ether acetate. is mentioned.

前記セロソルブアセテート類としては、例えば、メチルセロソルブアセテートなどのC1-4アルキルセロソルブアセテートなどが挙げられる。前記カルビトールアセテート類としては、例えば、メチルカルビトールアセテートなどのC1-4アルキルカルビトールアセテートなどが挙げられる。 Examples of the cellosolve acetates include C 1-4 alkyl cellosolve acetates such as methyl cellosolve acetate. Examples of the carbitol acetates include C 1-4 alkyl carbitol acetates such as methyl carbitol acetate.

ケトン類としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトンなどの鎖状ケトン類、シクロヘキサノンなどの環状ケトン類などが挙げられる。 Examples of ketones include chain ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, and cyclic ketones such as cyclohexanone.

カルボン酸類としては、例えば、酢酸、プロピオン酸などが挙げられる。 Examples of carboxylic acids include acetic acid and propionic acid.

エステル類としては、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの酢酸エステル、乳酸メチルなどの乳酸エステルなどが挙げられる。 Examples of esters include acetic acid esters such as methyl acetate, ethyl acetate and butyl acetate, and lactic acid esters such as methyl lactate.

カーボネート類としては、例えば、ジメチルカーボネートなどの鎖状カーボネート類、プロピレンカーボネートなどの環状カーボネート類などが挙げられる。 Examples of carbonates include chain carbonates such as dimethyl carbonate and cyclic carbonates such as propylene carbonate.

ニトリル類としては、例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリルなどが挙げられる。 Nitriles include, for example, acetonitrile, propionitrile, benzonitrile and the like.

アミド類としては、例えば、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドンなどが挙げられる。 Examples of amides include N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone and the like.

スルホキシド類としては、例えば、ジメチルスルホキシドなどが挙げられる。 Examples of sulfoxides include dimethylsulfoxide and the like.

これらの溶剤は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用することもできる。これらの溶剤のうち、ジクロロメタン、クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素類が好ましい。 These solvents can be used alone or in combination of two or more. Among these solvents, halogenated hydrocarbons such as dichloromethane and chloroform are preferred.

溶剤の割合は、発光性組成物の粘度などに応じて適宜選択でき、特に制限されない。発光性組成物の固形分濃度は、例えば、0.01~50質量%、好ましくは0.1~10質量%、さらに好ましくは0.5~10質量%、特に0.5~2質量%である。 The ratio of the solvent can be appropriately selected according to the viscosity of the luminescent composition, etc., and is not particularly limited. The solid content concentration of the luminescent composition is, for example, 0.01 to 50% by mass, preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.5 to 10% by mass, particularly 0.5 to 2% by mass. be.

発光性組成物は慣用の添加剤を含んでいてもよい。慣用の添加剤としては、例えば、染料、顔料、顔料分散剤、湿潤剤、増粘剤、カップリング剤、消泡剤、沈降防止剤、皮張防止剤、重合防止剤、重合開始剤、硬化剤、レベリング剤、チキソトロピック剤、色別れ防止剤、艶消し剤、難燃剤、安定剤、可塑剤、軟化剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤などが挙げられる。前記安定剤としては、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、オゾン劣化防止剤などが挙げられる。 The luminescent composition may contain conventional additives. Usual additives include, for example, dyes, pigments, pigment dispersants, wetting agents, thickeners, coupling agents, antifoaming agents, anti-settling agents, anti-skinning agents, polymerization inhibitors, polymerization initiators, curing agents. , leveling agents, thixotropic agents, anti-color separation agents, matting agents, flame retardants, stabilizers, plasticizers, softeners, lubricants, release agents, antistatic agents, and the like. Examples of the stabilizer include antioxidants, ultraviolet absorbers, light stabilizers, and antiozonants.

なお、前記フルオレン化合物(発光材料)を励起させるための励起光や、励起した発光材料が発する光を添加剤が吸収するおそれがあるため、コーティング剤は実質的に添加剤を含まなくてもよい。そのため、発光性組成物は、少なくとも前記式(1)で表されるフルオレン化合物を含み、必要に応じて、バインダー成分、および/または溶剤のみを含む構成、すなわち、実質的に添加剤を含まない構成が好ましい。 Since the additive may absorb the excitation light for exciting the fluorene compound (luminescent material) and the light emitted by the excited luminescent material, the coating agent may be substantially free of additives. . Therefore, the luminescent composition contains at least the fluorene compound represented by the formula (1), and optionally contains only a binder component and/or a solvent, that is, does not contain substantially any additives. configuration is preferred.

バインダー成分を含む発光性組成物またはこの組成物を用いて形成した塗膜(またはコーティング膜)の発光特性は、フルオレン化合物、バインダー成分などの種類や濃度に応じて、適宜調整してもよい。 The luminescent properties of the luminescent composition containing the binder component or the coating film (or coating film) formed using this composition may be appropriately adjusted according to the types and concentrations of the fluorene compound and the binder component.

バインダー成分を含む発光性組成物(または塗膜)の発光量子効率は、温度25℃において、例えば30%程度以上の範囲から選択してもよく、好ましくは50~100%、さらに好ましくは70~100%であり、Z1aおよびZ1bが縮合多環式C16-18アレーン環の場合、好ましくは以下段階的に、75~100%、80~100%、85~95%であり、Z1aおよびZ1bが環集合C16-18アレーン環の場合、好ましくは以下段階的に、75~90%、75~85%である。 The luminescence quantum efficiency of the luminescent composition (or coating film) containing a binder component may be selected from a range of, for example, about 30% or higher at a temperature of 25° C., preferably 50 to 100%, more preferably 70 to 70%. 100%, and when Z 1a and Z 1b are fused polycyclic C 16-18 arene rings, preferably stepwise: 75-100%, 80-100%, 85-95%, Z 1a and when Z 1b is a ring assembly C 16-18 arene ring, preferably 75-90%, 75-85%, stepwise below.

