本発明の一側面は、下記[化学式I]で表示される化合物に関し、構造的に少なくとも一つのジベンゾフラン又はジベンゾチオフェンを構造に含むことを特徴とし、これにより、当該化合物が有機発光素子の発光層にホスト化合物として採用され、素子の向上した低電圧駆動特性を得ることができる。
A1~A4、B1及びB2は、互いに同一であるか或いは異なり、それぞれ独立に、置換又は非置換されたジベンゾフラン(dibenzofuran)、置換又は非置換されたジベンゾチオフェン(dibenzothiophen)、又は置換又は非置換された炭素数6~30の芳香族炭化水素基である。
Rは、複数の場合に、互いに同一であるか或いは異なり、それぞれ独立に、水素、重水素、置換又は非置換された炭素数1~30のアルキル基、置換又は非置換された炭素数3~30のシクロアルキル基、置換又は非置換された炭素数1~30のアルコキシ基、置換又は非置換された炭素数6~30のアリールオキシ基、置換又は非置換された炭素数1~30のアルキルチオキシ基、置換又は非置換された炭素数5~30のアリールチオキシ基、置換又は非置換された炭素数1~30のアルキルシリル基、及び置換又は非置換された炭素数6~30のアリールシリル基から選ばれるいずれか一つである。
本発明の一実施例によれば、上記[化学式I]は、下記[化学式I-1]で表示される化合物であってよく、構造的に少なくとも一つのジベンゾフラン又はジベンゾチオフェンを含むことを特徴とする。
A1~A3、B1及びB2は、互いに同一であるか或いは異なり、それぞれ独立に、置換又は非置換されたジベンゾフラン(dibenzofuran)、置換又は非置換されたジベンゾチオフェン(dibenzothiophen)、又は置換又は非置換された炭素数6~30の芳香族炭化水素基である。
本発明の他の側面は、上記[化学式I]で表示されるアントラセン誘導体化合物を発光層に含む有機発光素子に関し、本発明の一実施例によれば、下記[化学式A-1]又は[化学式A-2]、[化学式B]、[化学式C]で表示されるドーパント化合物を発光層に共に含むことができる。
Q1~Q3は、互いに同一であるか或いは異なり、それぞれ独立に、置換又は非置換された炭素数6~50の芳香族炭化水素環であるか、又は置換又は非置換された炭素数2~50の芳香族ヘテロ環である。
Xは、B、P及びP=Oから選ばれるいずれか一つであり、Yは、N-R1、CR2R3、O、S、Se及びSiR4R5から選ばれるいずれか一つであり、複数のYは、互い同一であるか或いは異なる。
前記R1~R5は、互いに同一であるか或いは異なり、それぞれ独立に、水素、重水素、置換又は非置換された炭素数1~30のアルキル基、置換又は非置換された炭素数6~50のアリール基、置換又は非置換された炭素数3~30のシクロアルキル基、置換又は非置換された炭素数2~50のヘテロアリール基、置換又は非置換された炭素数1~30のアルコキシ基、置換又は非置換された炭素数6~30のアリールオキシ基、置換又は非置換された炭素数1~30のアルキルチオキシ基、置換又は非置換された炭素数5~30のアリールチオキシ基、置換又は非置換された炭素数1~30のアルキルアミン基、置換又は非置換された炭素数5~30のアリールアミン基、置換又は非置換された炭素数1~30のアルキルシリル基、置換又は非置換された炭素数5~30のアリールシリル基、ニトロ基、シアノ基及びハロゲン基から選ばれるいずれか一つである。
また、前記R1~R5はそれぞれ、前記Q1~Q3の環と結合して脂環族又は芳香族の単一環又は多環をさらに形成でき、前記R2とR3及びR4とR5はそれぞれ、互いに連結されて脂環族又は芳香族の単一環又は多環をさらに形成できる。
Zは、CR又はNであり、前記Rは、水素、重水素、置換又は非置換された炭素数1~30のアルキル基、置換又は非置換された炭素数6~50のアリール基、置換又は非置換された炭素数3~30のシクロアルキル基、置換又は非置換された炭素数2~50のヘテロアリール基、置換又は非置換された炭素数1~30のアルコキシ基、置換又は非置換された炭素数6~30のアリールオキシ基、置換又は非置換された炭素数1~30のアルキルチオキシ基、置換又は非置換された炭素数5~30のアリールチオキシ基、置換又は非置換された炭素数1~30のアルキルアミン基、置換又は非置換された炭素数5~30のアリールアミン基、置換又は非置換された炭素数1~30のアルキルシリル基、置換又は非置換された炭素数5~30のアリールシリル基、ニトロ基、シアノ基及びハロゲン基から選ばれるいずれか一つであり、複数のZ及びRは、互いに同一であるか或いは異なる。
前記複数のRは互いに結合するか或いは隣接した置換基と連結され、脂環族、芳香族の単一環又は多環を形成でき、前記形成された脂環族、芳香族の単一環又は多環の炭素原子は、N、S及びOから選ばれるいずれか一つ以上のヘテロ原子で置換されてよい。
Q1~Q3は、互いに同一であるか或いは異なり、それぞれ独立に、置換又は非置換された炭素数6~50の芳香族炭化水素環、又は置換又は非置換された炭素数2~50の芳香族ヘテロ環である。
前記R6~R8は、互いに同一であるか或いは異なり、それぞれ独立に、水素、重水素、置換又は非置換された炭素数1~30のアルキル基、置換又は非置換された炭素数6~50のアリール基、置換又は非置換された炭素数3~30のシクロアルキル基、置換又は非置換された炭素数2~50のヘテロアリール基、置換又は非置換された炭素数1~30のアルコキシ基、置換又は非置換された炭素数6~30のアリールオキシ基、置換又は非置換された炭素数1~30のアルキルチオキシ基、置換又は非置換された炭素数5~30のアリールチオキシ基、置換又は非置換された炭素数1~30のアルキルアミン基、置換又は非置換された炭素数5~30のアリールアミン基、置換又は非置換された炭素数1~30のアルキルシリル基、置換又は非置換された炭素数5~30のアリールシリル基、ニトロ基、シアノ基及びハロゲン基から選ばれるいずれか一つである。
また、前記R6~R8はそれぞれ、前記Q2環又はQ3環と結合して脂環族又は芳香族の単一環又は多環をさらに形成でき、前記R7及びR8はそれぞれ、互いに連結されて脂環族又は芳香族の単一環又は多環をさらに形成できる。
Cy1は、前記窒素(N)原子及び前記Q1環内の芳香族炭素原子とそれぞれ連結されて縮合環を形成し、この時に形成された前記Cy1環は、窒素(N)原子、窒素(N)原子と結合したQ1環内の芳香族炭素原子及び前記Cy1と結合するQ1環内の芳香族炭素原子を除けば、置換又は非置換された炭素数1~10のアルキレン基であり、好ましくは2~5の炭素数である。
Cy2は前記Cy1に付加されて飽和炭化水素環を形成し、この時に形成されたCy2環は、Cy1に含まれる炭素原子を除けば、置換又は非置換された炭素数1~10のアルキレン基である。
本発明に係る上記[化学式B]における前記Q1~Q3のうち少なくとも一つは、環内に、下記[構造式1]で表示されるアリールアミノ基が結合していることを特徴とする。
「*」は、Q1~Q3のうち少なくとも一つの環に結合するサイトを意味し、Ar11及びAr12は、互いに同一であるか或いは異なり、それぞれ独立に、置換又は非置換された炭素数6~50のアリール基、又は置換又は非置換された炭素数2~50のヘテロアリール基であり、好ましくは、置換又は非置換された炭素数6~18のアリール基である。
また、本発明の一実施例によれば、上記[化学式B]におけるQ2環にナフチルが置換された前記アミン基、すなわち、Q2環に[構造式1]を含みながらAr11及びAr12のいずれか一つ以上がナフチル基を含む。
Ar1及びRは、それぞれ独立に、水素、重水素、置換又は非置換された炭素数1~30の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基、置換又は非置換された炭素数1~30のハロゲン化された直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基、置換又は非置換された炭素数6~50のアリール基、置換又は非置換された炭素数3~30のシクロアルキル基、置換又は非置換された炭素数2~50のヘテロアリール基、置換又は非置換された炭素数1~30のアルコキシ基、置換又は非置換された炭素数6~30のアリールオキシ基、置換又は非置換された炭素数1~30のアルキルチオキシ基、置換又は非置換された炭素数5~30のアリールチオキシ基、置換又は非置換された炭素数1~30のアルキルアミン基、置換又は非置換された炭素数5~30のアリールアミン基、置換又は非置換された炭素数1~30のアルキルシリル基、置換又は非置換された炭素数6~30のアリールシリル基、ニトロ基、シアノ基及びハロゲン基から選ばれるいずれか一つである。
Ar2は、互いに同一であるか或いは異なり、それぞれ独立に、置換又は非置換された炭素数6~50のアリール基、又は置換又は非置換された炭素数2~50のヘテロアリール基である。
Lは単一結合であるか、置換又は非置換された炭素数6~30のアリーレン基又は置換又は非置換された炭素数1~30のヘテロアリーレン基から選ばれるいずれか一つである。
Q1~Q3は、互いに同一であるか或いは異なり、それぞれ独立に、置換又は非置換された炭素数6~50の芳香族炭化水素環、又は置換又は非置換された炭素数2~50の芳香族ヘテロ環であり、
前記R9~R11は、互いに同一であるか或いは異なり、それぞれ独立に、水素、重水素、置換又は非置換された炭素数1~30のアルキル基、置換又は非置換された炭素数6~50のアリール基、置換又は非置換された炭素数3~30のシクロアルキル基、置換又は非置換された炭素数2~50のヘテロアリール基、置換又は非置換された炭素数1~30のアルコキシ基、置換又は非置換された炭素数6~30のアリールオキシ基、置換又は非置換された炭素数1~30のアルキルチオキシ基、置換又は非置換された炭素数5~30のアリールチオキシ基、置換又は非置換された炭素数1~30のアルキルアミン基、置換又は非置換された炭素数5~30のアリールアミン基、置換又は非置換された炭素数1~30のアルキルシリル基、置換又は非置換された炭素数5~30のアリールシリル基、ニトロ基、シアノ基及びハロゲン基から選ばれるいずれか一つであり、
一方、本発明において「置換又は非置換された」という用語は、[化学式I]、[化学式A-1]又は[化学式A-2]、[化学式B]、[化学式C]における各置換基などが、それぞれ、重水素、シアノ基、ハロゲン基、ヒドロキシ基、ニトロ基、炭素数1~24の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基、炭素数3~24のシクロアルキル基、炭素数1~24のハロゲン化された直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基、炭素数1~24のアルケニル基、炭素数1~24のアルキニル基、炭素数1~24のヘテロアルキル基、炭素数1~24のヘテロシクロアルキル基、炭素数6~24のアリール基、炭素数6~24のアリールアルキル基、炭素数2~24のヘテロアリール基、炭素数2~24のヘテロアリールアルキル基、炭素数1~24のアルコキシ基、炭素数1~24のアルキルアミノ基、炭素数1~24のアリールアミノ基、炭素数1~24のヘテロアリールアミノ基、炭素数1~24のアルキルシリル基、炭素数1~24のアリールシリル基、炭素数1~24のアリールオキシ基からなる群から選ばれる1又は2以上の置換基で置換されるか、前記置換基のうち2つ以上の置換基が連結された置換基で置換されるか、又はいかなる置換基も有しないことを意味する。
