JP4316841B2 - Method for synthesizing perylene derivative, perylene derivative, and organic EL device - Google Patents

Method for synthesizing perylene derivative, perylene derivative, and organic EL device Download PDF

Info

Publication number
JP4316841B2
JP4316841B2 JP2002195651A JP2002195651A JP4316841B2 JP 4316841 B2 JP4316841 B2 JP 4316841B2 JP 2002195651 A JP2002195651 A JP 2002195651A JP 2002195651 A JP2002195651 A JP 2002195651A JP 4316841 B2 JP4316841 B2 JP 4316841B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
substituted
branched
unsubstituted
linear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002195651A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003104916A (en
Inventor
徹司 藤田
健輔 荒
鉄司 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP2002195651A priority Critical patent/JP4316841B2/en
Publication of JP2003104916A publication Critical patent/JP2003104916A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4316841B2 publication Critical patent/JP4316841B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機EL(電界発光)素子に関し、詳しくは、有機化合物からなる薄膜に電界を印加して光を放出する素子に用いられる化合物に関する。
【0002】
【従来の技術】
有機EL素子は、蛍光性有機化合物を含む薄膜を、電子注入電極とホール注入電極とで挟んだ構成を有し、前記薄膜に電子およびホールを注入して再結合させることにより励起子(エキシトン)を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出(蛍光・燐光)を利用して発光する素子である。
【0003】
有機EL素子の特徴は、10V前後の電圧で数100から数10000cd/m2ときわめて高い輝度の面発光が可能であり、また蛍光物質の種類を選択することにより青色から赤色までの発光が可能なことである。
【0004】
有機EL素子の任意の発光色を得るための手法としてドーピング法があり、アントラセン結晶中に微量のテトラセンをドープすることで発光色を青色から緑色に変化させた報告(Jpn. J. Appl. Phys., 10,527(1971)) がある。また積層構造を有する有機薄膜EL素子においては、発光機能を有するホスト物質に、その発光に応答しホスト物質とは異なる発光を放出する蛍光色素をドーパントとして微量混入させて発光層を形成し、緑色から橙〜赤色へ発光色を変化させた報告(特開昭63−264692号公報)がなされている。
【0005】
黄〜赤色の長波長発光に関しては、発光材料あるいはドーパント材料として、赤色発振を行うレーザー色素(EPO281381号)、エキサイプレックス発光を示す化合物(特開平2−255788号公報)、クマリン化合物(特開平3−792号公報)、ジシアノメチレン系化合物(特開平3−162481号公報)、チオキサンテン化合物(特開平3−177486号公報)、共役系高分子と電子輸送性化合物の混合物(特開平6−73374号公報)、スクアリリウム化合物(特開平6−93257号公報)、オキサジアゾール系化合物(特開平6−136359号公報)、オキシネイト誘導体(特開平6−145146号公報)、ピレン系化合物(特開平6−240246号公報)がある。
【0006】