発光性組成物(または塗膜)は、温度25℃、発光(蛍光またはりん光)スペクトルにおいて、例えば400~460nm程度、好ましくは410~460nm、さらに好ましくは410~450nmの範囲に極大波長λem,maxを有する発光ピーク(または発光帯)を少なくとも1つ含んでいてもよく、Z1aおよびZ1bが縮合多環式C16-18アレーン環の場合、好ましくは以下段階的に、415~440nm、420~430nmの範囲に極大波長λem,maxを有する発光ピークを少なくとも1つ含み、Z1aおよびZ1bが環集合C16-18アレーン環の場合、好ましくは以下段階的に、415~440nm、420~435nmの範囲に極大波長λem,maxを有する発光ピークを少なくとも1つ含んでいてもよい。なお、前記バインダー成分を含む発光性組成物(または塗膜)の発光スペクトルにおいて、前記フルオレン化合物は、1または2以上の発光ピークを有してもよく、1つの発光ピークのみを有するのが好ましく、また、全ての発光ピーク(極大波長λem,max)が前記波長領域内に含まれるのが好ましい。 The luminescent composition (or coating film) has a maximum wavelength λ em , max , and when Z 1a and Z 1b are fused polycyclic C 16-18 arene rings, preferably stepwise below 415-440 nm , containing at least one emission peak with a maximum wavelength λ em,max in the range of 420-430 nm, and when Z 1a and Z 1b are ring assemblies C 16-18 arene rings, preferably stepwise below 415-440 nm , at least one emission peak having a maximum wavelength λ em,max in the range of 420-435 nm. In the emission spectrum of the luminescent composition (or coating film) containing the binder component, the fluorene compound may have one or more emission peaks, and preferably has only one emission peak. Also, all emission peaks (maximum wavelength λ em,max ) are preferably contained within said wavelength range.

前記発光性組成物(または塗膜)の発光スペクトルにおいて、前記極大波長λem,maxを有する発光ピーク(または発光帯)の半値幅としては、例えば1~100nm程度の範囲から選択してもよく、好ましくは30~70nmであり、Z1aおよびZ1bが縮合多環式C16-18アレーン環の場合、好ましくは以下段階的に、40~65nm、50~60nmであり、Z1aおよびZ1bが環集合C16-18アレーン環の場合、好ましくは以下段階的に、40~60nm、45~55nmである。 In the emission spectrum of the luminescent composition (or coating film), the half width of the emission peak (or emission band) having the maximum wavelength λ em,max may be selected from a range of, for example, about 1 to 100 nm. , preferably from 30 to 70 nm, and when Z 1a and Z 1b are condensed polycyclic C 16-18 arene rings, preferably from 40 to 65 nm, from 50 to 60 nm, in steps below, Z 1a and Z 1b is a ring assembly C 16-18 arene ring, preferably from 40 to 60 nm and from 45 to 55 nm in steps below.

前記発光性組成物(または塗膜)は、温度25℃の励起スペクトル(または吸収スペクトル)において、例えば300~400nm程度、好ましくは320~380nm、さらに好ましくは340~370nmの範囲に極大波長λex,maxを有する発光ピーク(または吸収ピーク)を少なくとも1つ含んでいてもよく、Z1aおよびZ1bが縮合多環式C16-18アレーン環の場合、好ましくは350~360nmの範囲に極大波長λex,maxを有する発光(吸収)ピークを少なくとも1つ含み、Z1aおよびZ1bが環集合C16-18アレーン環の場合、好ましくは345~360nmの範囲に極大波長λex,maxを有する発光(吸収)ピークを少なくとも1つ含んでいる。 The luminescent composition (or coating film) has a maximum wavelength λ ex , max and when Z 1a and Z 1b are fused polycyclic C 16-18 arene rings, the maximum wavelength is preferably in the range of 350-360 nm. contains at least one emission (absorption) peak with λ ex,max and preferably has a maximum wavelength λ ex,max in the range of 345 to 360 nm when Z 1a and Z 1b are ring assemblies C 16-18 arene rings It contains at least one emission (absorption) peak.

このような発光性組成物は、種々の形態または用途、例えば、塗料、インク組成物などのコーティング剤などに利用できる。また、前記発光性組成物は、例えば、特開2020-164518号公報に記載のセキュリティインク(またはセキュリティマーカー)などの不可視インクなどとして利用してもよい。 Such luminescent compositions can be used in various forms or applications, such as coating agents such as paints and ink compositions. Further, the luminescent composition may be used, for example, as an invisible ink such as a security ink (or security marker) described in JP-A-2020-164518.

(発光素子または光電変換素子)
発光素子(または光電変換素子)は、発光材料および/または増感剤として少なくとも前記式(1)で表されるフルオレン化合物を含んでいればよく、例えば、塗膜などの前記発光性組成物の形態で含んでいてもよい。なお、前記式(1)で表されるフルオレン化合物を増感剤として含む場合、他の発光材料を含むのが好ましい。
(Light emitting element or photoelectric conversion element)
The light-emitting device (or photoelectric conversion device) may contain at least the fluorene compound represented by the formula (1) as a light-emitting material and/or a sensitizer. may be included in the form When the fluorene compound represented by the formula (1) is contained as a sensitizer, it is preferable to contain another light-emitting material.

発光素子として代表的には、例えば、無機発光ダイオード(LED)、有機EL素子(または有機発光ダイオード(OLED))などの電流注入型発光素子などが挙げられ、有機EL素子が好ましい。有機EL素子などの電流注入型発光は、陽極(透明電極)および陰極(金属電極)と、前記電極間に介在する有機層(有機薄膜)または有機無機ハイブリッド層とで形成されている。代表的な構成としては、透明基板/陽極(アノード)/ホール(正孔)輸送層/発光層/電子輸送層/陰極(カソード)の順に各層が形成されているのが好ましい。なお、前記発光層がホール輸送層または電子輸送層としての機能を備えている場合、ホール輸送層または電子輸送層は必ずしも必要ではない。 Typical light-emitting elements include current-injection light-emitting elements such as inorganic light-emitting diodes (LEDs) and organic EL elements (or organic light-emitting diodes (OLED)), with organic EL elements being preferred. A current-injection type light emitting device such as an organic EL device is formed of an anode (transparent electrode), a cathode (metal electrode), and an organic layer (organic thin film) or an organic-inorganic hybrid layer interposed between the electrodes. As a representative structure, each layer is preferably formed in the order of transparent substrate/anode/hole transport layer/light emitting layer/electron transport layer/cathode. In addition, when the light emitting layer functions as a hole transport layer or an electron transport layer, the hole transport layer or the electron transport layer is not necessarily required.

透明基板としては、例えば、ガラスなどの無機材料で形成された基板;(メタ)アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂などの有機材料で形成された基板などが挙げられる。ポリエステル系樹脂としては、ポリエチレンテレフタレートなどのポリアルキレンアリレート系樹脂などが挙げられる。また、基板は、板状であってもよいが、シート状やフィルム状であってもよい。 Examples of transparent substrates include substrates made of inorganic materials such as glass; substrates made of organic materials such as (meth)acrylic resins, styrene resins, polycarbonate resins, and polyester resins. Polyester-based resins include polyalkylene arylate-based resins such as polyethylene terephthalate. Further, the substrate may be plate-like, but may be sheet-like or film-like.