また、前記「置換又は非置換された炭素数1~10のアルキル基」、「置換又は非置換された炭素数6~30のアリール基」などにおける前記アルキル基又はアリール基の炭素数範囲は、前記置換基が置換された部分を考慮せずに非置換されたものと見なした時のアルキル部分又はアリール部分を構成する全炭素数を意味する。例えば、パラ位置にブチル基が置換されたフェニル基は、炭素数4のブチル基で置換された炭素数6のアリール基に該当するものを意味する。
また、本発明において、隣接する基と互いに結合して環を形成するという意味は、隣接する基と互いに結合して置換又は非置換された脂環族、芳香族の環を形成できることを意味し、「隣接する置換基」は、当該置換基が置換された原子と直接連結された原子に置換された置換基、当該置換基と立体構造的に最も近くに位置した置換基、又は当該置換基が置換された原子に置換された他の置換基を意味できる。例えば、ベンゼン環においてオルト(ortho)位置に置換された2個の置換基及び脂肪族環において同一炭素に置換された2個の置換基は互いに「隣接する置換基」と解釈されてよい。
本発明において、アルキル基は直鎖又は分枝鎖であってよく、炭素数は、特に限定されないが、1~20が好ましい。具体的な例には、メチル基、エチル基、プロピル基、n-プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、sec-ブチル基、1-メチル-ブチル基、1-エチル-ブチル基、ペンチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、ヘキシル基、n-ヘキシル基、1-メチルペンチル基、2-メチルペンチル基、4-メチル-2-ペンチル基、3,3-ジメチルブチル基、2-エチルブチル基、へプチル基、n-へプチル基、1-メチルヘキシル基、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基、オクチル基、n-オクチル基、tert-オクチル基、1-メチルへプチル基、2-エチルヘキシル基、2-プロピルペンチル基、n-ノニル、2,2-ジメチルへプチル基、1-エチル-プロピル基、1,1-ジメチル-プロピル基、イソヘキシル基、2-メチルペンチル基、4-メチルヘキシル基、5-メチルヘキシル基などがあるが、それらに限定されない。
本発明において、アルケニル基は直鎖又は分枝鎖を含み、他の置換基によってさらに置換されてよく、具体的には、ビニル基、1-プロぺニル基、イソプロぺニル基、1-ブテニル基、2-ブテニル基、3-ブテニル基、1-ペンテニル基、2-ペンテニル基、3-ペンテニル基、3-メチル-1-ブテニル基、1,3-ブタジエニル基、アリル基、1-フェニルビニル-1-イル基、2-フェニルビニル-1-イル基、2,2-ジフェニルビニル-1-イル基、2-フェニル-2-(ナフチル-1-イル)ビニル-1-イル基、2,2-ビス(ジフェニル-1-イル)ビニル-1-イル基、スチルベニル基、スチレニル基などがあるが、それらに限定されない。
本発明において、アルキニル基も直鎖又は分枝鎖を含み、他の置換基によってさらに置換されてよく、エチニル(ethynyl)、2-プロピニル(2-propynyl)などを挙げることができるが、それに限定されない。
本発明において、シクロアルキル基は、単環又は多環を含み、他の置換基によってさらに置換されてよく、多環とは、シクロアルキル基が他の環基と直接連結されたり縮合したりした基を意味し、他の環基はシクロアルキル基であってもよいが、他の種類の環基、例えば、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基などであってもよい。具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、3-メチルシクロペンチル基、2,3-ジメチルシクロペンチル基、シクロヘキシル基、3-メチルシクロヘキシル基、4-メチルシクロヘキシル基、2,3-ジメチルシクロヘキシル基、3,4,5-トリメチルシクロヘキシル基、4-tert-ブチルシクロヘキシル基、シクロへプチル基、シクロオクチル基などがあるが、それに限定されない。
本発明において、ヘテロシクロアルキル基は、O、S、Se、N又はSiなどの異種原子を含むものであり、同様に、単環又は多環を含み、他の置換基によってさらに置換されてよく、多環とは、ヘテロシクロアルキル基が他の環基と直接連結されたり縮合したりした基を意味し、他の環基はヘテロシクロアルキル基であってもよいが、他の種類の環基、例えば、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基などであってもよい。
本発明において、アリール基は、単環式又は多環式であってよく、単環式アリール基の例には、フェニル基、ビフェニル基、tert-フェニル基、スチルベン基などがあり、多環式アリール基の例には、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、ピレニル基、フェリレニル基、テトラセニル基、クリセニル基、フルオレニル基、アセナフテニル基、トリフェニレン基、フルオランテン基などがあるが、本発明の範囲はそれらの例に限定されない。
本発明において、ヘテロアリール基は、異種原子を含むヘテロ環基であり、その例には、チオフェン基、フラン基、ピロール基、イミダゾール基、チアゾール基、オキサゾール基、オキサジアゾール基、トリアゾール基、ピリジル基、ビピリジル基、ピリミジル基、トリアジン基、トリアゾール基、アクリジル基、ピリダジン基、ピラジニル基、キノリニル基、キナゾリン基、キノキサニル基、フタラジニル基、ピリドピリミジニル基、ピリドピラジニル基、ピラジノピラジニル基、イソキノリン基、インドール基、カルバゾール基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾイミダゾール基、ベンゾチアゾール基、ベンゾカルバゾール基、ベンゾチオフェン基、ジベンゾチオフェン基、ベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基、フェナントロリン基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアジアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、フェノチアジニル基などがあるが、それらに限定されるものではない。
本発明において、アルコキシ基は、具体的には、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソブチルオキシ、sec-ブチルオキシ、ペンチルオキシ、iso-アミルオキシ、ヘキシルオキシなどであってよいが、それらに限定されるものではない。
本発明において、シリル基は、アルキルで置換されたシリル基又はアリールで置換されたシリル基を意味するものであり、シリル基の具体的な例には、トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリフェニルシリル、トリメトキシシリル、ジメトキシフェニルシリル、ジフェニルメチルシリル、ジフェニルビニルシリル、メチルシクロブチルシリル、ジメチルフリルシリルなどを挙げることができる。
本発明において、アミン基は、-NH2、アルキルアミン基、アリールアミン基などであってよく、アリールアミン基は、アリールで置換されたアミンを意味し、アルキルアミン基は、アルキルで置換されたアミンを意味し、アリールアミン基の例には、置換又は非置換されたモノアリールアミン基、置換又は非置換されたジアリールアミン基、又は置換又は非置換されたトリアリールアミン基があり、前記アリールアミン基中のアリール基は、単環式アリール基又は多環式アリール基であってよく、前記アリール基が2個以上で含むアリールアミン基は、単環式アリール基、多環式アリール基、又は単環式アリール及び多環式アリール基の両方を含むことができる。また、前記アリールアミン基中のアリール基は、前述したアリール基の例示から選択されてよい。
本発明において、アリールオキシ基、アリールチオキシ基中のアリール基は、前述したアリール基の例示の通りであり、具体的には、アリールオキシ基には、フェノキシ基、p-トリルオキシ基、m-トリルオキシ基、3,5-ジメチル-フェノキシ基、2,4,6-トリメチルフェノキシ基、p-tert-ブチルフェノキシ基、3-ビフェニルオキシ基、4-ビフェニルオキシ基、1-ナフチルオキシ基、2-ナフチルオキシ基、4-メチル-1-ナフチルオキシ基、5-メチル-2-ナフチルオキシ基、1-アントリルオキシ基、2-アントリルオキシ基、9-アントリルオキシ基、1-フェナントリルオキシ基、3-フェナントリルオキシ基、9-フェナントリルオキシ基などがあり、アリールチオキシ基には、フェニルチオキシ基、2-メチルフェニルチオキシ基、4-tert-ブチルフェニルチオキシ基などがあるが、これに限定されるものではない。
本発明に係る有機発光素子は、第1電極、第2電極、及び前記第1電極と第2電極との間に介在される1層以上の有機層からなる有機発光素子に関し、前記有機層に、好ましくは発光層に、上記[化学式I]で表示されるアントラセン誘導体化合物を含むことを特徴とする。
また、本発明に係る有機発光素子は、素子内の発光層に[化学式A-1]又は[化学式A-2]、[化学式B]、[化学式C]で表示されるドーパント化合物をさらに含むことを特徴とする。
本発明に係る有機発光素子の有機層は、単層構造を有してよいが、2層以上の有機層が積層された多層構造を有してもよい。例えば、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、発光層、電子阻止層、電子輸送層、電子注入層などを含む構造を有してよい。ただし、これに限定されず、より少ない数又はより多い数の有機層を含むこともでき、本発明に係る好ましい有機発光素子の有機物層構造などについては、後述する実施例においてより詳細に説明する。
また、本発明の一実施例に係る有機電気発光素子は、基板、第1電極(陽極)、有機物層、第2電極(陰極)及びキャッピング層を含み、前記キャッピング層は、第1電極の下部(Bottom emission)又は第2電極の上部(Top emission)に形成されてよい。
