JP2022509647A - 有機金属化合物及びその使用 - Google Patents

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Abstract

Figure 2022509647000001
本発明は有機金属化合物及びその応用に関する。前記有機金属化合物は、式Ｉに示す構造を有する。本発明が提供する化合物は、昇華温度が低く、光学的、電気的安定性がよく、発光効率が高く、寿命が長く、色飽和度が高いなどの利点を有し、有機発光素子に利用でき、特に赤色発光リン光材料として、ＡＭＯＬＥＤ産業に応用する見込みがある。
【化１】

Description

本発明は有機電界発光に関し、特に有機電界発光素子に適する有機発光材料に関し、特に有機金属化合物及びその有機電界発光素子への応用に関する。
現在、新世代のディスプレー技術である有機電界発光素子（ＯＬＥＤ）はディスプレーと照明技術においてますます多くの注目を集めており、応用の将来性は非常に広い。しかし、市場応用の要求と比べて、ＯＬＥＤ素子の発光効率、駆動電圧、使用寿命などの性能は引き続き強化と改善が必要である。
一般にＯＬＥＤ素子は、基本的に、金属電極の間に各種の機能の有機機能材料薄膜を介在させるようなサンドイッチのような構造であり、電流の駆動で、陰陽両極から正孔と電子をそれぞれ注入し、正孔と電子を一定の距離だけ移動させた後、発光層に複合させ、光や熱の形で放出させることで、ＯＬＥＤの発光を発生させる。しかし、有機機能材料は有機電界発光素子の核心構成部分であり、材料の熱安定性、光化学安定性、電気化学安定性、量子生産率、成膜安定性、結晶性、色飽和度などはすべて素子の性能表現に影響する主要な要素である。
一般的に、有機機能材料には蛍光材料とリン光材料がある。蛍光材料は通常有機小分子材料であり、一般的には２５％の一重項発光しか利用できないため、発光効率が低い。一方、リン光材料は、重原子効果によるスピン軌道結合作用により、２５％の一重項に加え、７５％の三重項励起子のエネルギーを利用することで、発光効率を向上させることができる。しかし、蛍光材料に比べ、リン光材料の発足は遅く、材料の熱安定性、寿命、色飽和度なども向上する必要があり、これは挑戦性のある課題である。現在、リン光材料として様々な有機金属化合物が開発されている。例えば、特許文献ＣＮ１０７９７３８２３号明細書にはキノリル系イリジウム化合物が開示されているが、このような化合物の色飽和度及び素子性能、特に発光効率及び素子寿命は改善する必要がある。特許文献ＣＮ１０６４５９１１４号明細書にはβ－ジケトン配位子で配位するイリジウム化合物が開示されているが、このような化合物は昇華温度が高く、色飽和度が良くなく、特に、素子性能の表現が理想的ではなく、更に改善する必要がある。
本発明の目的の一つは、昇華温度が低く、光学、電気化学的安定性が高く、色飽和度が高く、発光効率が高く、素子寿命が長い等の利点を有するリン光化合物を提供することであり、有機電界発光素子に応用することができる。特に赤色発光ドーパントとしてＯＬＥＤ産業への応用が可能である。
有機金属化合物であって、構造式は式Ｉに示され、
Figure 2022509647000002
式中、Ａ1～Ａ4のうち、一つはＣ－Ｃ結合がＥ環に結合され、一つはＣ－Ｍ結合が金属Ｍに結合され、一つはＣＲ4であり、もう一つはＣＲ0またはＮであり、Ａ5～Ａ8のうち、一つはＣＲ3であり、他の三つは独立してＣＲ0またはＮを表し、Ｍは原子量が４０より大きい金属であり、