また、ベンゾフルオランテン誘導体が非常に高い蛍光量子収率を有することは、J,Am.Chem.Soc 1996、118,2374−2379に記載されており、特開平10−330295号公報および特開平11−233261号公報では種々のホスト材料にベンゾフルオランテンより誘導されるジベンゾ〔f,f’〕ジインデノ〔1,2,3−cd:1’,2’,3’−lm〕ペリレン誘導体をドーピングして発光層とした有機EL素子を開示している。
【0007】
ところで、このようなベンゾフルオランテン誘導体を包含するペリレン誘導体を合成する場合、下記式(A)、(B)、(C)に示すような出発物質、触媒を用いて合成する手法が一般的であった。
【0008】
【化19】
【0009】
しかしながら、このような従来の合成手法では、目的物の収量が高々20%以下であり、非常に効率が悪いという問題点を有していた。また、このような従来の合成手法では、対称性を有する目的物は比較的容易に合成できるものの、対称性を有しない目的物を得ようとすると、それ自体を直接合成することが困難であるため、種々の生成物のなかから目的とする生成物を分離しなければならず、製造効率が極めて悪く、化合物設計の自由度も制限されてしまうという問題を有していた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、十分な収率が得られ、製造効率の優れたペリレン誘導体の製造方法、およびこの製造方法により得られたペリレン誘導体とそれを用いた有機EL素子を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下の構成により達成される。
(1) ペリレン誘導体を得るにあたり、出発物質をハロゲン化し、このハロゲン化した部位をカップリングするか、ハロゲン化した出発物質と、ボロン化した出発物質を用い、これらハロゲン化、ボロン化した部位をスズキカップリングするか、これらを併用するペリレン誘導体の合成方法。
(2)下記式(1)で示される1,8−ジハロゲン化ナフタレン誘導体をカプリングし、
【0012】
【化20】
【0013】
[上記式(1)中、R1 〜R4 ,R11 およびR12 は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルオキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルチオ基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアラルキルオキシ基、置換または未置換のアラルキルチオ基、置換または未置換のアリール基、置換または未置換のアリールオキシ基、置換または未置換のアリールチオ基、置換または未置換のアミノ基、シアノ基、水酸基、−COOM1 基(基中、M1 は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す)、−COM2 基(基中、M2 は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアリール基、あるいはアミノ基を表す)、あるいは−OCOM3 (基中、M3 は置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す)を表し、さらに、R1 〜R4 ,R11 およびR12 から選ばれる2つ以上の隣接する基は互いに結合あるいは縮合して、置換している炭素原子と共に、置換または未置換の炭素環式脂肪族環、芳香族環、あるいは縮合芳香族環を形成していてもよい。これらの炭素環式脂肪族環、芳香族環、あるいは縮合芳香族環が置換基を有する場合の置換基はR1 〜R4 ,R11 およびR12 と同様である。]
下記式(2)に示されるペリレン誘導体を合成する上記(1)のペリレン誘導体の合成方法。
【0014】
【化21】
【0015】
[上記式(2)中、R1 ’〜R4 ’,R11 ’およびR12 ’は、式(1)におけるR1 〜R4 ,R11 およびR12 と同義である。R1 〜R4 ,R11 およびR12 とR1 ’〜R4 ’,R11 ’およびR12 ’は同一でも異なっていてもよい。]
(3) 下記式(3)で示される3,4−ジハロゲン化フルオランテン誘導体をカプリングし、
【0016】
【化22】
【0017】