陽極としては、透明電極であってもよく、ITO(Indium Tin Oxide)、FTO(Fluorine-doped Tin Oxide)、ZnO(Zinc Oxide)などの導電性金属酸化物が好ましい。 The anode may be a transparent electrode, preferably a conductive metal oxide such as ITO (Indium Tin Oxide), FTO (Fluorine-doped Tin Oxide), ZnO (Zinc Oxide).

ホール(正孔)輸送層を形成するホール輸送材料としては、例えば、芳香族アミン類、銅フタロシアニンなどのフタロシアニン類、ポリチオフェン類などの導電性高分子類などが挙げられ、具体的には特開2020-164518号公報(特許文献1)に記載のホール輸送材料であってもよい。これらのホール輸送材料は、単独でまたは2種以上組み合わせてもよい。これらのうち、PEDOT:PSSなどの導電性高分子類が好ましい。 Examples of hole transport materials that form the hole (hole) transport layer include aromatic amines, phthalocyanines such as copper phthalocyanine, and conductive polymers such as polythiophenes. It may be a hole transport material described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-164518 (Patent Document 1). These hole transport materials may be used alone or in combination of two or more. Among these, conductive polymers such as PEDOT:PSS are preferred.

発光層としては、発光材料として、前記式(1)で表されるフルオレン化合物を含んでいてもよく、他の慣用の発光材料を含んでいてもよい。これらの発光材料は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用してもよい。なお、発光層は、発光材料のみで構成されていてもよく、発光材料をゲスト材料(またはドーパント)として、さらにホスト材料を含んでいてもよい。ホスト材料としては、例えば、ビフェニル類などの特開2020-164518号公報(特許文献1)に記載のホスト材料;(メタ)アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ケイ素系樹脂などの前述の発光性組成物の項に例示したバインダー成分などが挙げられる。これらのホスト材料は単独でまたは2種以上組み合わせてもよい。 The light-emitting layer may contain the fluorene compound represented by the formula (1) as a light-emitting material, or may contain other commonly used light-emitting materials. These luminescent materials may be used alone or in combination of two or more. The light-emitting layer may be composed only of a light-emitting material, or may contain the light-emitting material as a guest material (or dopant) and a host material. As the host material, for example, the host material described in JP-A-2020-164518 (Patent Document 1) such as biphenyls; Examples include the binder component exemplified in the item of the item. These host materials may be used alone or in combination of two or more.

電子輸送層を形成する電子輸送材料としては、例えば、アルミニウム錯体、ベリリウム錯体などの軽金属有機錯体、ビススチリルアレーン誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、シロール誘導体などが挙げられ、特開2020-164518号公報(特許文献1)に記載の電子輸送材料であってもよい。これらの電子輸送材料は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用することもできる。 Examples of electron-transporting materials that form the electron-transporting layer include light metal organic complexes such as aluminum complexes and beryllium complexes, bisstyrylarene derivatives, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, phenanthroline derivatives, silole derivatives, and the like. It may also be an electron-transporting material described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-164518 (Patent Document 1). These electron transport materials can be used alone or in combination of two or more.

陰極(金属電極)は、例えば、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、銀(Ag)などの金属単体またはこれらの合金などで形成される場合が多い。 The cathode (metal electrode) is often made of, for example, a single metal such as aluminum (Al), magnesium (Mg), silver (Ag), or an alloy thereof.

なお、陽極とホール輸送層との間には、例えば、銅フタロシアニン薄膜などの陽極バッファー層(ホール注入層)が形成されていてもよく、また、陰極と電子輸送層との間には、陰極バッファー層(電子注入層)、例えば、フッ化リチウム(LiF)薄膜、酸化リチウム(LiO)薄膜などの無機薄膜、リチウム(Li)などの金属をドープした有機薄膜などが形成されていてもよい。 An anode buffer layer (hole injection layer) such as a copper phthalocyanine thin film may be formed between the anode and the hole transport layer, and a cathode buffer layer (hole injection layer) may be formed between the cathode and the electron transport layer. A buffer layer (electron injection layer), for example, an inorganic thin film such as a lithium fluoride (LiF) thin film, a lithium oxide (Li 2 O) thin film, an organic thin film doped with a metal such as lithium (Li), etc. good.

陽極および陰極の間に介在する各層(有機相)の厚みは、例えば、0.1~500nm、好ましくは1~200nmであり、有機相全体の厚みは1μm程度以下であってもよい。 The thickness of each layer (organic phase) interposed between the anode and cathode is, for example, 0.1 to 500 nm, preferably 1 to 200 nm, and the thickness of the entire organic phase may be about 1 μm or less.

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。また、評価方法を下記に示す。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below based on examples, but the present invention is not limited by these examples. Moreover, the evaluation method is shown below.

[評価方法]
(NMR)
BRUKER社製「ULTRASHIELD300」を用いて測定した。
[Evaluation method]
(NMR)
It was measured using "ULTRASHIELD300" manufactured by BRUKER.

(HPLC)
(株)島津製作所製「LC-20A」を用いて測定した。
(HPLC)
It was measured using "LC-20A" manufactured by Shimadzu Corporation.

(発光特性)
分光蛍光光度計((株)日立ハイテクノロジーズ製「F-4500」、光源:キセノンランプ、検出器:光電子増倍管、分光器:回折格子)を用いて、試料の励起スペクトルおよび発光(蛍光またはりん光)スペクトルを室温下(25℃)で測定し、励起スペクトルの極大波長λex,max、発光スペクトルの極大波長λem,max、およびこのλem,maxを含むピーク(または発光帯)の半値幅を求めた。
(Luminous properties)
Using a spectrofluorophotometer ("F-4500" manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, light source: xenon lamp, detector: photomultiplier tube, spectrometer: diffraction grating), the excitation spectrum and emission (fluorescence or phosphorescence) spectrum is measured at room temperature (25° C.), and the maximum wavelength λ ex,max of the excitation spectrum, the maximum wavelength λ em,max of the emission spectrum, and the peak (or emission band) containing this λ em,max Find the half width.