Ｒ0～Ｒ4は独立して水素、重水素、ハロゲン、置換または無置換のＣ1～Ｃ10アルキル基、置換または無置換のＣ3～Ｃ20シクロアルキル基、置換または無置換のＣ1～Ｃ10ヘテロアルキル基、置換または無置換のＣ6～Ｃ30アラルキル基、置換または無置換のＣ1～Ｃ10アルコキシ基、置換または無置換のＣ6～Ｃ30アリールオキシ基、アミノ基、置換または無置換のＣ1～Ｃ10シリル基、置換または無置換のＣ6～Ｃ30アリール基、置換または無置換のＣ1～Ｃ8ヘテロアリール基、シアノ基、ニトリル、イソニトリル、ホスフィノ基から選ばれ、前記置換は、重水素、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｃ1～Ｃ4アルキル基、Ｃ1～Ｃ4アルコキシ基、Ｃ3～Ｃ6シクロアルキル基、Ｃ1～Ｃ4アルキル基で置換されたアミノ基、シアノ基、ニトリル、イソニトリルまたはホスフィノ基に置換され、且つ、Ｒ3、Ｒ4は少なくとも一つが水素ではなく、
Ｚは独立してＯ、Ｓ、Ｓｅ、Ｃ（Ｒ）2、Ｓｉ（Ｒ）2、ＮＲ、ＢＲ、ＰＯＲから選ばれ、Ｒは独立して置換または無置換のＣ1～Ｃ10のアルキル基またはアルコキシ基、置換または無置換のＣ2～Ｃ30のシクロアルキル基、置換または無置換のＣ6～Ｃ30アリール基、置換または無置換のＣ1～Ｃ18ヘテロアリール基から選ばれ、
Ｘ－Ｙはモノアニオン性二座配位子であり、ａとｂの和は金属Ｍの価数に等しい。
好ましくは、Ｘ－ＹはＯＯ型、ＣＮ型配位子であり、ＭはＯｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｕのうちの一つである。
好ましい化合物は以下の式ＩＩの構造を有する。
Figure 2022509647000003
ｎは１～２の正の整数であり、ＡはＣＲ0またはＮであり、Ｒ0～Ｒ4は独立して水素、重水素、置換または無置換のＣ1～Ｃ8アルキル基、置換または無置換のＣ1～Ｃ8ヘテロアルキル基、置換または無置換のＣ3～Ｃ20シクロアルキル基、置換または無置換のＣ1～Ｃ8アラルキル基、置換または無置換のＣ1～Ｃ8シリル基、Ｃ1～Ｃ4アルキル基で置換されるか、または置換されていないＣ1～Ｃ8アリール基またはヘテロアリール基から選ばれ、かつ、Ｒ3、Ｒ4は少なくとも一つが水素ではない。
好ましい化合物として、ＡはＣＨである。
好ましい化合物として、ＡはＮである。
好ましい化合物として、Ｒ3置換基はＮの隣接位置にある。
好ましい化合物として、Ｒ3は、Ｄであるか４つの炭素原子を超えないアルキル基であり、特に、少なくとも１つのＤを含むアルキル基であることが好ましく、ＣＤ3が特に好ましい。
好ましい化合物として、ＺはＯ、Ｓ、ＮＲ、Ｃ（Ｒ）2であり、Ｒは独立して置換または無置換のＣ1～Ｃ8のアルキル基から選ばれる。
好ましい化合物として、Ｒ4置換基の位置は金属－炭素結合の隣接位置である。
好ましい化合物として、Ｒ4置換基の位置は金属－炭素結合の対向位置である。
好ましい化合物として、Ｘ－Ｙは左の配位子と異なる。
好ましい化合物として、Ｘ－Ｙは１、３－ジケトン類化合物である。
好ましい化合物は、以下の化合物である。
Figure 2022509647000004
好ましくは、ＺはＯ、Ｓ、Ｃ（Ｒ）２であり、Ｒ1－～Ｒ4は独立して水素、重水素、置換または無置換のＣ1～Ｃ4アルキル基、置換または無置換のＣ3～Ｃ20シクロアルキル基、置換または無置換のＣ1～Ｃ8アラルキル基、Ｃ1～Ｃ4アルキル基で置換されるか、または置換されていないＣ1～Ｃ8アリール基またはヘテロアリール基から選ばれ、かつ、Ｒ3、Ｒ4は少なくとも一つが水素ではない。
Ｒ1～Ｒ4は独立して水素、重水素、置換または無置換のＣ1～Ｃ4アルキル基、置換または無置換のＣ3～Ｃ20シクロアルキル基、フェニル基で置換されるＣ1～Ｃ4アルキル基、Ｃ1～Ｃ4アルキル基で置換されるフェニル基から選ばれ、かつ、Ｒ3、Ｒ4は少なくとも一つが水素ではない。
好ましい化合物は、以下の化合物である。
Figure 2022509647000005
Figure 2022509647000006
Figure 2022509647000007
Figure 2022509647000008
本発明の目的の１つは、上記化合物を含むＯＬＥＤリン光材料を提供することである。
本発明の目的の１つは、上記化合物を含むＯＬＥＤ素子を提供することである。
