JP2023090828A - 多環配位子を有する発光材料 - Google Patents

多環配位子を有する発光材料 Download PDF

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Abstract

【課題】多環配位子を有する一連の新規な金属錯体の提供。前記金属錯体は、非常に狭い半値全幅を維持しながら、より良く素子の発光顔色を調節することができ、素子の駆動電圧を低下させるかまたは低い電圧レベルを維持し、素子の効率を向上させ、素子の耐用年数を大幅に向上させることができる新規な金属錯体の提供。より良好な素子性能を提供する新規な金属錯体の提供。【解決手段】本発明は、多環配位子を有する発光材料を開示する。前記発光材料は、多環配位子を有する金属錯体であり、エレクトロルミネセント素子における発光材料として用いられることができる。これらの新規な金属錯体は、極めて狭い半値全幅を維持しながら、素子の発光顔色をより良く調節することができ、素子の駆動電圧を低下させるかまたは低い電圧レベルを維持し、素子の効率を向上させ、素子の耐用年数を極めて大きく向上させることで、より良好な素子性能を提供することができる。本発明は、エレクトロルミネセント素子と化合物の組合せをさらに開示する。【選択図】なし

Description

本発明は、有機発光素子などの有機電子素子に用いられる化合物に関する。より特に、多環配位子を有する金属錯体、および該金属錯体を含むエレクトロルミネセント素子および化合物の組合せに関する。
有機電子素子は、有機発光ダイオード(OLEDs)、有機電界効果トランジスタ(O-FETs)、有機発光トランジスタ(OLETs)、有機起電セル(OPVs)、色素-増感太陽電池(DSSCs)、有機光検出器、有機感光装置、有機電界効果素子(OFQDs)、発光電気化学セル(LECs)、有機レーザダイオードおよび有機プラズマ発光素子を含むが、それに限定されない。
1987年、イーストマンコダック(Eastman Kodak)のTangおよびVan Slykeにより、電子輸送層および発光層として、アリールアミン正孔輸送層とトリス-8-ヒドロキシキノリン-アルミニウム層とを含む二層有機エレクトロルミネセント素子が報道されている(Applied Physics Letters、1987、51(12):913~915)。素子に対してバイアスが一旦印加されると、緑色光が素子から発射される。この発明は、現代の有機発光ダイオード(OLEDs)の発展に対する基礎を築き上げている。最も先進的なOLEDsは、電荷注入・輸送層、電荷・励起子ブロッキング層、および陰極と陽極との間の1つまたは複数の発光層などの複数の層を含んでもよい。OLEDsは、自発光性ソリッドステート素子であるので、表示および照明の適用に対して極めて大きな潜在力を提供している。また、有機材料の固有な特性、例えばそれらの可撓性は、可撓性基板で行った製造などの特殊な適用に非常に適合するようになっている。
OLEDは、その発光メカニズムに応じて、3種の異なるタイプに分けられている。Tangおよびvan Slykeにより発明されたOLEDは、蛍光OLEDであり、一重項発光のみを使用する。素子において生成した三重項が非輻射減衰通路により浪費され、蛍光OLEDの内部量子効率(IQE)が25%に過ぎないため、この制限はOLEDの商業化を妨害している。1997年、ForrestおよびThompsonにより、錯体含有重金属からの三重項発光を発光体として用いるりん光OLEDが報道されている。そのため、一重項および三重項を収穫し、100%のIQEを実現することができる。その効率が高いため、りん光OLEDの発見および発展は、直接的にアクティブマトリクスOLED(AMOLED)の商業化に貢献する。最近、Adachiは、有機化合物の熱活性化遅延蛍光(TADF)によって高効率を実現している。これらの発光体は、小さい一重項-三重項ギャップを有するため、励起子が三重項から一重項に戻るトランジションが可能となる。TADF素子において、三重項励起子がリバースシステム間で貫通すること(逆項間交差)によって一重項励起子を生成することに起因してIQEが高くなっている。
OLEDsは、さらに、所用材料の形態に応じて、小分子とポリマーOLEDに分けられてもよい。小分子とは、ポリマーではない、有機または有機金属のいずれかの材料を指し、精確な構造を有すれば、小分子の分子量が大きくてもよい。明確な構造を有するデンドリマーは、小分子と認められている。ポリマーOLEDは、共役ポリマーと、側鎖の発光基を有する非共役ポリマーとを含む。製造過程において後重合を発生すると、小分子OLEDがポリマーOLEDになり得る。
様々なOLEDの製造方法が公知されている。小分子OLEDは、一般的に、真空熱蒸発により製造されるものである。ポリマーOLEDは、例えばスピンコート、インクジェット印刷およびノズル印刷などの溶液法により製造されるものである。材料が溶剤に溶解または分散することが可能であれば、小分子OLEDも溶液法により製造されることができる。
OLEDの発光色は、発光材料の構造設計により実現することができる。OLEDは、所望のスペクトルを実現するように、1つまたは複数の発光層を含んでもよい。緑色、黄色、赤色OLEDにおいて、りん光材料は、既に商業化の実現に成功したが、青色のりん光素子には、依然として、青色が飽和せず、耐用年数が短く、作業電圧が高いなどの問題が存在する。市販のフルカラーOLEDディスプレイは、一般的に混合策略を用い、青色の蛍光、および黄色、赤色または緑色のりん光を用いる。現在、りん光OLEDの効率が高輝度の場合に急速に低下するという問題が存在する。また、より飽和した発光スペクトル、より高い効率、およびより長いデバイス耐用年数を有することが望まれている。
りん光金属錯体は、発光層におけるりん光ドーピング材料として、有機エレクトロルミネッセンス照明または表示分野に適用されている。
CN110698518Aでは、
Figure 2023090828000001
で表される構造を有する金属錯体が開示されている。Xは、NまたはPである。開示された多くの構造のうちの1つは、
Figure 2023090828000002
である。本発明者は、N、P原子のブリッジングによる材料性能の改良を検討したが、特定の環における特定の位置に縮合環系を導入することによる性能の向上に着目していない。
CN110790797Aでは、
Figure 2023090828000003
で表される構造を有する金属錯体が開示されている。開示された多くの構造のうちの1つは、
Figure 2023090828000004
である。本発明者は、O、S原子のブリッジングによる材料性能の改良を検討したが、特定の環における特定の位置に縮合環系を導入することによる性能の向上に着目していない。
中国特許出願公開第110698518号 中国特許出願公開第110790797号
Applied Physics Letters、1987、51(12):913~915
現在、開発された金属錯体がエレクトロルミネセント素子における表現には依然として様々な不足が存在している。業界では、日増しに向上するニーズ、例えば、より低い電圧、より高い素子の効率、特定の波長範囲における発光顔色、より飽和した発光顔色およびより長い素子の耐用年数などのニーズを満たすために、関連金属錯体に対する研究・開発は、依然として差し迫って深く掘り下げる必要がある。
(発明の概要)
本発明は、上述した問題の少なくとも一部を解決するために、多環配位子を有する一連の金属錯体を提供することを目的とする。前記金属錯体は、有機エレクトロルミネセント素子における発光材料として用いられることができる。それらの新規な金属錯体は、非常に狭い半値全幅を維持しながら、より良く素子の発光顔色を調節することができ、素子の駆動電圧を低下させるかまたは低い電圧レベルを維持し、素子の効率を向上させ、素子の耐用年数を大幅に向上させることができる。それらの新規な金属錯体は、より良好な素子性能を提供することができる。
本発明の一実施例によれば、式1で表される構造を有する配位子Lを含む金属錯体が開示される。
Figure 2023090828000005
(環A、環Bは、それぞれ独立して5員不飽和炭素環、炭素原子数6~30の芳香族環または炭素原子数3~30のヘテロ芳香族環から選ばれ、
は、出現毎に同一または異なって一置換、複数置換、または無置換を表し、Riiは、出現毎に同一または異なって一置換、複数置換、または無置換を表し、
Yは、SiR、GeR、NR、PR、O、SまたはSeから選ばれ、
2つのRが同時に存在した場合、2つのRが同一または異なってもよく、
~Xは、出現毎に同一または異なってCRまたはNから選ばれ、
R、R、Rii、RおよびRは、出現毎に同一または異なって、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
隣り合う置換基R、R、R、RおよびRiiは、結合して環を形成していてもよく、
前記金属は、相対原子質量が40超の金属から選ばれる。)
本発明の他の実施例によれば、陽極と、陰極と、前記陽極と陰極との間に設けられた有機層と、を含むエレクトロルミネセント素子がさらに開示される。前記有機層は、式1で表される構造を有する配位子Lを含む金属錯体を含む。
Figure 2023090828000006
(環A、環Bは、それぞれ独立して5員不飽和炭素環、炭素原子数6~30の芳香族環または炭素原子数3~30のヘテロ芳香族環から選ばれ、
は、出現毎に同一または異なって一置換、複数置換、または無置換を表し、Riiは、出現毎に同一または異なって一置換、複数置換、または無置換を表し、
Yは、SiR、GeR、NR、PR、O、SまたはSeから選ばれ、
2つのRが同時に存在した場合、2つのRが同一または異なってもよく、
~Xは、出現毎に同一または異なってCRまたはNから選ばれ、
R、R、Rii、RおよびRは、出現毎に同一または異なって、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
隣り合う置換基R、R、R、RおよびRiiは、結合して環を形成していてもよく、
前記金属は、相対原子質量が40超の金属から選ばれる。)
本発明の他の実施例によれば、上述した実施例に記載の金属錯体を含む化合物の組合せが開示される。
本発明に係る多環配位子を有する新規な金属錯体は、エレクトロルミネセント素子における発光材料として用いられることができる。それらの新規な金属錯体は、非常に狭い半値全幅を維持しながら、より良く素子の発光顔色を調節することができ、素子の駆動電圧を低下させるかまたは低い電圧レベルを維持し、素子の効率を向上させ、素子の耐用年数を極めて大きく向上させることができる。それらの新規な金属錯体は、より良好な素子性能を提供することができる。
本発明に係る金属錯体および化合物の組合せを含んでもよい有機発光装置の模式図である。 本発明に係る金属錯体および化合物の組合せを含んでもよい他の有機発光装置の模式図である。 本明細書に開示される金属錯体の配位子Lの構造式1を示す図である。
OLEDは、ガラス、プラスチック、および金属などの様々な基板で製造することができる。図1は、有機発光装置100を例示的に制限せずに示している。図面に対して、必ずしも縮尺どおりに製作するわけではなく、図において、必要に応じて一部の層構造を省略してもよい。装置100には、基板101、陽極110、正孔注入層120、正孔輸送層130、電子ブロッキング層140、発光層150、正孔ブロッキング層160、電子輸送層170、電子注入層180および陰極190が含まれてもよい。装置100は、記載される層を順に堆積することにより製造されてもよい。各層の性質、機能および例示的な材料については、米国特許US7279704B2の第6~10欄においてより詳細に記載されており、そのすべての内容を本明細書に援用する。
これらの層のそれぞれには、より多くの実例がある。例示的には、全文を援用するように組み込まれた米国特許第5844363号において、可撓性で透明な基板-陽極の組合せが開示されている。例えば、全文を援用するように組み込まれた米国特許出願公開第2003/0230980号において、p型ドープの正孔輸送層の実例は50:1のモル比でF-TCNQがドーピングされたm-MTDATAであることが開示されている。全文を援用するように組み込まれた、トンプソン(Thompson)らによる米国特許第6303238号において、ホスト材料の実例が開示されている。例えば、全文を援用するように組み込まれた米国特許出願公開第2003/0230980号において、n型ドープの電子輸送層の実例は1:1のモル比でLiがドーピングされたBPhenであることが開示されている。全文を援用するように組み込まれた米国特許第5703436号および第5707745号において、例えばMg:Agなどの金属薄層と、その上に被覆された、スパッタ堆積された透明な導電ITO層とを有する複合陰極を含む陰極の実例が開示されている。全文を援用するように組み込まれた米国特許第6097147号および米国特許出願公開第2003/0230980号において、より詳細に、ブロッキング層の原理と使用が記載されている。全文を援用するように組み込まれた米国特許出願公開第2004/0174116号において注入層の実例が提供されている。全文を援用するように組み込まれた米国特許出願公開第2004/0174116号において、保護層が記載されている。
非限定的な実施例により上述した分層構造が提供される。上述した各種の層を組み合わせることによってOLEDの機能が実現することができ、或いは、一部の層を完全に省略することができる。それは、明確に記載されていない他の層を含んでもよい。それぞれの層内に、最適な性能を実現するように、単一の材料または多種の材料の混合物を使用することができる。機能層はいずれも、複数なサブ層を含んでもよく、例えば、発光層は、所望の発光スペクトルを実現するように、2層の異なる発光材料を有してもよい。
一実施例において、OLEDは、陰極と陽極との間に設けられた「有機層」を有すると記載されてもよい。当該有機層は、1つまたは複数の層を含んでもよい。
OLEDにもカプセル化層が必要であり、図2に示すように、有機発光装置200が例示的に制限せずに示されている。図1との相違点は、水分および酸素などの外界からの有害物質を防止するように、陰極190上にカプセル化層102を含んでもよい。ガラス、または有機-無機混合層などのカプセル化機能を提供可能ないかなる材料も、カプセル化層として用いられてもよい。カプセル化層は、OLED素子の外部に、直接または間接的に配置されるべきである。多層薄膜カプセル化については、米国特許US7968146B2において記載されており、そのすべての内容を本明細書に援用する。
本発明の実施例により製造される素子は、当該素子の1つまたは複数の電子部材モジュール(或いは、ユニット)を有する各種の消費製品に組み込まれてもよい。これらの消費製品は、例えば、フラットパネルディスプレイ、モニタ、医療用モニタ、テレビ、ビルボード、室内または室外用照明ランプおよび/または信号ランプ、ヘッドアップディスプレイ、全部または一部透明のディスプレイ、可撓性ディスプレイ、スマートフォン、フラットパネルコンピューター、フラットパネル携帯電話、ウェアラブル素子、スマートウォッチ、ラップトップコンピューター、デジタルカメラ、携帯型ビデオカメラ、ファインダー、マイクロディスプレイ、3-Dディスプレイ、車載ディスプレイおよびテールライトを含む。
本明細書に記載される材料および構造は、上述にて列挙されている他の有機電子素子にも用いられてもよい。
「頂部」とは、基板から最も遠く、「底部」とは、基板から最も近いことを意味する。第1層が第2層「上」に設けられていると記載されている場合、第1層が基板から相対的に遠いように設けられている。第1層が第2層「と」「接触する」ことを規定していない限り、第1層と第2層との間に他の層が存在してもよい。例示的には、陰極と陽極との間に各種の有機層が存在しても、依然として、陰極が陽極「上」に設けられていると記載されることができる。
「溶液が処理可能である」とは、溶液または懸濁液の形態で液体媒体に溶解、分散または輸送可能であり、および/または液体媒体から堆積可能であることを意味する。
配位子は、直接的に発射材料の感光性質を促成すると、「感光性」と呼ばれてもよいことが信じられている。配位子は、発射材料の感光性質を促成しないと、「補助性」と呼ばれてもよい。しかし、補助性の配位子は、感光性配位子の性質を変更することができることが信じられている。
蛍光OLEDの内部量子効率(IQE)は、遅延蛍光の存在によって25%のスピン統計による制限を超えてもよいことが信じられている。遅延蛍光は、一般的に2つのタイプ、すなわちP型遅延蛍光およびE型遅延蛍光に分けられてもよい。P型遅延蛍光は、三重項-三重項消滅(TTA)により生成される。
一方、E型遅延蛍光は、2つの三重項の衝突ではなく、三重項と一重項との励起状態の変換に依存する。E型遅延蛍光を生成可能な化合物は、エネルギー状態の変換を行うように、極めて小さい一重項-三重項ギャップを有することが必要である。熱エネルギーは、三重項から一重項までの遷移を活性化することができる。このようなタイプの遅延蛍光は、熱活性化遅延蛍光(TADF)とも呼ばれる。TADFの顕著な特徴は、遅延成分が温度の上昇と伴って向上することにある。リバースシステム(RISC)間の貫通(逆項間交差)の速度が十分に速いと、三重項からの非輻射減衰を最小化させ、バックフィルした一重項の励起状態の割合は75%に達することができる。一重項の合計割合は100%であってもよく、エレクトロによる励起子のスピン統計の25%をはるかに超えている。
E型遅延蛍光の特徴は、励起複合物系または単一の化合物から見える。理論に限定されず、E型遅延蛍光は、発光材料が小さい一重項-三重項エネルギーギャップ(ΔES-T)を有する必要がある。有機非金属含有の供与体・受容体発光材料は、この点を実現する可能性がある。これらの材料の発射は、通常、供与体・受容体電荷遷移(CT)型発射であると特徴付けられる。これらの供与体・受容体型化合物において、HOMOとLUMOとの空間分離は、一般的に小さいΔES-Tを生成することになる。これらの状態は、CT状態を含んでもよい。通常、供与体・受容体発光材料は、電子供与体部分(例えば、アミン基またはカルバゾール誘導体)と電子受容体部分(例えば、N含有の六員芳香族環)を結合することにより構築される。
置換基の専門用語の定義について
ハロゲンまたはハロゲン化物とは、本明細書に用いられるように、フッ素、クロロ、臭素およびヨウ素を含む。
アルキル基とは、直鎖および分岐鎖のアルキル基を含む。アルキル基は、1~20個の炭素原子を有するアルキル基、好ましくは1~12個の炭素原子を有するアルキル基、より好ましくは1~6個の炭素原子を有するアルキル基であり得る。アルキル基の実例は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチル、イソブチル、tert-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、n-ノニル、n-デシル、n-ウンデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、ネオペンチル、1-メチルペンチル、2-メチルペンチル、1-ペンチルヘキシル、1-ブチルペンチル、1-ヘプチルオクチル、および3-メチルペンチルを含む。また、アルキル基は、置換されていてもよい。アルキル基鎖における炭素は、他のヘテロ原子で置換されてもよい。そのうち、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチル、イソブチル、tert-ブチル、n-ペンチルおよびネオペンチルであることが好ましい。