(発光量子効率(Quantum Efficiency))
蛍光積分球ユニット(日本分光(株)製「ILF-533」、直径100mmφ)を取り付けた蛍光分光光度計(日本分光(株)製「FP-6500」、光源:キセノンランプ、検出器:光電子増倍管、分光器:回折格子)を、付属の校正用標準光源を用いて得た装置関数によりスペクトル補正を行い、スペクトル面積とフォトン数が比例する状態にした後に、絶対法により発光量子効率を算出した。試料を設置しない状態で励起光を測定して照射する励起光のスペクトル面積を求め、次に試料を設置した状態で励起光を測定して試料に吸収されなかった照射励起光のスペクトル面積を求め、これらの差を求めることで試料に吸収されたフォトン数を算出した。同時に試料の発光スペクトルも観測し、そのスペクトル面積から発光したフォトン数を算出した。最後に吸収されたフォトン数に対する発光したフォトン数から発光量子効率を算出した。
(Luminous Quantum Efficiency)
A fluorescence spectrophotometer equipped with a fluorescence integrating sphere unit ("ILF-533" manufactured by JASCO Corporation, diameter 100 mmφ) ("FP-6500" manufactured by JASCO Corporation, light source: xenon lamp, detector: photoelectron multiplier Multiplier tube, spectrometer: diffraction grating) is corrected using the instrument function obtained using the attached standard light source for calibration. Calculated. The excitation light is measured with no sample installed to determine the spectral area of the irradiated excitation light, and then the excitation light is measured with the sample installed to determine the spectral area of the irradiated excitation light that is not absorbed by the sample. , the number of photons absorbed by the sample was calculated by obtaining the difference between them. At the same time, the emission spectrum of the sample was also observed, and the number of emitted photons was calculated from the spectral area. The emission quantum efficiency was calculated from the number of photons emitted with respect to the number of photons finally absorbed.

[フルオレン化合物の調製]
(実施例1)BEPF-TPhの調製
[Preparation of fluorene compound]
(Example 1) Preparation of BEPF-TPh

Figure 2022168461000007
Figure 2022168461000007

100mL3つ口ナスフラスコに、特開2020-164518号公報(特許文献1)の合成例1に準じて調製した上記式(2-1)で表される9,9-ビス(2-フェニルエチル)-2,7-ジブロモフルオレン[またはBEPF-Brともいう](0.266g、0.50mmol)と、上記式(3-1)で表される2-([1,1’:4’,1”-テルフェニル]-4-イル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン(0.392g,1.1mmol)と、2Mの炭酸カリウム水溶液(5mL)と、テトラヒドロフラン(THF、20mL)とを入れた。窒素雰囲気下でPd(PPh(0.0116g,0.010mmol)を加えて80℃で24時間加熱撹拌した。 9,9-bis(2-phenylethyl) represented by the above formula (2-1) prepared according to Synthesis Example 1 of JP-A-2020-164518 (Patent Document 1) was placed in a 100 mL three-neck eggplant flask. -2,7-dibromofluorene [or BEPF-Br] (0.266 g, 0.50 mmol) and 2-([1,1′:4′,1 "-Terphenyl]-4-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (0.392 g, 1.1 mmol), 2 M potassium carbonate aqueous solution (5 mL), Tetrahydrofuran (THF, 20 mL) was added, Pd(PPh 3 ) 4 (0.0116 g, 0.010 mmol) was added under a nitrogen atmosphere, and the mixture was heated and stirred at 80° C. for 24 hours.

室温に戻した後、ジクロロメタン(10mL)、蒸留水(20mL)を加えて抽出した。さらに、有機層を蒸留水(20mL×2回)で洗浄し、洗浄した有機層を硫酸マグネシウムで脱水した後、溶媒を除去して黄色固体を得た。 After cooling to room temperature, dichloromethane (10 mL) and distilled water (20 mL) were added for extraction. Further, the organic layer was washed with distilled water (20 mL×2 times), dehydrated with magnesium sulfate, and then the solvent was removed to obtain a yellow solid.

シリカゲルクロマトグラフィー(溶媒;ヘキサン/ジクロロメタン=10/1(体積比))で精製後、再結晶(溶媒;トルエン)を行うことで、上記式(1-2)で表される9,9-ビス(2-フェニルエチル)-2,7-ジ(p-テルフェニル-4-イル)フルオレン(またはBEPF-TPhともいう)を淡黄結晶として得た(0.172g、収率41%)。得られたBEPF-TPhのH NMRスペクトルの結果を以下に示す。 After purification by silica gel chromatography (solvent: hexane/dichloromethane = 10/1 (volume ratio)), recrystallization (solvent: toluene) yielded 9,9-bis represented by the above formula (1-2). (2-Phenylethyl)-2,7-di(p-terphenyl-4-yl)fluorene (also referred to as BEPF-TPh) was obtained as pale yellow crystals (0.172 g, yield 41%). The results of 1 H NMR spectrum of the obtained BEPF-TPh are shown below.

H NMR(600MHz、CDCl):δ(ppm)2.07-2.10(m、4H)、2.46-2.48(m、4H)、6.96-6.97(m、4H)、7.07-7.17(m、6H)、7.36-7.39(m、2H)、7.46-7.49(m、4H)、7.66-7.79(m、24H)、7.89-7.90(m、2H)。 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ): δ (ppm) 2.07-2.10 (m, 4H), 2.46-2.48 (m, 4H), 6.96-6.97 (m, 4H), 7.07-7.17 (m, 6H), 7.36-7.39 (m, 2H), 7.46-7.49 (m, 4H), 7.66-7.79 ( m, 24H), 7.89-7.90 (m, 2H).

(参考例1)
反応溶媒として、THFに代えてトルエン20mLを用いたこと以外は、実施例1と同様にしてカップリング反応を試みたところ、反応が進行せず、BEPF-TPhは得られなかった(NMRによる収率0%)。
(Reference example 1)
A coupling reaction was attempted in the same manner as in Example 1, except that 20 mL of toluene was used instead of THF as the reaction solvent. rate 0%).

(実施例2)BEPF-Pyの調製 (Example 2) Preparation of BEPF-Py

Figure 2022168461000008
Figure 2022168461000008

100mL3つ口ナスフラスコに、上記式(2-1)で表されるBEPF-Br(0.106g,0.20mmol)と、上記式(3-2)で表される1-ピレンボロン酸(0.108g,0.44mmol)と、2Mの炭酸カリウム水溶液(2mL)と、トルエン(5mL)とを入れた。窒素雰囲気下でPd(PPh(0.0046g,0.0040mmol)を加えて120℃で24時間加熱撹拌した。 BEPF-Br (0.106 g, 0.20 mmol) represented by the above formula (2-1) and 1-pyreneboronic acid (0.20 mmol) represented by the above formula (3-2) were placed in a 100 mL three-neck eggplant flask. 108 g, 0.44 mmol), 2M potassium carbonate aqueous solution (2 mL), and toluene (5 mL) were added. Pd(PPh 3 ) 4 (0.0046 g, 0.0040 mmol) was added under a nitrogen atmosphere, and the mixture was heated and stirred at 120° C. for 24 hours.

室温に戻した後、ジクロロメタン(10mL)、蒸留水(20mL)を加えて抽出した。さらに、有機層を蒸留水(20mL×2回)で洗浄し、洗浄した有機層を硫酸マグネシウムで脱水した後、溶媒を除去して黄色固体を得た。 After cooling to room temperature, dichloromethane (10 mL) and distilled water (20 mL) were added for extraction. Further, the organic layer was washed with distilled water (20 mL×2 times), dehydrated with magnesium sulfate, and then the solvent was removed to obtain a yellow solid.