[上記式(3)中、R1 〜R6 ,R21 およびR22 は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルオキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルチオ基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアラルキルオキシ基、置換または未置換のアラルキルチオ基、置換または未置換のアリール基、置換または未置換のアリールオキシ基、置換または未置換のアリールチオ基、置換または未置換のアミノ基、シアノ基、水酸基、−COOM1 基(基中、M1 は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す)、−COM2 基(基中、M2 は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアリール基、あるいはアミノ基を表す)、あるいは−OCOM3 (基中、M3 は置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す)を表し、さらに、R1 〜R6 ,R21 およびR22 から選ばれる2つ以上の隣接する基は互いに結合あるいは縮合して、置換している炭素原子と共に、置換または未置換の炭素環式脂肪族環、芳香族環、あるいは縮合芳香族環を形成していてもよい。]
下記式(4)に示されるペリレン誘導体を合成する上記(1)のペリレン誘導体の合成方法。
【0018】
【化23】
【0019】
[上記式(4)中、R1 ’〜R6 ’,R21 ’およびR22 ’は、式(3)におけるR1 〜R6 ,R21 およびR22 と同義である。R1 〜R6 ,R21 およびR22 とR1 ’〜R6 ’,R21 ’およびR22 ’は同一でも異なっていてもよい。]
(4) 下記式(5)で示される3,4−ジハロゲン化ベンゾフルオランテン誘導体をカプリングし、
【0020】
【化24】
【0021】
[上記式(5)中、R1 〜R8 ,R31 およびR32 は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルオキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルチオ基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアラルキルオキシ基、置換または未置換のアラルキルチオ基、置換または未置換のアリール基、置換または未置換のアリールオキシ基、置換または未置換のアリールチオ基、置換または未置換のアミノ基、シアノ基、水酸基、−COOM1 基(基中、M1 は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す)、−COM2 基(基中、M2 は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアリール基、あるいはアミノ基を表す)、あるいは−OCOM3 (基中、M3 は置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す)を表し、さらに、R1 〜R8 ,R31 およびR32 から選ばれる2つ以上の隣接する基は互いに結合あるいは縮合して、置換している炭素原子と共に、置換または未置換の炭素環式脂肪族環、芳香族環、あるいは縮合芳香族環を形成していてもよい。]
下記式(6)に示されるペリレン誘導体を合成する上記(1)のペリレン誘導体の合成方法。
【0022】
【化25】
【0023】
[上記式(6)中、R1 ’〜R8 ’,R31 ’およびR32 ’は、式(5)におけるR1 〜R8 ,R31 およびR32 と同義である。R1 〜R8 ,R31 およびR32 とR1 ’〜R8 ’,R31 ’およびR32 ’は同一でも異なっていてもよい。]
(5) 前記カプリング反応は、触媒を用いてホモ、またはヘテロカプリングする上記(1)〜(4)のいずれかのペリレン誘導体の合成方法。
(6) 前記触媒はNi,Pd,Pt,Fe,Co,RuおよびRhのVIII族、またはIB族元素のいずれか1種または2種以上を有するか、これらの元素とCuとの2種以上の元素を有する金属触媒、もしくは金属錯体触媒、あるいは金属化合物である上記(5)のペリレン誘導体の合成方法。
(7) 前記触媒はNiCl2 (dppe)またはNiCl2 (dppp)か、またはNi(COD)2 である上記(5)または(6)のペリレン誘導体の合成方法。
(8) 上記(2)の式(1)で示される1,8−ジハロゲン化ナフタレン誘導体と、下記式(7)で示されるナフチル−1,8−ジボロン酸誘導体とを用い、
【0024】
【化26】
【0025】
[上記式(7)中、R1 〜R4 ,R11 およびR12 は式(1)のものと同義である。]
スズキカプリングにより式(2)のペリレン誘導体を合成する上記(1)のペリレン誘導体の合成方法。
(9) 上記(3)の式(3)で示される3,4−ジハロゲン化フルオランテン誘導体と、下記式(8)で示されるフルオランテノ−1,8−ジボロン酸誘導体とを用い、
【0026】
【化27】
【0027】
[上記式(8)中、R1 〜R6 ,R21 およびR22 は式(3)のものと同義である。]