シクロアルキル基とは、本明細書に用いられるように、環状アルキル基を含む。好ましいシクロアルキル基は、環炭素原子数4~10のシクロアルキル基であり、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、4-メチルシクロヘキシル、4,4-ジメチルシクロヘキシル、1-アダマンチル、2-アダマンチル、1-ノルボルニル基、2-ノルボルニル基などを含む。また、シクロアルキル基は、置換されていてもよい。環における炭素は、他のヘテロ原子で置換されてもよい。
アルケニル基とは、本明細書に用いられるように、直鎖および分岐鎖のオレフィン基を含む。好ましいアルケニル基は、炭素原子数2~15のアルケニル基である。アルケニル基の実施例は、ビニル基、アリル基、1-ブテニル基、2-ブテニル基、3-ブテニル基、1,3-ブタジエニル基、1-メチルビニル基、スチリル基、2,2-ジフェニルビニル基、1,2-ジフェニルビニル基、1-メチルアリル基、1,1-ジメチルアリル基、2-メチルアリル基、1-フェニルアリル基、2-フェニルアリル基、3-フェニルアリル基、3,3-ジフェニルアリル基、1,2-ジメチルアリル基、1-フェニル-1-ブテニル基および3-フェニル-1-ブテニル基を含む。また、アルケニル基は、置換されていてもよい。
アルキニル基とは、本明細書に用いられるように、直鎖および分岐鎖のアルキニル基を含む。好ましいアルキニル基は、炭素原子数2~15のアルキニル基である。また、アルキニル基は、置換されていてもよい。
アリール基または芳香族基とは、本明細書に用いられるように、非縮合および縮合系を考慮する。好ましいアリール基は、炭素原子数6~60、より好ましくは炭素原子数6~20、更に好ましくは炭素原子数6~12のアリール基である。アリール基の実施例は、フェニル、ビフェニル、ターフェニル、トリフェニレン、テトラフェニレン、ナフタレン、アントラセン、フェナレン、フェナントレン、フルオレン、ピレン、クリセン、ペリレン、およびアズレンを含み、フェニル、ビフェニル、ターフェニル、トリフェニレン、フルオレニルおよびナフタレンを含むことが好ましい。また、アリール基は、置換されていてもよい。非縮合アリール基の実施例は、フェニル、ビフェニル-2-イル、ビフェニル-3-イル、ビフェニル-4-イル、p-ターフェニル-4-イル、p-ターフェニル-3-イル、p-トリビフェニル-2-イル、m-ターフェニル-4-イル、m-ターフェニル-3-イル、m-ターフェニル-2-イル、o-トリル、m-トリル、p-トリル、p-(2-フェニルプロピル)フェニル、4’-メチルビフェニル、4’’-tert-ブチル-p-ターフェニル-4-イル、o-クミル、m-クミル、p-クミル、2,3-キシリル、3,4-キシリル、2,5-ジメチルフェニル、メシチレンおよびm-テトラフェニルを含む。
複素環基または複素環とは、本明細書に用いられるように、芳香族および非芳香族の環状基を考慮する。イソアリール基もヘテロアリール基を指す。好ましい非芳香族複素環基は、環原子が3~7であり、少なくとも1つのヘテロ原子、例えば、窒素、酸素および硫を含む。複素環基は、少なくとも1つの窒素原子、酸素原子、硫原子およびセレン原子から選ばれるヘテロ原子を有する芳香族複素環基であってもよい。
ヘテロアリール基とは、本明細書に用いられるように、ヘテロ原子数1~5の非縮合および縮合ヘテロ芳香族基を考慮する。好ましいヘテロアリール基は、炭素原子数3~30、より好ましくは炭素原子数3~20、さらに好ましくは炭素原子数3~12のヘテロアリール基である。好適なヘテロアリール基は、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、ピリドインドール、ピロロピリジン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、オキサトリアゾール、ジオキサゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、オキサジン、オキサチアジン、オキサジアジン、インドール、ベンズイミダゾール、インダゾール、インデノアジン、ベンゾオキサゾール、ベンズイソオキサゾール、ベンゾチアゾール、キノリン、イソキノリン、シンノリン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、フタラジン、プテリジン、キサンテン、アクリジン、フェナジン、フェノチアジン、ベンゾフランピリジン、フロジピリジン、ベンゾチエノピリジン、チエノビピリジン、ベンゾセレノピリジン、およびセレンベンゾピリジンを含み、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、イミダゾール、ピリジン、トリアジン、ベンズイミダゾール、1,2-アザボラン、1,3-アザボラン、1,4-アザボラン、ボラゾールおよびそのアザ類似物を含むことが好ましい。また、ヘテロアリール基は、置換されていてもよい。
アルコキシ基とは、-O-アルキル基で表される。アルキル基の例および好ましい例は、上記例と同様である。炭素原子数1~20、好ましくは炭素原子数1~6のアルコキシ基の例は、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシおよびヘキシルオキシを含む。炭素原子数が3以上のアルコキシ基は、直鎖状、環状、または分岐鎖状であってもよい。
アリールオキシ基とは、-O-アリール基または-O-ヘテロアリール基で表される。アリール基及びヘテロアリール基の例および好ましい例は、上記例と同様である。炭素原子数6~40のアリールオキシ基の例は、フェノキシ基およびビフェニルオキシ基を含む。
アラルキル基とは、本明細書に用いられるように、アリール置換基を有するアルキル基である。また、アラルキル基は、置換されていてもよい。アラルキル基の例は、ベンジル、1-フェニルエチル、2-フェニルエチル、1-フェニルイソプロピル、2-フェニルイソプロピル、フェニル-tert-ブチル、α-ナフチルメチル、1-α-ナフチルエチル、2-α-ナフチルエチル、1-α-ナフチルイソプロピル、2-α-ナフチルイソプロピル、β-ナフチルメチル、1-β-ナフチル-エチル、2-β-ナフチル-エチル、1-β-ナフチルイソプロピル、2-β-ナフチルイソプロピル、p-メチルベンジル、m-メチルベンジル、o-メチルベンジル、p-クロロベンジル、m-クロロベンジル、o-クロロベンジル、p-ブロモベンジル、m-ブロモベンジル、o-ブロモベンジル、p-ヨードベンジル、m-ヨードベンジル、o-ヨードベンジル、p-ヒドロキシベンジル、m-ヒドロキシベンジル、o-ヒドロキシベンジル、p-アミノベンジル、m-アミノベンジル、o-アミノベンジル、p-ニトロベンジル、m-ニトロベンジル、o-ニトロベンジル、p-シアノベンジル、m-シアノベンジル、o-シアノベンジル、1-ヒドロキシ-2-フェニルイソプロピルおよび1-クロロ-2-フェニルイソプロピルを含む。そのうち、ベンジル、p-シアノベンジル、m-シアノベンジル、o-シアノベンジル、1-フェニルエチル、2-フェニルエチル、1-フェニルイソプロピルおよび2-フェニルイソプロピルであることが好ましい。
アザジベンゾフラン、アザ-ジベンゾチオフェンなどにおける「アザ」とは、対応する芳香族フラグメントにおける1つまたは複数のC-H基が窒素原子に置換されることを指す。例えば、アザトリフェニレンは、ジベンゾ[f,h]キノキサリン、ジベンゾ[f,h]キノリン、および環系において2つ以上の窒素を有する他の類似物を含む。当業者であれば、上述したアザ誘導体の他の窒素類似物を容易に想到することができ、且つこれらの類似物は、すべて本明細書に記載される専門用語に含まれるものとして確定される。
本発明において、特に断りのない限り、置換のアルキル基、置換のシクロアルキル基、置換のヘテロアルキル基、置換のアラルキル基、置換のアルコキシ基、置換のアリールオキシ基、置換のアルケニル基、置換のアリール基、置換のヘテロアリール基、置換のアルキルシリル基、置換のアリールシリル基、置換のアミン基、置換のアシル基、置換のカルボニル基、置換のカルボキシル基、置換のエステル基、置換のスルフィニル基、置換のスルホニル基、置換のホスフィノ基からなる群のうちのいずれかの用語を使用すると、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロアルキル基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキルシリル基、アリールシリル基、アミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、スルフィニル基、スルホニル基、およびホスフィノ基のうちのいずれかの基が、重水素、ハロゲン、無置換の1~20個の炭素原子を有するアルキル基、無置換の3~20個の環炭素原子を有するシクロアルキル基、無置換の1~20個の炭素原子を有するヘテロアルキル基、無置換の7~30個の炭素原子数を有するアラルキル基、無置換の1~20個の炭素原子を有するアルコキシ基、無置換の6~30個の炭素原子を有するアリールオキシ基、無置換の2~20個の炭素原子を有するアルケニル基、無置換の6~30個の炭素原子を有するアリール基、無置換の3~30個の炭素原子を有するヘテロアリール基、無置換の3~20個の炭素原子を有するアルキルシリル基、無置換の6~20個の炭素原子を有するアリールシリル基、無置換の0~20個の炭素原子を有するアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せから選ばれる1つまたは複数により置換され得ることを意味する。
分子フラグメントについて、置換基または他の形態で他の部分に結合させると記載する場合、フラグメント(例えば、フェニル基、フェニレン基、ナフチル基、ジベンゾフラニル基)であるか否か、或いは、分子全体(例えば、ベンゼン、ナフタレン、ジベンゾフラン)であるか否かにより、その名称を確定することができることを理解すべきである。本明細書に用いられるように、置換基の指定、或いはフラグメントの結合の異なる形態は、均等であると認められている。
本明細書で言及される化合物において、水素原子が重水素で一部または全部置換されてもよい。他の原子、例えば炭素および窒素も、それらの他の安定した同位体で置換されてもよい。素子の効率および安定性を向上させるために、化合物において他の安定した同位体の置換が好ましい可能性がある。
本明細書で言及される化合物において、複数置換とは、二重置換を含む、最も多くの使用可能な置換に達するまでの範囲を指す。本明細書で言及される化合物中のある置換基は、複数置換(二重置換、三重置換、四重置換などを含む)を意味すると、その置換基はその結合構造上の複数の利用可能な置換位置に存在してもよいことを意味し、複数の利用可能な置換位置にいずれも存在する当該置換基は、同じ構造であってもよいし、異なる構造であってもよい。
本明細書で言及される化合物において、隣接する置換基が結合して環を形成していてもよいように特に限定されない限り、前記化合物における隣接する置換基は結合して環を形成することができない。本明細書で言及される化合物において、隣接する置換基が結合して環を形成していてもよいことは、隣接する置換基が結合して環を形成する場合を含むとともに、隣接する置換基が結合せずに環を形成しない場合も含む。隣接する置換基が結合して環を形成していてもよい場合、形成される環は、単環または多環、および脂環、ヘテロ脂環、アリール環、またはヘテロアリール環であってもよい。このような記述において、隣接する置換基は、同一の原子に結合された置換基、互いに直接結合する炭素原子に結合された置換基、または更に離れた炭素原子に結合された置換基を指してもよい。好ましくは、隣接する置換基は、同一の炭素原子に結合された置換基および互いに直接結合する炭素原子に結合された置換基を指す。
隣接する置換基が結合して環を形成していてもよいという記述も、同一の炭素原子に結合された2つの置換基が化学結合により互いに結合して環を形成することを意味すると認められ、下記式で例示することができる。
Figure 2023090828000007
隣接する置換基が結合して環を形成していてもよいという記述も、互いに直接結合する炭素原子に結合された2つの置換基が化学結合により互いに結合して環を形成することを意味すると認められ、下記式で例示することができる。
Figure 2023090828000008
また、隣接する置換基が結合して環を形成していてもよいという記述も、互いに直接結合する炭素原子に結合された2つの置換基の一方が水素を表す場合に、第2置換基は水素原子が結合された位置に結合されて環を形成することを意味すると認められている。下記式で例示する。
Figure 2023090828000009
本発明の一実施例によれば、式1で表される構造を有する配位子Lを含む、金属錯体が開示される。
Figure 2023090828000010
(環A、環Bは、それぞれ独立して5員不飽和炭素環、炭素原子数6~30の芳香族環または炭素原子数3~30のヘテロ芳香族環から選ばれ、
は、出現毎に同一または異なって一置換、複数置換、または無置換を表し、Riiは、出現毎に同一または異なって一置換、複数置換、または無置換を表し、
Yは、SiR、GeR、NR、PR、O、SまたはSeから選ばれ、
2つのRが同時に存在した場合、2つのRが同一または異なってもよく、例えば、YがSiRから選ばれる場合、2つのRが同一または異なってもよく、さらに例えば、YがGeRから選ばれる場合、2つのRが同一または異なってもよく、
~Xは、出現毎に同一または異なってCRまたはNから選ばれ、
R、R、Rii、RおよびRは、出現毎に同一または異なって、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
隣り合う置換基R、R、R、RおよびRiiは、結合して環を形成していてもよく、
前記金属は、相対原子質量が40超の金属から選ばれる。)
本明細書において、隣り合う置換基R、R、R、RおよびRiiは、結合して環を形成していてもよいとは、隣り合う置換基グループ、例えば2つの置換基R同士、2つの置換基Rii同士、2つの置換基R同士、2つの置換基R同士、置換基RおよびR同士、置換基RおよびR同士、ならびに置換基RiiおよびR同士のうちのいずれか1つまたは複数が結合して環を形成していてもよいことを意味する。明らかには、それらの置換基同士は、結合して環を形成しなくてもよい。
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体は、前記Lと結合して三座配位子、四座配位子、五座配位子または六座配位子を形成していてもよい他の配位子を含んでいてもよい。
本発明の一実施例によれば、環Aおよび環Bは、それぞれ独立して5員不飽和炭素環、炭素原子数6~18の芳香族環または炭素原子数3~18のヘテロ芳香族環から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、環Aまたは環Bは、それぞれ独立して5員不飽和炭素環、炭素原子数6~18の芳香族環または炭素原子数3~18のヘテロ芳香族環から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、環Aおよび環Bは、それぞれ独立して5員不飽和炭素環、炭素原子数6~10の芳香族環または炭素原子数3~10のヘテロ芳香族環から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、環Aまたは環Bは、それぞれ独立して5員不飽和炭素環、炭素原子数6~10の芳香族環または炭素原子数3~10のヘテロ芳香族環から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、前記Lは、式2~式19および式22~式23のうちのいずれか1種で表される構造から選ばれる。
Figure 2023090828000011
(式2~式19および式22~式23中、X~Xは、それぞれ独立してCRまたはNから選ばれ、X~Xは、それぞれ独立してCRまたはNから選ばれ、A~Aは、それぞれ独立してCRiiまたはNから選ばれ、
Zは、出現毎に同一または異なってCRiiiiii、SiRiiiiii、PRiii、O、SまたはNRiiiから選ばれ、2つのRiiiが同時に存在した場合、2つのRiiiが同一または異なり、例えば、ZがCRiiiiiiから選ばれる場合、2つのRiiiが同一または異なり、更に例えば、ZがSiRiiiiiiから選ばれる場合、2つのRiiiが同一または異なり、
Yは、SiR、NR、PR、O、SまたはSeから選ばれ、2つのRが同時に存在した場合、2つのRが同一または異なってもよく、例えば、YがSiRから選ばれる場合、2つのRが同一または異なってもよく、
R、R、Rii、R、RおよびRiiiは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
隣り合う置換基R、R、R、R、Rii、Riiiは、結合して環を形成していてもよい。)
本明細書において、隣り合う置換基R、R、R、R、Rii、Riiiは、結合して環を形成していてもよいとは、隣り合う置換基グループ、例えば、2つの置換基R同士、2つの置換基Rii同士、2つの置換基R同士、2つの置換基R同士、2つの置換基Riii同士、置換基RおよびR同士、置換基RiiおよびRiii同士、置換基RおよびR同士、置換基RおよびRiii同士、ならびに置換基RおよびRiii同士のうちのいずれか1つまたは複数が結合して環を形成していてもよいことを意味する。明らかには、それらの置換基同士は、結合して環を形成しなくてもよい。
本発明の一実施例によれば、Lは、式2、式9、式11または式12で表される構造から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、Lは、式2で表される構造から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、式2~式19および式22~式23中、X~Xおよび/またはA~Aのうちの少なくとも1つはNから選ばれ、前記Xは、前記X~Xの式2~式19および式22~式23のうちのいずれか1つにおける番号が最も大きいものに対応し、前記Aは、前記A~Aの式2~式19および式22~式23のうちのいずれか1つにおける番号が最も大きいものに対応する。例えば、式2について、前記Xは、前記X~Xの式2における番号が最も大きいXに対応し、前記Aは、前記A~Aの式2における番号が最も大きいAに対応し、すなわち、式2中、X~Xおよび/またはA~Aのうちの少なくとも1つがNから選ばれる。さらに例えば、式12について、前記Xは、前記X~Xの式12における番号が最も大きいXに対応し、前記Aは、前記A~Aの式12における番号が最も大きいAに対応し、すなわち、式12中、X~Xおよび/またはA~Aのうちの少なくとも1つがNから選ばれる。
本発明の一実施例によれば、式2~式19および式22~式23中、X~Xのうちの少なくとも1つはNから選ばれ、前記Xは、前記X~Xの式2~式19および式22~式23のうちのいずれか1つにおける番号が最も大きいものに対応する。
本発明の一実施例によれば、式2~式19および式22~式23中、Xは、Nである。
本発明の一実施例によれば、式2~式19および式22~式23中、X~Xは、それぞれ独立してCRから選ばれ、X~Xは、それぞれ独立してCRから選ばれ、A~Aは、それぞれ独立してCRiiから選ばれ、隣り合う置換基R、R、Riiは、結合して環を形成していてもよい。
本実施例において、隣り合う置換基R、R、Riiは、結合して環を形成していてもよいとは、隣り合う置換基グループ、例えば、2つの置換基R同士、2つの置換基Rii同士、2つの置換基R同士、ならびに置換基RおよびR同士のうちのいずれか1つまたは複数が結合して環を形成していてもよいことを意味する。明らかには、それらの置換基同士は、結合して環を形成しなくてもよい。
本発明の一実施例によれば、式2~式19および式22~式23中、X~Xは、それぞれ独立してCRから選ばれ、X~Xは、それぞれ独立してCRから選ばれ、A~Aは、それぞれ独立してCRiiから選ばれ、且つ前記R、R、Riiは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、シアノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、隣り合う置換基R、R、Riiは、結合して環を形成していてもよい。