シリカゲルクロマトグラフィー(溶媒;ヘキサン/ジクロロメタン=10/1(体積比))で精製後、再結晶(溶媒;トルエン)を行うことで、上記式(1-2)で表される9,9-ビス(2-フェニルエチル)-2,7-ジ(1-ピレニル)フルオレン(またはBEPF-Pyともいう)を白色結晶として得た(0.102g、収率66%)。得られたBEPF-PyのH NMRスペクトルの結果を以下に示す。 After purification by silica gel chromatography (solvent: hexane/dichloromethane = 10/1 (volume ratio)), recrystallization (solvent: toluene) yields 9,9-bis represented by the above formula (1-2). (2-Phenylethyl)-2,7-di(1-pyrenyl)fluorene (also referred to as BEPF-Py) was obtained as white crystals (0.102 g, yield 66%). The results of 1 H NMR spectrum of the obtained BEPF-Py are shown below.

H NMR(600MHz、CDCl):δ(ppm)2.27-2.28(m、4H)、2.48-2.50(m、4H)、7.05-7.13(m、6H)、7.19-7.22(m、4H)、7.74-7.79(m、4H)、8.03-8.34(m、20H)。 1 H NMR (600 MHz, CDCl 3 ): δ (ppm) 2.27-2.28 (m, 4H), 2.48-2.50 (m, 4H), 7.05-7.13 (m, 6H), 7.19-7.22 (m, 4H), 7.74-7.79 (m, 4H), 8.03-8.34 (m, 20H).

(比較例1)BEPFの調製
特開2020-164518号公報(特許文献1)の参考例1に準じて、下記式で表される9,9-ビス(2-フェニルエチル)フルオレン(BEPFともいう)を調製した。
(Comparative Example 1) Preparation of BEPF According to Reference Example 1 of JP-A-2020-164518 (Patent Document 1), 9,9-bis(2-phenylethyl)fluorene (also referred to as BEPF) represented by the following formula ) was prepared.

Figure 2022168461000009
Figure 2022168461000009

(比較例2)BEPF-Phの調製
特開2020-164518号公報(特許文献1)の実施例1に準じて、下記式で表される9,9-ビス(2-フェニルエチル)-2,7-ジフェニルフルオレン(BEPF-Phともいう)を調製した。
(Comparative Example 2) Preparation of BEPF-Ph According to Example 1 of JP-A-2020-164518 (Patent Document 1), 9,9-bis(2-phenylethyl)-2, represented by the following formula, 7-diphenylfluorene (also called BEPF-Ph) was prepared.

Figure 2022168461000010
Figure 2022168461000010

(比較例3)BEPF-BPhの調製
特開2020-164518号公報(特許文献1)の実施例4に準じて、下記式で表される9,9-ビス(2-フェニルエチル)-2,7-ジ(4-ビフェニリル)フルオレン(BEPF-BPhともいう)を調製した。
(Comparative Example 3) Preparation of BEPF-BPh According to Example 4 of JP-A-2020-164518 (Patent Document 1), 9,9-bis(2-phenylethyl)-2, represented by the following formula, 7-di(4-biphenylyl)fluorene (also called BEPF-BPh) was prepared.

Figure 2022168461000011
Figure 2022168461000011

(比較例4)BEPF-Npの調製
特開2020-164518号公報(特許文献1)の実施例3に準じて、下記式で表される9,9-ビス(2-フェニルエチル)-2,7-ジ(2-ナフチル)フルオレン(BEPF-Npともいう)を調製した。
(Comparative Example 4) Preparation of BEPF-Np According to Example 3 of JP-A-2020-164518 (Patent Document 1), 9,9-bis(2-phenylethyl)-2, represented by the following formula, 7-di(2-naphthyl)fluorene (also called BEPF-Np) was prepared.

Figure 2022168461000012
Figure 2022168461000012

[フルオレン化合物の発光特性]
(固体状態における発光特性)
実施例および比較例で調製したフルオレン化合物の固体状態における励起スペクトルおよび発光スペクトル、ならびに発光量子効率を測定した。表1に試料と得られたスペクトルとの対応関係およびスペクトル測定条件を示し、表2および図1~2に測定結果を示す。なお、表1中、「発光波長」は、励起スペクトルにおいて発光強度をモニターした波長を示し、「励起波長」は、発光スペクトルにおける励起光の波長を示す(以下同じ)。
[Light Emitting Properties of Fluorene Compound]
(Emission characteristics in solid state)
The solid-state excitation spectra, emission spectra, and emission quantum efficiencies of the fluorene compounds prepared in Examples and Comparative Examples were measured. Table 1 shows the correspondence between the samples and the obtained spectra and the spectrum measurement conditions, and Table 2 and FIGS. 1 and 2 show the measurement results. In Table 1, "emission wavelength" indicates the wavelength obtained by monitoring the emission intensity in the excitation spectrum, and "excitation wavelength" indicates the wavelength of the excitation light in the emission spectrum (same below).

Figure 2022168461000013
Figure 2022168461000013

Figure 2022168461000014
Figure 2022168461000014

(溶液状態における発光特性)
実施例および比較例で調製したフルオレン化合物をジクロロメタンに表3に記載の濃度で溶解し、溶液状態における励起スペクトルおよび発光スペクトル、ならびに発光量子効率を測定した。表3に試料と得られたスペクトルとの対応関係およびスペクトル測定条件を示し、表4および図3~4に測定結果を示す。
(Luminescence properties in solution state)
The fluorene compounds prepared in Examples and Comparative Examples were dissolved in dichloromethane at the concentrations shown in Table 3, and the excitation spectrum, emission spectrum, and emission quantum efficiency in the solution state were measured. Table 3 shows the correspondence between the samples and the obtained spectra and the spectrum measurement conditions, and Table 4 and FIGS. 3 and 4 show the measurement results.

なお、溶液状態の測定では、いずれの実施例および比較例においても十分に希釈されており、濃度消光などの顕著な影響は確認されなかった。 In addition, in the measurement of the solution state, all the examples and comparative examples were sufficiently diluted, and no significant influence such as concentration quenching was confirmed.

Figure 2022168461000015
Figure 2022168461000015

Figure 2022168461000016
Figure 2022168461000016

表2および4ならびに図1~4から明らかなように、実施例では比較例とは異なって、発光スペクトルにおいて、410~460nmの波長領域に極大波長λem,maxを有し青色に発光した。 As is clear from Tables 2 and 4 and FIGS. 1 to 4, unlike the comparative example, the example emitted blue light having a maximum wavelength λ em,max in the wavelength region of 410 to 460 nm in the emission spectrum.