スズキカプリングにより式(4)のペリレン誘導体を合成する上記(1)のペリレン誘導体の合成方法。
(10) 上記(4)の式(5)で示される3,4−ジハロゲン化ベンゾフルオランテン誘導体と、下記式(9)で示されるジベンゾフルオランテノ−1,8−ジボロン酸誘導体とを用い、
【0028】
【化28】
【0029】
[上記式(9)中、R1 〜R8 ,R31 およびR32 は式(5)のものと同義である。]
スズキカプリングにより式(6)のペリレン誘導体を合成する上記(1)のペリレン誘導体の合成方法。
(11) 下記式(13)で示されるナフタレン誘導体を用い、
【0030】
【化29】
【0031】
[上記式(13)中、R1 〜R4 ,R11 およびR12 は式(1)のものと同義である。]
スズキカプリングによりペリレン誘導体を合成する上記(1)のペリレン誘導体の合成方法。
(12) 下記式(14)で示されるフルオランテン誘導体を用い、
【0032】
【化30】
【0033】
[上記式(14)中、R1 〜R6 ,R21 およびR22 は式(3)のものと同義である。]
スズキカプリングによりペリレン誘導体を合成するペリレン誘導体の合成方法。
(13) 下記式(15)で示されるベンゾフルオランテン誘導体を用い、
【0034】
【化31】
【0035】
[上記式(15)中、R1 〜R8 ,R31 およびR32 は式(5)のものと同義である。]
スズキカプリングによりペリレン誘導体を合成するペリレン誘導体の合成方法。
(14) 上記(2)〜(4)の式(1)で示される1,8−ジハロゲン化ナフタレン誘導体、式(3)で示される3,4−ジハロゲン化フルオランテン誘導体、式(5)で示される3,4−ジハロゲン化ベンゾフルオランテン誘導体のいずれか1種または2種を用い、非対称の化合物を得るペリレン誘導体の合成方法。
(15) 前記非対称の化合物は下記式(10)で表される化合物である上記(14)のペリレン誘導体の合成方法。
【0036】
【化32】
【0037】
[上記式(10)中、R51〜R55,R61〜R65,R111’およびR121’は、式(1)におけるR1〜R4,R11およびR12と同義である。]
(16) 前記ペリレン誘導体は下記式(11)で表される化合物である上記(1)のペリレン誘導体の合成方法。
【0038】
【化33】
【0039】
[上記式(11)中、R111 ,R121 ,R111 ’およびR121 ’は、式(1)におけるR1 〜R4 ,R11 およびR12 と同義である。]
(17) 前記ペリレン誘導体は下記式(12)で表される化合物である上記(1)のペリレン誘導体の合成方法。
【0040】
【化34】
【0041】
[上記式(12)中、R111 ,R121 ,R111 ’およびR121 ’は、式(1)におけるR1 〜R4 ,R11 およびR12 と同義である。]
(18) 少なくともR5 とR6 および/またはR5 ’とR6 ’が異なっている上記(4)〜(7)のいずれかのペリレン誘導体の合成方法。
(19) 下記式(16)で示されるビスナフタレン誘導体をカプリングし、
【0042】
【化35】
【0043】
[上記式(16)中、R1〜R4,R11およびR12は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルオキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルチオ基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアラルキルオキシ基、置換または未置換のアラルキルチオ基、置換または未置換のアリール基、置換または未置換のアリールオキシ基、置換または未置換のアリールチオ基、置換または未置換のアミノ基、シアノ基、水酸基、−COOM1基(基中、M1は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す)、−COM2基(基中、M2は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアリール基、あるいはアミノ基を表す)、あるいは−OCOM3(基中、M3は置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す)を表し、さらに、R1〜R4,R11およびR12から選ばれる2つ以上の隣接する基は互いに結合あるいは縮合して、置換している炭素原子と共に、置換または未置換の炭素環式脂肪族環、芳香族環、あるいは縮合芳香族環を形成していてもよい。これらの炭素環式脂肪族環、芳香族環、あるいは縮合芳香族環が置換基を有する場合の置換基はR1〜R4,R11およびR12と同様である。