第2電極の上部(Top emission)に形成される方式は、発光層で形成された光がカソード側に放出されるが、カソード側に放出される光が、屈折率の相対的に高い本発明に係る化合物で形成されたキャッピング層(CPL)を通過しながら光の波長が増幅され、よって光効率が上昇する。また、第1電極の下部(Bottom emission)に形成される方式も、同一の原理から本発明に係る化合物をキャッピング層に採用し、有機電気素子の光効率が向上する。
本発明に係る有機発光素子は、アノード、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及びカソードを含み、必要によっては、アノードと正孔輸送層との間に正孔注入層をさらに含むことができ、また、電子輸送層とカソードとの間に電子注入層をさらに含むことができ、これに加えて、1層又は2層の中間層をさらに形成することも可能であり、正孔阻止層又は電子阻止層をさらに形成させることもでき、上述したように、キャッピング層などのように素子の特性によって様々な機能を有する有機層をさらに含むことができる。
まず、基板の上部にアノード電極用物質をコートしてアノードを形成する。ここで、基板としては、通常の有機発光素子で用いられる基板を使用するが、透明性、表面平滑性、取り扱いやすさ及び防水性に優れた有機基板又は透明プラスチック基板が好ましい。そして、アノード電極用物質としては、透明で且つ伝導性に優れた酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化スズ(SnO2)、酸化亜鉛(ZnO)などを使用する。
前記アノード電極の上部に正孔注入層物質を真空熱蒸着又はスピンコートして正孔注入層を形成し、その後、前記正孔注入層の上部に正孔輸送層物質を真空熱蒸着又はスピンコートして正孔輸送層を形成する。
前記正孔注入層材料は、当業界において通常用いられるものであれば、特に制限なく使用可能である。具体的な例示として、2-TNATA[4,4’,4’’-tris(2-naphthylphenyl-phenylamino)-triphenylamine]、NPD[N,N’-di(1-naphthyl)-N,N’-diphenylbenzidine)]、TPD[N,N’-diphenyl-N,N’-bis(3-methylphenyl)-1,1’-biphenyl-4,4’-diamine]、DNTPD[N,N’-diphenyl-N,N’-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl-4,4’-diamine]などを使用することができる。
また、前記正孔輸送層材料も、当業界に通常用いられるものであれば、特に制限されず、例えば、N,N’-ビス(3-メチルフェニル)-N,N’-ジフェニル-[1,1-ビフェニル]-4,4’-ジアミン(TPD)、又はN,N’-ジ(ナフタレン-1-イル)-N,N’-ジフェニルベンジジン(α-NPD)などを使用することができる。
その後、前記正孔輸送層の上部に正孔補助層及び発光層を続いて積層し、前記発光層の上部に選択的に正孔阻止層を真空蒸着方法又はスピンコーティング方法によって形成することができる。前記正孔阻止層は、正孔が有機発光層を通過してカソードに流入する場合には素子の寿命及び効率が減少することがあるため、HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)レベルが非常に低い物質を使用することによってそのような問題を防ぐ役割を担うことができる。このとき、使用される正孔阻止物質は特に制限されないが、電子輸送能力を有しながら発光化合物よりも高いイオン化ポテンシャルを有する必要があり、代表としてBAlq、BCP、TPBIなどが用いられてよい。
前記正孔阻止層に用いられる物質として、BAlq、BCP、Bphen、TPBI、NTAZ、BeBq2、OXD-7、Liqなどを使用できるが、それに限定されるものではない。
このような正孔阻止層上に電子輸送層を真空蒸着方法又はスピンコーティング方法を用いて蒸着した後に電子注入層を形成し、前記電子注入層の上部にカソード形成用金属を真空熱蒸着してカソード電極を形成することで、本発明の一実施例に係る有機発光素子が完成される。
ここで、カソード形成用金属には、リチウム(Li)、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、アルミニウム-リチウム(Al-Li)、カルシウム(Ca)、マグネシウム-インジウム(Mg-In)、マグネシウム-銀(Mg-Ag)などを使用することができ、前面発光素子を得るためには、ITO、IZOを用いた透過型カソードを使用することができる。
前記電子輸送層材料には、カソードから注入された電子を安定に輸送する機能を果たすものとして、公知の電子輸送物質を用いることができる。公知の電子輸送物質の例には、、キノリン誘導体、特に、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム(Alq3)、TAZ、Balq、ベリリウムビス(ベンゾキノリ-10-ノラト)(beryllium bis(benzoquinolin-10-olate:Bebq2)、ADN、オキサジアゾール誘導体(PBD、BMD、BNDなど)のような材料を使用することができる。
また、前記有機層のそれぞれは、単分子蒸着方式又は溶液工程によって形成されてよく、ここで、前記蒸着方式は、前記それぞれの層を形成するための材料として使用される物質を真空又は低圧状態で加熱などによって蒸発させて薄膜を形成する方法を意味し、前記溶液工程は、前記それぞれの層を形成するための材料として使用される物質を溶媒と混合し、それをインクジェット印刷、ロールツーロールコーティング、スクリーン印刷、スプレーコーティング、ディップコーティング、スピンコーティングなどのような方法を用いて薄膜を形成する方法を意味する。
また、本発明に係る有機発光素子は、平板ディスプレイ装置、フレキシブルディスプレイ装置、単色又は白色の平板照明用装置、及び単色又は白色のフレキシブル照明用装置から選択される装置に用いられてよい。
以下、好ましい実施例を挙げて発明をより詳細に説明する。ただし、これらの実施例は、本発明をより具体的に説明するためのものであり、本発明の範囲がこれらによって制限されないということは、当業界における通常の知識を有する者に明らかであろう。
<化学式Iの合成>
合成例1:化学式1の合成
合成例1-(1):1-aの合成
[1-a]
窒素雰囲気下に、テトラヒドロフラン150mLが入っている丸底フラスコにブロモベンゼン15.6g(0.1mol)を入れ、-78℃に冷却させた後に、1.6M N-ブチルリチウム58.3mL(93mmol)を徐々に滴加した。-78℃で2時間撹拌した後、2-ブロモ-6-クロロ-アントラキノン10g(31mmol)をテトラヒドロフラン100mLに希釈して徐々に滴加した。滴加が終わると、室温に昇温後に3時間撹拌した。反応完了後に2N HCl水溶液で酸処理し、水と酢酸エチルを用いて抽出後に濃縮し、[1-a]を得た。(収率105%)
合成例1-(2):1-bの合成
[1-b]
窒素雰囲気下に[1-a]18.3gを酢酸に溶かした後、ヨウ化カリウム5.49g(93mmol)、次亜リン酸ナトリウム19.78g(0.18mol)を入れて2時間還流させた。反応終了後に濾過して水とメタノールで十分に洗浄した後、塩化メチレンと水で抽出、濃縮した。濃縮後にカラムクロマトグラフィーで分離し、[1-b]を得た。(収率50%)
合成例1-(3):1-cの合成
[1-c]
丸底フラスコに[1-b]6.9g(116mmol)、4-ジベンゾフランボロン酸3.1g(15mmol)、炭酸カリウム2.6g(19mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム0.36g(0mmol)を入れ、トルエン50mL、水15mLを入れて5時間還流させた。反応終了後に常温に冷却させ、メタノール50mLを入れて撹拌後に減圧濾過した。固体をトルエンで再結晶し、[1-c]を得た。(収率65%)
合成例1-(4):化学式1の合成
[化学式1]
丸底フラスコに[1-c]5.8g(11mmol)、フェニルボロン酸1.6g(13mmol)、炭酸カリウム3.01g(22mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム0.5gを入れた後、トルエン50mL、1,4-ジオキサン50mL、水15mLを入れて12時間還流させた。反応終了後に常温に冷却させ、メタノール50mLを入れて撹拌後に減圧濾過した。固体をトルエン、アセトンで再結晶し、[化学式1]を得た。(収率30%)
MS(MALDI-TOF):m/z 572.21[M+]
合成例2:化学式3の合成
合成例2-(1):2-aの合成
[2-a]
合成例1-3で使用した4-ジベンゾフランボロン酸の代わりに1-ジベンゾフランボロン酸を使用した以外は同一の方法で合成し、[2-a]を得た。(収率60%)
合成例2-(2):化学式3の合成
[化学式3]
合成例1-4で使用したフェニルボロン酸の代わりに9-フェナントレンボロン酸を、[1-c]の代わりに[2-a]を使用した以外は同一の方法で合成し、[化学式3]を得た。(収率38%)
MS(MALDI-TOF):m/z 672.25[M+]
合成例3:化学式4の合成
[化学式4]
合成例1-4で使用したフェニルボロン酸の代わりにフェニル(d5)ボロン酸を使用した以外は同一の方法で合成し、[化学式4]を得た。(収率27%)
MS(MALDI-TOF):m/z 577.25[M+]
合成例4:化学式9の合成
合成例4-(1):4-aの合成
[4-a]
窒素雰囲気下に、2-ブロモ-1,3-ジメトキシベンゼン50g(230mmol)をテトラヒドロフラン400mLに溶かし、-78℃に冷却させた後、1.6M N-ブチルリチウム167mL(280mmol)を徐々に滴加した。同一温度で2時間撹拌した後、トリメチルボレート36mL(320mmol)を入れ、室温で5時間撹拌した。反応完了後に2N塩酸を徐々に滴加して酸性化させた。水と酢酸エチルを用いて抽出して濃縮した後、ヘプタン、トルエンで再結晶し、[4-a]を得た。(収率50%)
合成例4-(2):4-bの合成
[4-b]
合成例1-4で使用したフェニルボロン酸の代わりに[4-a]を、[1-c]の代わりに1-ブロモ-2フルオロ-3-ヨードベンゼンを使用した以外は同一の方法で合成し、[4-b]を得た。(収率63%)
合成例4-(3):4-cの合成
[4-c]
合成例1-4で使用したフェニルボロン酸の代わりにフェニル(d5)ボロン酸を、[1-c]の代わりに[4-b]を使用した以外は同一の方法で合成し、[4-c]を得た。(収率72%)
合成例4-(4):4-dの合成