本発明の一実施例によれば、式2~式19および式22~式23中、X~Xは、それぞれ独立してCRから選ばれ、X~Xは、それぞれ独立してCRから選ばれ、A~Aは、それぞれ独立してCRiiから選ばれ、且つ前記R、R、Riiのうちの少なくとも2つは、出現毎に同一または異なって重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、シアノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、隣り合う置換基R、R、Riiは、結合して環を形成していてもよい。
本実施例において、前記R、R、Riiのうちの少なくとも2つが出現毎に同一または異なって前記置換基グループから選ばれるとは、2つのR置換基、全てのR置換基および全てのRii置換基からなる群のうちの少なくとも2つの置換基が出現毎に同一または異なって前記置換基グループから選ばれることを意味する。
本発明の一実施例によれば、式2~式19および式22~式23中、X~Xは、それぞれ独立してCRから選ばれ、X~Xは、それぞれ独立してCRから選ばれ、A~Aは、それぞれ独立してCRiiから選ばれ、且つ前記R、R、Riiのうちの少なくとも3つは、出現毎に同一または異なって重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、シアノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、隣り合う置換基R、R、Riiは、結合して環を形成していてもよい。
本実施例において、前記R、R、Riiのうちの少なくとも3つが出現毎に同一または異なって前記置換基グループから選ばれるとは、2つのR置換基、全てのR置換基および全てのRii置換基からなる群のうちの少なくとも3つの置換基が出現毎に同一または異なって前記置換基グループから選ばれることを意味する。
本発明の一実施例によれば、式2~式11および式22~式23中、XおよびXは、それぞれ独立してCRから選ばれ、式12~式19中、Xは、CRから選ばれる。
本発明の一実施例によれば、式2~式11および式22~式23中、XまたはXは、CRから選ばれ、式12~式19中、Xは、CRから選ばれる。
本発明の一実施例によれば、式2~式11および式22~式23中、XおよびXは、それぞれ独立してCRから選ばれ、式12~式19中、Xは、CRから選ばれ、且つ前記Rは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、シアノ基、またはこれらの組合せから選ばれる。
本発明の一実施例によれば、式2~式11および式22~式23中、XまたはXは、CRから選ばれ、式12~式19中、Xは、CRから選ばれ、且つ前記Rは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、シアノ基、またはこれらの組合せから選ばれる。
本発明の一実施例によれば、式2~式11および式22~式23中、XおよびXは、それぞれ独立してCRから選ばれ、式12~式19中、Xは、CRから選ばれ、前記Rは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、フッ素、メチル基、エチル基、イソプロピル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ネオペンチル基、シクロペンチル基、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシル基、ノルボル基、アダマンチル基、トリメチルシリル基、イソプロピルジメチルシリル基、フェニルジメチルシリル基、トリフルオロメチル基、シアノ基、フェニル基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、式2~式11および式22~式23中、XまたはXは、CRから選ばれ、式12~式19中、Xは、CRから選ばれ、前記Rは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、フッ素、メチル基、エチル基、イソプロピル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ネオペンチル基、シクロペンチル基、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシル基、ノルボル基、アダマンチル基、トリメチルシリル基、イソプロピルジメチルシリル基、フェニルジメチルシリル基、トリフルオロメチル基、シアノ基、フェニル基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、式2~式19および式22~式23中、Rは、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、またはこれらの組合せから選ばれる。
本発明の一実施例によれば、式2~式19および式22~式23中、Rは、水素、重水素、フッ素、メチル基、エチル基、イソプロピル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ネオペンチル基、シクロペンチル基、シクロペンチルメチル、重水素化メチル基、重水素化エチル基、重水素化イソプロピル、重水素化tert-ブチル、重水素化ネオペンチル基、重水素化シクロペンチル基、重水素化シクロペンチルメチル基、重水素化シクロヘキシル基、トリメチルシリル基、またはこれらの組合せから選ばれる。
本発明の一実施例によれば、式2~式19および式22~式23中、Yは、OまたはSから選ばれる。
本発明の一実施例によれば、式2~式19および式22~式23中、Yは、Oから選ばれる。
本発明の一実施例によれば、式2~式19および式22~式23中、XおよびXは、それぞれ独立してCRから選ばれる。
本発明の一実施例によれば、式2~式19および式22~式23中、XおよびXは、それぞれ独立してCRから選ばれ、且つ前記Rは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、またはこれらの組合せから選ばれる。
本発明の一実施例によれば、式2~式19および式22~式23中、Xは、CRから選ばれ、Xは、Nである。
本発明の一実施例によれば、式2~式19および式22~式23中、Xは、CRから選ばれ、Xは、Nであり、且つ前記Rは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、またはこれらの組合せから選ばれる。
本発明の一実施例によれば、前記配位子Lは、式20または式21で表される構造を有する。
Figure 2023090828000012
(式20および式21中、Yは、OまたはSから選ばれ、
x1、Rx2、Ri1、Ri2、Ri3、Rii1、Rii2、Rii3、Rii4は、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、またはこれらの組合せからなる群から選ばれ、
Rは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミン基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。)
本発明の一実施例によれば、前記配位子Lは、式20または式21で表される構造を有する。
Figure 2023090828000013
(式20および式21中、Yは、OまたはSから選ばれ、
x1、Rx2、Ri1、Ri2、Ri3のうちの少なくとも1つまたは2つおよび/またはRii1、Rii2、Rii3、Rii4のうちの少なくとも1つまたは2つは、出現毎に同一または異なって重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、またはこれらの組合せからなる群から選ばれ、Rは、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、またはこれらの組合せから選ばれる。)
本発明の一実施例によれば、前記配位子Lは、式20または式21で表される構造を有する。
Figure 2023090828000014
(式20および式21中、Yは、OまたはSから選ばれ、
x1、Rx2、Ri1、Ri2、Ri3のうちの少なくとも1つまたは2つおよび/またはRii1、Rii2、Rii3、Rii4のうちの少なくとも1つまたは2つは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、またはこれらの組合せからなる群から選ばれ、Rは、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、またはこれらの組合せから選ばれる。)
本発明の一実施例によれば、前記配位子Lは、式20または式21で表される構造を有する。
Figure 2023090828000015
(式20および式21中、Yは、OまたはSから選ばれ、
i2は、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、またはこれらの組合せからなる群から選ばれ、
Rは、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、またはこれらの組合せからなる群から選ばれ、Rii1、Rii2、Rii3、Rii4のうちの少なくとも1つまたは2つは、出現毎に同一または異なって重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、またはこれらの組合せからなる群から選ばれる。)
本発明の一実施例によれば、前記配位子Lは、式20または式21で表される構造を有する。
Figure 2023090828000016
(式20および式21中、Yは、OまたはSから選ばれ、
i2は、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、またはこれらの組合せからなる群から選ばれ、
Rは、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、またはこれらの組合せからなる群から選ばれ、Rii1、Rii2、Rii3、Rii4のうちの少なくとも1つまたは2つは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、またはこれらの組合せからなる群から選ばれる。)
本発明の一実施例によれば、式20および式21中、Rii1、Rii2、Rii3のうちの1つ(例えば、Rii1またはRii2またはRii3)または2つ(例えば、Rii1およびRii2、またはRii2およびRii3、またはRii1およびRii3)は、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、またはこれらの組合せからなる群から選ばれる。
本発明の一実施例によれば、式20および式21中、Rx1、Rx2、Ri1、Ri2、Ri3、Rii1、Rii2、Rii3、Rii4、Rのうちの少なくとも1つは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。
本実施例において、Rx1、Rx2、Ri1、Ri2、Ri3、Rii1、Rii2、Rii3、Rii4、Rのうちの少なくとも1つが出現毎に同一または異なって前記置換基グループから選ばれるとは、Rx1、Rx2のうちの少なくとも1つが出現毎に同一または異なって前記置換基グループから選ばれ、および/またはRi1、Ri2、Ri3のうちの少なくとも1つが出現毎に同一または異なって前記置換基グループから選ばれ、および/またはRii1、Rii2、Rii3、Rii4のうちの少なくとも1つが出現毎に同一または異なって前記置換基グループから選ばれ、および/またはRが前記置換基グループから選ばれることを意味する。
本発明の一実施例によれば、式20および式21中、Ri2、Ri3、Rii1、Rii2、Rii3、Rのうちの少なくとも1つは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。
本実施例において、Ri2、Ri3、Rii1、Rii2、Rii3、Rのうちの少なくとも1つが出現毎に同一または異なって前記置換基グループから選ばれるとは、Ri2、Ri3のうちの少なくとも1つが出現毎に同一または異なって前記置換基グループから選ばれ、および/またはRii1、Rii2、Rii3のうちの少なくとも1つが出現毎に同一または異なって前記置換基グループから選ばれ、および/またはRが前記置換基グループから選ばれることを意味する。
本発明の一実施例によれば、式20および式21中、Rx1、Rx2、Ri1、Ri2、Ri3、Rii1、Rii2、Rii3、Rii4、Rのうちの少なくとも1つは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数3~10のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~10のシクロアルキル基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。
本実施例において、Rx1、Rx2、Ri1、Ri2、Ri3、Rii1、Rii2、Rii3、Rii4、Rのうちの少なくとも1つが出現毎に同一または異なって前記置換基グループから選ばれるとは、Rx1、Rx2のうちの少なくとも1つが出現毎に同一または異なって前記置換基グループから選ばれ、および/またはRi1、Ri2、Ri3のうちの少なくとも1つが出現毎に同一または異なって前記置換基グループから選ばれ、および/またはRii1、Rii2、Rii3、Rii4のうちの少なくとも1つが出現毎に同一または異なって前記置換基グループから選ばれ、および/またはRが前記置換基グループから選ばれることを意味する。
本発明の一実施例によれば、Lは、出現毎に同一または異なってLa1~La1706からなる群から選ばれる。前記La1~La1706の具体的な構造は、請求項14をご参照ください。
本発明の一実施例によれば、Lは、出現毎に同一または異なってLa1~La1803からなる群から選ばれる。前記La1~La1803の具体的な構造は、請求項14をご参照ください。
本発明の一実施例によれば、Lは、出現毎に同一または異なってLa1~La1931からなる群から選ばれる。前記La1~La1931の具体的な構造は、請求項14をご参照ください。
本発明の一実施例によれば、前記La1~La1931の構造における水素が、重水素で一部または全部置換されてもよい。
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体は、M(L(L(Lの構造を有し、
金属Mは、相対原子質量が40超の金属から選ばれ、L、LおよびLは、それぞれ前記金属錯体の第1配位子、第2配位子および第3配位子であり、mは、1、2または3であり、nは0、1または2であり、qは、0、1または2であり、m+n+qは、金属Mの酸化状態に等しく、mが1よりも大きい場合、複数のLは、同一または異なり、nが2である場合、2つのLは、同一または異なり、qが2である場合、2つのLは、同一または異なり、
、LおよびLは、結合して多座配位子を形成していてもよく、例えばL、LおよびLは結合して四座配位子または六座配位子を形成していてもよく、L、LおよびLは、結合して多座配位子を形成しなくてもよく、
およびLは、出現毎に同一または異なって以下の構造からなる群から選ばれる。
Figure 2023090828000017
(R、RおよびRは、出現毎に同一または異なって一置換、複数置換、または無置換を表し、
は、出現毎に同一または異なってO、S、Se、NRN1およびCRC1C2からなる群から選ばれ、
およびXは、出現毎に同一または異なってO、S、SeおよびNRN2からなる群から選ばれ、
、R、R、RN1、RN2、RC1およびRC2は、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
隣り合う置換基R、R、R、RN1、RN2、RC1およびRC2は、結合して環を形成していてもよい。)
本実施例において、隣り合う置換基R、R、R、RN1、RN2、RC1およびRC2が結合して環を形成していてもよいとは、隣り合う置換基グループ、例えば、2つの置換基R同士、2つの置換基R同士、2つの置換基R同士、置換基RおよびR同士、置換基RおよびR同士、置換基RおよびR同士、置換基RおよびRN1同士、置換基RおよびRN1同士、置換基RおよびRC1同士、置換基RおよびRC2同士、置換基RおよびRC1同士、置換基RおよびRC2同士、置換基RおよびRN2同士、置換基RおよびRN2同士、ならびにRC1およびRC2同士のうちのいずれか1つまたは複数が結合して環を形成していてもよいことを意味する。明らかには、それらの置換基同士は、結合して環を形成しなくてもよい。
本実施例において、L、LおよびLが結合して多座配位子を形成していてもよいとは、L、LおよびLのうちのいずれか2つまたは3つが結合して四座配位子または六座配位子を形成していてもよいことを意味する。明らかには、L、LおよびLは、結合して多座配位子を形成しなくてもよい。
本発明の一実施例によれば、金属Mは、Ir、Rh、Re、Os、Pt、AuまたはCuから選ばれる。
本発明の一実施例によれば、金属Mは、Ir、PtまたはOsから選ばれる。
本発明の一実施例によれば、金属Mは、Irである。
本発明の一実施例によれば、Lは、出現毎に同一または異なって以下の構造から選ばれる。
Figure 2023090828000018
(R~Rは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。)
本発明の一実施例によれば、Lは、出現毎に同一または異なって以下の構造から選ばれる。
Figure 2023090828000019
(R~Rのうちの少なくとも1つは、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、またはこれらの組合せからなる群から選ばれ、および/またはR~Rのうちの少なくとも1つは、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、またはこれらの組合せである。)
本発明の一実施例によれば、Lは、出現毎に同一または異なって以下の構造から選ばれる。
Figure 2023090828000020
(R~Rのうちの少なくとも2つは、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、またはこれらの組合せからなる群から選ばれ、および/またはR~Rのうちの少なくとも1つは、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、またはこれらの組合せである。)
本発明の一実施例によれば、Lは、出現毎に同一または異なって以下の構造から選ばれる。
Figure 2023090828000021
(R~Rのうちの少なくとも2つは、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数2~20のヘテロアルキル基、またはこれらの組合せからなる群から選ばれ、および/またはR~Rの少なくとも2つは、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数2~20のヘテロアルキル基、またはこれらの組合せである。)
本発明の一実施例によれば、Lは、出現毎に同一または異なってLb1~Lb322からなる群から選ばれ、Lは、出現毎に同一または異なってLc1~Lc231からなる群から選ばれる。前記Lb1~Lb322およびLc1~Lc231の具体的な構造は、請求項18をご参照ください。