R1’〜R4’,R11’およびR12’は、式(1)におけるR1〜R4,R11およびR12と同義である。R1〜R4,R11およびR12とR1’〜R4’,R11’およびR12’は同一でも異なっていてもよい。
下記式(2)に示されるペリレン誘導体を合成する上記(1)のペリレン誘導体の合成方法。
【0044】
【化36】
【0045】
[上記式(2)中、R1 ’〜R4 ’,R11 ’およびR12 ’は、式(1)におけるR1 〜R4 ,R11 およびR12 と同義である。R1 〜R4 ,R11 およびR12 とR1 ’〜R4 ’,R11 ’およびR12 ’は同一でも異なっていてもよい。]
(20) 上記(1)〜(19)のいずれかの方法により得られたペリレン誘導体を含有する有機EL素子。
(21) 前記ペリレン誘導体を発光層に含有する上記(20)の有機EL素子。
(22) 下記式(10)で表される構造を有するペリレン誘導体。
【0046】
【化37】
【0047】
[上記式(10)中、R51〜R55,R61〜R65,R111’およびR121’は、式(1)におけるR1〜R4,R11およびR12と同義である。]
【0048】
【発明の実施の形態】
本発明の合成方法は、ペリレン誘導体を得るにあたり、出発物質をハロゲン化し、カップリングするか、ハロゲン化した出発物質と、ボロン化した出発物質を用い、これらをスズキカップリングするか、これらを併用するものである。
【0049】
このような合成方法を用いることにより、目的とするペリレン誘導体を極めて効率よく合成することができ、その収率は90%以上にも達することができる。また、対称性を有しない目的物も上記いずれかの合成方法、あるいはこれらを組み合わせることで比較的容易に合成することができ、従来あまり使用されることがなかった非対称の化合物の利用用途が拡大する。
【0050】
以下、各態様毎に本発明の合成方法をより詳細に説明する。
【0051】
[第1の態様:ハロゲン化によるカップリング]
本発明の第1の態様である合成方法は、下記式(1)で示される1,8−ジハロゲン化ナフタレン誘導体をハロゲン化してカプリングし、下記式(2)に示されるペリレン誘導体を合成するものである。
【0052】
【化38】
【0053】
【化39】
【0054】
上記式(1)について説明すると、式(1)中、R1 〜R4 ,R11 およびR12 は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルオキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルチオ基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアラルキルオキシ基、置換または未置換のアラルキルチオ基、置換または未置換のアリール基、置換または未置換のアリールオキシ基、置換または未置換のアリールチオ基、置換または未置換のアミノ基、シアノ基、水酸基、−COOM1 基(基中、M1 は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す)、−COM2 基(基中、M2 は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアリール基、あるいはアミノ基を表す)、あるいは−OCOM3 (基中、M3 は置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す)を表し、さらに、R1 〜R4 ,R11 およびR12 から選ばれる2つ以上の隣接する基は互いに結合あるいは縮合して、置換している炭素原子と共に、置換または未置換の炭素環式脂肪族環、芳香族環、あるいは縮合芳香族環を形成していてもよい。これらの炭素環式脂肪族環、芳香族環、あるいは縮合芳香族環が置換基を有する場合の置換基はR1 〜R4 ,R11 およびR12 と同様である。
【0055】
なお、アリール基とは、例えば、フェニル基、ナフチル基などの炭素環式芳香族基、例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基などの複素環式芳香族基を表す。
【0056】