[4-d]
丸底フラスコに[4-d]16.6g(53mmol)、臭化水素酸48mL(280mmol)、酢酸100mLを入れて12時間撹拌した。反応完了後に常温に冷却させた後、水を注いで撹拌した。反応物を水と酢酸エチルで抽出して有機層を分離した。有機層を減圧濃縮してへブタンで再結晶し、[4-d]を得た。(収率95%)
合成例4-(5):4-eの合成
[4-e]
丸底フラスコに[4-d]14.3g(50mmol)、炭酸カルシウム20.7g(150mmol)、N-メチル-2-ピロリドン112mLを入れて12時間撹拌した。反応完了後に常温に冷却させ、水と酢酸エチルで抽出して有機層を分離した。有機層を減圧濃縮した後にへブタンで再結晶し、[4-e]を得た。(収率80%)
合成例4-(6):4-fの合成
[4-f]
窒素雰囲気下に[4-e]10g(38mmol)、ピリジン3.9mL(49mmol)、塩化メチレン300mLを入れ、0℃に温度を下げた。その後、トリフルオロメタンスルホン酸無水物11.7g(41mmol)を徐々に滴加した後、1時間撹拌した。反応終了後に、5℃蒸留水を用いて抽出した後、塩化メチレンとヘキサンで再結晶し、[4-f]を得た。(収率70%)
合成例4-(7):4-gの合成
[4-g]
[4-f]10.5g(27mmol)、ビスピナコラートジボロン10.1g(40mmol)、パラジウム(II)塩化-1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン0.7g(1mmol)、酢酸カリウム7.8g(80mmol)、トルエン100mLを入れて10時間還流撹拌した。反応終了後に、減圧濾過し、濾液を濃縮し、カラムクロマトグラフィーを行うことで、[4-g]を得た。(収率64%)
合成例4-(8):4-hの合成
[4-h]
合成例1-3で使用した4-ジベンゾフランボロン酸の代わりに[4-g]を使用した以外は同一の方法で合成し、[4-h]を得た。(収率61%)
MS(MALDI-TOF):m/z 611.21[M+]
合成例4-(9):化学式9の合成
[化学式9]
合成例1-4で使用した[1-c]の代わりに[4-h]を使用した以外は同一の方法で合成し、[化学式9]を得た。(収率33%)
MS(MALDI-TOF):m/z 653.28[M+]
合成例5:化学式10の合成
[化学式10]
合成例1-1で使用した2-ブロモ-6-クロロ-アントラキノンの代わりに2-ブロモ-7-クロロ-アントラキノンを使用し、合成例1-4で使用したフェニルボロン酸の代わりに2-ナフチルボロン酸を使用した以外は合成例1-1~1-4と同一の方法で合成し、[化学式10]を得た。(収率36%)
MS(MALDI-TOF):m/z 622.23[M+]
合成例6:化学式12の合成
[化学式12]
合成例1-1で使用した2-ブロモ-6-クロロ-アントラキノンの代わりに2-ブロモ-7-クロロ-アントラキノンを使用し、合成例1-3で使用した4-ジベンゾフランボロン酸の代わりに3-ジベンゾフランボロン酸を使用し、合成例1-4で使用したフェニルボロン酸の代わりに2-フェナントレンボロン酸を使用した以外は合成例1-1~1-4と同一の方法で合成し、[化学式12]を得た。(収率34%)
MS(MALDI-TOF):m/z 672.25[M+]
合成例7:化学式24の合成
[化学式24]
合成例1-1で使用した2-ブロモ-6-クロロ-アントラキノンの代わりに2-ブロモ-アントラキノンを使用し、合成例4-3で使用したフェニル(d5)ボロン酸の代わりにフェニルボロン酸を使用した以外は合成例1-1~1-4、4-1~4-7と同一の方法で合成し、[化学式24]を得た。(収率43%)
MS(MALDI-TOF):m/z 572.21[M+]
合成例8:化学式30の合成
[化学式30]
合成例1-1で使用した2-ブロモ-6-クロロ-アントラキノンの代わりに2-ブロモアントラキノンを使用し、ブロモベンゼンの代わりに1-ブロモナフタレンを使用して合成し、合成例4-3で使用したフェニル(d5)ボロン酸の代わりにフェニルボロン酸を使用した以外は合成例1-1~1-4、4-1~4-7と同一の方法で合成し、[化学式30]を得た。(収率41%)
MS(MALDI-TOF):m/z 672.25[M+]
合成例9:化学式31の合成
合成例9-(1):9-aの合成
[9-a]
合成例1-4で使用した[1-c]の代わりにブロモベンジルブロミドを使用し、フェニルボロン酸の代わりに4-ビフェニルボロン酸を使用した以外は同一の方法で合成し、[9-a]を得た。(収率81%)
合成例9-(2):9-bの合成
[9-b]
合成例4-1で使用した2-ブロモ-1,3-ジメトキシベンゼンの代わりに[9-a]を使用した以外は同一の方法で合成し、[9-b]を得た。(収率75%)
合成例9-(3):9-cの合成
[9-c]
合成例1-4で使用した[1-c]の代わりにベンゾイルクロリドを使用し、フェニルボロン酸の代わりに[9-b]を使用した以外は同一の方法で合成し、[9-c]を得た。(収率52%)
合成例9-(4):9-dの合成
[9-d]
丸底フラスコに[9-c]38g(0.109mol)、インジウム(III)トリフルオロメタンスルホネート6g(11mmol)、1,2-ジクロロエタン190mLを入れて12時間還流させた。反応液を塩化メチレンと水で抽出後に、有機層を濃縮してカラムクロマトグラフィーをし、[9-d]を得た。(収率82%)
合成例9-(5):9-eの合成
[9-e]
丸底フラスコに[9-d]30g(91mmol)、塩化メチレン300mL入れて0℃に冷却撹拌する。ブロミン15mLを塩化メチレン60mLに希釈させて徐々に添加した。反応終了後にチオ硫酸ナトリウム水溶液に反応液を再沈殿させ、塩化メチレンと水で抽出した。有機層を濃縮後にトルエンで再結晶し、[9-e]を得た。(収率86%)
合成例9-(6):化学式31の合成
[化学式31]
合成例1-4で使用した[1-c]の代わりに[9-e]を使用し、フェニルボロン酸の代わりに1-ジベンゾフランボロン酸を使用した以外は同一の方法で合成し、[化学式31]を得た。(収率55%)
MS(MALDI-TOF):m/z 496.18[M+]
合成例10:化学式34の合成
[化学式34]
合成例9-1で使用した4-ビフェニルボロン酸の代わりに1-フェニル-4-ジベンゾフランボロン酸を使用し、合成例9-6で1-ジベンゾフランボロン酸の代わりに4-ビフェニルボロン酸を使用した以外は合成例9-1~9-6と同一の方法で合成し、[化学式34]を得た。(収率53%)
MS(MALDI-TOF):m/z 572.21[M+]
合成例11:化学式40の合成
[化学式40]
合成例1-1で使用した2-ブロモ-6-クロロ-アントラキノンの代わりに2,7-ジブロモ-アントラキノンを使用し、ブロモベンゼンの代わりに1-ブロモジベンゾフランを使用した以外は合成例1-1~1-4と同一の方法で合成し、[化学式40]を得た。(収率48%)
MS(MALDI-TOF):m/z 662.22[M+]
合成例12:化学式41の合成
[化学式41]
合成例1-1で使用した2-ブロモ-6-クロロ-アントラキノンの代わりに2,7-ジブロモ-アントラキノンを使用し、ブロモベンゼンの代わりに2-ブロモジベンゾフランを使用し、合成例1-4でフェニルボロン酸の代わりに1-ナフチルボロン酸を使用した以外は合成例1-1~1-4と同一の方法で合成し、[化学式41]を得た。(収率42%)
MS(MALDI-TOF):m/z 762.26[M+]
合成例13:化学式45の合成
[化学式45]
合成例1-1で使用したブロモベンゼンの代わりに3-ブロモジベンゾフランを使用し、合成例1-3で4-ジベンゾフランボロン酸の代わりに1-ナフチルボロン酸を使用し、また、合成例1-4でフェニルボロン酸の代わりにフェニル(d5)ボロン酸を使用した以外は合成例1-1~1-4と同一の方法で合成し、[化学式45]を得た。(収率33%)
MS(MALDI-TOF):m/z 717.27[M+]
合成例14:化学式47の合成
[化学式47]
合成例9-1で使用した4-ビフェニルボロン酸の代わりに4-フェニル-1-ジベンゾフランボロン酸を使用した以外は合成例9-1~9-6と同一の方法で合成し、[化学式47]を得た。(収率41%)
MS(MALDI-TOF):m/z 586.19[M+]
合成例15:化学式50の合成
合成例15-(1):15-aの合成
[15-a]
合成例1-4で使用した[1-c]の代わりに4-ブロモ1-1,2-ジヨードベンゼンを使用した以外は同一の方法で合成し、[15-a]を得た。(収率73%)
合成例15-(2):15-bの合成
[15-b]
合成例4-1で使用した2-ブロモ-1,3-ジメトキシベンゼンの代わりに[15-a]を使用した以外は同一の方法で合成し、[15-b]を得た。(収率70%)
合成例15-(3):化学式50の合成
[化学式50]
合成例9-1で使用した4-ビフェニルボロン酸の代わりに[15-b]を使用した以外は合成例9-1~9-6と同一の方法で合成し、[化学式50]を得た。(収率47%)
MS(MALDI-TOF):m/z 572.21[M+]
合成例16:化学式58の合成
[化学式58]
合成例9-3で使用したベンゾイルクロリドの代わりにベンゾイル(d5)クロリドを使用した以外は合成例9-1~9-6と同一の方法で合成し、[化学式58]を得た。(収率42%)
MS(MALDI-TOF):m/z 501.21[M+]
合成例17:化学式64の合成
[化学式64]
合成例1-1で使用した2-ブロモ-6-クロロ-アントラキノンの代わりに2-ブロモ-アントラキノンを使用し、ブロモベンゼンの代わりに1-ジベンゾフランボロン酸を使用し、合成例1-4で使用したフェニルボロン酸の代わりにフェニル(d5)ボロン酸を使用した以外は合成例1-1~1-4と同一の方法で合成し、[化学式64]を得た。(収率38%)
MS(MALDI-TOF):m/z 591.22[M+]
合成例18:化学式70の合成
[化学式70]
合成例9-1で使用した4-ビフェニルボロン酸の代わりに4-トリフェニルボロン酸を使用し、合成例9-3で使用したベンゾイルクロリドの代わりにベンゾイル(d5)クロリドを使用した以外は合成例9-1~9-6と同一の方法で合成し、[化学式70]を得た。(収率41%)
MS(MALDI-TOF):m/z 577.25[M+]
合成例19:化学式73の合成
[化学式73]
合成例9-1で使用した4-ビフェニルボロン酸の代わりに3-ビフェニルボロン酸を使用し、合成例9-3で使用したベンゾイルクロリドの代わりにベンゾイル(d5)クロリドを使用し、また、合成例4-3でフェニル(d5)ボロン酸の代わりにフェニルボロン酸を使用した以外は合成例9-1~9-6、4-1~4-6と同一の方法で合成し、[化学式73]を得た。(収率38%)
MS(MALDI-TOF):m/z 577.25[M+]
