JP4274403B2 - 蛍光発光色素材料 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規なカルバゾール系化合物に関し、蛍光発光を示す色素材料として使用可能であり、該色素材料は高分子有機化合物と組み合わせられた高分子有機材料、エレクトロルミネッセンス材料として有用である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、次式（２）で表されるカルバゾールは、或いは次式（３）で表されるフルオレンは、蛍光性を示し、耐熱性のある化合物として知られている。該化合物は立体構造的な要因により水素結合が生じることから強い結晶性を有しており、該化合物を色素材料に使用して色素塗膜を作成した場合、結晶化を生ずるため、有機エレクトロルミネッセンス用発光層の形成等に重要となるアモルファスの膜を形成し難いという問題がある。
【０００３】
【化２】
Figure 0004274403
【０００４】
【化３】
Figure 0004274403
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は従来のカルバゾール系色素の有する蛍光発光特性、耐熱性を損なうことなく、立体規則性を低減した新しいカルバゾール系蛍光発光性の色素材料であって、有機溶剤溶解性である色素材料を提供し、有機ＥＬ素子の発光層に使用可能な蛍光発光性の色素材料を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記した問題点を解決するための本発明の新規なカルバゾール系化合物は、下記の一般式（１）で表され、有機溶剤溶解性のあるカルバゾール系化合物である。
【０００７】
【化４】
Figure 0004274403
【０００８】
（式中、Ｒは水素、アルキル基、アルキルエーテル基、スルホアミノ基、炭素環基、複素環基又は芳香族環基を示し、水素以外の置換基は少なくとも１個以上導入され、導入された各々の基が同一であっても異なっていてもよい。）
【０００９】
本発明のカルバゾール系化合物は、３つのカルバゾール基を、トリアジン基で連結した構造をとっている。本発明のカルバゾール系化合物は、カルバゾール部位により蛍光発光特性と耐熱性が付与され、連結部位によりカルバゾール自体の立体規則性を低減させ、さらにカルバゾールに側鎖部位を設けることにより、溶剤溶解性を付与している。
【００１０】
上記一般式（１）で表されるカルバゾール系化合物は黄色を呈し、有機溶剤溶解性があるため染料等の色素材料として使用できる。色素材料としては、上記一般式（１）で表わされるカルバゾール系化合物の内、１種類のみの特定の化合物、或いは２種以上の特定の化合物の混合物が使用できる。上記一般式（１）で表されるカルバゾール系化合物を混合物として使用する場合には、溶剤における溶解性がさらに向上する利点がある。
【００１１】
上記一般式（１）で表されるカルバゾール系化合物を高分子有機物質に含ませることにより、着色している高分子有機材料として利用することができる。例えば、可塑性材料、溶融物、紡糸液、各種コーティング液、スクリーン印刷用インキ、インクジェット印刷用インキ、または感熱転写等の非衝撃印刷用インキ等の各種インキ、トナー、または調合物等における顔料として利用できる。
【００１２】
上記一般式（１）で表されるカルバゾール系化合物は、黄色に蛍光発光するので、有機ＥＬ素子の発光層に有用である。
【００１３】
前記一般式（１）のＲにおいて、アルキル基には、Ｃ１〜Ｃ２０、特に、Ｃ６〜Ｃ２０の直鎖または分岐鎖状が好ましく、具体例としては、ヘキシル基、ヘプシル基、オクチル基等が挙げられ、アルキルエーテル基には、エチレングリコール基やプロピレングリコール基が好ましく、具体例としては、ジエチレングリコールモノメチルエーテル基、トリエチレングリコールモノメチルエーテル基、プロピレングリコールモノメチルエーテル基等が挙げられ、スルホアミノ基には、Ｃ１〜Ｃ２０、特に、Ｃ６〜Ｃ２０の直鎖または分岐状アルキル基を含むスルホアミノアルキル基が好ましく、具体例としてはスルホアミノエチル基、スルホアミノｔ−ブチル基、スルホアミノヘキシル基等が挙げられ、炭素環基には、環構成元素数Ｃ５〜Ｃ８の脂肪族炭素環状官能基、特にＣ６のシクロヘキシル基が好ましく、複素環基には、ヘテロ原子を含む５〜８員環の環状脂肪族官能基、特にピペラジン構造やジオキサン構造が好ましく、芳香族環基には、ベンゼン環、ナフタレン環等の炭素芳香族置換基や、ピリジン環、トリアジン環等の複素芳香族置換基、特に合成の容易なベンゼン環やナフタレン環が好ましい。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明を実施例により説明する。