本発明による材料は、昇華温度が低く、光学、電気化学的安定性が高く、色飽和度が高く、発光効率が高く、素子寿命が長い等の利点を有する。本発明の材料は、リン光材料として、三重項励起状態を光に変換することができるので、有機電界発光素子の発光効率を向上させ、エネルギー消費量を低減させることができる。
以下の実施形態は、単に発明を技術的に理解しやすくするためのものであり、本発明の具体的な制約とみなすべきではない。
本発明における化合物合成に係る原材料や溶媒等は、いずれもＡｌｆａ、Ａｃｒｏｓ等の当業者に知られているサプライヤーから購入したものである。
実施例１：
共通中間体の合成：
Figure 2022509647000009
化合物２の合成：
化合物１（２７．２ｇ，０．１２ｍｏｌ，１．２ｅｑ）、１－クロロイソキノリン（１６．３ｇ，０．１ｍｏｌ，１．０ｅｑ）とＣｓ2ＣＯ3（９７．５ｇ，０．３ｍｏｌ，３．０ｅｑ）およびＰｄ（ｄｐｐｆ）Ｃｌ2（３．６５５ｇ，０．０５ｍｏｌ，０．０５ｅｑ）をフラスコに入れて、無水トルエンを１Ｌ加え，Ｎ2保護下で，１１０℃で撹拌して１６時間還流する。室温に冷却し、有機溶剤を濃縮除去し、残渣にジクロロメタン１Ｌと水１Ｌを加え、撹拌分層し、有機相を順にＨ2Ｏ（５００ｍｌ×３）および飽和塩化ナトリウム水溶液（５００ｍｌ×３）で洗浄し、硫酸ナトリウムを乾燥させてろ過し、ろ液を有機溶剤に濃縮する。オフホワイト色の固体を得て、固体をＥｔＯＨで叩解精製し、化合物２（２４．３３ｇ、収率：７８．７％）を得る。マススペクトル：３１０．１２（Ｍ＋Ｈ）、1ＨＮＭＲ：８．４２（ｄ，１Ｈ），７．９２（ｄｄ，１Ｈ），７．８７（ｄｄ，１Ｈ），７．７１（ｄｄ，１Ｈ），７．５０－７．５７（ｍ，３Ｈ），７．３０（ｄｄ，１Ｈ），６．９９－７．２０（ｍ，４Ｈ），２．３５（Ｓ，３Ｈ）。
化合物３の合成：
化合物２（１８．５ｇ，０．０６ｍｏｌ，３．０ｅｑ）、ＩｒＣｌ3３Ｈ2Ｏ（７．０４ｇ，０．０２ｍｏｌ，１．０ｅｑ）をフラスコに入れて、２－エトキシエタノール（１３３．４ｍｌ）及び脱イオン水（６６．７ｍｌ）中に加えて、混合液をＮ2保護下で、１１０℃で撹拌して１６時間還流する。室温に冷却した後、濾過し、ろ過残渣を順にメタノール（１００ｍｌ×３）、ｎ－へキサン（１００ｍｌ×３）で乾燥して化合物３（９．３８ｇ，５５．４％）を得る。得られた化合物は精製されることなく次のステップに直接使用される。
ＣＰＤ１の合成：
Figure 2022509647000010
化合物３（５．０８ｇ，３ｍｍｏｌ，１．０ｅｑ）をエチレングリコールモノエチルエーテル（３０ｍｌ）に溶解し、順に無水炭酸ナトリウム（６．３６ｇ，６０ｍｍｏｌ，２０．０ｅｑ）およびアセチルアセトネート（３ｇ，３０ｍｍｏｌ，１０．０ｅｑ）を加え、加え終えた後に、混合液をＮ2保護下で、４０ｏＣで１６時間撹拌した後に室温まで冷却する。反応液に珪藻土２ｇとジクロロメタン３００ｍｌを加え、混合液を珪藻土とシリカゲルでろ過し、得られた濾液からジクロロメタンを除去し、残液にイソプロパノール４０ｍｌを加えて赤色固体を析出させ、ろ過する。固体を酢酸エチルで叩解処理して目的化合物ＣＰＤ１（２．５６ｇ、４６．８％）を得る。２．５６グラムのＣＰＤ１粗生成物を昇華精製して昇華精製されたＣＰＤ１（２ｇ、７８．１％）を得る。マススペクトル：９０９．２３（Ｍ＋Ｈ）。
ＣＰＤ３の合成：
Figure 2022509647000011
化合物３（５．０８ｇ，３ｍｍｏｌ，１．０ｅｑ）をエチレングリコールモノエチルエーテル（３０ｍｌ）に溶解し、順に無水炭酸ナトリウム（６．３６ｇ，６０ｍｍｏｌ，２０．０ｅｑ）および３，７－ジエチル－４，６－ノナンジオン（６．３６ｇ，３０ｍｍｏｌ，１０．０ｅｑ）を加え、加え終えた後に、混合液をＮ2保護下で、４０ｏＣで１６時間撹拌した後に室温まで冷却する。反応液に珪藻土２ｇとジクロロメタン３００ｍｌを加え、混合液を珪藻土とシリカゲルでろ過し、得られた濾液からジクロロメタンを除去し、残液にイソプロパノール４０ｍｌを加えて赤色固体を析出させ、ろ過する。固体を酢酸エチルで叩解処理して目的化合物ＣＰＤ３（２．６９ｇ、４３．９％）を得る。２．６９グラムのＣＰＤ３粗生成物を昇華精製して昇華精製されたＣＰＤ３（１．７８ｇ、６６．２％）を得る。マススペクトル：１０２１．３６（Ｍ＋Ｈ）。