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体は、Ir(L(L)またはIr(L(L)またはIr(L)(Lの構造を有する。
前記金属錯体がIr(L(L)の構造を有する場合、Lは、出現毎に同一または異なってLa1~La1706からなる群から選ばれるいずれか1種または2種であり、Lは、Lb1~Lb322からなる群からから選ばれるいずれか1種である。前記金属錯体がIr(L(L)の構造を有する場合、Lは、出現毎に同一または異なってLa1~La1706からなる群から選ばれるいずれか1種または2種であり、Lは、Lc1~Lc231からなる群からから選ばれるいずれか1種である。前記金属錯体がIr(L)(Lの構造を有する場合、Lは、La1~La1706からなる群からから選ばれるいずれか1種であり、Lは、出現毎に同一または異なってLc1~Lc231からなる群から選ばれるいずれか1種または2種である。
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体は、Ir(L(L)またはIr(L(L)またはIr(L)(Lの構造を有する。
前記金属錯体がIr(L(L)の構造を有する場合、Lは、出現毎に同一または異なってLa1~La1803からなる群から選ばれるいずれか1種または2種であり、Lは、Lb1~Lb322からなる群からから選ばれるいずれか1種である。前記金属錯体がIr(L(L)の構造を有する場合、Lは、出現毎に同一または異なってLa1~La1803からなる群から選ばれるいずれか1種または2種であり、Lは、Lc1~Lc231からなる群からから選ばれるいずれか1種である。前記金属錯体がIr(L)(Lの構造を有する場合、Lは、La1~La1803からなる群からから選ばれるいずれか1種であり、Lは、出現毎に同一または異なってLc1~Lc231からなる群から選ばれるいずれか1種または2種である。
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体は、Ir(L(L)またはIr(L(L)またはIr(L)(Lの構造を有する。
前記金属錯体がIr(L(L)の構造を有する場合、Lは、出現毎に同一または異なってLa1~La1931からなる群から選ばれるいずれか1種または2種であり、Lは、Lb1~Lb322からなる群からから選ばれるいずれか1種である。前記金属錯体がIr(L(L)の構造を有する場合、Lは、出現毎に同一または異なってLa1~La1931からなる群から選ばれるいずれか1種または2種であり、Lは、Lc1~Lc231からなる群からから選ばれるいずれか1種である。前記金属錯体がIr(L)(Lの構造を有する場合、Lは、La1~La1931からなる群からから選ばれるいずれか1種であり、Lは、出現毎に同一または異なってLc1~Lc231からなる群から選ばれるいずれか1種または2種である。
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体は、化合物1~化合物260からなる群から選ばれる。前記化合物1~化合物260の具体的な構造は、請求項19をご参照ください。。
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体は、化合物1~化合物290からなる群から選ばれる。前記化合物1~化合物290の具体的な構造は、請求項19をご参照ください。。
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体は、化合物1~化合物312からなる群から選ばれる。前記化合物1~化合物312の具体的な構造は、請求項19をご参照ください。。
本発明の一実施例によれば、陽極と、陰極と、前記陽極と陰極との間に設けられた有機層とを含むエレクトロルミネセント素子が開示される。前記有機層は、式1で表される構造を有する配位子Lを含む金属錯体を含む。
Figure 2023090828000022
(環A、環Bは、それぞれ独立して5員不飽和炭素環、炭素原子数6~30の芳香族環または炭素原子数3~30のヘテロ芳香族環から選ばれ、
は、出現毎に同一または異なって一置換、複数置換、または無置換を表し、Riiは、出現毎に同一または異なって一置換、複数置換、または無置換を表し、
Yは、SiR、GeR、NR、PR、O、SまたはSeから選ばれ、
2つのRが同時に存在した場合、2つのRが同一または異なってもよく、
~Xは、出現毎に同一または異なってCRまたはNから選ばれ、
R、R、Rii、RおよびRは、出現毎に同一または異なって、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
隣り合う置換基R、R、R、RおよびRiiは、結合して環を形成していてもよく、
前記金属は、相対原子質量が40超の金属から選ばれる。)
本発明の一実施例によれば、前記エレクトロルミネセント素子において、前記有機層は、発光層であり、前記金属錯体は、発光材料である。
本発明の一実施例によれば、前記エレクトロルミネセント素子は、赤色光を放射する。
本発明の一実施例によれば、前記エレクトロルミネセント素子は、白色光を放射する。
本発明の一実施例によれば、前記エレクトロルミネセント素子において、前記有機層は、発光層であり、前記発光層は、少なくとも1種のホスト材料をさらに含む。
本発明の一実施例によれば、前記エレクトロルミネセント素子において、前記少なくとも1種のホスト材料は、ベンゼン、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、カルバゾール、アザカルバゾール、インドロカルバゾリル、ジベンゾチオフェン、アザジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、アザジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、トリフェニレン、アザトリフェニレン、フルオレニル、シリコンフルオレン、ナフタレン、キノリン、イソキノリン、キナゾリン、キノキサリン、フェナントレン、アザフェナントレン、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる少なくとも1種の化学基を含む。
本発明の他の実施例によれば、金属錯体を含む化合物の組合せがさらに開示される。前記金属錯体の具体的な構造は、上述したいずれか1つの実施例により示されている。
他の材料との組合せ
本発明に記載される有機発光素子に用いられる特定層の材料は、素子に存在する各種の他の材料と組み合わせて使用することができる。これらの材料の組合せについて、米国特許出願US2016/0359122A1の第0132~0161段落において詳細に記載されており、その内容を全て本明細書に援用する。記載または言及された材料は、本明細書に開示される化合物と組み合わせて使用可能な材料の非限定的な実例であり、且つ当業者にとっては、文献を容易に参照して組み合わせて使用可能な他の材料を識別することができる。
本明細書において、有機発光素子に用いられる具体的な層の材料は、前記素子に存在する多種の他の材料と組み合わせて使用することができると記載されている。例示的には、本明細書に開示される発光ドーパントは、多種のホスト、輸送層、ブロッキング層、注入層、電極および他の存在可能な層と組み合わせて使用することができる。これらの材料の組合せは、特許出願US2015/0349273A1の第0080~0101段落において詳細に記載されており、その内容を全て本明細書に援用する。記載または言及された材料は、本明細書に開示される化合物と組み合わせて使用可能な材料の非限定的な実例であり、且つ当業者にとっては、文献を容易に参照して組み合わせて使用可能な他の材料を識別することができる。
材料合成の実施例において、説明しない限り、すべての反応が窒素の保護で行われる。すべての反応溶剤は、無水であり、且つ市販品由来のまま使用される。合成される生成物に対して、本分野通常の1種または多種の機器(Bruker製の核磁気共鳴装置、Shimadzu製の液体クロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー/質量分析計、気体クロマトグラフィー/質量分析計、示差熱走査熱量装置、上海▲リョウ▼光技術製の蛍光分光光度計、武漢科思特製の電気化学作業ステーション、安徽貝意克製の昇華装置などを含むがそれに限定されず)を用いて、当業者にとって熟知の方法で構造確認と特性テストを行った。素子の実施例において、素子の特性に対しても、本分野通常の機器(Angstrom Engineering製の蒸着機、蘇州弗士達製の光学テストシステム、耐用年数テストシステム、北京量拓製のエリプソメーターなどを含むがそれに限定されず)を用いて、当業者にとって熟知の方法でテストを行った。当業者は上述した機器の使用、テスト方法などの関連内容を知っているので、サンプルの固有データを確実に、影響を受けずに取得することができるため、上記関連内容を本明細書において繰り返し説明はしない。
材料合成の実施例
本発明に係る化合物の調製方法は限定されない。典型的であるが非限定的に以下の化合物を例として、その合成経路および調製方法は、以下のとおりである。
合成の実施例1:化合物81の合成
ステップ1:中間体2の合成
Figure 2023090828000023
5gの原料1(24.03mmol)を50mLのDCMに溶解させた。室温で5.39g(1.3eq、31.24mmol)のm-CPBA(m-クロロペルオキシ安息香酸)を添加し、24h撹拌した。TLCで原料の消失が示された後、真空で溶剤を除去した。得た粗品中間体2をそのまま次の反応に用いることができる。
ステップ2:中間体3の合成
Figure 2023090828000024
ステップ1で得た中間体2を24mLのオキシ塩化燐に溶解させた。100℃までに加熱し、3h撹拌し、0℃までに冷却させた。pH=9までにNaOH水溶液をゆっくりと滴下し、DCMで3回抽出した(50mL*3)。有機相を合併し、飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、真空で溶剤を除去した。カラムクロマトグラフィーで精製して(PE:EA=30:1)、1.98gの中間体3を得、2つのステップにおける収率が34%である。
ステップ3:中間体5の合成
Figure 2023090828000025
3g(18.96mmol)の中間体4を30mLの無水テトラヒドロフランに溶解させて、-78℃までに冷却させた。窒素ガスの雰囲気でn-BuLi(1M、22.75mL)(1.2eq、22.75mmol)をゆっくりと滴下した。滴下が完了した後に、室温までに上昇して1h撹拌した。-78℃までに冷却させた後、4.63g(1.3eq、24.65mmol)の1,2-ジブロモエタンをゆっくりと滴下した。滴下が完了した後、室温までに上昇して一晩撹拌した。飽和塩化アンモニウムを添加して反応をクエンチした。EA(40mL*3)で3回抽出し、有機相を合併し、飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、真空で溶剤を除去した。カラムクロマトグラフィー(PE:EA=100:1)で精製して、3.82gの中間体5を得、収率が85%である。
ステップ4:中間体6の合成
Figure 2023090828000026
2.5gの中間体5(10.57mmol)、0.387gのPdCl(dppf)(0.05eq、0.53mmol)、1.56gのAcOK(1.5eq、15.85mmol)、3.22gのBPin(ビス(ピナコラト)ジボロン)(1.2eq、12.68mmol)を30mLの1,4-ジオキサンに溶解させ、80℃までに加熱し、一晩撹拌した。室温までに冷却させ、真空で溶剤を除去した。カラムクロマトグラフィーで精製して(PE:EA=20:1)、2.21gの白色固体である中間体6を得、収率が74%である。
ステップ5:中間体7の合成
Figure 2023090828000027
3.93gの中間体6(1.2eq、13.85mmol)、2.78gの中間体3(1eq、11.54mmol)、0.387gのPd(PPh(0.05eq、0.58mmol)、1.83gnaCO(1.5eq、17.31mmol)を30mLの1,4-ジオキサンおよび10mLの水に溶解させ、90℃までに加熱し、一晩撹拌した。室温までに冷却させ、真空で溶剤を除去した。カラムクロマトグラフィーで精製して(PE:EA=50:1)、3gの白色固体である中間体7を得、収率が72%である。
ステップ6:中間体8の合成
Figure 2023090828000028
3.03gの中間体7(8.32mmol)をを30mLのDCMに溶解させ、0℃までに冷却させた。窒素ガスの雰囲気でBBrをゆっくりと滴下し、2h撹拌した。NaHCO水溶液を添加して反応をクエンチした。DCMで抽出し(60mL*3)、有機相を合併し、飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、真空で溶剤を除去した。カラムクロマトグラフィー(PE:EA=4:1)で精製して、1.17gの中間体8を得、収率が40%である。
ステップ7:中間体9の合成
Figure 2023090828000029
1.2gの中間体8(1eq、3.33mmol)、24mgのCuBr(0.05eq、0.17mmol)、2.82gのKPO(4eq、13.3mmol)を15mLのDMFに溶解させ、90℃までに加熱し、一晩撹拌した。室温までに冷却させた後、水を添加して希釈し、生成物を析出させ、珪藻土で濾過し、1LのDCMで固体を洗浄した。0.81gの中間体9を得、収率が90%である。得た黄色固体である中間体9をトルエンで再結晶させた。得た固体の中間体9の純度が99.7%である。
ステップ8:イリジウム二量体の合成
Figure 2023090828000030
室温で、1.2g(3eq、4.45mmol)の中間体9を24mLの2-エトキシエタノールおよび8mLの水に溶解させた後、523mgのIrCl・3HO(1eq、1.48mmol)を添加した。室温で窒素ガスで3回置換し、130℃までに加熱した。この温度下で24時間還流させ、室温までに冷却させた。濾過した後、洗浄液が無色になったまで、エタノールで固体を洗浄した。固体の上のエタノールが完全になくなったまで、約15分間吸引濾過して、1.13gの赤色固体であるイリジウム二量体を得、収率が99%である。精製する必要がなく、そのまま次の反応に用いることができる。
ステップ9:化合物81の合成
Figure 2023090828000031
ステップ8で得た1.13gのイリジウム二量体(1eq、0.74mmol)を100mLの丸底フラスコに添加した後、510mgのKCO(5eq、3.7mmol)および0.74gの3,7-ジエチル-3-メチル-4,6-ノナンジオン(4eq、2.96mmol)を添加した。室温で窒素ガスで3回置換し、窒素ガスの保護下で24時間撹拌した。珪藻土で濾過し、洗浄液が無色になったまで、エタノールで固体を洗浄し、約15分間吸引濾過して、固体に吸着されたエタノールを除去した。真空で吸引濾過する条件下で、珪藻土の上の赤色固体を200mLのジクロロメタンに溶解させた。フラスコに20mLのエタノールを添加し、真空でジクロロメタンを除去した。生成物を残りのエタノールに析出させ、濾過し、固体に吸着されたエタノールを乾燥するためにポンプした。シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して(PE:DCM=10:1)、得た固体である粗品を200mLのジクロロメタンで溶解させ、20mLのエタノールを添加し、真空でジクロロメタンを除去した。生成物を残りのエタノールに析出させ、濾過し、固体に吸着されたエタノールを乾燥するためにポンプして、赤色固体である化合物81(質量1.13g、収率80%)を得た。純度が99.6%である。生成物は、分子量が954.3の目標生成物として確認された。
合成の実施例2:合成化合物83
ステップ1:中間体11の合成
Figure 2023090828000032
中間体10(7.6g、35.1mmol)を70mLの超乾燥テトラヒドロフランに溶解させた後、反応溶液を0℃までに冷却させた。そして、窒素ガスの保護下でn-ブチルリチウム溶液(15.5mL、38.7mmol)を滴下した。滴下が完了した後、この温度下で継続して1h維持した。その後、イソプロポキシボロン酸ピナコール(iPrOBpin、8.49g、45.6mmol)を添加した。添加が完了した後、反応を室温までに上昇して2h反応させた。その後、飽和塩化アンモニウム溶液を添加して反応をクエンチした。そして、反応に酢酸エチルを添加し、溶液を分離した。水相を酢酸エチルで抽出し、有機相を合併し、乾燥し、回転蒸発により溶剤を完全除去するように回転して粗品を得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離して(溶出剤は、酢酸エチル:石油エーテル=1:50であり、v/v)、目標生成物として無色の油状液体である中間体11(4.7g、収率39.1%)を得た。
ステップ2:中間体13の合成
Figure 2023090828000033
中間体12(3.19g、13.7mmol)、中間体11(4.7g、13.7mmol)、テトラトリフェニルホスフィンパラジウム(0.8g、0.69mmol)、炭酸ナトリウム(2.18g、20.55mmol)、1,4-ジオキサン(60mL)および水(15mL)を250mLの丸底フラスコに添加した。次に、窒素ガスの保護下で反応を80℃までに加熱して一晩撹拌した。TLCで反応完了が示された後、室温までに冷却させた。次に、反応に酢酸エチルを添加し、溶液を分離した。水相を酢酸エチルで抽出し、有機相を合併し、乾燥し、回転蒸発により溶剤を完全除去するように回転して粗品を得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離して(溶出剤は、酢酸エチル:石油エーテル=1:10であり、v/v)、目標生成物として白色固体である中間体13(3.5g、収率73.0%)を得た。
ステップ3:中間体14の合成
Figure 2023090828000034
中間体13(4.1g、10mmol)を20mLのエタノールに溶解させた。次に、2MのHClを20mL添加した後、反応を還流するまでに加熱して一晩撹拌した。TLCで反応完了が示された後、室温までに冷却させた。次に、飽和炭酸ナトリウム溶液を添加してpHを中性に調節した。溶液において、大量の黄色固体が析出した。濾過し、固体を水で複数回洗浄した後、乾燥するためにポンプして、目標生成物として黄色固体である中間体14(3.3g、収率93.2%)を得た。
ステップ4:中間体15の合成
Figure 2023090828000035
中間体14(3.3g、9.3mmol)、臭化第一銅(133mg、0.9mmol)、2,2,6,6-テトラメチルヘプタンジオン(1.37g、7.44mmol)、炭酸セシウム(7.6g、23.25mmol)およびDMF(90mL)を窒素ガスの保護下で135℃までに加熱して一晩反応させた。TLCで反応完了が示された後、室温までに冷却させた。溶液において大量の黄色固体が析出するまで、200mLの水を添加した後、濾過した。固体を水で複数回洗浄した後、乾燥するためにポンプして、目標生成物として黄色固体である中間体15(3.10g、収率96%)を得た。
ステップ5:中間体16の合成
Figure 2023090828000036