合成例20:化学式79の合成
合成例20-(1):79-aの合成
[79-a]
合成例1-4で使用した[1-c]の代わりに1,4-ヨードブロモベンゼンを使用し、フェニルボロン酸の代わりに1-ジベンゾフランボロン酸を使用した以外は同一の方法で合成し、[79-a]を得た。(収率65%)
合成例20-(2):79-bの合成
[79-b]
合成例4-1で使用した2-ブロモ-1,3-ジメトキシベンゼンの代わりに[79-a]を使用した以外は同一の方法で合成し、[79-b]を得た。(収率59%)
合成例20-(3):化合物79の合成
[化学式79]
合成例1-4で使用した[1-c]の代わりに[9-e]を使用し、フェニルボロン酸の代わりに2-ジベンゾフランボロン酸を使用した以外は同一の方法で合成し、[化学式79]を得た。(収率49%)
MS(MALDI-TOF):m/z 572.21[M+]
合成例21:化合物81の合成
[化学式81]
合成例1-4で使用した[1-c]の代わりに[9-e]を使用し、合成法4-2で1-ブロモ-2-フルオロ-3-ヨードベンゼンの代わりに1-ブロモ-3-フルオロ-4-ヨードベンゼンを使用した以外は合成例9-1~9-6、4-1~4-6と同一の方法で合成し、[化学式81]を得た。(収率45%)
MS(MALDI-TOF):m/z 577.25[M+]
合成例22:化学式82の合成
[化学式82]
合成例1-4で使用した[1-c]の代わりに[9-e]を使用し、フェニルボロン酸の代わりに2-ジベンゾフランボロン酸を使用した以外は合成例9-1~9-6と同一の方法で合成し、[化学式82]を得た。(収率57%)
MS(MALDI-TOF):m/z 496.18[M+]
合成例23:化学式83の合成
[化学式83]
合成例9-1で使用した4-ビフェニルボロン酸の代わりに(4-(1-ナフチル)フェニル)ボロン酸を使用し、合成例9-6で1-ジベンゾフランボロン酸の代わりに[79-b]を使用した以外は合成例9-1~9-6と同一の方法で合成し、[化学式83]を得た。(収率57%)
MS(MALDI-TOF):m/z 622.23[M+]
合成例24:化学式84の合成
合成例24-(1):84-aの合成
[84-a]
合成例20-1で使用した1,4-ブロモヨードベンゼンの代わりに1,3-ブロモヨードベンゼンを使用した以外は合成例20-1~20-2の合成法と同一の方法で合成し、[84-a]を得た。(収率59%)
合成例24-(2):化学式84の合成
[化学式84]
合成例9-1で使用した4-ビフェニルボロン酸の代わりに(4-(1-ナフチル)フェニル)ボロン酸を使用し、合成例9-6で1-ジベンゾフランボロン酸の代わりに[84-a]を使用した以外は合成例9-1~9-6と同一の方法で合成し、[化学式84]を得た。(収率64%)
MS(MALDI-TOF):m/z 622.23[M+]
合成例25:化学式85の合成
合成例25-(1):85-aの合成
[85-a]
合成例20-1で使用した1-ジベンゾフランボロン酸の代わりに2-ジベンゾボロン酸を使用する以外は合成例20-1~20-2の合成法と同一の方法で合成し、[85-a]を得た。(収率65%)
合成例25-(2):化学式85の合成
[化学式85]
合成例9-1で使用した4-ビフェニルボロン酸の代わりに(4-(1-ナフチル)フェニル)ボロン酸を使用し、9-6で1-ジベンゾフランボロン酸の代わりに[85-a]を使用した以外は合成例9-1~9-6と同一の方法で合成し、[化学式85]を得た。(収率49%)
MS(MALDI-TOF):m/z 622.23[M+]
合成例26:化学式86の合成
合成例26-(1):86-aの合成
[86-a]
合成例25-1で使用した1-1,4-ブロモヨードベンゼンの代わりに1,3-ブロモヨードベンゼンを使用する以外は合成例25-1~25-2の合成法と同一の方法で合成し、[86-a]を得た。(収率71%)
合成例26-(2):化学式86の合成
[化学式86]
合成例9-1で使用した4-ビフェニルボロン酸の代わりに(4-(1-ナフチル)フェニル)ボロン酸を使用し、9-6で1-ジベンゾフランボロン酸の代わりに[86-a]を使用した以外は合成例9-1~9-6と同一の方法で合成し、[化学式86]を得た。(収率38%)
MS(MALDI-TOF):m/z 622.23[M+]
合成例27:化学式87の合成
[化学式87]
合成例1-4で使用した[1-c]の代わりに[9-e]を使用し、フェニルボロン酸の代わりに[86-a]を使用した以外は合成例9-1~9-6と同一の方法で合成し、[化学式87]を得た。(収率43%)
MS(MALDI-TOF):m/z 572.21[M+]
合成例28:化学式88の合成
[化学式88]
合成例9-1で使用した4-ビフェニルボロン酸の代わりに(4-(1-ナフチル)フェニル)ボロン酸使用した以外は合成例9-1~9-6と同一の方法で合成し、[化学式88]を得た。(収率62%)
MS(MALDI-TOF):m/z 546.20[M+]
合成例29:化学式89の合成
[化学式89]
合成例9-1で使用した4-ビフェニルボロン酸の代わりに(4-(1-ナフチル)フェニル)ボロン酸を使用し、合成例9-6で1-ジベンゾフランボロン酸の代わりに2-ジベンゾフランボロン酸を使用した以外は合成例9-1~9-6と同一の方法で合成し、[化学式89]を得た。(収率51%)
MS(MALDI-TOF):m/z 546.20[M+]
合成例30:化学式90の合成
[化学式90]
合成例9-1で使用した4-ビフェニルボロン酸の代わりに4-フェニル-1-ジベンゾフランボロン酸を使用し、合成例9-6で1-ジベンゾフランボロン酸の代わりに1-ピレンボロン酸を使用した以外は合成例9-1~9-6と同一の方法で合成し、[化学式90]を得た。(収率38%)
MS(MALDI-TOF):m/z 622.23[M+]
合成例31:化学式91の合成
[化学式91]
合成例9-1で使用した4-ビフェニルボロン酸の代わりに(4-(1-ナフチル)フェニル)ボロン酸を使用し、合成例9-6で1-ジベンゾフランボロン酸の代わりに[4-g]を使用した以外は合成例9-1~9-6と同一の方法で合成し、[化学式91]を得た。(収率51%)
MS(MALDI-TOF):m/z 627.26[M+]
合成例32:化学式92の合成
[化学式92]
合成例1-4で使用した[1-c]の代わりに[9-e]を使用し、フェニルボロン酸の代わりに[84-a]を使用した以外は合成例9-1~9-6と同一の方法で合成し、[化学式92]を得た。(収率44%)
MS(MALDI-TOF):m/z 572.21[M+]
合成例33:化学式93の合成
[化学式93]
合成例9-1で使用した4-ビフェニルボロン酸の代わりに3-ビフェニルボロン酸を使用し、合成法4-3でフェニル(d5)ボロン酸の代わりにフェニルボロン酸を使用した以外は合成例9-1~9-6と同一の方法で合成し、[化学式93]を得た。(収率43%)
MS(MALDI-TOF):m/z 496.18[M+]
合成例34:化学式94の合成
[化学式94]
合成例9-1で使用した4-ビフェニルボロン酸の代わりに3-ビフェニルボロン酸を使用し、合成例4-3でフェニル(d5)ボロン酸の代わりにフェニルボロン酸を使用した以外は合成例9-1~9-6と同一の方法で合成し、[化学式94]を得た。(収率40%)
MS(MALDI-TOF):m/z 496.18[M+]
合成例35:化学式95の合成
合成例35-(1):95-aの合成
[95-a]
合成例4-1で使用した2-ブロモ-1,3-ジメトキシベンゼンの代わりに2-ブロモ-1,4-ジメトキシベンゼンを使用し、合成例4-3でフェニル(d5)ボロン酸の代わりにフェニルボロン酸を使用する以外は合成例4-1~4-7と同一の方法で合成し、[95-a]を得た。(収率71%)
合成例35-(2):化学式95の合成
[化学式95]
合成例1-4で使用した[1-c]の代わりに[9-e]を使用し、フェニルボロン酸の代わりに[95-a]を使用した以外は合成例9-1~9-6と同一の方法で合成し、[化学式95]を得た。(収率52%)
MS(MALDI-TOF):m/z 572.21[M+]
合成例36:化学式96の合成
[化学式96]
合成例9-1で使用した4-ビフェニルボロン酸の代わりに(3-(1-ナフチル)フェニル)ボロン酸を使用し、合成例4-3でフェニル(d5)ボロン酸の代わりに2-ジベンゾフランボロン酸を使用した以外は合成例9-1~9-6と同一の方法で合成し、[化学式96]を得た。(収率39%)
MS(MALDI-TOF):m/z 546.20[M+]
合成例37:化学式97の合成
[化学式97]
合成例1-1で使用した2-ブロモ-6-クロロ-アントラキノンの代わりに2-ブロモ-アントラキノンを使用し、合成例1-4で使用したフェニルボロン酸の代わりに1-ジベンゾフランボロン酸を使用した以外は合成例1-1~1-4と同一の方法で合成し、[化学式97]を得た。(収率68%)
MS(MALDI-TOF):m/z 496.18[M+]
合成例38:化学式98の合成
[化学式98]
合成例9-1で使用した4-ビフェニルボロン酸の代わりに4-フェニル-2-ジベンゾフランボロン酸を使用した以外は合成例9-1~9-6と同一の方法で合成し、[化学式98]を得た。(収率51%)
MS(MALDI-TOF):m/z 586.19[M+]
合成例39:化学式99の合成
[化学式99]
合成例9-1で使用した4-ビフェニルボロン酸の代わりに4-フェニル-2-ジベンゾフランボロン酸を使用し、合成例9-6で使用した1-ジベンゾフランボロン酸の代わりに2-ジベンゾフランボロン酸を使用した以外は合成例9-1~9-6と同一の方法で合成し、[化学式99]を得た。(収率56%)
MS(MALDI-TOF):m/z 586.19[M+]
合成例40:化学式100の合成
[化学式100]
合成例1-1で使用した2-ブロモ-6-クロロ-アントラキノンの代わりに2-ブロモ-アントラキノンを使用し、合成例1-4で使用したフェニルボロン酸の代わりに2-ジベンゾフランボロン酸を使用した以外は合成例1-1~1-4と同一の方法で合成し、[化学式100]を得た。(収率63%)
MS(MALDI-TOF):m/z 496.18[M+]
合成例41:化学式101の合成
[化学式101]
合成例1-1で使用した2-ブロモ-6-クロロ-アントラキノンの代わりに2-ブロモ-アントラキノンを使用し、合成例1-4で使用したフェニルボロン酸の代わりに3-ジベンゾフランボロン酸を使用した以外は合成例1-1~1-4と同一の方法で合成し、[化学式101]を得た。(収率53%)
MS(MALDI-TOF):m/z 496.18[M+]
合成例42:化学式104の合成
[化学式104]
合成例9-1で使用した4-ビフェニルボロン酸の代わりに4-フェニル-1-ジベンゾフランボロン酸を使用し、合成例9-6で1-ジベンゾフランボロン酸の代わりに1-ナフチルボロン酸を使用した以外は合成例9-1~9-6と同一の方法で合成し、[化学式104]を得た。(収率60%)