実施例２：
共通中間体の合成：
Figure 2022509647000012
化合物５の合成：
化合物４（２８．９２ｇ，０．１２ｍｏｌ，１．２ｅｑ）、１－クロロ－６イソプロピルイソキノリン（２０．５ｇ，０．１ｍｏｌ，１．０ｅｑ）とＣｓ2ＣＯ3（９７．５ｇ，０．３ｍｏｌ，３．０ｅｑ）およびＰｄ（ｄｐｐｆ）Ｃｌ2（３．６５５ｇ，０．０５ｍｏｌ，０．０５ｅｑ）をフラスコに入れて、無水トルエンを１Ｌ加え，Ｎ2保護下で，１１０℃で撹拌して１６時間還流する。室温に冷却し、有機溶剤を濃縮除去し、残渣にジクロロメタン１Ｌと水１Ｌを加え、撹拌分層し、有機相を順にＨ2Ｏ（５００ｍｌ×３）および飽和塩化ナトリウム水溶液（５００ｍｌ×３）で洗浄し、硫酸ナトリウムを乾燥させてろ過し、ろ液を有機溶剤に濃縮する。オフホワイト色の固体を得て、固体を酢酸エチル／石油エーテルで叩解精製し、化合物５（２８．１２ｇ、収率：７６．８％）を得る。マススペクトル：３６７．１８（Ｍ＋Ｈ）、1ＨＮＭＲ：８．４（ｄ，１Ｈ），７．８１（ｄｄ，１Ｈ），７．７４（ｄｄ，１Ｈ），７．７１（ｓ，１Ｈ），７．５０（ｓ，１Ｈ），７．２７－７．３６（ｍ，３Ｈ），７．１（ｄ，１Ｈ），３．１２（ｑ，１Ｈ），２．５５（ｓ，３Ｈ），２．３５（ｓ，３Ｈ），１．２９（ｄ，６Ｈ）。
化合物６の合成：
化合物５（２２ｇ，０．０６ｍｏｌ，３．０ｅｑ）、ＩｒＣｌ3３Ｈ2Ｏ（７．０４ｇ，０．０２ｍｏｌ，１．０ｅｑ）をフラスコに入れて、２－エトキシエタノール（１３３．４ｍｌ）及び脱イオン水（６６．７ｍｌ）中に加えて、混合液をＮ2保護下で、１１０℃で撹拌して１６時間還流する。室温に冷却した後、濾過し、ろ過残渣を順にメタノール（１００ｍｌ×３）、ｎ－へキサン（１００ｍｌ×３）で乾燥して化合物６（９．８６ｇ，５１．３％）を得る。得られた化合物は精製されることなく次のステップに直接使用される。
ＣＰＤ１３の合成：
Figure 2022509647000013
化合物６（５．７６ｇ，３ｍｍｏｌ，１．０ｅｑ）をエチレングリコールモノエチルエーテル（３０ｍｌ）に溶解し、順に無水炭酸ナトリウム（６．３６ｇ，６０ｍｍｏｌ，２０．０ｅｑ）およびアセチルアセトネート（３ｇ，３０ｍｍｏｌ，１０．０ｅｑ）を加え、加え終えた後に、混合液をＮ2保護下で、４０℃で１６時間撹拌した後に室温まで冷却する。反応液に珪藻土２ｇとジクロロメタン３００ｍｌを加え、混合液を珪藻土とシリカゲルでろ過し、得られた濾液からジクロロメタンを除去し、残液にイソプロパノール４０ｍｌを加えて赤色固体を析出させ、ろ過する。固体を酢酸エチルで叩解処理して目的化合物ＣＰＤ１３（２．３３ｇ、３８％）を得る。２．３３グラムのＣＰＤ１３粗生成物を昇華精製して昇華精製されたＣＰＤ１３（１．７２ｇ、７３．８％）を得る。マススペクトル：１０２３．３４（Ｍ＋Ｈ）。
ＣＰＤ１６の合成：
Figure 2022509647000014
化合物６（５．７６ｇ，３ｍｍｏｌ，１．０ｅｑ）をエチレングリコールモノエチルエーテル（３０ｍｌ）に溶解し、順に無水炭酸ナトリウム（６．３６ｇ，６０ｍｍｏｌ，２０．０ｅｑ）および２，８－ジメチル－４，６－ノナンジオン（６．３６ｇ，３０ｍｍｏｌ，１０．０ｅｑ）を加え、加え終えた後に、混合液をＮ2保護下で、４０ｏＣで１６時間撹拌した後に室温まで冷却する。反応液に珪藻土２ｇとジクロロメタン３００ｍｌを加え、混合液を珪藻土とシリカゲルでろ過し、得られた濾液からジクロロメタンを除去し、残液にイソプロパノール４０ｍｌを加えて赤色固体を析出させ、ろ過する。固体を酢酸エチルで叩解処理して目的化合物ＣＰＤ１６（２．１２ｇ、３２％）を得る。２．１２グラムのＣＰＤ１６粗生成物を昇華精製して昇華精製されたＣＰＤ１６（１．６５ｇ、７７．８％）を得る。マススペクトル：１１０７．４３（Ｍ＋Ｈ）。
ＣＰＤ１７の合成：