中間体15(3.42g、10.8mmol)、イソブチルホウ酸(2.2g、21.6mmol)、酢酸パラジウム(121mg、0.54mmol)、Sphos(443mg、1.08mmol)、リン酸カリウム三水和物(8.63g、32.4mmol)およびトルエン(80mL)を窒素ガスの保護下で還流するまで加熱して一晩反応させた。TLCで反応完了が示された後、室温までに冷却させた。それを珪藻土を盛った漏斗に投入して濾過した。濾過液を収集し、回転蒸発により溶剤を完全除去するように回転して得た粗品をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離して(溶出剤は、酢酸エチル:石油エーテル=1:30であり、v/v)、目標生成物として黄色固体である中間体16(1.8g、収率49.4%)を得た。
ステップ6:イリジウム二量体の合成
Figure 2023090828000037
中間体16(1.8g、5.3mmol)、三塩化イリジウム三水和物(628mg、1.78mmol)、2-エトキシエタノール(21mL)および水(7mL)の混合物を窒素ガスの雰囲気で持続して24時間還流させた。室温までに冷却させた後、エバポレーターにおいて注意深く溶液における水を回転して除去し、イリジウム二量体のエトキシエタノール溶液を得、更なる精製を行わずに次の反応に用いることができる。
ステップ7:化合物83の合成
Figure 2023090828000038
イリジウム二量体の溶液、3,7-ジエチル-3-メチルノナン-4,6-ジオン(663mg、2.67mmol)および炭酸カリウム(1.23g、8.9mmol)を100mLの丸底フラスコに添加し、窒素ガスの保護下で60℃で24時間反応させた。その後、それを珪藻土を盛った漏斗に投入し、濾過してエタノールで洗浄した。得た固体にジクロロメタンを添加して濾過液を収集した。そして、エタノールを添加して、得た溶液を濃縮させるが、完全となるまで濃縮させない。濾過した後、1.1gの生成物である化合物83を得、収率が57%である。カラムクロマトグラフィーで該生成物をさらに精製した。該化合物は、NMRおよびLC-MSにより、分子量が1094.5の目標生成物として確認された。
合成の実施例3:化合物64の合成
ステップ1:中間体18の合成
Figure 2023090828000039
中間体17(2.93g、12.54mmol)、中間体11(3.9g、11.4mmol)、Pd(dppf)Cl(439mg、0.6mmol)およびKCO(4.73g、34.2mmol)をジオキサン/水(42mL/14mL)に混合させた。窒素ガスで置換した後、室温で一晩反応させた。珪藻土で濾過し、EAを添加して3回抽出し、有機相を合併し、濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーで中間体18(3g、収率63.7%)を得た。
ステップ2:中間体20の合成
Figure 2023090828000040
中間体18(3.8g、9.2mmol)を12NのHCl(7.6mL)とMeOH(20mL)の混合液に添加し、54℃で2時間反応させた。TLCで反応完了が検出された後、室温までに冷却させ、飽和NaHCO溶液を添加し、pHを約7~8に調節した。EAで3回抽出し、有機相を合併し、飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、濃縮させた後、中間体19の粗生成物を得、更なる精製を行わずにそのまま次の反応に用いることができる。中間体19の粗生成物(2.6g、7.2mmol)、CuBr(103mg、0.72mmol)、2,2,6,6-テトラメチル-3,5-ヘプタンジオン(1.06g、5.76mmol)およびCsCO(5.87g、18mmol)をDMF(72mL)に混合させた。窒素ガスで置換した後、一晩反応させた。室温までに冷却させ、生成物を濾過し、適量のDMFで濾過ケーキを洗浄した後、EtOHおよびPEで洗浄し、乾燥させて、中間体20(1.85g、2つのステップにおける収率63%)を得た。
ステップ3:中間体21の合成
Figure 2023090828000041
中間体20(1.85g、5.82mmol)、イソブチルホウ酸(1.19g、11.64mmol)、Pd(OAc)(65mg、0.29mmol)、sphos(238mg、0.58mmol)およびKPO・3HO(4.66g、17.5mmol)をトルエン(58mL)に溶解させた。窒素ガスの保護下で、120℃で還流反応を行った。HPLCで中間体21が完全に転化したことが検出された後、室温までに冷却させ、反応溶液を珪藻土で濾過し、濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーで中間体21(1.3gの黄色固体、収率66%)を得た。
ステップ4:化合物64の合成
Figure 2023090828000042
中間体21(825mg、2.42mmol)、IrCl・3HO(286mg、0.81mmol)、エトキシエタノール(11.5mL)および水(3.5mL)を量り、100mLの一口フラスコに添加した。窒素ガスで置換した後、130℃で還流反応を24時間行った。反応を室温までに冷却させた後、生成した沈澱物を濾過し、エタノールで濾過ケーキを洗浄して乾燥させた。得たイリジウム二量体、3,7-ジエチル-1,1,1-トリフルオロノナン-4,6-ジオン(319mg、1.2mmol)、KCO3(560mg、4.05mmol)およびエトキシエタノール(13mL)を100mLの一口フラスコに混合させた。窒素ガスで置換した後、室温で一晩反応させた。TLCで反応完了が検出された後、撹拌を停止させた。反応溶液を珪藻土で濾過し、適量のEtOHで濾過ケーキを洗浄し、DCMで粗品を250mLのナス型フラスコに洗い流した。EtOH(約5mL)を添加し、常温でDCMを回転して除去した。固体を析出し、濾過し、適量のEtOHで洗浄して、製品である化合物64(80mg、収率が8.7%)を得た。生成物は、分子量が1136.4の目標生成物として確認された。
合成の実施例4:化合物93の合成
ステップ1:イリジウム二量体の合成
Figure 2023090828000043
中間体22(0.76g、1.92mmol)、三塩化イリジウム三水和物(226mg、0.64mmol)、2-エトキシエタノール(7.5mL)および水(2.5mL)の混合物を窒素ガスの雰囲気で24時間還流させた。室温までに冷却させた後、エバポレーターにおいて注意深く溶液における水を回転し除去してイリジウム二量体のエトキシエタノール溶液を得た。更なる精製を行わずにそのまま次の反応に用いることができる。
ステップ2:化合物93の合成
Figure 2023090828000044
上記ステップで得たイリジウム二量体のエトキシエタノール溶液、3,7-ジエチル-3-メチルノナン-4,6-ジオン(450mg、1.84mmol)および炭酸カリウム(0.64g、4.45mmol)を25mL丸底フラスコに添加し、窒素ガスの保護下で50℃で24時間反応させた。その後、それを珪藻土を盛った漏斗に投入し、濾過してエタノールで洗浄した。得た固体にジクロロメタンを添加して濾過液を収集した。そして、エタノールを添加して、得た溶液を濃縮させるが、完全となるまで濃縮させない。濾過した後、550mgの生成物である化合物93を得、収率が71%である。該化合物は、LC-MSにより分子量が1206.6の目標生成物として確認された。
合成の実施例5:化合物117の合成
ステップ1:イリジウム二量体の合成
Figure 2023090828000045
中間体23(2.1g、5.56mmol)、三塩化イリジウム三水和物(494mg、1.4mmol)、エトキシエタノール(18mL)および水(6mL)を量り、250mLの一口フラスコに添加した。窒素ガスで置換した後、130℃で還流反応を24時間行った。反応を室温までに冷却させた後、生成した沈殿物を濾過し、エタノールで濾過ケーキを洗浄し、乾燥させてイリジウム二量体を得た。更なる精製を行わずにそのまま次の反応に用いることができる。
ステップ2:化合物117の合成
Figure 2023090828000046
調製したイリジウム二量体、3,7-ジエチル-3,7-ジメチル-4,6-ノナンジオン(421mg、1.75mmol)、炭酸カリウム(1.94g、14mmol)およびエトキシエタノール(24mL)を100mLの一口フラスコに混合させた。窒素ガスで置換した後、55℃で一晩反応させた。TLCで反応完了が検出された後、撹拌を停止させた。反応溶液を珪藻土で濾過し、適量のエタノールで濾過ケーキを洗浄し、ジクロロメタンで粗品を250mLのナス型フラスコに洗い流した。エタノール(約5mL)を添加し、常温で回転蒸発してジクロロメタンを除去した。固体を析出させて濾過し、適量のエタノールで洗浄し、乾燥させた後にジクロロメタンに溶解させた。濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーで赤色固体である化合物117(1g、収率60%)を得、純度が99.4%である。該化合物は、LC-MSにより分子量が1192.6の目標生成物として確認された。
合成の実施例6:化合物116の合成
ステップ1:イリジウム二量体の合成
Figure 2023090828000047
中間体24(1.37g、3.73mmol)、三塩化イリジウム三水和物(329mg、0.93mmol)、2-エトキシエタノール(12mL)および水(4mL)の混合物を窒素ガスの雰囲気で持続して24時間還流させた。室温までに冷却させた後、濾過して赤色固体であるイリジウム二量体を得た。更なる精製を行わずにそのまま次の反応に用いることができる。
ステップ2:化合物116の合成
Figure 2023090828000048
上記ステップで得たイリジウム二量体、3,7-ジエチル-3,7-ジメチルノナン-4,6-ジオン(430mg、1.79mmol)および炭酸カリウム(0.62g、4.48mmol)を50mLの丸底フラスコに添加し、窒素ガスの保護下で50℃で24時間反応させた。その後、それを珪藻土を盛った漏斗に投入し、濾過してエタノールで洗浄した。得た固体にジクロロメタンを添加して濾過液を収集した。そして、エタノールを添加して、得た溶液を濃縮させるが、完全となるまで濃縮させない。濾過した後、810mgの生成物である化合物116を得、収率が82.2%である。該化合物は、LC-MSにより分子量が1164.5の目標生成物として確認された。
合成の実施例7:化合物261の合成
ステップ1:イリジウム二量体の合成
Figure 2023090828000049
中間体25(0.76g、1.92mmol)、三塩化イリジウム三水和物(226mg、0.64mmol)、2-エトキシエタノール(7.5mL)および水(2.5mL)の混合物を窒素ガスの雰囲気で持続して24時間還流させた。室温までに冷却させた後、エバポレーターにおいて注意深く溶液における水を回転し除去してイリジウム二量体のエトキシエタノール溶液を得た。更なる精製を行わずにそのまま次の反応に用いることができる。
ステップ2:化合物261の合成
Figure 2023090828000050
上記ステップで得たイリジウム二量体のエトキシエタノール溶液、3,7-ジエチル-3,7-ジメチルノナン-4,6-ジオン(450mg、1.84mmol)および炭酸カリウム(0.64g、4.45mmol)を25mLの丸底フラスコに添加し、窒素ガスの保護下で50℃で24時間反応させた。その後、それを珪藻土を盛った漏斗に投入し、濾過してエタノールで洗浄した。得た固体にジクロロメタンを添加して濾過液を収集した。そして、エタノールを添加して、得た溶液を濃縮させるが、完全となるまで濃縮させない。濾過した後、1.75gの生成物である化合物261を得、収率が96%である。該化合物は、LC-MSにより分子量が1220.6の目標生成物として確認された。
合成の実施例8:化合物262の合成
ステップ1:イリジウム二量体の合成
Figure 2023090828000051
中間体26(0.76g、1.92mmol)、三塩化イリジウム三水和物(226mg、0.64mmol)、2-エトキシエタノール(7.5mL)および水(2.5mL)の混合物を窒素ガスの雰囲気で持続して24時間還流させた。室温までに冷却させた後、エバポレーターにおいて注意深く溶液における水を回転し除去してイリジウム二量体のエトキシエタノール溶液を得た。更なる精製を行わずにそのまま次の反応に用いることができる。
ステップ2:化合物262の合成
Figure 2023090828000052
上記ステップで得たイリジウム二量体のエトキシエタノール溶液、3,7-ジエチル-1,1,1-トリフルオロノナン-4,6-ジオン(450mg、1.84mmol)および炭酸カリウム(0.64g、4.45mmol)を25mLの丸底フラスコに添加し、窒素ガスの保護下で50℃で24時間反応させた。その後、それを珪藻土を盛った漏斗に投入し、濾過してエタノールで洗浄した。得た固体にジクロロメタンを添加して濾過液を収集した。そして、エタノールを添加して、得た溶液を濃縮させるが、完全となるまで濃縮させない。濾過した後、1.35gの生成物である化合物262を得、純度が98.86%であり、収率が92%である。該化合物は、LC-MSにより分子量が1246.5の目標生成物として確認された。
合成の実施例9:化合物264の合成
ステップ1:イリジウム二量体の合成
Figure 2023090828000053
中間体27(800mg、2.1mmol)、三塩化イリジウム三水和物(250mg、0.7mmol)、エトキシエタノール(7.5mL)および水(2.5mL)を100mLの一口フラスコに添加した。窒素ガスで置換した後、130℃で還流反応を24時間行った。反応系が冷却した後、濃縮させ、溶剤を回転し除去してイリジウム二量体を得た。更なる精製を行わずにそのまま次の反応に用いることができる。
ステップ2:化合物264の合成
Figure 2023090828000054
上記ステップで得たイリジウム二量体に、3,7-ジエチル-3,7-ジメチルノナン-4,6-ジオン(337mg、1.4mmol)、炭酸カリウム(967mg、7mmol)およびエトキシエタノール(14mL)を添加した。窒素ガスで置換した後、室温で48時間反応させた。反応溶液を珪藻土で濾過し、適量のエタノールで濾過ケーキを洗浄し、ジクロロメタンで粗品を250mLのナス型フラスコに洗い流した。エタノール(約5mL)を添加し、常温で回転蒸発してジクロロメタンを除去した。固体を析出させて濾過し、適量のエタノールで洗浄し、乾燥させた後にジクロロメタンに溶解させた。濃縮させた後、カラムクロマトグラフィーで精製して、化合物264(570mg)を得た。該化合物は、LC-MSにより分子量が1192.6の目標生成物として確認された。
合成の実施例10:化合物263の合成
ステップ1:イリジウム二量体の合成
Figure 2023090828000055
中間体28(0.46g、1.28mmol)、三塩化イリジウム三水和物(130mg、0.37mmol)、2-エトキシエタノール(4.5mL)および水(1.5mL)の混合物を窒素ガスの雰囲気で持続して24時間還流させた。室温までに冷却させた後、濾過して赤色固体であるイリジウム二量体を得た、更なる精製を行わずにそのまま次の反応に用いることができる。
ステップ2:化合物263の合成
Figure 2023090828000056
上記ステップで得たイリジウム二量体、3,7-ジエチル-3,7-ジメチルノナン-4,6-ジオン(133mg、0.55mmol)および炭酸カリウム(0.25g、1.84mmol)を50mLの丸底フラスコに添加し、窒素ガスの保護下で40℃で24時間反応させた。その後、それを珪藻土を盛った漏斗に投入し、濾過してエタノールで洗浄した。得た固体にジクロロメタンを添加して濾過液を収集した。そして、エタノールを添加して、得た溶液を濃縮させるが、完全となるまで濃縮させない。濾過した後、300mgの生成物である化合物263を得、収率が73.7%である。該化合物は、LC-MSにより分子量が1164.5の目標生成物として確認された。
合成の実施例11:化合物266の合成
ステップ1:イリジウム二量体の合成
Figure 2023090828000057
中間体29(1.45g、3.42mmol)、三塩化イリジウム三水和物(346mg、0.98mmol)、2-エトキシエタノール(12mL)および水(4mL)の混合物を窒素ガスの雰囲気で持続して24時間還流させた。室温までに冷却させた後、濾過して赤色固体であるイリジウム二量体を得た。更なる精製を行わずにそのまま次の反応に用いることができる。
ステップ2:化合物266の合成
Figure 2023090828000058
上記ステップで得たイリジウム二量体(0.67g、0.31mmol)、3,7-ジエチル-3-メチルノナン-4,6-ジオン(0.21g、0.94mmol)および炭酸カリウム(0.43g、3.1mmol)を9mLのエトキシエタノールに溶解させ、窒素ガスの保護下で40℃で24時間反応させた。その後、それを珪藻土を盛った漏斗に投入し、濾過してエタノールで洗浄した。得た固体にジクロロメタンを添加して濾過液を収集した。そして、エタノールを添加して、得た溶液を濃縮させるが、完全となるまで濃縮させない。濾過した後、370mgの化合物266を得、収率が47.3%である。該化合物は、LC-MSにより分子量が1262.6の目標生成物として確認された。
合成の実施例12:化合物265の合成
ステップ1:化合物265の合成
Figure 2023090828000059
イリジウム二量体(0.67g、0.31mmol)、中間体30(0.21g、0.94mmol)および炭酸カリウム(0.43g、3.1mmol)を9mLのエトキシエタノールに溶解させ、窒素ガスの保護下で40℃で24時間反応させた。その後、それを珪藻土を盛った漏斗に投入し、濾過してエタノールで洗浄した。得た固体にジクロロメタンを添加して濾過液を収集した。そして、エタノールを添加して、得た溶液を濃縮させるが、完全となるまで濃縮させない。濾過した後、370mgの化合物265を得、収率が47.3%である。該化合物は、LC-MSにより分子量が1302.6の目標生成物として確認された。
合成の実施例13:化合物267の合成
ステップ1:イリジウム二量体の合成
Figure 2023090828000060
中間体31(0.6g、1.68mmol)、三塩化イリジウム三水和物(198mg、0.56mmol)、2-エトキシエタノール(7.5mL)および水(2.5mL)の混合物を窒素ガスの雰囲気で持続して24時間還流させた。室温までに冷却させた後、濾過して赤色固体であるイリジウム二量体を得た。更なる精製を行わずにそのまま次の反応に用いることができる。
ステップ2:化合物267の合成
Figure 2023090828000061
上記ステップで得たイリジウム二量体、3,7-ジエチル-3,7-ジメチルノナン-4,6-ジオン(270mg、1.12mmol)および炭酸カリウム(0.77g、5.6mmol)を25mLの丸底フラスコに添加し、窒素ガスの保護下で50℃で24時間反応させた。その後、それを珪藻土を盛った漏斗に投入し、濾過してエタノールで洗浄した。得た固体にジクロロメタンを添加して濾過液を収集した。そして、エタノールを添加して、得た溶液を濃縮させるが、完全となるまで濃縮させない。濾過した後、0.4gの粗品を得、純度が91.6%である。カラムクロマトグラフィーで該生成物をさらに精製して、0.3gの最終生成物である化合物267を得、収率が47%である。該化合物は、LC-MSにより分子量が1136.5の目標生成物として確認された。
合成の実施例14:化合物269の合成
ステップ1:イリジウム二量体の合成
Figure 2023090828000062
中間体32(1.5g、4.2mmol)、三塩化イリジウム三水和物(427mg、1.2mmol)、2-エトキシエタノール(12mL)および水(4mL)の混合物を窒素ガスの雰囲気で持続して24時間還流させた。室温までに冷却させた後、濾過して赤色固体であるイリジウム二量体を得た。更なる精製を行わずにそのまま次の反応に用いることができる。
ステップ2:化合物269の合成
Figure 2023090828000063
