JP2023503114A - イミダゾピリジンの芳香族アミン類化合物及びその使用 - Google Patents
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Abstract
Description
[式中、nは1又は2である。
X1、X2、X3、X4は、独立にCR0又はNを表し、R0は、独立に水素、重水素、ハロゲン元素、C1~C8のアルキル基、C1~C8のヘテロアルキル基、アラルキル基、アミノ基、シリル基、置換もしくは無置換のC6~C60のアリール基、置換もしくは無置換のC1~C60のヘテロアリール基、ニトリル基、イソニトリル基から選択され、かつ、隣接するR0は結合して縮合環を形成することができる。
R1は、単結合、C1~C30のアルキレン基、C1~C30のヘテロアルキレン基、C3~C30のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のC6~C30のアリーレン基、置換もしくは無置換のC2~C28のヘテロアリーレンである。
R2は、独立に水素、重水素、ハロゲン元素、C1~C30のアルキル基、C1~C30のヘテロアルキル基、C3~C30のシクロアルキル基、C1~C30のアルコキシ基、C6~C60のアリールオキシ基、アミノ基、シリル基、ニトリル基、イソニトリル基、ホスフィノ基、置換もしくは無置換のC6~C60のアリール基、置換もしくは無置換のC1~C60のヘテロアリール基から選ばれる。
Ar1は、置換もしくは無置換のC6~C60のアリール基、置換もしくは無置換のC6~C60のヘテロアリール基、置換もしくは無置換のC3~C60のシクロアルキル基、置換もしくは無置換のC6~C60の芳香族アミン基から選ばれる。
Bは、置換もしくは無置換のC6~C60のアリール基又はアリーレン基、置換もしくは無置換のC6~C60のヘテロアリール基又はヘテロアリーレン基、置換もしくは無置換のC3~C60のシクロアルキル基又はシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のC6~C60の芳香族アミン基又はアリールアミニレン基であり、
ヘテロアルキル基又はヘテロアリール基のうちの1個又は複数個の炭素原子は、O、S、N、Se、Si及びGeのうちから選ばれる少なくとも1個のヘテロ原子により置換され、前記置換は、重水素、ハロゲン元素、C1~C30のアルキル基、フェニル基、ナフチル基又はビフェニル基による置換である。)
[R1は、単結合、C1~C10のアルキレン基、C1~C10のヘテロアルキレン基、C3~C10のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のC6~C30のアリーレン基、置換もしくは無置換のC2~C28のヘテロアリーレンである。
R2は、独立に水素、重水素、ハロゲン元素、C1~C10のアルキル基、C1~C10のヘテロアルキル基、C1~C10のアルコキシ基、C3~C30のシクロアルキル基、C6~C30のアリールオキシ基、アミノ基、シリル基、ニトリル基、イソニトリル基、ホスフィノ基、置換もしくは無置換のC6~C30のアリール基、置換もしくは無置換のC1~C30のヘテロアリール基から選ばれる。
Ar1、Ar2は、置換もしくは無置換のC6~C30のアリール基、置換もしくは無置換のC6~C30のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の単環又は多環のC3~C30の脂肪族環又は芳香族環、置換もしくは無置換のC6~C30の芳香族アミン基である。
ヘテロアルキル基又はヘテロアリール基のうちの1個又は複数個の炭素原子は、O、S、N、Siから選ばれる少なくとも1個のヘテロ原子により置換され、前記置換は、重水素、ハロゲン元素、C1~C8のアルキル基、フェニル基、ナフチル基又はビフェニル基による置換である。]
[式中、R1は、単結合、C1~C8のアルキレン基、C1~C8のヘテロアルキレン基、C3~C8シクロアルキレン基、C1~C8のアルキル基、置換もしくは無置換のC6~C30のアリーレン基、C1~C8のアルキル基、置換もしくは無置換のC2~C28のヘテロアリーレンである。R2は、水素、重水素、ハロゲン元素、C1~C8のアルキル基、C1~C8のヘテロアルキル基、C3~C8のシクロアルキル基、C1~C8のアルキル基、置換もしくは無置換のC6~C30のアリール基、C1~C8のアルキル基、置換もしくは無置換のC1~C30のヘテロアリール基である。]