Figure 2022509647000015
化合物６（５．７６ｇ，３ｍｍｏｌ，１．０ｅｑ）をエチレングリコールモノエチルエーテル（３０ｍｌ）に溶解し、順に無水炭酸ナトリウム（６．３６ｇ，６０ｍｍｏｌ，２０．０ｅｑ）および２－アセチルフェノール（４．０８ｇ，３０ｍｍｏｌ，１０．０ｅｑ）を加え、加え終えた後に、混合液をＮ2保護下で、４０℃で１６時間撹拌した後に室温まで冷却する。反応液に珪藻土２ｇとジクロロメタン３００ｍｌを加え、混合液を珪藻土とシリカゲルでろ過し、得られた濾液からジクロロメタンを除去し、残液にイソプロパノール４０ｍｌを加えて赤色固体を析出させ、ろ過する。固体をカラムクロマトグラフィーで分離して目的化合物ＣＰＤ１７（２．５８ｇ、４１％）を得る。２．５８グラムのＣＰＤ１７粗生成物を昇華精製して昇華精製されたＣＰＤ１７（１．８８ｇ、７３．１％）を得る。マススペクトル：１０５９．３４（Ｍ＋Ｈ）。
ＣＰＤ１８の合成：
Figure 2022509647000016
化合物７の合成：
化合物６（１９．２ｇ，０．０１ｍｏｌ，１．０ｅｑ）をＤＣＭ（５００ｍｌ）に溶解し、反応液に順にトリフルオロメタンスルホン酸銀（５．２５ｇ，０．０２ｍｏｌ，２．０ｅｑ）およびメタノール（５０ｍｌ）を加え、加え終えた後、混合液をＮ2保護下で、８０℃で１６時間還流撹拌した後に室温まで冷却する。反応液をシリカゲルと珪藻土を介して不溶性固体を除去し、ろ液をスピン乾燥して化合物７（２２ｇ）を得て、得られた生成物を直接次の反応に用いる。
ＣＰＤ１８の合成：
化合物７（３．４１ｇ，３ｍｍｏｌ，１．０ｅｑ）と２－フフェニルピリジン（１．４ｇ，９ｍｍｏｌ，３．０ｅｑ）を無水エタノール（１００ｍｌ）に溶解し、加え終えた後、混合液をＮ2保護下で、８０ｏＣで１６時間還流撹拌した後に室温まで冷却する。濾過し、ろ過残渣を順にメタノール、ｎ－へキサンで３回洗浄する。乾燥して目的化合物ＣＰＤ１８（１．６８ｇ、５２％）を得る。１．６８グラムのＣＰＤ１８粗生成物を昇華精製して昇華精製されたＣＰＤ１８（１．２４ｇ、７３．８％）を得る。マススペクトル：１０７８．３６（Ｍ＋Ｈ）。
ＣＰＤ２４の合成：
Figure 2022509647000017
化合物ＣＰＤ１８（２．１５ｇ、２ｍｍｏｌ，１．０ｅｑ）と全重水素化エタノール（１００ｍｌ）を無水ＴＨＦ（５０ｍｌ）に溶解し、加え終えた後、混合液をＮ2保護下で、８０ｏＣで１６時間還流撹拌した後に室温まで冷却する。濾過し、ろ過残渣を順にメタノール、ｎ－へキサンで３回洗浄する。乾燥して目的化合物ＣＰＤ２４（２．１５ｇ、９９％）を得る。２．１５グラムのＣＰＤ２４粗生成物を昇華精製して昇華精製されたＣＰＤ２４（１．５４ｇ、７１．６％）を得る。マススペクトル：１０７８．３６（Ｍ＋Ｈ）。
ＣＰＤ１９の合成：
Figure 2022509647000018
ＣＰＤ２４の合成と同じ方法で、目的化合物ＣＰＤ１９（１．８８ｇ、９９％）を得る。１．８８グラムのＣＰＤ１９粗生成物を昇華精製して昇華精製されたＣＰＤ１９（１．４２ｇ、７５．５％）を得る。マススペクトル：１０２８．３８（Ｍ＋Ｈ）。
ＣＰＤ２２の合成：
Figure 2022509647000019
ＣＰＤ２４の合成と同じ方法で、目的化合物ＣＰＤ２２（２．３５ｇ、９９％）を得る。２．３５グラムのＣＰＤ２２粗生成物を昇華精製して昇華精製されたＣＰＤ２２（１．６４ｇ、６９．９％）を得る。マススペクトル：１１１３．４７（Ｍ＋Ｈ）。
ＣＰＤ２３の合成：
Figure 2022509647000020
ＣＰＤ２４の合成と同じ方法で、目的化合物ＣＰＤ２３（２．５２ｇ、９９％）を得る。２．５２グラムのＣＰＤ２３粗生成物を昇華精製して昇華精製されたＣＰＤ２３（１．９２ｇ、７６．２％）を得る。マススペクトル：１０６５．３８（Ｍ＋Ｈ）。
実施例３：
ＣＰＤ７９の合成：
Figure 2022509647000021
化合物９の合成：