上記ステップで得たイリジウム二量体、3,7-ジエチル-3,7-ジメチルノナン-4,6-ジオン(580mg、2.4mmol)および炭酸カリウム(0.83g、6.04mmol)を16mLのエトキシエタノールに溶解させ、窒素ガスの保護下で40℃で24時間反応させた。その後、それを珪藻土を盛った漏斗に投入し、濾過してエタノールで洗浄した。得た固体にジクロロメタンを添加して濾過液を収集した。そして、エタノールを添加して、得た溶液を濃縮させるが、完全となるまで濃縮させない。濾過した後、940mgの化合物269を得、収率が66%である。該化合物は、LC-MSにより分子量が1166.5の目標生成物として確認された。
合成の実施例15:化合物288の合成
ステップ1:イリジウム二量体の合成
Figure 2023090828000064
中間体33(1.2g、2.93mmol)、三塩化イリジウム三水和物(427mg、1.2mmol)、2-エトキシエタノール(12mL)および水(4mL)の混合物を窒素ガスの雰囲気で持続して24時間還流させた。室温までに冷却させた後、濾過して赤色固体であるイリジウム二量体を得た。更なる精製を行わずにそのまま次の反応に用いることができる。
ステップ2:化合物288の合成
Figure 2023090828000065
上記ステップで得たイリジウム二量体(0.67g、0.31mmol)、中間体34(414mg、1.76mmol)および水酸化ナトリウム(176mg、4.4mmol)を16mLのエトキシエタノールに溶解させ、窒素ガスの保護下で40℃で24時間反応させた。その後、それを珪藻土を盛った漏斗に投入し、濾過してエタノールで洗浄した。得た固体にジクロロメタンを添加して濾過液を収集した。そして、エタノールを添加して、得た溶液を濃縮させるが、完全となるまで濃縮させない。濾過した後、410mgの化合物288を得、収率が27.4%である。該化合物は、LC-MSにより分子量が1248.6の目標生成物として確認された。
合成の実施例16:化合物273の合成
ステップ1:イリジウム二量体の合成
Figure 2023090828000066
中間体35(1.3g、3.54mmol)、三塩化イリジウム三水和物(204mg、0.58mmol)、2-エトキシエタノール(18mL)および水(6mL)の混合物を窒素ガスの雰囲気で持続して24時間還流させた。室温までに冷却させた後、濾過して赤色固体であるイリジウム二量体を得た。更なる精製を行わずにそのまま次の反応に用いることができる。
ステップ2:化合物273の合成
Figure 2023090828000067
上記ステップで得たイリジウム二量体、3,7-ジエチル-3,7-ジメチルノナン-4,6-ジオン(0.21g、0.87mmol)および炭酸カリウム(0.40g、2.9mmol)を100mLの丸底フラスコに添加し、窒素ガスの保護下で50℃で24時間反応させた。その後、それを珪藻土を盛った漏斗に投入し、濾過してエタノールで洗浄した。得た固体にジクロロメタンを添加して濾過液を収集した。そして、エタノールを添加して、得た溶液を濃縮させるが、完全となるまで濃縮させない。濾過した後、0.7gの粗品を得た。カラムクロマトグラフィーで粗品をさらに精製して、0.6gの化合物273を得、収率が91%である。該化合物は、LC-MSにより分子量が1136.5の目標生成物として確認された。
合成の実施例17:化合物282の合成
ステップ1:イリジウム二量体の合成
Figure 2023090828000068
中間体36(1.77g、3.87mmol)、三塩化イリジウム三水和物(390mg、1.11mmol)、2-エトキシエタノール(24mL)および水(8mL)の混合物を窒素ガスの雰囲気で持続して24時間還流させた。室温までに冷却させた後、濾過して赤色固体であるイリジウム二量体を得た。更なる精製を行わずにそのまま次の反応に用いることができる。
ステップ2:化合物282の合成
Figure 2023090828000069
上記ステップで得たイリジウム二量体、3,7-ジエチル-3,7-ジメチルノナン-4,6-ジオン(0.4g、1.66mmol)および炭酸カリウム(0.77g、5.6mmol)を100mLの丸底フラスコに添加し、窒素ガスの保護下で50℃で48時間反応させた。その後、それを珪藻土を盛った漏斗に投入し、濾過してエタノールで洗浄した。得た固体にジクロロメタンを添加して濾過液を収集した。そして、エタノールを添加して、得た溶液を濃縮させるが、完全となるまで濃縮させない。濾過した後、0.7gの粗品を得た。カラムクロマトグラフィーで粗品をさらに精製して、0.25gの化合物282を得、収率が17%である。該化合物は、LC-MSにより分子量が1344.6の目標生成物として確認された。
合成の実施例18:化合物287の合成
ステップ1:化合物287の合成
Figure 2023090828000070
イリジウム二量体(0.94g、0.45mmol)、3,7-ジエチル-3,7-ジメチルノナン-4,6-ジオン(0.32g、1.34mmol)および炭酸カリウム(0.62g、4.45mmol)を25mLのエトキシエタノールに溶解させ、窒素ガスの保護下で40℃で24時間反応させた。その後、それを珪藻土を盛った漏斗に投入し、濾過してエタノールで洗浄した。得た固体にジクロロメタンを添加して濾過液を収集した。そして、エタノールを添加して、得た溶液を濃縮させるが、完全となるまで濃縮させない。濾過した後、0.87gの化合物287を得、収率が78%である。該化合物は、LC-MSにより分子量が1248.6の目標生成物として確認された。
合成の実施例19:化合物291の合成
ステップ1:中間体38の合成
Figure 2023090828000071
中間体37(2.68g、8.69mmol)、TMEDA(1.31g、11.3mmol)を80mLの超乾燥THFに溶解させた。反応系を0℃までに冷却させた後、n-ブチルリチウム(4.2mL、10.43mmol、2.5M)をゆっくりと添加した。この温度で1h反応させた後、イソプロポキシボロン酸ピナコール(2.102g、11.3mmol)を添加し、一晩反応させた。TLCで反応完了が示された後、飽和塩化アンモニウムを添加して反応をクエンチして、EAで抽出し、乾燥し、濾過し、回転蒸発して溶剤を除去して粗品を得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して中間体38(3.86g、82%)を得た。
ステップ2:中間体39の合成
Figure 2023090828000072
中間体12(1.95g、8.4mmol)、中間体38(3.85g、8.4mmol)、Pd(PPh(0.48g、0.42mmol)、炭酸ナトリウム(1.34g、12.6mmol)および1,4-ジオキサン/水(32mL/8mL)の混合物を窒素ガスの保護下で還流するまで加熱して一晩反応させた。TLCで反応完了が示された後、室温までに冷却させた。反応系に水を添加し、EAで有機相を抽出し、乾燥し、濾過し、回転蒸発し溶剤を除去して中間体39(3.1g得、収率70%)を得た。
ステップ3:中間体40の合成
Figure 2023090828000073
中間体39(3.1g、5.91mmol)を15mLのエタノールに溶解させた後、反応系に15mLのHCl(2N)をゆっくりと添加した。その後、還流するまで加熱し、2h反応させた。TLCで反応完了が示された後、室温までに冷却させ、炭酸水素ナトリウム溶液を添加して中性に中和し、濾過して固体の粗品を得た。カラムクロマトグラフィーで精製して中間体40(2.75g、収率99.78%)を得た。
ステップ4:中間体41の合成
Figure 2023090828000074
中間体40(2.75g、5.9mmol)、臭化第一銅(86mg、0.6mmol)、2,2,6,6-テトラメチルヘプタンジオン(0.88g、4.8mmol)、炭酸セシウム(4.89g、15mmol)およびDMF(60mL)を窒素ガスの保護下で135℃までに加熱して一晩反応させた。TLCで反応完了が示された後、室温までに冷却させた。溶液において大量の黄色固体が析出したまで、水を添加した。濾過し、固体を水で複数回洗浄した後、乾燥するためにポンプして黄色固体である中間体41(2.54g、収率99.8%)を得た。
ステップ5:中間体42の合成
Figure 2023090828000075
中間体41(2.54g、5.91mmol)、ネオペンチルボロン酸(1.37g、11.83mmol)、Pd(dba)(135mg、0.15mmol)、Sphos(243mg、0.59mmol)、KPO.3HO(4.72g、17.7mmol)および30mLのトルエンを混合させた。反応系を真空にして窒素ガスで3回置換し、還流するまで加熱して一晩反応させた。TLCで反応完了が検出された後、室温までに冷却させ、回転蒸発し溶剤を除去して粗品を得た。カラムクロマトグラフィーで精製して中間体42(1.8g、収率65%)を得た。
ステップ6:イリジウム二量体の合成
Figure 2023090828000076
中間体42(1.4g、3.0mmol)、三塩化イリジウム三水和物(0.35g、1.0mmol)、2-エトキシエタノール(12mL)および水(4mL)の混合物を窒素ガスの雰囲気で持続して24時間還流させた。室温までに冷却させた後、濾過して赤色固体であるイリジウム二量体を得た。更なる精製を行わずにそのまま次の反応に用いることができる。
ステップ7:化合物291の合成
Figure 2023090828000077
上記ステップで得たイリジウム二量体、3,7-ジエチル-1,1,1-トリフルオロノナン-4,6-ジオン(0.39g、1.5mmol)および炭酸カリウム(0.69g、5.00mmol)を16mLのエトキシエタノールに溶解させ、窒素ガスの保護下で50℃で24時間反応させた。その後、それを珪藻土を盛った漏斗に投入し、濾過してエタノールで洗浄した。得た固体にジクロロメタンを添加して濾過液を収集した。そして、エタノールを添加して、得た溶液を濃縮させるが、完全となるまで濃縮させない。濾過した後、0.71gの化合物291を得、収率が41.2%である。該化合物は、LC-MSにより分子量が1386.7の目標生成物として確認された。
合成の実施例20:化合物292の合成
ステップ1:イリジウム二量体の合成
Figure 2023090828000078
中間体43(1.4g、2.92mmol)、三塩化イリジウム三水和物(0.34g、0.97mmol)、2-エトキシエタノール(12mL)および水(4mL)の混合物を窒素ガスの雰囲気で持続して24時間還流させた。室温までに冷却させた後、濾過して赤色固体であるイリジウム二量体を得た。更なる精製を行わずにそのまま次の反応に用いることができる。
ステップ2:化合物292の合成
Figure 2023090828000079
上記ステップで得たイリジウム二量体、3,7-ジエチル-1,1,1-トリフルオロノナン-4,6-ジオン(0.38g、1.5mmol)および炭酸カリウム(0.67g、4.85mmol)を16mLのエトキシエタノールに溶解させ、窒素ガスの保護下で50℃で24時間反応させた。その後、それを珪藻土を盛った漏斗に投入し、濾過してエタノールで洗浄した。得た固体にジクロロメタンを添加して濾過液を収集した。そして、エタノールを添加して、得た溶液を濃縮させるが、完全となるまで濃縮させない。濾過した後、0.67gの化合物292を得、収率が49%である。該化合物は、LC-MSにより分子量が1414.7の目標生成物として確認された。
合成の実施例21:化合物293の合成
ステップ1:化合物293の合成
Figure 2023090828000080
イリジウム二量体(1.01g、0.97mmol)、3,3,7-トリエチルノナン-4,6-ジオン(0.4g、1.5mmol)および炭酸カリウム(0.72g、4.85mmol)を16mLのエトキシエタノールに溶解させ、窒素ガスの保護下で50℃で24時間反応させた。その後、それを珪藻土を盛った漏斗に投入し、濾過してエタノールで洗浄した。得た固体にジクロロメタンを添加して濾過液を収集した。そして、エタノールを添加して、得た溶液を濃縮させるが、完全となるまで濃縮させない。濾過した後、0.62gの化合物293を得、収率が45%である。該化合物は、LC-MSにより分子量が1388.8の目標生成物として確認された。
合成の実施例22:化合物294の合成
ステップ1:イリジウム二量体の合成
Figure 2023090828000081
中間体44(0.68g、1.60mmol)、三塩化イリジウム三水和物(0.16g、0.45mmol)、2-エトキシエタノール(6mL)および水(2mL)の混合物を窒素ガスの雰囲気で持続して24時間還流させた。室温までに冷却させた後、濾過して赤色固体であるイリジウム二量体を得た。更なる精製を行わずにそのまま次の反応に用いることができる。
ステップ2:化合物294の合成
Figure 2023090828000082
上記ステップで得たイリジウム二量体、3,7-ジエチル-3,7-ジメチルノナン-4,6-ジオン(0.22g、0.9mmol)および炭酸カリウム(0.62g、4.5mmol)を16mLのエトキシエタノールに溶解させ、窒素ガスの保護下で50℃で24時間反応させた。その後、それを珪藻土を盛った漏斗に投入し、濾過してエタノールで洗浄した。得た固体にジクロロメタンを添加して濾過液を収集した。そして、エタノールを添加して、得た溶液を濃縮させるが、完全となるまで濃縮させない。濾過した後、0.42gの化合物294を得、収率が73%である。該化合物は、LC-MSにより分子量が1276.7の目標生成物として確認された。
合成の実施例23:化合物295の合成
ステップ1:イリジウム二量体の合成
Figure 2023090828000083
中間体45(2.03g、4.93mmol)、三塩化イリジウム三水和物(0.48g、1.37mmol)、2-エトキシエタノール(33mL)および水(11mL)の混合物を窒素ガスの雰囲気で持続して24時間還流させた。室温までに冷却させた後、濾過して赤色固体であるイリジウム二量体を得た。更なる精製を行わずにそのまま次の反応に用いることができる。
ステップ2:化合物295の合成
Figure 2023090828000084
上記ステップで得たイリジウム二量体、3,7-ジエチル-1,1,1-トリフルオロノナン-4,6-ジオン(0.53g、2mmol)および炭酸カリウム(0.95g、6.85mmol)をエトキシエタノール(23mL)に混合させ、窒素ガスで置換した後、室温で48時間反応させた。反応溶液を珪藻土で濾過し、適量のEtOHで濾過ケーキを洗浄し、DCMで粗品を250mLのナス型フラスコに洗い流した。EtOH(約10mL)を添加し、常温で回転蒸発してDCMを除去し、固体が析出したまで、濾過し、適量のEtOHで洗浄して粗生成物を得た。粗生成物をカラムクロマトグラフィーで精製して、0.1gの化合物295を得、収率が5.7%である。該化合物は、LC-MSにより分子量が1278.5の目標生成物として確認された。
合成の実施例24:化合物280の合成
ステップ1:イリジウム二量体の合成
Figure 2023090828000085
室温で中間体46(0.15g、0.526mmol)原料を、9mLの2-エトキシエタノールおよび3mLの水に溶解させ、IrCl・3HO(62mg、0.175mmol)を添加した。高圧釜で160℃までに加熱した。この温度で24時間還流させ、室温までに冷却させた。濾過し、エタノールで洗浄液が無色になったまで固体を洗浄した。吸引濾過して赤色固体であるイリジウム二量体を得た。精製を行わずにそのまま次の反応に用いることができる。
ステップ2:化合物280の合成
Figure 2023090828000086
上記ステップで得たイリジウム二量体(0.25g、0.157mmol)を100mLの丸底フラスコに添加し、KCO(217mg、1.57mmol)および3,7-ジエチル-3-メチルノナン-4,6-ジオン(142mg、0.629mmol)を添加し、5mLの2-エトキシエタノールおよび5mLのDCMを添加した。室温で窒素ガスで3回置換し、40℃までに加熱し、窒素ガスの保護下で24時間撹拌した。真空でDCMを除去し、珪藻土で濾過し、洗浄液が無色になったまで、エタノールで固体を洗浄し、吸引濾過してエタノールを除去した。真空で吸引濾過する条件下で、珪藻土の上の赤色固体を200mLのジクロロメタンに溶解させ、20mLのエタノールを添加し、真空でジクロロメタンを除去し、固体が析出した。濾過した後、赤色固体である化合物280(195mg、0.20mmol、収率63.7%)を得た。該化合物は、LC-MSにより分子量が986.3の目標生成物として確認された。
合成の実施例25:配位子La1931を含む化合物の合成
ステップ1:中間体48の合成
Figure 2023090828000087
中間体12(1.63g、7.0mmol)、中間体47(3.9g、7.4mmol)、Pd(PPh(0.4g、0.35mmol)、炭酸ナトリウム(1.11g、10.5mmol)および1,4-ジオキサン/水(28mL/7mL)の混合物を窒素ガスの保護下で還流するまで加熱して一晩反応させた。TLCで反応完了が示された後、室温までに冷却させた。反応系に水を添加し、EAで有機相を抽出し、乾燥し、濾過し、回転蒸発し溶剤を除去して中間体48(3.2g、収率76%)を得た。
ステップ2:中間体49の合成
Figure 2023090828000088
中間体48(3.2g、5.33mmol)を15mLのエタノールに溶解させた後、反応系に15mLのHCl(2N)をゆっくりと添加した。その後、還流するまで加熱し、2h反応させた。TLCで反応完了が示された後、室温までに冷却させ、炭酸水素ナトリウム溶液を添加して中性に中和し、濾過して固体の粗品を得た。カラムクロマトグラフィーで精製して中間体49(2.65g、収率94.5%)を得た。
ステップ3:中間体50の合成
Figure 2023090828000089
中間体49(2.65g、5.0mmol)、臭化第一銅(72mg、0.5mmol)、2,2,6,6-テトラメチルヘプタンジオン(0.74g、4.0mmol)、炭酸セシウム(4.07g、12.5mmol)およびDMF(50mL)を窒素ガスの保護下で135℃までに加熱して一晩反応させた。TLCで反応完了が示された後、室温までに冷却させた。溶液において大量の黄色固体が析出するまで、水を添加した。濾過し、固体を水で複数回洗浄した後、乾燥するためにポンプして黄色固体である中間体50(2.26g、収率92.4%)を得た。
ステップ4:中間体51の合成
Figure 2023090828000090
中間体50(2.26g、4.62mmol)、ネオペンチルボロン酸(1.07g、9.23mmol)、Pd(dba)(106mg、0.12mmol)、Sphos(190mg、0.46mmol)、KPO.3HO(3.69g、13.9mmol)および30mLのトルエンを混合させた。反応系を真空にして窒素ガスで3回置換し、還流するまで加熱して一晩反応させた。TLCで反応完了が検出された後、室温までに冷却させ、回転蒸発し溶剤を除去して粗品を得た。カラムクロマトグラフィーで精製して中間体51(1.8g、収率74%)を得た。この中間体の構造は、LC-MSにより分子量が525.3の目標構造として確認された。
中間体51から、当業者であれば、従来技術における方法または実施例1~24の合成方法を参照して本発明に係る配位子La1931を含む化合物を得ることができる。
当業者であれば、上記調製方法は、例示的なものに過ぎず、それを改良することによって本発明の他の化合物の構造を取得することができることを知るべきである。
素子の実施例
素子の実施例1