前述のように、通常、化学構造中の芳香環数が縮合や単結合を介して増加すると、共役長が延びて発光波長が長波長化することは予想されるものの、どの程度長波長化するかは予測できない。例えば、5個のベンゼン環骨格を有するペンタセンは、溶液中で537nmおよび582nmに極大波長λem,maxを有し緑~黄色に発光するのに対し、実施例ではフルオレン環の2,7位にそれぞれテルフェニル環またはピレン環が結合し、ペンタセンよりも多くのベンゼン環骨格が連なった構造を有するものの、緑色の波長領域まで長波長化することなく青色に発光した。また、実施例では前記特定の波長領域で青色に発光するのみならず、その量子効率も高く、かつ比較的狭い半値幅で発光するが、これらの発光特性も化学構造から予測するのは困難である。 As mentioned above, when the number of aromatic rings in a chemical structure increases through condensation or a single bond, it is expected that the conjugation length will increase and the emission wavelength will increase. cannot be predicted. For example, pentacene, which has five benzene ring skeletons, has maximum wavelengths λ em,max at 537 nm and 582 nm in solution and emits green to yellow light. Although they each have a structure in which terphenyl rings or pyrene rings are bonded and more benzene ring skeletons are linked than pentacene, they emit blue light without elongating the wavelength to the green wavelength region. In addition, in the examples, not only does it emit blue light in the above-mentioned specific wavelength region, but it also emits light with a high quantum efficiency and a relatively narrow half-value width, but these emission characteristics are also difficult to predict from the chemical structure. be.

なお、化合物(または化学構造)に基づく発光特性は、特に溶液状態における結果(表4)に反映されるが、実施例のフルオレン化合物は、410~460nmの波長領域で(より純粋な青色で明るく)発光可能なため、青色発光材料として特に適していることが分かった。特に、実施例2のBEPF-Pyの量子効率は顕著に高かったのみならず、意外にも単独の発光ピークを示し、可視光(青色の発光)としての単色性が高かった。特に、BEPF-PyのZ1a、Z1bに相当する化合物であるピレンは、エキシマー(エキサイテッドダイマー)の状態でより長波長側に単独の発光ピークを示すものの、モノマー状態(溶液状態)では短波長側に複数の発光ピークを示す(ピークが細かく割れる)ことが知られている。そのため、BEPF-Pyが410~460nmの波長領域で単独の発光ピークを示したことは想定外であった。 The luminescence properties based on the compound (or chemical structure) are particularly reflected in the results in the solution state (Table 4), but the fluorene compounds of the examples are in the wavelength region of 410 to 460 nm (more pure blue and brighter ). In particular, the quantum efficiency of BEPF-Py of Example 2 was not only remarkably high, but also unexpectedly exhibited a single emission peak and high monochromaticity as visible light (blue emission). In particular, pyrene, which is a compound corresponding to Z 1a and Z 1b of BEPF-Py, exhibits a single emission peak on the longer wavelength side in the excimer (excited dimer) state, but has a short emission peak in the monomer state (solution state). It is known that a plurality of emission peaks are exhibited on the wavelength side (the peaks are divided finely). Therefore, it was unexpected that BEPF-Py exhibited a single emission peak in the wavelength region of 410 to 460 nm.

(塗膜状態における発光特性)
表6に示すように、実施例または比較例で調製した各フルオレン化合物0.001gと、後述の各バインダー成分0.01gとを、クロロホルムに所定の固形分濃度(実施例:1質量%、比較例:5質量%)となるように混合して混合液(コーティング剤)を調製した。
(Luminous properties in coating film state)
As shown in Table 6, 0.001 g of each fluorene compound prepared in Examples or Comparative Examples and 0.01 g of each binder component described later were added to chloroform at a predetermined solid content concentration (Example: 1% by mass, Comparative Example: 5% by mass) to prepare a mixture (coating agent).

得られた各コーティング剤を石英基板((株)大興製作所製「Labo-USQ」)の上にスピンコーター(ミカサ(株)製「1H-D7」、1000rpm)で塗布し、ホットプレートで90℃、30分乾燥して塗膜を形成した。形成した各塗膜を用いて、励起スペクトルおよび発光スペクトル、ならびに発光量子効率を測定した。表5に試料と得られたスペクトルとの対応関係およびスペクトル測定条件を示し、表6および図5~12に測定結果を示す。また、バインダー成分として用いた樹脂を以下に示す。 Each of the obtained coating agents was applied onto a quartz substrate (“Labo-USQ” manufactured by Taiko Seisakusho Co., Ltd.) using a spin coater (“1H-D7” manufactured by Mikasa Co., Ltd., 1000 rpm) and heated to 90° C. on a hot plate. and dried for 30 minutes to form a coating film. Excitation spectra, emission spectra, and emission quantum efficiencies were measured using each of the formed coating films. Table 5 shows the correspondence between the samples and the obtained spectra and the spectrum measurement conditions, and Table 6 and FIGS. 5 to 12 show the measurement results. Moreover, the resin used as a binder component is shown below.

PS:ポリスチレン、PSジャパン(株)製
PC:ポリカーボネート、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製
PMMA:ポリメチルメタクリレート、三菱レイヨン(株)製
PPSQ:ポリフェニルシルセスキオキサン、下記記載の方法により調製したもの。
PS: Polystyrene, manufactured by PS Japan Co., Ltd. PC: Polycarbonate, manufactured by Mitsubishi Engineering-Plastics Co., Ltd. PMMA: Polymethyl methacrylate, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. PPSQ: Polyphenylsilsesquioxane, prepared by the method described below. thing.

PPSQの調製
トリメトキシフェニルシラン1mmolと、溶媒としてのテトラヒドロフラン1.5mLと、酸触媒としてのギ酸(60μL)と、水(60μL)とを混合し、90℃で3時間加熱攪拌して加水分解反応および縮合反応を行い乾固させた。放冷後、純水で残留する酸を洗い流し、次いでテトラヒドロフラン1.5mLを加えて再度溶液とし、110℃で2時間、加熱攪拌し、乾固することで下記式で表されるPPSQを合成した。
Preparation of PPSQ 1 mmol of trimethoxyphenylsilane, 1.5 mL of tetrahydrofuran as a solvent, 60 μL of formic acid as an acid catalyst, and 60 μL of water are mixed and heated and stirred at 90° C. for 3 hours to initiate a hydrolysis reaction. and the condensation reaction was carried out and dried. After allowing to cool, the remaining acid was washed away with pure water, then 1.5 mL of tetrahydrofuran was added to form a solution again, heated and stirred at 110°C for 2 hours, and dried to dryness to synthesize PPSQ represented by the following formula. .