[式中、R1は、単結合、C1~C8のアルキレン基、C1~C8のヘテロアルキレン基、C3~C8シクロアルキレン基、C1~C8のアルキル基、置換もしくは無置換のC6~C30のアリーレン基、C1~C8のアルキル基、置換もしくは無置換のC2~C28のヘテロアリーレンである。R2は、水素、重水素、ハロゲン元素、C1~C8のアルキル基、C1~C8のヘテロアルキル基、C3~C8のシクロアルキル基、C1~C8のアルキル基、置換もしくは無置換のC6~C30のアリール基、C1~C8のアルキル基、置換もしくは無置換のC1~C30のヘテロアリール基である。Ar1は、置換もしくは無置換のC6~C30のアリール基、置換もしくは無置換のC6~C30のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の単環又は多環のC3~C30の脂肪族環又は芳香族環である。Aは、置換もしくは無置換のC6~C30のアリーレン基、置換もしくは無置換のC6~C30のヘテロアリーレンである。ヘテロアルキル基又はヘテロアリール基のうちの1個又は複数個の炭素原子は、O、S、N、Siから選ばれる少なくとも1個のヘテロ原子により置換され、前記置換は、重水素、ハロゲン元素、C1~C8のアルキル基、フェニル基、ナフチル基又はビフェニル基による置換である。]
下記実施例は、技術発明への理解に寄与するものに過ぎず、本発明を具体的に制限するものと見なされるべきではない。
(1)化合物A1の合成:
化合物03の合成:1つの2Lの三つ口フラスコに、化合物01(80g、256.4mmol、1.0eq)と、化合物02(71.64g、769.2mmol、3.0eq)と、t-BuONa(49.2g、512.8mmol、2.0eq)と、Pd2(dba)3(2.35g、2.56mmol、0.01eq)と、X-phos(2.44g、5.13mmol、0.02eq)とを順次に添加し、分子篩で乾燥したトルエン(800ml)をフラスコに入れて、真空、窒素ガスで3回置換し、油浴で約108℃に加熱し、温度を維持しながら2h撹拌還流し、サンプリングして01原料を反応し切る。反応液を80℃に降温し、メタノール(800ml)を滴下して1h撹拌し、室温まで降温した後、吸引濾過し、得られた固体をTHF(900ml)及びn-ヘキサン(600ml)に入れて2h加熱してパルプ化し、吸引濾過し、乾燥して71.5gの類白色固体を得、収率が82.8%であった。質量スペクトル:337.4(M+H)
1HNMR (400MHz,CDCl3) δ8.01(d,J=6.8 Hz,2H),7.72(d,J =8.0Hz,3H),7.64(d,J = 9.0Hz,2H),7.51(d,J = 8.3Hz,4H),7.40-7.13 (m,23H),7.10(d,J = 7.2 Hz,2H),6.74(d,J=6.8Hz,2H)。
化合物B111の合成:対応する材料を選択し、化合物B86の合成方式及び処理方法を参照し、対応する原料を変更すればよい。質量スペクトル:897.1(M+H)。1H NMR (400MHz,CDCl3) δ8.48(d,1H),7.96(m,6H),7.75(m,4H),7.60-7.34(m,16H),7.33-7.15(m,13H),7.08 (d,2H),7.00(d,1H),6.86(d,1H)。
化合物B137の合成:対応する材料を選択し、化合物B86の合成方式及び処理方法を参照し、対応する原料を変更すればよい。質量スペクトル:679.8(M+H)。1HNMR(400MHz,CDCl3)
8.48(d,1H),8.13-7.94(m,3H),7.84(d,2H),7.63-7.46(m,9H),7.45-7.29(m,5H),7.29-7.13(m,9H),7.04(d,J=40.0Hz,3H),6.86(d,1H)。
(1)化合物の性能の比較:本発明の化合物は、OLED素子において光取出層材料として利用可能であり、ガラス転移点が高く、屈折率が高く、可視光領域における屈折率の差が小さい。基本性能を下記の表1に示す。
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、さらに150℃で乾燥した後にN2 Plasmaで30分間処理した。洗浄後のガラス基板を真空蒸着装置の基板支持具に取り付け、まず、透明電極線を有する側の面に、透明電極を覆うように化合物HATCNを蒸着し、膜厚5nmの薄膜を形成してから、1層のHTM1を蒸着して膜厚60nmの薄膜を形成し、さらに、HTM1薄膜上に1層のHTM2を蒸着して膜厚10nmの薄膜を形成し、その後、HTM2膜層上に共蒸着の方式でホスト材料CBPとドーパント材料とを、膜厚が30nmとなるように蒸着し、ホスト材料とドーパント材料との割合が90%:10%である。発光層上にさらに下記の表に示す配合でBCP(5nm)を正孔阻止層材料として、Alq3(30nm)を電子輸送材料として順次に蒸着し、次いで、電子輸送材料層上にLiF(1nm)を電子注入材料として蒸着し、次いで、さらに共蒸着の方式でMg/Ag(18nm,1:9)を陰極材料として蒸着し、最後に、陰極材料上に下記の表に示す配合でCPL(50nm)を光取出層材料として蒸着した。