また、式(1)において、R1 〜R4 ,R11 およびR12 は直鎖、分岐または環状のアルキル基、直鎖、分岐または環状のアルコキシ基、直鎖、分岐または環状のアルキルチオ基、直鎖、分岐または環状のアルケニル基、直鎖、分岐または環状のアルケニルオキシ基、および直鎖、分岐または環状のアルケニルチオ基は置換基を有していてもよく、例えば、ハロゲン原子、炭素数4〜20のアリール基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数2〜20のアルコキシアルコキシ基、炭素数2〜20のアルケニルオキシ基、炭素数4〜20のアラルキルオキシ基、炭素数5〜20のアラルキルオキシアルコキシ基、炭素数3〜20のアリールオキシ基、炭素数4〜20のアリールオキシアルコキシ基、炭素数5〜20のアリールアルケニル基、炭素数6〜20のアラルキルアルケニル基、炭素数1〜20のアルキルチオ基、炭素数2〜20のアルコキシアルキルチオ基、炭素数2〜20のアルキルチオアルキルチオ基、炭素数2〜20のアルケニルチオ基、炭素数4〜20のアラルキルチオ基、炭素数5〜20のアラルキルオキシアルキルチオ基、炭素数5〜20のアラルキルチオアルキルチオ基、炭素数3〜20のアリールチオ基、炭素数4〜20のアリールオキシアルキルチオ基、炭素数4〜20のアリールチオアルキルチオ基、炭素数4〜20のヘテロ原子含有の環状アルキル基、あるいはハロゲン原子などで単置換または多置換されていてもよい。さらに、これらの置換基に含まれるアリール基は、さらに炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数3〜10のアリール基、炭素数4〜10のアラルキル基などで置換されていてもよい。
【0057】
式(1)において、R1 〜R4 ,R11 およびR12 のアラルキル基、アラルキルオキシ基、アラルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、およびアリールチオ基中のアリール基は置換基を有していてもよく、例えば、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、炭素数4〜20のアラルキル基、炭素数3〜20のアリール基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数2〜20のアルコキシアルキル基、炭素数2〜20のアルコキシアルキルオキシ基、炭素数2〜20のアルケニルオキシ基、炭素数3〜20のアルケニルオキシアルキル基、炭素数3〜20のアルケニルオキシアルキルオキシ基、炭素数4〜20のアラルキルオキシ基、炭素数5〜20のアラルキルオキシアルキル基、炭素数5〜20のアラルキルオキシアルキルオキシ基、炭素数3〜20のアリールオキシ基、炭素数4〜20のアリールオキシアルキル基、炭素数4〜20のアリールオキシアルキルオキシ基、炭素数2〜20のアルキルカルボニル基、炭素数3〜20のアルケニルカルボニル基、炭素数5〜20のアラルキルカルボニル基、炭素数4〜20のアリールカルボニル基、炭素数2〜20のアルコキシカルボニル基、炭素数3〜20のアルケニルオキシカルボニル基、炭素数5〜20のアラルキルオキシカルボニル基、炭素数4〜20のアリ−ルオキシカルボニル基、炭素数2〜20のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数3〜20のアルケニルカルボニルオキシ基、炭素数5〜20のアラルキルカルボニルオキシ基、炭素数4〜20のアリールカルボニルオキシ基、炭素数1〜20のアルキルチオ基、炭素数4〜20のアラルキルチオ基、炭素数3〜20のアリールチオ基、ニトロ基、シアノ基、ホルミル基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、水酸基、アミノ基、炭素数1〜20のN−モノ置換アミノ基、炭素数2〜40のN,N−ジ置換アミノ基などの置換基で単置換あるいは多置換されていてもよい。
【0058】
さらに、これらの置換基に含まれるアリール基は、さらに炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜10のアラルキル基などで置換されていてもよい。
【0059】
式(1)において、R1 〜R4 ,R11 およびR12 のアミノ基は置換基を有していてもよく、例えば、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数4〜20のアラルキル基、あるいは炭素数3〜20のアリール基で単置換またはジ置換されていてもよい。
【0060】
さらに、R1 〜R4 ,R11 およびR12 から選ばれる隣接する基は互いに結合あるいは縮合して、置換している炭素原子と共に、置換または未置換の炭素環式脂肪族環、芳香族環、あるいは縮合芳香族環を形成していてもよい。
【0061】
式(1)において、ナフタレン誘導体の1,8位にはハロゲン元素Xを結合させ、ハロゲン化させる。ハロゲン化に用いるハロゲン元素Xとしては、Cl、BrおよびIのいずれであってもよく、これらのなかでも特にBrが好ましい。2つのハロゲン元素Xは、同一でも異なっていてもよいが、通常は同一になる。
【0062】