Figure 2022168461000017
Figure 2022168461000017

Figure 2022168461000018
Figure 2022168461000018

Figure 2022168461000019
Figure 2022168461000019

表6および図5~12から明らかなように、バインダー成分を含む塗膜状態においても、実施例では比較例とは異なって、発光スペクトルにおいて410~460nmの波長領域に極大波長λem,maxを示し、比較的狭い半値幅で発光した。また、いずれのバインダー成分中においても高い量子効率を示した。なお、特許文献1のように、紫外発光の有機EL用途では、発光材料からバインダー成分へのエネルギー移動が起き易い点などから現実的にはバインダー成分を含まない固体状態で使用されるため、固体状態の発光特性が重要であるのに対し、前記エネルギー移動などが起き難い可視光(青色)発光の有機EL用途では、塗膜状態の発光特性が重要となる。そのため、前記波長領域で優れた量子効率を示す実施例のフルオレン化合物は青色発光の有機EL用途に好適に利用できる。 As is clear from Table 6 and FIGS. 5 to 12, even in the state of the coating film containing the binder component, the maximum wavelength λ em,max in the emission spectrum in the wavelength region of 410 to 460 nm was observed in the example, unlike the comparative example. and emitted light with a relatively narrow half-width. Also, high quantum efficiency was exhibited in any binder component. As in Patent Document 1, in the case of organic EL applications that emit ultraviolet light, energy transfer from the light-emitting material to the binder component is likely to occur. While the luminous properties of the state are important, in organic EL applications that emit visible light (blue) in which the energy transfer is difficult to occur, the luminous properties of the coating film state are important. Therefore, the fluorene compounds of Examples that exhibit excellent quantum efficiency in the above wavelength region can be suitably used for organic EL applications that emit blue light.

また、前述のように、共役長が延びると発光波長の長波長化が予想されるものの、化学構造中に多くの芳香環を含むことで一般的に分散性は低下し、特に塗膜状態では分子同士(発光材料)が凝集し易くなるため、濃度消光による発光量子効率の低下が予想される。しかし、実施例のフルオレン化合物はかなり多くのベンゼン環骨格を有するにもかかわらず、塗膜状態で予想外に高い量子効率を示しているため、有機EL(OLED)用の青色発光材料として特に有用である。なお、実施例1のBEPF-TPhの量子効率は、溶液状態に比べて、塗膜状態では意外にも顕著に向上した。 In addition, as mentioned above, if the conjugation length is extended, the emission wavelength is expected to be longer. Molecules (light-emitting materials) tend to aggregate with each other, so concentration quenching is expected to reduce the emission quantum efficiency. However, although the fluorene compounds of Examples have a considerable number of benzene ring skeletons, they exhibit unexpectedly high quantum efficiency in the state of coating, making them particularly useful as blue light-emitting materials for organic EL (OLED). is. The quantum efficiency of BEPF-TPh of Example 1 was unexpectedly significantly improved in the coating state compared to the solution state.

また、実施例2のBEPF-Pyでは、塗膜作製の際にコーティング剤の固形分濃度を5質量%にして(すなわち、厚い塗膜を作製して)発光特性を評価したところ、膜による光の吸収が多すぎて測定結果が飽和してしまった(全ての光が膜に吸収されて波長による吸光係数の変化が確認できず、励起スペクトルがピークではなく台形状になった)。比較例(固形分濃度5質量%)ではいずれのフルオレン化合物においても飽和が見られなかったことから、BEPF-Pyは従来のフルオレン化合物よりも吸光係数が高いことが分かった。発光の強度(または輝度)は、吸光係数(光を吸収する能力)および発光量子効率(吸収した励起光からの変換効率)に比例して強くなるため、これらの双方が高いBEPF-Pyはより明るく発光できると考えられる。 In addition, in BEPF-Py of Example 2, when the solid content concentration of the coating agent was set to 5% by mass (that is, a thick coating film was prepared) during the preparation of the coating film, the light emission characteristics were evaluated. There was too much absorption of , resulting in saturation of the measurement result (all the light was absorbed by the film, and the change in the extinction coefficient with wavelength could not be confirmed, and the excitation spectrum was trapezoidal instead of peaked). Saturation was not observed in any of the fluorene compounds in the comparative example (solid content concentration 5% by mass), indicating that BEPF-Py has a higher absorption coefficient than conventional fluorene compounds. Since the intensity (or brightness) of luminescence increases in proportion to the extinction coefficient (ability to absorb light) and luminescence quantum efficiency (efficiency of conversion from absorbed excitation light), BEPF-Py with both high It is thought that it can emit light brightly.

本発明のフルオレン化合物は、発光材料および/または増感剤、特に青色発光材料として有効に利用できる。特に、前記フルオレン化合物は、無機材料で形成される無機系発光体とは異なり、有機溶媒に溶解可能であり、様々な樹脂などのマトリックス材に均一分散し易く、複雑な形状の基材にも容易にまたは効率よくコーティング層または塗膜を形成できるため、例えば、不可視インクなどのコーティング剤、発光素子(または光電変換素子)などの用途における発光材料および/または増感剤として有効に利用できる。 The fluorene compound of the present invention can be effectively used as a luminescent material and/or a sensitizer, especially a blue luminescent material. In particular, the fluorene compound can be dissolved in an organic solvent, unlike an inorganic light-emitting body made of an inorganic material. Since a coating layer or coating film can be formed easily or efficiently, it can be effectively used as, for example, a coating agent such as invisible ink, a light-emitting material and/or a sensitizer in applications such as light-emitting devices (or photoelectric conversion devices).

発光素子(または光電変換素子)としては、例えば、有機EL素子などの電流注入型発光素子などが挙げられる。代表的には、例えば、ディスプレイ用途、照明用途などの光源などの種々の用途に有効に利用できる。
Examples of light emitting elements (or photoelectric conversion elements) include current injection type light emitting elements such as organic EL elements. Typically, it can be effectively used in various applications such as display applications and light sources such as lighting applications.