上記素子に対して素子性能測定を行い、各実施例及び比較例において、定電流電源(Keithley 2400)を用い、所定の電流密度で発光素子を流れ、分光放射輝度計(CS 2000)で発光スペクトルを測定した。同時に、素子の発光効率を測定した。結果を下記の表2に示す。
Claims (10)
- 式(I)で表される構造式を有するイミダゾピリジンの芳香族アミン類化合物。
(式中、nは1又は2であり、
X1、X2、X3及びX4は、独立にCR0又はNを表し、R0は、独立に水素、重水素、ハロゲン元素、C1~C8のアルキル基、C1~C8のヘテロアルキル基、アラルキル基、アミノ基、シリル基、置換もしくは無置換のC6~C60のアリール基、置換もしくは無置換のC1~C60のヘテロアリール基、ニトリル基及びイソニトリル基のうちから選択され、かつ、隣接するR0は結合して縮合環を形成することができき、
R1は、単結合、C1~C30のアルキレン基、C1~C30のヘテロアルキレン基、C3~C30のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のC6~C30のアリーレン基、又は置換もしくは無置換のC2~C28のヘテロアリーレン基であり、
R2は、独立に水素、重水素、ハロゲン元素、C1~C30のアルキル基、C1~C30のヘテロアルキル基、C3~C30のシクロアルキル基、C1~C30のアルコキシ基、C6~C60のアリールオキシ基、アミノ基、シリル基、ニトリル基、イソニトリル基、ホスフィノ基、置換もしくは無置換のC6~C60のアリール基、及び置換もしくは無置換のC1~C60のヘテロアリール基のうちから選ばれ、
Ar1は、置換もしくは無置換のC6~C60のアリール基、置換もしくは無置換のC6~C60のヘテロアリール基、C3~C60のシクロアルキル基、及び置換もしくは無置換のC6~C60の芳香族アミン基のうちから選ばれ、
Bは、置換もしくは無置換のC6~C60のアリール基又はアリーレン基、置換もしくは無置換のC6~C60のヘテロアリール基又はヘテロアリーレン基、C3~C60のシクロアルキル基、置換もしくは無置換のC6~C60の芳香族アミン基又はアリールアミニレン基であり、
ヘテロアルキル基又はヘテロアリール基のうちの1個又は複数個の炭素原子は、O、S、N、Se、Si及びGeのうちから選ばれる少なくとも1個のヘテロ原子により置換され、前記置換もしくは無置換のうちの置換は、重水素、ハロゲン元素、C1~C30のアルキル基、フェニル基、ナフチル基又はビフェニル基による置換である。) - 式(II)で表される構造式を有する請求項1に記載の化合物。
(R1は、単結合、C1~C10のアルキレン基、C1~C10のヘテロアルキレン基、C3~C10のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のC6~C30のアリーレン基、又は置換もしくは無置換のC2~C28のヘテロアリーレンであり、
R2は、独立に水素、重水素、ハロゲン元素、C1~C10のアルキル基、C1~C10のヘテロアルキル基、C1~C10のアルコキシ基、C3~C30のシクロアルキル基、C6~C30のアリールオキシ基、アミノ基、シリル基、ニトリル基、イソニトリル基、ホスフィノ基、置換もしくは無置換のC6~C30のアリール基、及び置換もしくは無置換のC1~C30のヘテロアリール基のうちから選ばれ、
Ar1、Ar2は、置換もしくは無置換のC6~C30のアリール基、置換もしくは無置換のC6~C30のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の単環又は多環のC3~C30の脂肪族環又は芳香族環、又は置換もしくは無置換のC6~C30の芳香族アミン基であり、
ヘテロアルキル基又はヘテロアリール基のうちの1個又は複数個の炭素原子は、O、S、N及びSiのうちから選ばれる少なくとも1個のヘテロ原子により置換され、前記置換もしくは無置換のうちの置換は、重水素、ハロゲン元素、C1~C8のアルキル基、フェニル基、ナフチル基又はビフェニル基による置換である。) - R1は、C1~C8のアルキル基、置換もしくは無置換のC6~C20のアリーレン基、C1~C8のアルキル基、又は置換もしくは無置換のC2~C18のヘテロアリーレンであり、R2は、C1~C8のアルキル基、C1~C8のアルキル基、置換もしくは無置換のC6~C20のアリール基、C1~C8のアルキル基、又は置換もしくは無置換のC1~C20のヘテロアリール基であり、Ar1及びAr2は、置換もしくは無置換のC6~C20のアリール基、置換もしくは無置換のC6~C20のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の単環又は多環のC3~C20の脂肪族環又は芳香族環、又は置換もしくは無置換のC6~C20の芳香族アミン基であり、ヘテロアルキル基又はヘテロアリール基のうちの1個又は複数個の炭素原子は、O、S及びNから選ばれる少なくとも1個のヘテロ原子により置換され、前記置換もしくは無置換のうちの置換は、重水素、C1~C8のアルキル基、フェニル基、ナフチル基又はビフェニル基による置換である請求項2に記載の化合物。