化合物８（２９．１ｇ，０．１２ｍｏｌ，１．２ｅｑ）、１－クロロイソキノリン（１６．３ｇ，０．１ｍｏｌ，１．０ｅｑ）とＣｓ2ＣＯ3（９７．５ｇ，０．３ｍｏｌ，３．０ｅｑ）およびＰｄ（ｄｐｐｆ）Ｃｌ2（３．６５５ｇ，０．０５ｍｏｌ，０．０５ｅｑ）をフラスコに入れて、無水トルエンを１Ｌ加え，Ｎ2保護下で，１１０℃で撹拌して１６時間還流する。室温に冷却し、有機溶剤を濃縮除去し、残渣にジクロロメタン１Ｌと水１Ｌを加え、撹拌分層し、有機相を順にＨ2Ｏ（５００ｍｌ×３）および飽和塩化ナトリウム水溶液（５００ｍｌ×３）で洗浄し、硫酸ナトリウムを乾燥させてろ過し、ろ液を有機溶剤に濃縮する。オフホワイト色の固体を得て、固体をカラムクロマトグラフィーで分離して、化合物９（２３．４１ｇ、収率：７２．１％）を得る。マススペクトル：３２６．１（Ｍ＋Ｈ）、1ＨＮＭＲ：８．５１（ｄ，１Ｈ），７．７１－７．８２（ｍ，５Ｈ），７．５０－７．６０（ｍ，３Ｈ），７．３０－７．４（ｍ，２Ｈ），７．１０（ｄ，１Ｈ），２．２１（ｓ，３Ｈ）。
化合物１０の合成：
化合物９（１９．５ｇ，０．０６ｍｏｌ，３．０ｅｑ）、ＩｒＣｌ3３Ｈ2Ｏ（７．０４ｇ，０．０２ｍｏｌ，１．０ｅｑ）をフラスコに入れて、２－エトキシエタノール（１３３．４ｍｌ）及び脱イオン水（６６．７ｍｌ）中に加えて、混合液をＮ2保護下で、１１０℃で撹拌して１６時間還流する。室温に冷却した後、濾過し、ろ過残渣を順にメタノール（１００ｍｌ×３）、ｎ－へキサン（１００ｍｌ×３）で乾燥して化合物３（８．５４ｇ，４８．６％）を得る。得られた化合物は精製されることなく次のステップに直接使用される。
ＣＰＤ７９の合成：
ＣＰＤ１の合成および精製と同じ方法で、目的化合物ＣＰＤ７９（３．２６ｇ、４６．８％）を得る。３．２６グラムのＣＰＤ７９粗生成物を昇華精製して昇華精製されたＣＰＤ７９（２．３３ｇ、７１．６％）を得る。マススペクトル：９４１．１８（Ｍ＋Ｈ）。
実施例４：
ＣＰＤ８０の合成：
Figure 2022509647000022
化合物１２の合成：
化合物１１（３０．３ｇ，０．１２ｍｏｌ，１．２ｅｑ）、１－クロロイソキノリン（１６．３ｇ，０．１ｍｏｌ，１．０ｅｑ）とＣｓ2ＣＯ3（９７．５ｇ，０．３ｍｏｌ，３．０ｅｑ）およびＰｄ（ｄｐｐｆ）Ｃｌ2（３．６５５ｇ，０．０５ｍｏｌ，０．０５ｅｑ）をフラスコに入れて、無水トルエンを１Ｌ加え，Ｎ2保護下で，１１０℃で撹拌して１６時間還流する。室温に冷却し、有機溶剤を濃縮除去し、残渣にジクロロメタン１Ｌと水１Ｌを加え、撹拌分層し、有機相を順にＨ2Ｏ（５００ｍｌ×３）および飽和塩化ナトリウム水溶液（５００ｍｌ×３）で洗浄し、硫酸ナトリウムを乾燥させてろ過し、ろ液を有機溶剤に濃縮する。オフホワイト色の固体を得て、固体をカラムクロマトグラフィーで分離して、化合物１２（２１．３４ｇ、収率：６３．７％）を得る。マススペクトル：３３６．１７（Ｍ＋Ｈ）、1ＨＮＭＲ：８．５１（ｄ，１Ｈ），７．７１－７．８２（ｍ，５Ｈ），７．５０－７．６０（ｍ，３Ｈ），７．３０－７．４（ｍ，２Ｈ），７．１０（ｄ，１Ｈ），２．３２（ｓ，３Ｈ），１．６７（ｓ，６Ｈ）。
化合物１３の合成：
化合物１２（２０．１ｇ，０．０６ｍｏｌ，３．０ｅｑ）、ＩｒＣｌ3３Ｈ2Ｏ（７．０４ｇ，０．０２ｍｏｌ，１．０ｅｑ）をフラスコに入れて、２－エトキシエタノール（１３３．４ｍｌ）及び脱イオン水（６６．７ｍｌ）中に加えて、混合液をＮ2保護下で、１１０℃で撹拌して１６時間還流する。室温に冷却した後、濾過し、ろ過残渣を順にメタノール（１００ｍｌ×３）、ｎ－へキサン（１００ｍｌ×３）で乾燥して化合物３（８．９６ｇ，４９．９％）を得る。得られた化合物は精製されることなく次のステップに直接使用される。
ＣＰＤ８０の合成：
ＣＰＤ１の合成および精製と同じ方法で、目的化合物ＣＰＤ８０（３．５４ｇ、４７．９％）を得る。３．５４グラムのＣＰＤ８０粗生成物を昇華精製して昇華精製されたＣＰＤ８０（２．４５ｇ、６９．２％）を得る。マススペクトル：９６１．３３（Ｍ＋Ｈ）。
対応する材料を選び、同様の方法で他の化合物を合成し昇華させて得ることができる。
（応用例：有機電界発光素子の製作）