Claims (12)

下記式(1)で表される化合物。
Figure 2022168461000020
(式中、Z1aおよびZ1bはそれぞれ独立して多環式C16-18アレーン環を示し、
1aおよびR1bはそれぞれ独立して置換基を示し、k1およびk2はそれぞれ独立して0以上の整数を示し、
m1およびm2はそれぞれ独立して0~4の整数を示し、m1およびm2のうち、少なくとも一方は1以上の整数であり、
2aおよびR2bはそれぞれ独立して置換基を示し、n1およびn2はそれぞれ独立して0~4の整数を示し、
m1+n1およびm2+n2はそれぞれ独立して0~4の整数であり、
1aおよびA1bはそれぞれ独立して直鎖状または分岐鎖状アルキレン基を示し、
2aおよびZ2bはそれぞれ独立してアレーン環を示し、R3aおよびR3bはそれぞれ独立して置換基を示し、p1およびp2はそれぞれ独立して0以上の整数を示す。)
A compound represented by the following formula (1).
Figure 2022168461000020
(wherein Z 1a and Z 1b each independently represent a polycyclic C 16-18 arene ring,
R 1a and R 1b each independently represent a substituent, k1 and k2 each independently represent an integer of 0 or more,
m1 and m2 each independently represent an integer of 0 to 4, at least one of m1 and m2 is an integer of 1 or more,
R 2a and R 2b each independently represent a substituent, n1 and n2 each independently represent an integer of 0 to 4,
m1+n1 and m2+n2 are each independently an integer of 0 to 4;
A 1a and A 1b each independently represent a linear or branched alkylene group,
Z2a and Z2b each independently represent an arene ring, R3a and R3b each independently represent a substituent, and p1 and p2 each independently represent an integer of 0 or more. )
前記式(1)において、Z1aおよびZ1bがテルフェニレン環またはピレン環であり、m1およびm2が0~2の整数であり、
1aおよびA1bが直鎖状または分岐鎖状C1-6アルキレン基であり、
2aおよびZ2bがC6-12アレーン環である請求項1記載の化合物。
In the above formula (1), Z 1a and Z 1b are terphenylene rings or pyrene rings, m1 and m2 are integers of 0 to 2,
A 1a and A 1b are linear or branched C 1-6 alkylene groups,
The compound according to claim 1, wherein Z 2a and Z 2b are C 6-12 arene rings.
前記式(1)において、Z1aおよびZ1bがピレン環であり、m1およびm2が1であり、
1aおよびA1bが直鎖状または分岐鎖状C1-4アルキレン基であり、
2aおよびZ2bがベンゼン環、ナフタレン環またはビフェニル環である請求項1または2記載の化合物。
In the formula (1), Z 1a and Z 1b are pyrene rings, m1 and m2 are 1,
A 1a and A 1b are linear or branched C 1-4 alkylene groups,
3. The compound according to claim 1 or 2 , wherein Z2a and Z2b are a benzene ring, a naphthalene ring or a biphenyl ring.
ジクロロメタン溶液状態での発光スペクトルにおいて、極大波長λem,maxが410~460nm、半値幅が70nm以下である発光ピークを少なくとも1つ含み、発光量子効率が40%以上の青色発光材料である請求項1~3のいずれか一項に記載の化合物。 A blue light emitting material having at least one emission peak with a maximum wavelength λ em,max of 410 to 460 nm and a half width of 70 nm or less in an emission spectrum in a dichloromethane solution state, and an emission quantum efficiency of 40% or more. A compound according to any one of 1 to 3. 下記(i)または(ii)のいずれかの工程を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の化合物の製造方法。
(i)下記式(2)で表される化合物と、下記式(3)で表される化合物とを、カップリング反応させる工程
Figure 2022168461000021
(式中、X1aおよびX1bはそれぞれ独立してカップリング反応により炭素-炭素結合を形成可能な基を示し、
は前記X1aおよび/またはX1bとともにカップリング反応により炭素-炭素結合を形成可能な基を示し、
は前記式(1)におけるZ1aおよび/またはZ1bと同じであり、
は前記式(1)におけるR1aおよび/またはR1bと同じであり、kは前記式(1)におけるk1および/またはk2と同じであり、
2a、Z2b、R2a、R2b、R3a、R3b、A1a、A1b、m1、m2、n1、n2、m1+n1、m2+n2、p1およびp2は前記式(1)に同じである。)
(ii)前記(i)の工程において、前記式(3)で表される化合物のZが環集合C16-18アレーン環である場合、エーテル類の存在下で反応させる工程
5. A method for producing the compound according to any one of claims 1 to 4, comprising the step (i) or (ii) below.
(i) a step of coupling a compound represented by the following formula (2) with a compound represented by the following formula (3);
Figure 2022168461000021
(Wherein, X 1a and X 1b each independently represent a group capable of forming a carbon-carbon bond by a coupling reaction,
X 2 represents a group capable of forming a carbon-carbon bond by a coupling reaction with X 1a and/or X 1b ;
Z 1 is the same as Z 1a and/or Z 1b in the formula (1);
R 1 is the same as R 1a and/or R 1b in the formula (1), k is the same as k1 and/or k2 in the formula (1),
Z 2a , Z 2b , R 2a , R 2b , R 3a , R 3b , A 1a , A 1b , m1, m2, n1, n2, m1+n1, m2+n2, p1 and p2 are the same as in formula (1) above. )
(ii) in the above step (i), when Z 1 of the compound represented by the above formula (3) is a ring assembly C 16-18 arene ring, the step of reacting in the presence of an ether;
請求項1~4のいずれか一項に記載の化合物を励起して、発光させる方法。 A method of exciting the compound according to any one of claims 1 to 4 to emit light. 請求項1~4のいずれか一項に記載の化合物を含む発光性組成物。 A luminescent composition comprising a compound according to any one of claims 1-4. さらに、バインダー成分を含む請求項7記載の発光性組成物。 8. The luminescent composition according to claim 7, further comprising a binder component. 前記バインダー成分が、(メタ)アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ケイ素系樹脂から選択される少なくとも一種の樹脂を含む請求項8記載の発光性組成物。 9. The luminescent composition according to claim 8, wherein the binder component contains at least one resin selected from (meth)acrylic resins, styrene resins, polycarbonate resins and silicon resins. 前記式(1)で表される化合物と、前記バインダー成分との割合が、前者/後者(質量比)=1/0.5~1/1000である請求項8または9記載の発光性組成物。 The luminescent composition according to claim 8 or 9, wherein the ratio of the compound represented by formula (1) and the binder component is the former/latter (mass ratio) = 1/0.5 to 1/1000. . 発光スペクトルにおいて、極大波長λem,maxが410~460nm、半値幅が70nm以下である発光ピークを少なくとも1つ含み、発光量子効率が70%以上である請求項7~10のいずれか一項に記載の発光性組成物。 The emission spectrum includes at least one emission peak having a maximum wavelength λ em,max of 410 to 460 nm and a half width of 70 nm or less, and an emission quantum efficiency of 70% or more. A luminescent composition as described. 請求項1~4のいずれか一項に記載の化合物を含む発光素子。 A light-emitting device comprising the compound according to any one of claims 1 to 4.
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