- R1は、C1~C4のアルキル基、置換もしくは無置換のC6~C10のアリーレン基、C1~C4のアルキル基、又は置換もしくは無置換のC2~C8のヘテロアリーレンであり、Ar1、R2は、C1~C4のアルキル基、置換もしくは無置換のC6~C10のアリール基、C1~C4のアルキル基、又は置換もしくは無置換のC1~C8のヘテロアリール基であり、Ar2は、置換もしくは無置換のC6~C20のアリール基、置換もしくは無置換のC6~C20のヘテロアリール基、置換もしくは無置換の単環又は多環のC3~C20の脂肪族環又は芳香族環、又は置換もしくは無置換のC6~C20の芳香族アミン基であり、ヘテロアルキル基又はヘテロアリール基のうちの1個又は複数個の炭素原子は、O、S及びNのうちから選ばれる少なくとも1個のヘテロ原子により置換され、前記置換もしくは無置換のうちの置換は、重水素、C1~C4のアルキル基、フェニル基、ナフチル基又はビフェニル基による置換である請求項3に記載の化合物。
- Ar1又はAr2の少なくとも1つは、下記構造式(III)を有する請求項2に記載の化合物。
(式中、R1は、単結合、C1~C8のアルキレン基、C1~C8のヘテロアルキレン基、C3~C8シクロアルキレン基、C1~C8のアルキル基、置換もしくは無置換のC6~C30のアリーレン基、C1~C8のアルキル基、又は置換もしくは無置換のC2~C28のヘテロアリーレンであり、R2は、水素、重水素、ハロゲン元素、C1~C8のアルキル基、C1~C8のヘテロアルキル基、C3~C8のシクロアルキル基、C1~C8のアルキル基、置換もしくは無置換のC6~C30のアリール基、C1~C8のアルキル基、又は置換もしくは無置換のC1~C30のヘテロアリール基である。) - 式(IV)で示される構造式を有する請求項1に記載の化合物。
(式中、R1は、単結合、C1~C8のアルキレン基、C1~C8のヘテロアルキレン基、C3~C8シクロアルキレン基、C1~C8のアルキル基、置換もしくは無置換のC6~C30のアリーレン基、C1~C8のアルキル基、又は置換もしくは無置換のC2~C28のヘテロアリーレンであり、R2は、水素、重水素、ハロゲン元素、C1~C8のアルキル基、C1~C8のヘテロアルキル基、C3~C8のシクロアルキル基、C1~C8のアルキル基、置換もしくは無置換のC6~C30のアリール基、C1~C8のアルキル基、又は置換もしくは無置換のC1~C30のヘテロアリール基であり、Ar1は、置換もしくは無置換のC6~C30のアリール基、置換もしくは無置換のC6~C30のヘテロアリール基、又は置換もしくは無置換の単環又は多環のC3~C30の脂肪族環又は芳香族環であり、Aは、置換もしくは無置換のC6~C30のアリーレン基、又は置換もしくは無置換のC6~C30のヘテロアリーレンであり、ヘテロアルキル基又はヘテロアリール基のうちの1個又は複数個の炭素原子は、O、S、N及びSiのうちから選ばれる少なくとも1個のヘテロ原子により置換され、前記置換もしくは無置換のうちの置換は、重水素、ハロゲン元素、C1~C8のアルキル基、フェニル基、ナフチル基又はビフェニル基による置換である。) - R1は、C1~C8のアルキル基、置換もしくは無置換のC6~C20のアリーレン基、C1~C8のアルキル基、又は置換もしくは無置換のC2~C18のヘテロアリーレンであり、R2は、C1~C8のアルキル基、C1~C8のアルキル基、置換もしくは無置換のC6~C20のアリール基、C1~C8のアルキル基、又は置換もしくは無置換のC1~C20のヘテロアリール基であり、Ar1は、置換もしくは無置換のC6~C20のアリール基、置換もしくは無置換のC6~C20のヘテロアリール基、又は置換もしくは無置換の単環又は多環のC3~C20の脂肪族環又は芳香族環であり、Aは、置換もしくは無置換のC6~C20のアリーレン基、又は置換もしくは無置換のC6~C20のヘテロアリーレンであり、ヘテロアルキル基又はヘテロアリール基のうちの1個又は複数個の炭素原子は、O、S及びNのうちから選ばれる少なくとも1個のヘテロ原子により置換され、前記置換もしくは無置換のうちの置換は、重水素、C1~C8のアルキル基、フェニル基、ナフチル基又はビフェニル基による置換である請求項6に記載の化合物。
- X1、X2、X3及びX4は、独立にCR0を表し、R0は、独立に水素、及びC1~C8のアルキル基のうちから選ばれる請求項1~7のいずれかに記載の化合物。
- 請求項1~9のいずれかに記載の化合物のOLED素子の光取出層材料としての使用。
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