【００１５】
式（４）で表される化合物の合成
脱水したテトラヒドロフランに、アルドリッチ社製カルバゾール０．０５ｇを加え、水素化ナトリウム存在下で３０分間室温撹拌した。その後、少量のテトラヒドロフランに溶解させたアルドリッチ社製シアヌル酸クロリド０．１４ｇを徐々に加え、全てを加え終わってから３時間室温撹拌し、次いで５時間８０℃で還流加熱した。
【００１６】
反応後、塩化アンモニウム水溶液で、水素化ナトリウムを不活性化した後、水にも有機溶剤にも溶解しない、析出物をろ別し、乾燥させ、白色固体０．３８ｇを得た。
【００１７】
さらにこの粉末を和光純薬工業社製のクロロスルホン酸存在下で、クロロホルム中で１２時間撹拌した後、氷冷しながら、少量のテトラヒドロフランに溶解させた東京化成社製ｎ−ヘキシルアミン１．００ｇを徐々に添加し、そのまま２４時間室温撹拌した。その結果、一部がクロロホルム中に溶解し、黄色を呈することを確認した。
【００１８】
クロロホルム中に溶解した成分を濃縮したところ、薄黄色固体０．２２ｇを得た。該固体の融点を測定したところ、明確な融点を持たず、１４０〜１４５℃で徐々に分解した。得られた粉末の溶液 1Ｈ−ＮＭＲ（重水素化ジメチルスルホキシド溶媒にて測定）を測定した結果を 1Ｈ−ＮＭＲスペクトルとして図１に示す。図１の 1Ｈ−ＮＭＲスペクトルによれば、前記粉末が次の式（４）で表されるカルバゾール系化合物であることを決定した。
【００１９】
【化５】
Figure 0004274403
【００２０】
得られたカルバゾール系化合物の蛍光発光スペクトルを測定した結果、良好な黄色蛍光発光を示し、図２に蛍光発光スペクトルを示す。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の新規なカルバゾール系化合物は、黄色を呈し、有機溶剤溶解性があるため染料等の色素材料として使用できる。本発明の新規なカルバゾール系化合物は、黄色蛍光発光するので、有機ＥＬ素子の発光層に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例で得られた化合物の 1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを示す図である。
【図２】 新規なカルバゾール系化合物の蛍光発光スペクトルを示す図である。

Claims (2)

  1. （１）脱水したテトラヒドロフランに、カルバゾールを加え、水素化ナトリウム存在下で撹拌し、その後、テトラヒドロフランに溶解させたシアヌル酸クロリドを徐々に加え、全てを加え終わってから室温撹拌し、次いで還流加熱し、反応後、塩化アンモニウム水溶液で、水素化ナトリウムを不活性化した後、水にも有機溶剤にも溶解しない、析出物をろ別し、乾燥させ、白色固体を得、さらに該粉末をクロロスルホン酸存在下で、クロロホルム中で撹拌した後、氷冷しながら、テトラヒドロフランに溶解させたｎ−ヘキシルアミンを徐々に添加し、そのまま室温撹拌し、クロロホルム溶解した成分を濃縮することにより得られた、明確な融点を持たず、１４０〜１４５℃で徐々に分解し、図１に表される 1Ｈ−ＮＭＲスペクトルを有し、且つ下記式（４）で表される化学構造を有する、薄黄色固体であって、
    （２）前記（１）の製造工程で特定される薄黄色固体を使用する色素材料。
    Figure 0004274403
  2. 請求項１記載の色素材料が高分子有機化合物と組み合わせられてなる着色している高分子有機材料。
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