式(1)で表される化合物は、前記ハロゲン元素で修飾された後、カップリングされる。カップリングは、種々の公知の手法を用いることが可能であるが、本発明では特に触媒を用いてホモ、またはヘテロカップリング反応を行わせる手法が好ましい。
【0063】
反応に用いられる触媒としては、上記カプリング反応を行わせることができるものであれば特に限定されるものではなく、種々の触媒を用いることができる。具体的には、Ni,Pd,Pt,Fe,Co,RuおよびRh等のCuを除くVIII族、またはIB族元素のいずれか1種または2種以上を有するか、これらの元素とCuとの2種以上の元素を有する金属触媒、もしくは金属錯体触媒、あるいは金属化合物等を挙げることができる。
【0064】
これらの触媒のなかでもニッケル触媒が好ましく、Ni触媒としては、種々の態様のものを用いることが可能であるが、具体的にはNi触媒は[1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン]ジクロロニッケル(II)〔以下:NiCl2 (dppe)〕、[1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン]ジクロロニッケル(II)〔以下:NiCl2 (dppp)〕、テトラキス(トリフェニルホスフィン)ニッケル、またはニッケル−ビス−(1.5−シクロオクタジエン)〔以下:Ni(COD)2 〕等を挙げることができる。この場合、NiCl2 (dppe)またはNiCl2 (dppp)を用いるとグリニヤールカプリングとなる。
【0065】
カップリング反応の条件は、用いる材料、触媒により異なるが、Ni(COD)2を用いた反応を例に挙げると、DMF等の溶媒に、ハロゲン化したナフタレン誘導体を、好ましくは0.01〜10 mol/l、特に0.05〜1 mol/l程度溶解させ、そこへニッケル触媒〔Ni(COD)2 等〕を混合する。このとき、用いる触媒の量は、通常等モル量ででよいが、触媒の一部に活性を失う場合があることを考えると、好ましくは等モル〜1.5倍量、特に等モル〜1.2倍量程度がよい。また、必要により、シクロオクタジエン(COD)を、ハロゲン化ナフタレンに対して2〜10倍 mol、ピピリジンをハロゲン化誘導体の0.5〜5倍 mol加えて、50〜100℃、特に60〜90℃で、0.5〜12時間、特に1〜5時間程度反応させる。反応後、塩酸水溶液及びメタノール等を加えて目的物を沈澱させて回収すればよい。
【0066】
このようなハロゲン化ナフタレンの、好ましくは触媒を用いたカップリング反応により、式(2)で示されるような化合物が得られる。
【0067】
式(2)中、R1 ’〜R4 ’,R11 ’およびR12 ’は、式(1)におけるR1 〜R4 ,R11 およびR12 と同義である。R1 〜R4 ,R11 およびR12 とR1 ’〜R4 ’,R11 ’およびR12 ’は同一でも異なっていてもよいが、異なっているものが好ましい。
【0068】
本発明の第1の態様であるハロゲン化ナフタレンの、好ましくは触媒を用いたカップリング反応により、下記式(3)で示される3,4−ジハロゲン化フルオランテン誘導体をカプリングし、下記式(4)に示されるペリレン誘導体を合成することもできる。
【0069】
【化40】
【0070】
【化41】
【0071】
上記式(3)において、R1 〜R6 ,R21 およびR22 は、式(1)のR1 〜R4 ,R11 およびR12 と同様であり、好ましい範囲も同様である。
【0072】
すなわち、式(3)中、R1 〜R6 ,R21 およびR22 は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルオキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルチオ基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアラルキルオキシ基、置換または未置換のアラルキルチオ基、置換または未置換のアリール基、置換または未置換のアリールオキシ基、置換または未置換のアリールチオ基、置換または未置換のアミノ基、シアノ基、水酸基、−COOM1 基(基中、M1 は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す)、−COM2 基(基中、M2 は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアリール基、あるいはアミノ基を表す)、あるいは−OCOM3 (基中、M3 は置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す)を表し、さらに、R1 〜R6 ,R21 およびR22 から選ばれる2つ以上の隣接する基は互いに結合あるいは縮合して、置換している炭素原子と共に、置換または未置換の炭素環式脂肪族環、芳香族環、あるいは縮合芳香族環を形成していてもよい。