５０ｍｍ×５０ｍｍ×１．０ｍｍのＩＴＯ（１００ｎｍ）透明電極を有するガラス基板をエタノール中で１０分間超音波洗浄してから、１５０度乾燥させた後、Ｎ2Ｐｌａｓｍａで３０分間処理する。洗浄後のガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに取り付けてから、まず、透明電極線を有する側の面で、透明電極を覆うように化合物ＨＡＴＣＮを蒸着し，膜厚５ｎｍの薄膜を形成し、続いてＨＴＭ１層を蒸着して膜厚６０ｎｍの薄膜を形成し、さらにＨＴＭ１薄膜上にＨＴＭ２層を蒸着して膜厚１０ｎｍの薄膜を形成する。その後、ＨＴＭ２膜層に共蒸着のモードで蒸着ホスト材料ＣＢＰとドーパント化合物（比較化合物Ｘ、ＣＰＤＸ）を蒸着した。膜厚は３０ｎｍであり、ホスト材料とドーパント材料の比率は９０％：１０％である。発光層には順にＡｌＱ３膜層（２５ｎｍ）、ＬｉＦ膜層（１ｎｍ）蒸着し、最後に電極として金属Ａｌ（１００ｎｍ）層を蒸着する。
Figure 2022509647000023
評価：上記の素子に対して素子性能テストを行うと、各実施例および比較例では、定電流電源（Ｋｅｉｔｈｌｅｙ２４００）を用いて、固定された電流密度を用いて発光素子に流して、分光放射輝度計（ＣＳ２０００）を用いて発光スペクトルを測定する。また、電圧値および測定輝度が初期輝度の９０％の時の時点を測定する（ＬＴ９０）。結果は以下のとおりである：
Figure 2022509647000024
以上の表のデータから明らかなように、本発明の化合物をドーパントとして用いた有機電界発光素子は、比較化合物に対して、駆動電圧、発光効率、寿命ともに、より優れた性能を示している。
昇華温度比較：昇華温度の定義：１０～７Ｔｏｒｒの真空度、１オングストローム／秒の蒸着速度に対応する温度。テスト結果は以下のとおりである：
Figure 2022509647000025
以上の表のデータから明らかなように、本発明の化合物は低い昇華温度を有し、産業化応用に有利である。
以上の結果から分かるように、本発明の化合物は、昇華温度が低く、光学、電気化学的安定性が高く、色飽和度が高く、発光効率が高く、素子寿命が長い等の利点を有し、有機電界発光素子に応用することができる。特に赤色発光ドーパントとしてＯＬＥＤ産業への応用が可能である。

Claims (20)

  1. 有機金属化合物であって、構造式は式Ｉに示され、
    Figure 2022509647000026
     式中、Ａ1～Ａ4のうち、一つはＣ－Ｃ結合がＥ環に結合され、一つはＣ－Ｍ結合が金属Ｍに結合され、一つはＣＲ4であり、もう一つはＣＲ0またはＮであり、Ａ5～Ａ8のうち、一つはＣＲ3であり、他の三つは独立してＣＲ0またはＮを表し、Ｍは原子量が４０より大きい金属であり、
    Ｒ0～Ｒ4は独立して水素、重水素、ハロゲン、置換または無置換のＣ1～Ｃ10アルキル基、置換または無置換のＣ3～Ｃ20シクロアルキル基、置換または無置換のＣ1～Ｃ10ヘテロアルキル基、置換または無置換のＣ6～Ｃ30アラルキル基、置換または無置換のＣ1～Ｃ10アルコキシ基、置換または無置換のＣ6～Ｃ30アリールオキシ基、アミノ基、置換または無置換のＣ1～Ｃ10シリル基、置換または無置換のＣ6～Ｃ30アリール基、置換または無置換のＣ1～Ｃ8ヘテロアリール基、シアノ基、ニトリル、イソニトリル、ホスフィノ基から選ばれ、前記置換は、重水素、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｃ1～Ｃ4アルキル基、Ｃ1～Ｃ4アルコキシ基、Ｃ3～Ｃ6シクロアルキル基、Ｃ1～Ｃ4アルキル基で置換されたアミノ基、シアノ基、ニトリル、イソニトリルまたはホスフィノ基に置換され、且つ、Ｒ3、Ｒ4は少なくとも一つが水素ではなく、
    Ｚは独立してＯ、Ｓ、Ｓｅ、Ｃ（Ｒ）2、Ｓｉ（Ｒ）2、ＮＲ、ＢＲ、ＰＯＲから選ばれ、Ｒは独立して置換または無置換のＣ1～Ｃ10のアルキル基またはアルコキシ基、置換または無置換のＣ2～Ｃ30のシクロアルキル基、置換または無置換のＣ6～Ｃ30アリール基、置換または無置換のＣ1～Ｃ18ヘテロアリール基から選ばれ、