MS(MALDI-TOF):m/z 546.20[M+]
合成例43:化学式105の合成
[化学式105]
合成例9-1で使用した4-ビフェニルボロン酸の代わりに4-フェニル-9-フェナントレンボロン酸を使用し、合成例9-6で使用した1-ジベンゾフランボロン酸の代わりに2-ジベンゾフランボロン酸を使用した以外は合成例9-1~9-6と同一の方法で合成し、[化学式105]を得た。(収率58%)
MS(MALDI-TOF):m/z 596.21[M+]
合成例44:化学式107の合成
[化学式107]
合成例1-1で使用した2-ブロモ-6-クロロ-アントラキノンの代わりに2-ブロモ-アントラキノンを使用し、合成例1-4で使用したフェニルボロン酸の代わりに4-ジベンゾフランボロン酸を使用した以外は合成例1-1~1-4と同一の方法で合成し、[化学式107]を得た。(収率52%)
MS(MALDI-TOF):m/z 496.18[M+]
合成例45:化学式108の合成
[化学式108]
合成例9-1で使用した4-ビフェニルボロン酸の代わりに4-フェニル-1-ジベンゾフランボロン酸を使用し、合成例9-6で1-ジベンゾフランボロン酸の代わりに3-フェニル-1-ナフチルボロン酸を使用した以外は合成例9-1~9-6と同一の方法で合成し、[化学式108]を得た。(収率48%)
MS(MALDI-TOF):m/z 622.23[M+]
合成例46:化学式110の合成
[化学式110]
合成例1-1で使用した2-ブロモ-6-クロロ-アントラキノンの代わりに2-ブロモ-アントラキノンを使用し、合成例1-4で使用したフェニルボロン酸の代わりに[4-g]を使用した以外は合成例1-1~1-4と同一の方法で合成し、[化学式110]を得た。(収率52%)
MS(MALDI-TOF):m/z 577.25[M+]
合成例47:化学式111の合成
[化学式111]
合成例1-1で使用した2-ブロモ-6-クロロ-アントラキノンの代わりに2-ブロモ-アントラキノンを使用し、合成法4-2で1-ブロモ-2-フルオロ-3-ヨードベンゼンの代わりに1-ブロモ-3-フルオロ-4-ヨードベンゼンを使用した以外は合成例1-1~1-4、4-1~4-6と同一の方法で合成し、[化学式111]を得た。(収率52%)
MS(MALDI-TOF):m/z 577.25[M+]
<化学式A-1の合成>
合成例A1.A1の合成
合成例A1-1.A1-aの合成
[A1-a]
1L反応器にベンゾフラン50g(423mmol)、ジクロロメタン500mLを入れて撹拌した。-10℃に冷却させた後、ブロミン67.7g(423mmol)をジクロロメタン100mLに希釈して滴加した後、0℃で2時間撹拌した。反応終了後にチオ硫酸ナトリウム水溶液を入れて撹拌後に、酢酸エチルとH2Oで抽出後にエタノールで再結晶し、[A1-a]100gを得た。(収率93%)
合成例A1-2.A1-bの合成
[A1-b]
1L反応器にポタシウムヒドロキシド48.6g(866mmol)とエタノール400mLを入れて溶かした。0℃で[A1-a]120g(433mmol)をエタノールに溶かして滴加した後に、2時間還流撹拌した。反応終了後に減圧濃縮し、酢酸エチルと水で抽出して有機層を濃縮し、カラムクロマトグラフィーで分離することで、[A1-b]42g得た。(収率50%)
合成例A1-3.A1-cの合成
[A1-c]
100mL反応器に1-ブロモ-3-クロルベンゼン4.5g(16mmol)、アニリン5.8g(16mmol)、酢酸パラジウム0.1g(1mmol)、ナトリウムtertーブトキシド3g(32mmol)、ビス(ジフェニルホスフィノ)-1,1’-ビナフチル0.2g(1mmol)、トルエン45mLを入れて24時間還流撹拌した。反応終了後に濾過して濃縮し、カラムクロマトグラフィーで分離することで、[A1-c]5.2gを得た。(収率82%)
合成例A1-4.A1-dの合成
[A1-d]
250mL反応器に[A1-c]20g(98mmol)、[A1-b]18.4g(98mmol)、酢酸パラジウム0.5g(2mmol)、ナトリウムtertーブトキシド18.9g(196mmol)、トリtert-ブチルホスフィン0.8g(4mmol)、トルエン200mLを入れて還流撹拌した。反応終了後に濾過して濃縮し、カラムクロマトグラフィーで分離することで、[A1-d]22gを得た。(収率75%)
合成例A1-5.A1-eの合成
[A1-e]
前記合成例A1-3において1-ブロモ-3-クロルベンゼンの代わりに[A1-d]を使用する以外は同一の方法で[A1-e]18.5gを得た。(収率74.1%)
合成例A1-6.A1-fの合成
[A1-f]
前記合成例A1-4において[A1-c]及び[A1-b]の代わりに[A1-e]と1-ブロモ-2-ヨードベンゼンを使用する以外は同一の方法で[A1-f]12gを得た。(収率84.1%)
合成例A1-7.化学式A1の合成
[化学式A1]
300mL反応器に[A1-f]12g(23mmol)、tert-ブチルベンゼン120mLを入れ、-78℃でn-ブチルリチウム42.5mL(68mmol)滴加後に60℃で3時間撹拌し、窒素を吹いてヘプタンを除去した。-78℃で三臭化ホウ素11.3g(45mmol)を滴加後に常温で1時間撹拌し、0℃でN,N-ジイソプロピルエチルアミン5.9g(45mmol)を滴加後に120℃で2時間撹拌した。反応終了後に常温で酢酸ナトリウム水溶液を入れて撹拌し、酢酸エチルで抽出し、有機層を濃縮後にカラムクロマトグラフィーで分離することで、[化学式A1]0.8gを得た。(収率13%)
MS(MALDI-TOF):m/z 460.17[M+]
合成例A2.化学式A2の合成
合成例A2-1.A2-aの合成
[A2-a]
1L反応器にベンゾチオフェン50g(373mmol)、クロロホルム500mLを入れて撹拌した。0℃でブロミン59.5g(373mmol)をクロロホルム100mLに希釈して滴加した後に常温で4時間撹拌した。反応終了後にチオ硫酸ナトリウム水溶液を入れて撹拌後に抽出し、有機層を減圧濃縮後にカラムクロマトグラフィーで分離することで、[A2-a]70gを得た。(収率91%)
合成例A2-2.A2-bの合成
[A2-b]
前記合成例A1-4において[A1-b]の代わりに[A2-a]を使用する以外は同一の方法で[A2-b]32gを得た。(収率75.4%)
合成例A2-3.A2-cの合成
[A2-c]
前記合成例A1-3において1-ブロモ-4-ヨードベンゼンの代わりに[A2-b]を使用する以外は同一の方法で[A2-c]24.5gを得た。(収率73.1%)
合成例A2-4.A2-dの合成
[A2-d]
前記合成例A1-4において[A1-c]及び[A1-b]の代わりに[A2-c]と1-ブロモ-2-ヨードベンゼンを使用する以外は同一の方法で[A2-d]21gを得た。(収率77.5%)
合成例A2-5.化学式A2の合成
[化学式A2]
前記合成例A1-7において[A1-f]の代わりに[A2-d]を使用する以外は同一の方法で[化学式A2]1.5gを得た。(収率10.1%)
MS(MALDI-TOF):m/z 467.15[M+]
合成例A3.化学式A13の合成
合成例A3-1.A3-aの合成
[A3-a]
1L反応器に1-ブロモ-3(tert-ブチル)-5-ヨードベンゼン50g(177mmol)、アニリン36.2g(389mmol)、酢酸パラジウム1.6g(7mmol)、ナトリウムtertーブトキシド51g(530mmol)、ビス(ジフェニルホスフィノ)-1,1’-ビナフチル4.4g(7mmol)、トルエン500mLを入れて24時間還流撹拌した。反応終了後に濾過、濃縮し、カラムクロマトグラフィーすることで、[A3-a]42.5gを得た。(収率50%)
合成例A3-2.A3-bの合成
[A3-b]
250mL反応器に[A3-a]11g(42mmol)、[A1-b]20g(101mmol)、酢酸パラジウム1g(2mmol)、ナトリウムtertーブトキシド12.2g(127mmol)、トリtert-ブチルホスフィン0.7g(3mmol)、トルエン150mLを入れて還流撹拌した。反応終了後に濾過、濃縮し、カラムクロマトグラフィーで分離することで、[A3-b]11gを得た。(収率65%)
合成例A3-3.化学式A13の合成
[化学式A13]
前記合成例A1-7において[A1-f]の代わりに[A3-b]を使用する以外は同一の方法で[化学式A13]0.5gを得た。(収率8%)
MS(MALDI-TOF):m/z 556.23[M+]
合成例A4.化学式A65の合成
合成例A4-1.A4-aの合成
[A4-a]
前記合成例A1-3において1-ブロモ-4-ヨードベンゼンの代わりに1-ブロモ-2,3-ジクロロベンゼンを使用する以外は同一の方法で[A4-a]35.6gを得た。(収率71.2%)
合成例A4-2.A4-bの合成
[A4-b]
2L反応器にジフェニルアミン60.0g(355mmol)、1-ブロモ-3-ヨードベンゼン100.3g(355mmol)、酢酸パラジウム0.8g(4mmol)、ザントフォス2g(4mmol)、ナトリウムtertーブトキシド68.2g(709mmol)、トルエン700mLを入れて2時間還流撹拌した。反応終了後に濾過、減圧濃縮し、カラムクロマトグラフィーで分離することで、[A4-b]97gを得た。(収率91.2%)
合成例A4-3.A4-cの合成
[A4-c]
前記合成例A1-4において[A1-c]及び[A1-b]の代わりに[A4-a]及び[A4-b]を使用する以外は同一の方法で[A4-c]31gを得た。(収率77.7%)
合成例A4-4.A4-dの合成
[A4-d]
1L反応器に3-ブロモアニリン30g(174mmol)、フェニルボロン酸25.5g(209mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム4g(3mmol)、炭酸カリウム48.2g(349mmol)、1,4-ジオキサン150mL、トルエン150mL、蒸留水90mLを入れて還流撹拌した。反応終了後に層分離して有機層を減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィーで分離することで、[A4-d]24gを得た。(収率80%)
合成例A4-5.A4-eの合成
[A4-e]
前記合成例A1-3において1-ブロモ-4-ヨードベンゼンとアニリンの代わりに[A4-d]及び[A1-b]を使用する以外は同一の方法で[A4-e]31.6gを得た。(収率68.2%)
合成例A4-6.A4-fの合成
[A4-f]
前記合成例A1-4で[A1-c]及び[A1-b]の代わりに[A4-c]及び[A4-e]を使用する以外は同一の方法で[A4-f]21gを得た。(収率67.7%)
合成例A4-7.化学式A65の合成