まず、厚みが120nmのインジウムスズ酸化物(ITO)陽極を有するガラス基板を洗浄した後、酸素プラズマとUVオゾンで処理した。処理した後、基板をグローブボックスで乾燥させて水を除去した。その後、基板を基板ホルダに取り付けて真空室に置いた。以下、指定された有機層に対して、真空度が約10-8トルの場合、0.2~2オングストローム/秒の速度でホット真空蒸着によって順にITO陽極に蒸着を行った。化合物HIを正孔注入層(HIL)として用い、厚みが100Åである。化合物HTを正孔輸送層(HTL)として用い用い、厚みが400Åである。化合物EB1を電子ブロッキング層(EBL)として用い用い、厚みが50Åである。その後、本発明における化合物81をホスト化合物RHにドーピングして発光層(EML、2:98)として用い、厚みが400Åである。化合物HBを正孔ブロッキング層(HBL)として用い、厚みが50Åである。HBL上において、化合物ETおよび8-ヒドロキシキノリン-リチウム(Liq)を電子輸送層(ETL)として共蒸着し、厚みが350Åである。最後に、厚み1nmのLiqを電子注入層として蒸着するとともに、120nmのAlを陰極として蒸着した。そして、該素子をグローブボックスに遷移させ、ガラスカバーと吸湿剤を用いてカプセル化して該素子を完成させた。
素子の実施例2
素子の実施例2の調製方法は、素子の実施例1と同様であり、相違点が発光層(EML)において本発明に係る化合物83で本発明に係る化合物81を代替するだけである。
素子の実施例3
素子の実施例3の調製方法は、素子の実施例1と同様であり、相違点が発光層(EML)において本発明に係る化合物64で本発明に係る化合物81を代替し、本発明に係る化合物64と化合物RHのドーピング割合を3:97に調節し、電子ブロッキング層(EBL)において化合物EB2で化合物EB1を代替するだけである。
素子の実施例4
素子の実施例4の調製方法は、素子の実施例3と同様であり、相違点が発光層(EML)において本発明に係る化合物93で本発明に係る化合物64を代替するだけである。
素子の実施例5
素子の実施例5の調製方法は、素子の実施例3と同様であり、相違点が発光層(EML)において本発明に係る化合物117で本発明に係る化合物64を代替するだけである。
素子の実施例6
素子の実施例6の調製方法は、素子の実施例3と同様であり、相違点が発光層(EML)において本発明に係る化合物116で本発明に係る化合物64を代替するだけである。
素子の実施例7
素子の実施例7の調製方法は、素子の実施例3と同様であり、相違点が発光層(EML)において本発明に係る化合物261で本発明に係る化合物64を代替するだけである。
素子の実施例8
素子の実施例8の調製方法は、素子の実施例3と同様であり、相違点が発光層(EML)において本発明に係る化合物262で本発明に係る化合物64を代替するだけである。
素子の実施例9
素子の実施例9の調製方法は、素子の実施例3と同様であり、相違点が発光層(EML)において本発明に係る化合物264で本発明に係る化合物64を代替するだけである。
素子の実施例10
素子の実施例10の調製方法は、素子の実施例3と同様であり、相違点が発光層(EML)において本発明に係る化合物263で本発明に係る化合物64を代替するだけである。
素子の実施例11
素子の実施例11の調製方法は、素子の実施例3と同様であり、相違点が発光層(EML)において本発明に係る化合物266で本発明に係る化合物64を代替するだけである。
素子の実施例12
素子の実施例12の調製方法は、素子の実施例3と同様であり、相違点が発光層(EML)において本発明に係る化合物265で本発明に係る化合物64を代替するだけである。
素子の実施例13
素子の実施例13の調製方法は、素子の実施例3と同様であり、相違点が発光層(EML)において本発明に係る化合物267で本発明に係る化合物64を代替するだけである。
素子の実施例14
素子の実施例14の調製方法は、素子の実施例3と同様であり、相違点が発光層(EML)において本発明に係る化合物282で本発明に係る化合物64を代替するだけである。
素子の実施例15
素子の実施例15の調製方法は、素子の実施例3と同様であり、相違点が発光層(EML)において本発明に係る化合物273で本発明に係る化合物64を代替するだけである。
素子の実施例16
素子の実施例16の調製方法は、素子の実施例3と同様であり、相違点が発光層(EML)において本発明に係る化合物294で本発明に係る化合物64を代替するだけである。
素子の実施例17
素子の実施例17の調製方法は、素子の実施例3と同様であり、相違点が発光層(EML)において本発明に係る化合物287で本発明に係る化合物64を代替するだけである。
素子の実施例18
素子の実施例18の調製方法は、素子の実施例3と同様であり、相違点が発光層(EML)において本発明に係る化合物291で本発明に係る化合物64を代替するだけである。
素子の実施例19
素子の実施例19の調製方法は、素子の実施例3と同様であり、相違点が発光層(EML)において本発明に係る化合物292で本発明に係る化合物64を代替するだけである。
素子の実施例20
素子の実施例20の調製方法は、素子の実施例3と同様であり、相違点が発光層(EML)において本発明に係る化合物293で本発明に係る化合物64を代替するだけである。
素子の実施例21
素子の実施例21の調製方法は、素子の実施例3と同様であり、相違点が発光層(EML)において本発明に係る化合物295で本発明に係る化合物64を代替するだけである。
素子の比較例1
素子の比較例1の調製方法は、発光層(EML)において化合物RDで本発明に係る化合物81を代替する以外、素子の実施例1と同様である。
素子の比較例2
素子の比較例2の調製方法は、発光層(EML)において化合物RDで本発明に係る化合物64を代替する以外、素子の実施例3と同様である。
素子の詳細の層構造および厚みを、下記表に示す。用いられる材料が1種超えの層は、前記重量比で異なる化合物をドーピングすることにより得られる。
Figure 2023090828000091
Figure 2023090828000092
素子に用いられる材料の構造は、以下のように表される。
Figure 2023090828000093
Figure 2023090828000094
Figure 2023090828000095
Figure 2023090828000096
Figure 2023090828000097
異なる電流密度および電圧で、素子のIVLおよび耐用年数特性を測定した。表2は、15mA/cmの定電流で測定された素子の実施例1、素子の実施例2および素子の比較例1におけるCIEデータ、駆動電圧(V)、最大放射波長(λmax)、半値全幅(FWHM)、外部量子効率(EQE)、および80mA/cmの定電流での耐用年数(LT97)を示す。
Figure 2023090828000098
まとめ
表2に示したデータから分かるように、比較例1および実施例1、2における半値全幅がいずれも30nm程度であり、非常に驚きくべきレベルに達した。しかし、比較例1における最大放射波長が566nmであるが、実施例1、2において、発光ドーパント分子構造の設計により、放射波長の大幅なレッドシフトを実現し、放射波長が606nm~620nmとなり、赤色に対して異なるバンドを放射するニーズを満たすことができる。15mA/cmの定電流で、電圧および外部量子効率のデータについて、実施例1および実施例2は、いずれも比較例1よりも優れており、特に、実施例2における外部量子効率が比較例1よりも36%高かった。比較例1および実施例1、2における80mA/cmの定電流でのLT97である耐用年数のデータについて、比較例1における該条件下での耐用年数が2時間であり、実施例1におけるものが30時間であり、実施例2におけるものが105時間である。これから分かるように、本発明に係る化合物は、エレクトロルミネセント素子において素子の耐用年数を大幅に向上させることができる。以上のデータを分析した結果から分かるように、実施例は、非常に狭い半値全幅を維持する以外、放射波長を効果的に調節して赤色光の放射ニーズに達することができ、電圧を低下させ、EQEを向上させ、そして最も重要なのは、耐用年数を大幅に向上させることで、優れた性能を提供することができる。
表3は、15mA/cmの定電流で測定された素子の実施例3におけるCIEデータ、駆動電圧(V)、最大放射波長(λmax)、半値全幅(FWHM)および耐用年数(LT97)を示す。
Figure 2023090828000099
まとめ
表3に示したデータから分かるように、分子構造を調整することにより、実施例3における放射波長が633nmとなり、真紅の領域にあった。15mA/cmの定電流で、実施例3における半値全幅も非常に狭く、39nmであり、駆動電圧が相対的に低く、3.78Vである。
表4は、15mA/cmの定電流で測定された、素子の比較例2および素子の実施例4~21におけるCIEデータ、駆動電圧(V)、最大放射波長(λmax)、半値全幅(FWHM)、外部量子効率(EQE)、および80mA/cmの定電流での耐用年数(LT97)を示す。
Figure 2023090828000100
まとめ
同様に、表4における素子のデータから分かるように、実施例4~13において、本発明に係る化合物は、発光層ドーパントとして用いられる場合、いずれも、素子の最大放射波長の大幅なレッドシフトを成功して実現し、放射波長が614nm~623nmとなるので、赤色に対して異なるバンドを放射するニーズを満たすことができるが、比較化合物RDを用いた比較例2における最大放射波長が566nmのみであり、赤色光素子の発光顔色に対するニーズを完全に満たすことができない。また、15mA/cmの定電流で、実施例4~13における半値全幅および電圧は、比較例2と比べて、基本的に一致するか、またはやや不十分であるけれども、実施例4~13が備えた36nm未満の半値全幅は依然として業界内で非常に高いレベルであると同時に、実施例4~13における電圧は業界内で低いレベルであることを発見すべきである。一方、実施例4~13における外部量子効率のデータは、比較例2における高いレベルと比べてさらに向上した。最も重要なのは、実施例4~13における80mA/cmの定電流でのLT97である耐用年数のデータが比較例2と比べて(該条件での耐用年数が3時間のみであり、ニーズを完全に満たすことができない)、極めて大幅に向上した(最低20倍接近し、最高50倍に接近した)。上記比較によれば、本発明に係る化合物が非常に優れた性能を有することが再度と証明されている。
同様に、表4における素子のデータから分かるように、実施例14~21において、本発明に係る化合物は、発光層ドーパントとして用いられる場合、いずれも素子の最大放射波長の大幅なレッドシフトを成功して実現し、放射波長が607nm~625nmとなるので、赤色に対して異なるバンドを放射するニーズを満たすことができるが、比較化合物RDを用いた比較例2における最大放射波長が566nmのみであり、赤色光素子の発光顔色に対するニーズを完全に満たすことができない。また、15mA/cmの定電流で、実施例14~21における半値全幅および電圧は比較例2と比べて、基本的に一致するか、またはやや不十分であるけれども、実施例14~21が備えた36nm未満の半値全幅は依然として業界内で非常に高いレベルであると同時に、実施例14~21における電圧は、業界内で低いレベルであることを発見すべきである。一方、実施例14~21における外部量子効率のデータは、比較例2の高いレベルに接近するように維持することができるか、或いは、比較例2の高いレベルと比べてさらに向上した。最も重要なのは、実施例14~21における80mA/cmの定電流でのLT97である耐用年数のデータが、比較例2と比べて(該条件での耐用年数が3時間のみであり、ニーズを完全に満たすことができない)、極めて大幅に向上した(最低9倍接近し、最高50倍に接近した)。上記比較によれば、本発明に係る化合物が非常に優れた性能を有することが再度と証明されている。
素子の実施例22
素子の実施例22の調製方法は、素子の実施例3と同様であり、相違点が発光層(EML)において本発明に係る化合物280で本発明に係る化合物64を代替し、化合物RH2で化合物RHを代替するだけである。
素子の実施例23
素子の実施例23の調製方法は、素子の実施例22と同様であり、相違点が発光層(EML)において本発明に係る化合物280とホスト化合物RH2の重量比を2:98に調整するだけである。
素子の詳細の層構造および厚みを、下記表に示す。用いられる材料が1種超えの層は、前記重量比で異なる化合物をドーピングすることにより得られる。
Figure 2023090828000101
素子に新たに用いられる材料の構造は、以下のように表される。
Figure 2023090828000102
異なる電流密度および電圧で、素子のIVLおよび耐用年数特性を測定した。表6は、15mA/cmの定電流で測定された素子の実施例22および23のCIEデータ、駆動電圧(V)、最大放射波長(λmax)、半値全幅(FWHM)、外部量子効率(EQE)、および80mA/cmの定電流での耐用年数(LT97)を示す。
Figure 2023090828000103
表6に示したデータから分かるように、本発明に係る化合物は、素子において発光ドーパントとして用いられる場合、素子の最大放射波長が625nmに達し、赤色光の放射ニーズを満たした。それと同時に、実施例22、23における半値全幅がいずれも30nmよりも小さく、非常に驚くべきレベルに達し、非常に飽和した発光を実現することができる。また、実施例22、23における電圧がいずれも3.5V未満であり、非常に低い電圧となり、外部量子効率が20%超であり、高い素子効率である。最も重要なのは、実施例22、23は、非常に長い素子の耐用年数を有する。上記データによれば、本発明に係る化合物が非常に優れた性能を有することが再度と証明されている。
要するに、本発明に係る化合物は、非常に狭い半値全幅を維持する以外、放射波長を効果的に調節して赤色光の放射ニーズに達することができ、電圧を低下するかまたは低い電圧レベルを維持し、EQEを向上させることができ、そして最も重要なのは、耐用年数を大幅に向上させることができることで、優れた性能を提供することができる。
OLED赤色光発光材料に対する研究から分かるように、式一で表される構造において、置換基Rが水素原子ではない場合、材料の発光スペクトルをよく調節し、材料の外部量子効率を向上させることができる。
Figure 2023090828000104
しかしながら、繰り返す研究から分かるように、式二で表される構造を有する配位子は、金属と複合して金属錯体を形成することが成功になれない。
Figure 2023090828000105
驚くべきことに、構造の設計により、式一における置換基Rを多環における一部として設計することができるとともに、対応する構造の配位子を有する。本発明に係る式1に示すように、成功して金属と複合反応させて金属錯体を形成することができる。一方、関連する化合物の素子の研究結果から分かるように、本発明に係るこのような構造の金属錯体は、エレクトロルミネセント素子において発光材料として用いられる場合、いずれも優れた素子性能を示しており、放射波長を効果的に調節して赤色光の放射ニーズに達することができ、非常に狭い半値全幅を得、電圧を低下させるかまたは低い電圧を維持し、EQEを向上させることができ、そして最も重要なのは、耐用年数を大幅に向上させることができる。それらの結果、本発明の独特性および重要性をより突出して示すことができる。
ここで記載される各種の実施例は、例示的なものに過ぎず、本発明の範囲を限定するためのものではないことを理解すべきである。そのため、当業者にとって、保護しようとする本発明は、本明細書に記載される具体的な実施例および好ましい実施例の変形を含むことが自明である。本発明の構想を逸脱しない前提で、本明細書に記載される材料および構造の多くは、他の材料および構造で代替することができる。本発明がなぜ機能するかについての様々な理論は、限定的ではないことを理解すべきである。

Claims (24)

  1. 式1で表される構造を有する配位子Lを含む、金属錯体。
    Figure 2023090828000106
    (環A、環Bは、それぞれ独立して5員不飽和炭素環、炭素原子数6~30の芳香族環または炭素原子数3~30のヘテロ芳香族環から選ばれ、
    は、出現毎に同一または異なって一置換、複数置換、または無置換を表し、Riiは、出現毎に同一または異なって一置換、複数置換、または無置換を表し、
    Yは、SiR、GeR、NR、PR、O、SまたはSeから選ばれ、
    2つのRが同時に存在した場合、2つのRが同一または異なってもよく、
    ~Xは、出現毎に同一または異なってCRまたはNから選ばれ、
    R、R、Rii、RおよびRは、出現毎に同一または異なって、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
    隣り合う置換基R、R、R、RおよびRiiは、結合して環を形成していてもよい。)
  2. 環Aおよび/または環Bは、それぞれ独立して5員不飽和炭素環、炭素原子数6~18の芳香族環または炭素原子数3~18のヘテロ芳香族環から選ばれ、
    好ましくは、環Aおよび/または環Bは、それぞれ独立して5員不飽和炭素環、炭素原子数6~10の芳香族環または炭素原子数3~10のヘテロ芳香族環から選ばれる、請求項1に記載の金属錯体。
  3. 前記Lは、式2~式19および式22~式23のうちのいずれか1種で表される構造から選ばれる、請求項1または2に記載の金属錯体。
    Figure 2023090828000107
    Figure 2023090828000108
    (式2~式19および式22~式23中、X~Xは、出現毎に同一または異なってCRまたはNから選ばれ、X~Xは、出現毎に同一または異なってCRまたはNから選ばれ、A~Aは、出現毎に同一または異なってCRiiまたはNから選ばれ、
    Zは、出現毎に同一または異なってCRiiiiii、SiRiiiiii、PRiii、O、SまたはNRiiiから選ばれ、2つのRiiiが同時に存在した場合、2つのRiiiが同一または異なり、
    Yは、SiR、NR、PR、O、SまたはSeから選ばれ、2つのRが同時に存在した場合、2つのRが同一または異なり、
    R、R、R、R、RiiおよびRiiiは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
    隣り合う置換基R、R、R、R、RiiおよびRiiiは、結合して環を形成していてもよく、
    好ましくは、Lは、式2、式9、式11または式12で表される構造から選ばれ、
    より好ましくは、Lは、式2で表される構造から選ばれる。)
  4. 式2~式19および式22~式23中、X~Xおよび/またはA~Aのうちの少なくとも1つは、Nから選ばれ、前記Xは、前記X~Xの式2~式19および式22~式23のうちのいずれか1つにおける番号が最も大きいものに対応し、前記Aは、前記A~Aの式2~式19および式22~式23のうちのいずれか1つにおける番号が最も大きいものに対応し、
    好ましくは、式2~式19および式22~式23中、X~Xのうちの少なくとも1つは、Nから選ばれ、前記Xは、前記X~Xの式2~式19および式22~式23のうちのいずれか1つにおける番号が最も大きいものに対応し、
    より好ましくは、Xは、Nである、請求項3に記載の金属錯体。
  5. 式2~式19および式22~式23中、X~Xは、それぞれ独立してCRから選ばれ、X~Xは、それぞれ独立してCRから選ばれ、A~Aは、それぞれ独立してCRiiから選ばれ、隣り合う置換基R、R、Riiは、結合して環を形成していてもよく、
    好ましくは、前記R、R、Riiは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、シアノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
    より好ましくは、前記R、R、Riiのうちの少なくとも2つまたは3つは、出現毎に同一または異なって重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、シアノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる、請求項3に記載の金属錯体。