    Ｘ－Ｙはモノアニオン性二座配位子であり、ａとｂの和は金属Ｍの価数に等しい有機金属化合物。
  2. Ｘ－ＹはＯＯ型、ＣＮ型配位子であり、ＭはＯｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｕの金属のうちの一つである請求項１に記載の有機金属化合物。
  3. 化合物は、以下の式ＩＩの構造を有し、
    Figure 2022509647000027
     ｎは１～２の正の整数であり、ＡはＣＲ0またはＮであり、Ｒ0～Ｒ4は独立して水素、重水素、置換または無置換のＣ1～Ｃ8アルキル基、置換または無置換のＣ1～Ｃ10ヘテロアルキル基、置換または無置換のＣ3～Ｃ20シクロアルキル基、置換または無置換のＣ1～Ｃ8アラルキル基、置換または無置換のＣ3～Ｃ10シリル基、Ｃ1～Ｃ4アルキル基で置換されるか、または置換されていないＣ1～Ｃ8アリール基またはヘテロアリール基から選ばれ、かつ、Ｒ3、Ｒ4は少なくとも一つが水素ではない請求項２に記載の有機金属化合物。
  4. ＡはＣＨである請求項３に記載の有機金属化合物。
  5. ＡはＮである請求項３に記載の有機金属化合物。
  6. Ｒ3置換基はＮの隣接位置にある請求項５に記載の有機金属化合物。
  7. Ｒ3はＤまたは４個以下の炭素原子のアルキル基である請求項５に記載の有機金属化合物。
  8. Ｒ3は少なくとも一つのＤを含むアルキル基である請求項７に記載の有機金属化合物。
  9. Ｒ3はＣＤ3である請求項８に記載の有機金属化合物。
  10. Ｒ4置換基の位置は金属Ｉｒ－炭素結合の隣接位置である請求項３に記載の有機金属化合物。
  11. Ｒ4置換基の位置は金属Ｉｒ－炭素結合の対向位置である請求項３に記載の有機金属化合物。
  12. ＺはＯ、Ｓ、ＮＲ、Ｃ（Ｒ）2であり、Ｒは独立して置換または無置換のＣ1～Ｃ8のアルキル基から選ばれる請求項１～１１のいずれか一項に記載の有機金属化合物。
  13. Ｘ－Ｙは左の配位子と異なる請求項１２に記載の有機金属化合物。
  14. Ｘ－Ｙは１、３－ジケトン類化合物である請求項１３に記載の有機金属化合物。
  15. 以下の化合物である請求項３に記載の有機金属化合物。
    Figure 2022509647000028
  16. ＺはＯ、Ｓ、Ｃ（Ｒ）2であり、Ｒ1～Ｒ4は独立して水素、重水素、置換または無置換のＣ1～Ｃ4アルキル基、置換または無置換のＣ3～Ｃ20シクロアルキル基、置換または無置換のＣ1～Ｃ8アラルキル基、Ｃ1～Ｃ4アルキル基で置換されるか、または置換されていないＣ1～Ｃ8アリール基またはヘテロアリール基から選ばれ、かつ、Ｒ3、Ｒ4は少なくとも一つが水素ではない請求項１５に記載の有機金属化合物。
  17. Ｒ1～Ｒ4は独立して水素、重水素、置換または無置換のＣ1～Ｃ4アルキル基、置換または無置換のＣ3～Ｃ20シクロアルキル基、フェニル基で置換されるＣ1～Ｃ4アルキル基、Ｃ1～Ｃ4アルキル基で置換されるフェニル基から選ばれ、かつ、Ｒ3、Ｒ4は少なくとも一つが水素ではない請求項１６に記載の有機金属化合物。
  18. 以下の構造式のうちの一つを有する請求項１７に記載の有機金属化合物。
    Figure 2022509647000029
    Figure 2022509647000030
    Figure 2022509647000031
    Figure 2022509647000032
  19. 請求項１～１８のいずれか一項に記載の化合物の有機電界発光素子における使用。
  20. 請求項１～１８のいずれか一項に記載の化合物を発光層におけるリン光ホスト材料としたドーパント材料である請求項１９に記載の使用。
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