[化学式A65]
250mL反応器に[A4-f]21g(37mmol)、tert-ブチルベンゼンを入れる。-78℃でtert-ブチルリチウム42.4mL(74mmol)滴加後に60℃で3時間撹拌した。その後、窒素を吹いてペンタンを除去した。-78℃で三臭化ホウ素7.1mL(74mmol)を滴加後に常温で1時間撹拌し、0℃でN,N-ジイソプロピルエチルアミン6g(74mmol)を滴加し、120℃で2時間撹拌した。反応終了後に酢酸ナトリウム水溶液を入れて撹拌した。酢酸エチルで抽出し、有機層を濃縮し、カラムクロマトグラフィーすることで、[化学式A65]2.0gを得た。(収率17.4%)
MS(MALDI-TOF):m/z 703.28[M+]
合成例A5.化学式A73の合成
合成例A5-1.A5-aの合成
[A5-a]
1L反応器に4-tert-ブチルアニリン40g(236mmol)を塩化メチレン400mLに溶かした後、0℃で撹拌する。その後、N-ブロモスクシンイミド42g(236mmol)を入れ、常温で4時間撹拌させた。反応終了後にH2Oを滴加した後、塩化メチレンで抽出した。有機層を濃縮し、カラムクロマトグラフィーで分離することで、[A5-a]48g(収率80%)を得た。
合成例A5-2.A5-bの合成
[A5-b]
2L反応器に[A5-a]80g(351mmol)、水450mLを入れて撹拌し、硫酸104mLを入れた。0℃で亜窒酸ナトリウム31.5g(456mmol)を水240mLに溶かして滴加後に、0℃で2時間撹拌した。ヨウ化カリウム116.4g(701mmol)を水450mLに溶かして滴加後に、常温で6時間撹拌した。反応終了後に常温でチオ硫酸ナトリウム水溶液を入れて撹拌した。酢酸エチルで抽出し、有機層をカラムクロマトグラフィーすることで、[A5-b]58gを得た。(収率51%)
合成例A5-3.A5-cの合成
[A5-c]
前記合成例A3-1においてアニリンの代わりに4-tert-ブチルアニリンを使用する以外は同一の方法で[A5-c]95gを得た。(収率80.4%)
合成例A5-4.A5-dの合成
[A5-d]
前記合成例A1-4において[A1-c]の代わりに[A5-c]を使用する以外は同一の方法で[A5-d]31gを得た。(収率71.5%)
合成例A5-5.A5-eの合成
[A5-e]
前記合成例A1-4において[A1-c]及び[A1-b]の代わりに[A5-d]及び[A5-b]を使用する以外は同一の方法で[A5-e]24gを得た。(収率67.1%)
合成例A5-6.化学式A73の合成
[化学式A73]
前記合成例A1-7において[A1-f]の代わりに[A5-e]を使用する以外は同一の方法で[化学式A73]2.4gを得た。(収率15%)
MS(MALDI-TOF):m/z 628.36[M+]
合成例A6.化学式A109の合成
合成例A6-1.A6-aの合成
[A6-a]
1L反応器に1,5-ジクロロ-2,4-ジニトロベンゼン40.0g(123mmol)、フェニルボロン酸44.9g(368mmol)、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム2.8g(2.5mmol)、炭酸カリウム50.9g(368mmol)、1,4-ジオキサン120mL、トルエン200mLと水120mLを入れて還流撹拌した。反応終了後に抽出し、有機層をカラムクロマトグラフィーで分離することで、[A6-a]27.5gを得た。(収率70%)
合成例A6-2.A6-bの合成
[A6-b]
1L反応器に[A6-a]27.5g(86mmol)、トリフェニルホスフィン57.8g(348mmol)、ジクロロベンゼン300mLを入れて3日間還流撹拌した。反応終了後にジクロロベンゼンを除去し、カラムクロマトグラフィーで分離することで、[A6-b]10.8gを得た。(収率49.0%)
合成例A6-3.A6-cの合成
[A6-c]
250mL反応器に[A6-b]10.8g(42mmol)、[A2-a]11.0g(10.8mmol)、銅粉末10.7g(1mmol)、18-クラウン-6-エーテル4.5g(17mmol)、炭酸カリウム34.9g(253mmol)を入れ、ジクロロベンゼン110mLを加えた後、180℃で24時間還流撹拌した。反応終了後にジクロロベンゼンを除去し、カラムクロマトグラフィーで分離することで、[A6-c]9.5gを得た。(収率52%)
合成例A6-4.A6-dの合成
[A6-d]
前記合成例A6-3において[A1-c]及び[A2-a]の代わりに[A6-c]と1-ブロモ-2-ヨードベンゼンを使用する以外は同一の方法で[A6-d]14gを得た。(収率67.1%)
合成例A6-5.化学式A109の合成
[化学式A109]
前記合成例A1-7において[A1-f]の代わりに[A6-d]を使用する以外は同一の方法で[化学式A109]2.1gを得た。(収率14%)
MS(MALDI-TOF):m/z 472.12[M+]
合成例A7.化学式A126の合成
合成例A7-1.A7-aの合成
[A7-a]
500mL反応器に[A2-b]30.0g(150mmol)、フェノール31.2g(160mmol)、炭酸カリウム45.7g(300mmol)及びNMP250mLを入れ、160℃で12時間還流撹拌した。反応終結後に常温まで冷却させ、NMPを減圧下で蒸留除去した後、水と酢酸エチルで抽出する。溶媒を減圧濃縮した後にカラムクロマトグラフィーで分離しすることで、[A7-a]22gを得た。(収率68%)
合成例A7-2.化学式A126の合成
[化学式A126]
前記合成例A1-7で[A1-f]の代わりに[A7-a]を使用する以外は同一の方法で[化学式A126]1.2gを得た。(収率13.4%)
MS(MALDI-TOF):m/z 401.10[M+]
合成例A8.化学式A145の合成
合成例A8-1.A8-aの合成
[A8-a]
前記合成例A1-3において1-ブロモ-3-ヨードベンゼンとアニリンの代わりに2-ブロモ-5-tert-ブチル-1,3-ジメチルベンゼンと4-tert-ブチルアニリンを使用する以外は同一の方法で[A8-a]41.6gを得た。(収率88.2%)
合成例A8-2.A8-bの合成
[A8-b]
前記合成例A4-2においてジフェニルアミン代わりに[A8-a]を使用する以外は同一の方法で[A8-b]37.6gを得た。(収率78.4%)
合成例A8-3.A8-cの合成
[A8-c]
前記合成例A1-3において1-ブロモ-3-ヨードベンゼンとアニリンの代わりに[A8-b]と4-tert-ブチルアニリンを使用する以外は同一の方法で[A8-c]31.2gを得た。(収率74.2%)
合成例A8-4.A8-dの合成
[A8-d]
前記合成例A1-3において1-ブロモ-3-ヨードベンゼンとアニリンの代わりに1-ブロモ-2,3-ジクロロ-5-メチルベンゼンと4-tert-ブチルアニリンを使用する以外は同一の方法で[A8-d]30.3gを得た。(収率89.8%)
合成例A8-5.A8-eの合成
[A8-e]
前記合成例A1-4において[A1-c]及び[A1-b]の代わりに[A8-d]と3-ブロモ-5-tert-ブチルベンゾチオフェンを使用する以外は同一の方法で[A8-e]27.4gを得た。(収率77.1%)
合成例A8-6.A8-fの合成
[A8-f]
前記合成例A1-4において[A1-c]及び[A1-b]の代わりに[A8-e]及び[A8-c]を使用する以外は同一の方法で[A8-f]21gを得た。(収率74.1%)
合成例A8-7.化学式A145の合成
[化学式A145]
前記合成例A1-7において[A1-f]の代わりに[A8-f]を使用する以外は同一の方法で[化学式A145]3.4gを得た。(収率19.4%)
MS(MALDI-TOF):m/z 979.60[M]+
合成例A9.化学式A150の合成
合成例A9-1.A9-aの合成
[A9-a]
前記合成例A1-3において1-ブロモ-3-ヨードベンゼンとアニリンの代わりに1-ブロモベンゼン(D-置換)と4-tert-ブチルアニリンを使用する以外は同一の方法で[A9-a]32.7gを得た。(収率78.2%)
合成例A9-2.A9-bの合成
[A9-b]
前記合成例A1-4において[A1-c]及び[A1-b]の代わりに[A8-e]及び[A9-a]を使用する以外は同一の方法で[A9-b]34.2gを得た。(収率84.1%)
合成例A9-3.化学式A150の合成
[化学式A150]
前記合成例A1-7において[A1-f]の代わりに[A9-b]を使用する以外は同一の方法で[化学式A150]2.7gを得た。(収率11.4%)
MS(MALDI-TOF):m/z 663.39[M]+
合成例A10.化学式A153の合成
合成例A10-1.A10-aの合成
[A10-a]
前記合成例A1-3において1-ブロモ-3-ヨードベンゼンとアニリンの代わりに1-ブロモ-ジベンゾフランと4-tert-ブチルアニリンを使用する以外は同一の方法で[A10-a]25.6gを得た。(収率79.2%)
合成例A10-2.A10-bの合成
[A10-b]
前記合成例A1-4において[A1-c]及び[A1-b]の代わりに[A8-e]及び[A10-a]を使用する以外は同一の方法で[A10-b]18.6gを得た。(収率74.1%)
合成例A10-3.化学式A153の合成
[化学式A153]
前記合成例A1-7において[A1-f]の代わりに[A10-b]を使用する以外は同一の方法で[化学式A153]3.4gを得た。(収率15.4%)
MS(MALDI-TOF):m/z 748.37[M]+
合成例A11.化学式A185の合成
前記合成例A3において、合成例A3-1の1-ブロモ-3(tert-ブチル)-5-ヨードベンゼンの代わりに1-ブロモ-3-ヨードベンゼンを、アニリンの代わりに4-tert-ブチルアニリンを使用し、合成例3-2の3-ブロモベンゾフラン[A1-b]の代わりに3-ブロモ-5-メチルベンゾフランを使用して合成例A3-1~A3-3と同一の方法で[化学式A185]2.1gを得た。(収率12%)
MS(MALDI-TOF):m/z 640.33[M]+
<化学式Bの合成>
合成例B1:化学式B4の合成
合成例B1-1:B1-aの合成
[B1-a]
丸底フラスコにフェニルヒドラジン100g(0.924mol)、酢酸500mLを撹拌させた後、60℃に加熱した。2-メチルシクロヘキサノン103.6g(0.924mol)を徐々に滴加した後、8時間還流させた。反応完了の後、水と酢酸エチルを用いて抽出後に濃縮し、カラムクロマトグラフィーで分離することで、[B1-a]130gを得た。(収率76%)
合成例B1-2.B1-bの合成
[B1-b]
窒素雰囲気下に、トルエン750mLが入っている丸底フラスコに[B1-a]75g(405mmol)を入れて-10℃に冷却させた後、1.6Mメチルリチウム380mL(608mmol)を徐々に滴加し、-10℃で3時間程度撹拌させた。反応完了後に水と酢酸エチルを用いて抽出後濃縮し、カラムクロマトグラフィーで分離することで、[B1-b]50.5gを得た。(収率62%)