  6. 式2~式11および式22~式23中、Xおよび/またはXは、CRから選ばれ、式12~式19中、Xは、CRから選ばれ、
    且つ、前記Rは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、シアノ基、またはこれらの組合せからなる群から選ばれ、
    好ましくは、前記Rは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、フッ素、メチル基、エチル基、イソプロピル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ネオペンチル基、シクロペンチル基、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシル基、ノルボル基、アダマンチル基、トリメチルシリル基、イソプロピルジメチルシリル基、フェニルジメチルシリル基、トリフルオロメチル基、シアノ基、フェニル基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる、請求項3~5のいずれか一項に記載の金属錯体。
  7. 式2~式19および式22~式23中、Rは、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、またはこれらの組合せからなる群から選ばれ、
    好ましくは、前記Rは、水素、重水素、フッ素、メチル基、エチル基、イソプロピル基、イソブチル基、tert-ブチル基、シクロペンチル基、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシル基、ネオペンチル基、重水素化メチル基、重水素化エチル基、重水素化イソプロピル基、重水素化イソブチル基、重水素化tert-ブチル基、重水素化シクロペンチル基、重水素化シクロペンチルメチル基、重水素化シクロヘキシル基、重水素化ネオペンチル基、トリメチルシリル基、またはこれらの組合せからなる群から選ばれる、請求項3~6のいずれか一項に記載の金属錯体。
  8. 式2~式19および式22~式23中、Yは、OまたはSから選ばれ、好ましくは、Yは、Oである、請求項3~7のいずれか一項に記載の金属錯体。
  9. 式2~式19および式22~式23中、XおよびXは、それぞれ独立してCRから選ばれ、
    好ましくは、前記Rは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、またはこれらの組合せからなる群から選ばれる、請求項3~8のいずれか一項に記載の金属錯体。
  10. 式2~式19および式22~式23中、Xは、CRから選ばれ、Xは、Nであり、
    好ましくは、前記Rは、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、またはこれらの組合せからなる群から選ばれる、請求項3~8のいずれか一項に記載の金属錯体。
  11. 前記配位子Lは、式20または式21で表される構造を有する、請求項1~10のいずれか一項に記載の金属錯体。
    Figure 2023090828000109
    (式20および式21中、Yは、OまたはSから選ばれ、
    x1、Rx2、Ri1、Ri2、Ri3、Rii1、Rii2、Rii3、Rii4は、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
    Rは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミン基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
    好ましくは、Rx1、Rx2、Ri1、Ri2、Ri3のうちの少なくとも1つまたは2つおよび/またはRii1、Rii2、Rii3、Rii4のうちの少なくとも1つまたは2つは、出現毎に同一または異なって重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、またはこれらの組合せからなる群から選ばれ、Rは、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、またはこれらの組合せから選ばれ、
    より好ましくは、Rx1、Rx2、Ri1、Ri2、Ri3のうちの少なくとも1つまたは2つおよび/またはRii1、Rii2、Rii3、Rii4のうちの少なくとも1つまたは2つは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、またはこれらの組合せからなる群から選ばれ、Rは、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、またはこれらの組合せから選ばれる。)
  12. i2は、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、またはこれらの組合せからなる群から選ばれ、Rは、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、またはこれらの組合せから選ばれ、Rii1、Rii2、Rii3、Rii4のうちの少なくとも1つまたは2つは、出現毎に同一または異なって重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、またはこれらの組合せから選ばれ、
    好ましくは、Ri2は、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、またはこれらの組合せからなる群から選ばれ、Rは、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、またはこれらの組合せから選ばれ、Rii1、Rii2、Rii3、Rii4のうちの少なくとも1つまたは2つは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、またはこれらの組合せから選ばれる、請求項11に記載の金属錯体。
  13. 式20および式21中、Rx1、Rx2、Ri1、Ri2、Ri3、Rii1、Rii2、Rii3、Rii4、Rのうちの少なくとも1つは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
    好ましくは、Rx1、Rx2、Ri1、Ri2、Ri3、Rii1、Rii2、Rii3、Rii4、Rのうちの少なくとも1つは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数3~10のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~10のシクロアルキル基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる、請求項11または12に記載の金属錯体。
  14. は、出現毎に同一または異なって以下の構造からなる群から選ばれる、請求項1~13のいずれか一項に記載の金属錯体。
    Figure 2023090828000110
    Figure 2023090828000111
    Figure 2023090828000112
    Figure 2023090828000113
    Figure 2023090828000114
    Figure 2023090828000115
    Figure 2023090828000116
    Figure 2023090828000117
    Figure 2023090828000118
    Figure 2023090828000119
    Figure 2023090828000120
    Figure 2023090828000121
    Figure 2023090828000122
    Figure 2023090828000123
    Figure 2023090828000124
    Figure 2023090828000125
    Figure 2023090828000126
    Figure 2023090828000127
    Figure 2023090828000128
    Figure 2023090828000129
    Figure 2023090828000130
    Figure 2023090828000131
    Figure 2023090828000132
    Figure 2023090828000133
    Figure 2023090828000134
    Figure 2023090828000135
    Figure 2023090828000136
    Figure 2023090828000137
    Figure 2023090828000138
    Figure 2023090828000139
    Figure 2023090828000140
    Figure 2023090828000141
    Figure 2023090828000142
    Figure 2023090828000143
    Figure 2023090828000144
    Figure 2023090828000145
    Figure 2023090828000146
    Figure 2023090828000147
    Figure 2023090828000148
    Figure 2023090828000149
    Figure 2023090828000150
    Figure 2023090828000151
    Figure 2023090828000152
    Figure 2023090828000153
    Figure 2023090828000154
    Figure 2023090828000155
    Figure 2023090828000156
    Figure 2023090828000157
    Figure 2023090828000158
    Figure 2023090828000159
    Figure 2023090828000160
    Figure 2023090828000161
    Figure 2023090828000162
    Figure 2023090828000163
    Figure 2023090828000164
    Figure 2023090828000165
    Figure 2023090828000166
    Figure 2023090828000167
    Figure 2023090828000168
    Figure 2023090828000169
    Figure 2023090828000170
    (上記構造において、TMSは、トリメチルシリル基であり、
    上記構造における水素は、重水素で一部または全部置換されていてもよい。)
  15. 前記金属錯体は、M(L(L(Lの構造を有し、
    金属Mは、相対原子質量が40超の金属から選ばれ、
    、LおよびLは、それぞれ前記錯体の第1配位子、第2配位子および第3配位子であり、
    mは、1、2または3であり、nは、0、1または2であり、qは、0、1または2であり、m+n+qは、金属Mの酸化状態に等しく、
    mが1より大きい場合、複数のLは、同一または異なり、nが2である場合、2つのLは、同一または異なり、qが2である場合、2つのLは、同一または異なり、
    、LおよびLは、結合して多座配位子を形成していてもよく、
    およびLは、出現毎に同一または異なって以下の構造からなる群から選ばれる、請求項1~14のいずれか一項に記載の金属錯体。
    Figure 2023090828000171
    (R、RおよびRは、出現毎に同一または異なって一置換、複数置換、または無置換を表し、
    は、出現毎に同一または異なってO、S、Se、NRN1およびCRC1C2からなる群から選ばれ、
    およびXは、出現毎に同一または異なってO、S、SeおよびNRN2からなる群から選ばれ、
    、R、R、RN1、RN2、RC1およびRC2は、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
    隣り合う置換基R、R、R、RN1、RN2、RC1およびRC2は、結合して環を形成していてもよい。)
  16. 金属Mは、Ir、Rh、Re、Os、Pt、AuまたはCuから選ばれ、
    好ましくは、金属Mは、Ir、PtまたはOsから選ばれ、
    より好ましくは、金属Mは、Irである、請求項15に記載の金属錯体。
  17. は、出現毎に同一または異なって以下の構造から選ばれる、請求項15または16に記載の金属錯体。
    Figure 2023090828000172
    (R~Rは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数7~30のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数6~30のアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~30のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数3~20のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数6~20のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数0~20のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
    好ましくは、R~Rのうちの少なくとも1つはまたは2つは、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、またはこれらの組合せから選ばれ、および/またはR~Rのうちの少なくとも1つは、置換または非置換の炭素原子数1~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数1~20のヘテロアルキル基、またはその組合せであり、
    より好ましくは、R~Rのうちの少なくとも2つは、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数2~20のヘテロアルキル基、またはこれらの組合せから選ばれ、および/またはR~Rのうちの少なくとも2つは、置換または非置換の炭素原子数2~20のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数3~20のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数2~20のヘテロアルキル基、またはこれらの組合せから選ばれる。)
  18. は、出現毎に同一または異なって以下の構造からなる群から選ばれる、請求項15~17のいずれか一項に記載の金属錯体。
    Figure 2023090828000173
    Figure 2023090828000174
    Figure 2023090828000175
    Figure 2023090828000176
    Figure 2023090828000177
    Figure 2023090828000178
    Figure 2023090828000179
    (Lは、出現毎に同一または異なって以下の構造からなる群から選ばれる。)
    Figure 2023090828000180
    Figure 2023090828000181
    Figure 2023090828000182
    Figure 2023090828000183
    Figure 2023090828000184
    Figure 2023090828000185
  19. 前記金属錯体は、Ir(L(L)またはIr(L(L)またはIr(L)(Lの構造を有し、
    前記金属錯体がIr(L(L)の構造を有する場合、Lは、出現毎に同一または異なってLa1~La1931からなる群から選ばれるいずれか1種または2種であり、Lは、Lb1~Lb322からなる群からから選ばれるいずれか1種であり、
    前記金属錯体がIr(L(L)の構造を有する場合、Lは、出現毎に同一または異なってLa1~La1931からなる群から選ばれるいずれか1種または2種であり、Lは、Lc1~Lc231からなる群からから選ばれるいずれか1種であり、
    前記金属錯体がIr(L)(Lの構造を有する場合、Lは、La1~La1931からなる群からから選ばれるいずれか1種であり、Lは、出現毎に同一または異なってLc1~Lc231からなる群から選ばれるいずれか1種または2種であり、
    好ましくは、前記金属錯体は、化合物1~化合物312からなる群から選ばれる、請求項18に記載の金属錯体。
    (前記化合物1~化合物200および化合物261~化合物312は、Ir(L(L)の構造を有し、2つのLが同一であり、LおよびLがそれぞれ対応して以下の表に挙げられる構造から選ばれ、
    Figure 2023090828000186
    Figure 2023090828000187
    Figure 2023090828000188
    Figure 2023090828000189
    Figure 2023090828000190
    化合物201~化合物260は、Ir(L(L)の構造を有し、2つのLが異なり、LおよびLがそれぞれ対応して以下の表に挙げられる構造から選ばれる。)
    Figure 2023090828000191
    Figure 2023090828000192
  20. 陽極と、
    陰極と、
    前記陽極と陰極との間に設けられた有機層とを含むエレクトロルミネセント素子であって、
    前記有機層は、請求項1~19のいずれか一項に記載の金属錯体を含む、エレクトロルミネセント素子。
  21. 前記有機層は、発光層であり、前記金属錯体は、発光材料である、請求項20に記載のエレクトロルミネセント素子。
  22. 前記エレクトロルミネセント素子は、赤色光または白色光を放射する、請求項20または21に記載のエレクトロルミネセント素子。
  23. 前記発光層は、少なくとも1種のホスト材料をさらに含み、
    好ましくは、前記少なくとも1種のホスト材料は、ベンゼン、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、カルバゾール、アザカルバゾール、インドロカルバゾリル、ジベンゾチオフェン、アザジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、アザジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、トリフェニレン、アザトリフェニレン、フルオレニル、シリコンフルオレン、ナフタレン、キノリン、イソキノリン、キナゾリン、キノキサリン、フェナントレン、アザフェナントレン、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる少なくとも1種の化学基を含む、請求項21に記載のエレクトロルミネセント素子。
  24. 請求項1~19のいずれか一項に記載の金属錯体を含む、化合物の組合せ。
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