合成例B1-3.B1-cの合成
[B1-c]
窒素雰囲気下に、丸底フラスコに[B1-b]50g(251mmol)、1-ブロモ-2,3-ジクロロベンゼン56.7g(251mmol)、トリスジベンジリデンアセトンジパラジウム4.5g(5mmol)、トリtert-ブチルホスフィン2g(10mmol)、ソジウムtert-ブトキシド35.8g(373mmol)、トルエン500mLを投入し、24時間還流させた。反応終結後に有機層を減圧濃縮し、カラムクロマトグラフィーで分離することで、[B1-c]35.6gを得た。(収率41%)
合成例B1-4.B1-dの合成
[B1-d]
合成例B1-3で使用した[B1-b]の代わりにジフェニルアミンを使用し、1-ブロモ-2,3-ジクロロベンゼンの代わりに[B1-c]を使用した以外は同一の方法で合成し、[B1-d]を得た。(収率73%)
合成例B1-5.化学式B4の合成
[化学式B4]
窒素雰囲気下に、tert-ブチルベンゼン200mLが入っている丸底フラスコに[中間体B1-d]20g(42mmol)を入れ、-30℃に冷却させた後、1.7M tert-ブチルリチウムペンタン溶液49.1mmL(84mmol)を徐々に滴加した。滴加終了後に、60℃まで昇温し、3時間撹拌した後に、ペンタンを蒸留除去した。-50℃まで冷却させ、三臭化ホウ素20.8g(84mmol)を滴加し、室温まで昇温させた後に1時間撹拌した。また、0℃に冷却させ、N,N-ジイソプロピルエチルアミン10.7g(84mmol)を加えた後、120℃で3時間撹拌した。反応完了後に減圧蒸留してtert-ブチルベンゼンを除去し、水と酢酸エチルを用いて抽出後に濃縮し、カラムクロマトグラフィーで分離することで、[化学式B4]5.3gを得た。(収率28%)
MS(MALDI-TOF):m/z 452.24[M+]
合成例B2:化学式B106の合成
合成例B1-3で使用した1-ブロモ-2,3-ジクロロベンゼンの代わりに1-ブロモ-2,3-ジクロロ-5-tert-ブチルベンゼンを使用し、合成例B1-4で使用したジフェニルアミンの代わりにN1,N2,N3-トリフェニル-1,3-ベンゼンジアミンを使用した以外は同一の方法で合成し、[化学式B106]を得た。(収率21%)
MS(MALDI-TOF):m/z 675.38[M+]
合成例B3:化合物B91の合成
合成例B3-1:B3-aの合成
[B3-a]
丸底フラスコにフェニルヒドラジン100g(0.924mol)、酢酸500mLを撹拌させた後、60℃に加熱した。2-メチルシクロヘキサノン103.6g(0.924mol)を徐々に滴加した後、8時間還流させた。反応完了の後、水と酢酸エチルを用いて抽出後に濃縮し、カラムクロマトグラフィーで分離することで、[B3-a]130gを得た。(収率76%)
合成例B3-2.B3-bの合成
[B3-b]
窒素雰囲気下に、トルエン750mLが入っている丸底フラスコに[B3-a]75g(405mmol)を入れて-10℃に冷却させた後、1.6Mメチルリチウム380mL(608mmol)を徐々に滴加し、-10℃で3時間程度撹拌させた。反応完了の後、水と酢酸エチルを用いて抽出後に濃縮し、カラムクロマトグラフィーで分離することで、[B3-b]50.5gを得た。(収率62%)
合成例B3-3.B3-cの合成
[B3-c]
窒素雰囲気下に、丸底フラスコに[B3-b]40g(199mmol)、1-ブロモ-2,3-ジクロロ-5-メチルベンゼン47.7g(251mmol)、トリスジベンジリデンアセトンジパラジウム7.3g(7.9mmol)、トリtertブチルホスフィン3.2g(15.9mmol)、ソジウムtert-ブトキシド38.2g(397mmol)、トルエン400mLを投入して12時間還流させた。反応終結後に有機層を減圧濃縮し、カラムクロマトグラフィーで分離することで、[B3-c]23gを得た。(収率32%)
合成例B3-4.B3-dの合成
[B3-d]
窒素雰囲気下に、丸底フラスコに1-ブロモ-3-ヨードベンゼン30g(106mmol)、1-ナフタレンボロン酸16.4g(95mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム1.8g(1.6mmol)、炭酸カリウム17.6g(127mmol)、テトラヒドロフラン300mL、トルエン300mL、水120mLを投入後に24時間還流させた。反応完了すると温度を常温に昇温後に抽出する。有機層を減圧濃縮後にカラムクロマトグラフィーで分離し、[B3-d]19gを得た。(収率70.3%)
合成例B3-5.B3-eの合成
[B3-e]
丸底フラスコに[B3-d]19g(67mmol)、アニリン6.2g(67mmol)、トリスジベンジリデンアセトンジパラジウム1.2g(1mmol)、ソジウムtert-ブトキシド7.7g(81mmol)、ビス(ジフェニルホスフィノ)-1,1’-ビナフチル0.8g(1mmol)、トルエン200mLを入れて24時間還流撹拌する。反応終了後に抽出して有機層を減圧濃縮し、カラムクロマトグラフィーで分離することで、[B3-e]15.2gを得た。(収率77%)
合成例B3-6.B3-fの合成
[B3-f]
丸底フラスコに[B3-e]15.2g(51mmol)、1-ブロモ-3-ヨードベンゼン18.9g(67mmol)、トリスジベンジリデンアセトンジパラジウム0.9g(1mmol)、ソジウムtert-ブトキシド6.4g(67mmol)、ビス(ジフェニルホスフィノ)-1,1’-ビナフチル0.6g(1mmol)、トルエン150mLを入れて24時間還流撹拌する。反応終了後に抽出して有機層を減圧濃縮し、カラムクロマトグラフィーで分離することで、[B3-f]14.9gを得た。(収率64%)
合成例B3-7.B3-gの合成
[B3-g]
丸底フラスコに[B3-f]14.9g(33mmol)、アニリン3.1g(33mmol)、トリスジベンジリデンアセトンジパラジウム0.6g(0.7mmol)、ソジウムtert-ブトキシド3.8g(40mmol)、ビス(ジフェニルホスフィノ)-1,1’-ビナフチル0.4g(0.7mmol)、トルエン150mLを入れて20時間還流撹拌する。反応終了後に抽出して有機層を減圧濃縮し、カラムクロマトグラフィーで分離することで、[B3-g]11.4gを得た。(収率75%)
合成例B3-8.B3-hの合成
[B3-h]
丸底フラスコに[中間体B3-c]8.9g(25mmol)、[中間体B3-g]11.4g(25mmol)、トリスジベンジリデンアセトンジパラジウム0.5g(0.5mmol)、ソジウムtert-ブトキシド3.6g(37mmol)、トリtertブチルホスフィン0.1g(0.5mmol)、トルエン120mLを入れて6時間還流撹拌する。反応終了後に抽出して有機層を減圧濃縮し、カラムクロマトグラフィーで分離した。ジクロロメタンとメタノールで再結晶し、[中間体B3-h]12.7gを得た。(収率65%)
合成例B3-9.化学式B91の合成
[化学式B91]
窒素雰囲気の反応器に[B3-h]12.7g(16mmol)、tert-ブチルベンゼン89mLを入れる。-78℃で1.6M tert-ブチルリチウム20.2mL(32mmol)を滴加する。滴加後に60℃で2時間撹拌する。-78℃でボロン三臭化ホウ素8.1mL(32mmol)を滴加する。滴加後に常温で1時間撹拌し、0℃でN,N-ジイソプロピルエチルアミン4.2g(32mmol)を滴加する。滴加後に120℃で3時間撹拌する。反応終了後に常温で酢酸ナトリウム水溶液を入れて撹拌する。酢酸エチルで抽出し、有機層を濃縮し、カラムクロマトグラフィーすることで、[化学式B91]1.3gを得た。(収率10.6%)
合成例B4:化学式B92の合成
合成例B3-5で使用したアニリンの代わりに4-tert-ブチルアニリンを使用した以外は同一の方法で合成し、[化学式B92]を得た。(収率13%)
合成例B5:化学式B112の合成
合成例B3-3で使用した1-ブロモ-2,3-ジクロロ-5-メチルベンゼンの代わりに1-ブロモ-2,3-ジクロロ-5-tert-ブチルベンゼンを使用し、合成例B3-5で使用した[中間体B3-d]の代わりに1-ブロモナフタレンを使用した以外は同一の方法で合成し、[化学式B112]を得た。(収率14.5%)
実施例1~54:有機発光素子の製造
ITOガラスの発光面積が2mm×2mmサイズになるようにパターニングした後、洗浄した。前記ITOガラスを真空チャンバーに装着した後、ベース圧力を1×10-7torrにさせた後、前記ITO上にDNTPD(700Å)、α-NPD(300Å)の順に成膜した。発光層は、下記[表1]~[表4]に記載された本発明に係るホスト化合物と、本発明に係るドーパント化合物(3wt%)とを混合して成膜(250Å)した後、続いて、電子輸送層として[化学式E-1]及び[化学式E-2]を1:1の比で300Å、電子注入層として[化学式E-1]を5Å、Al(1000Å)の順に成膜して有機発光素子を製造した。前記有機発光素子の発光特性は、0.4mAで測定した。
[DNTPD] [α-NPD]
[化学式E-1] [化学式E-2]
比較例1~38
比較例のための有機発光素子は、前記実施例の素子構造で本発明に係る化合物の代わりに、下記[表1]~[表4]に記載されたホスト及びドーパント化合物を組み合わせて使用した以外は同一に作製し、前記有機発光素子の発光特性は0.4mAで測定した。BH1~BH9、BD1~BD3の構造は次の通りである。
[BH1] [BH2] [BH3]
[BH4] [BH5] [BH6]
[BD1] [BD2] [BD3]
前記実施例及び比較例によって製造された有機発光素子に対して、電圧、外部量子効率、寿命特性を測定し、その結果を下記[表1]~[表4]に示した。
前記[表1]~[表4]から確認できるように、本発明に係る[化学式I]で表示される特徴的構造のアントラセン誘導体をホスト化合物として発光層に含む素子は、本発明に係るアントラセン誘導体が有する特徴的構造と対比される従来アントラセン系ホスト化合物を採用した素子に比べて、外部量子効率に優れ、向上した低電圧駆動特性を有する。
また、本発明に係る[化学式I]で表示される特徴的構造のアントラセン誘導体をホスト化合物として、及び本発明に係る[化学式A-1]及び[化学式A-2]、[化学式B]、[化学式C]で表示される化合物をドーパントとして発光層に共に含む有機発光素子は、外部量子効率にさらに優れた、向上した低電圧駆動特性を有する。
また、本発明に係る[化学式I]で表示される特徴的構造のアントラセン誘導体をホスト化合物として、及び本発明に係る[化学式A-1]及び[化学式A-2]で表示される化合物をドーパントとして発光層に共に含む有機発光素子は、向上した低電圧駆動及び優れた外部量子効率と共に顕著に向上した長寿命特性を有する。