【0073】
式(4)中、R1 ’〜R6 ’,R21 ’およびR22 ’は、式(3)におけるR1 〜R6 ,R21 およびR22 と同義である。R1 〜R6 ,R21 およびR22 とR1 ’〜R6 ’,R21 ’およびR22 ’は同一でも異なっていてもよい。
【0074】
本発明の第1の態様であるハロゲン化ナフタレンの、好ましくは触媒を用いたカップリング反応により、下記式(5)で示される3,4−ジハロゲン化ベンゾフルオランテン誘導体をカップリングし、下記式(6)に示されるペリレン誘導体を合成することもできる。
【0075】
【化42】
【0076】
【化43】
【0077】
上記式(5)において、R1 〜R8 ,R31 およびR32 は、式(1)のR1 〜R4 ,R11 およびR12 と同様であり、好ましい範囲も同様である。
【0078】
すなわち、上記式(5)中、R1 〜R8 ,R31 およびR32 は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルオキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルチオ基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアラルキルオキシ基、置換または未置換のアラルキルチオ基、置換または未置換のアリール基、置換または未置換のアリールオキシ基、置換または未置換のアリールチオ基、置換または未置換のアミノ基、シアノ基、水酸基、−COOM1 基(基中、M1 は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す)、−COM2 基(基中、M2 は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアリール基、あるいはアミノ基を表す)、あるいは−OCOM3 (基中、M3 は置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す)を表し、さらに、R1 〜R8 ,R31 およびR32 から選ばれる2つ以上の隣接する基は互いに結合あるいは縮合して、置換している炭素原子と共に、置換または未置換の炭素環式脂肪族環、芳香族環、あるいは縮合芳香族環を形成していてもよい。
【0079】
上記式(6)中、R1 ’〜R8 ’,R31 ’およびR32 ’は、式(5)におけるR1 〜R8 ,R31 およびR32 と同義である。R1 〜R8 ,R31 およびR32 とR1 ’〜R8 ’,R31 ’およびR32 ’は同一でも異なっていてもよい。
【0080】
また、上記式(6)において、好ましくは少なくともR5 とR6 および/またはR5 ’とR6 ’が異なっているとよい。このような非対称構造を有することにより、有機EL用材料として、オレンジ〜赤色の発光材料、もしくは電子または正孔輸送材料を得ることもできる。
【0081】
また、溶解製が向上し材料の精製が容易になり、昇華精製時の分解性を抑制することもでき、蛍光性も向上する。さらに、同一または異分子との相互作用を減らすことができ、EL素子の蛍光輝度が向上し、濃度消光性が抑制されるためELドーパントとしてのマージンが向上し、設計の自由度が向上する。
【0082】
さらに、上記の式(1)で示される1,8−ジハロゲン化ナフタレン誘導体、式(3)で示される3,4−ジハロゲン化フルオランテン誘導体、および式(5)で示される3,4−ジハロゲン化ベンゾフルオランテン誘導体のいずれか1種または2種を用い、ヘテロカップリングにより非対称の化合物を得ることもできる。
【0083】
このように、本発明方法を用いることにより、容易に非対称の化合物を自由に製造することができ、目的化合物の収率も飛躍的に向上する。
【0084】
このような非対称の化合物は、式(1)、(3)、(5)の組み合わせにより得られるものであれば、特に限定されるものではないが、本発明では特に、下記式(10)で表される化合物が好ましい。
【0085】
【化44】
【0086】
上記式(10)中、R51 〜R55 ,R61 〜R65 ,R111 ’およびR121 ’は、式(1)におけるR1 〜R4 ,R11 およびR12 と同義である。また、R1 〜R4 ,R1 ’〜R4 ’R31 およびR32 は、式(1)のものと同様である。
【0087】
このような構造とすることにより、有機EL用材料として、オレンジ〜緑色の発光材料、もしくは電子、または正孔輸送材料を得ることができる。
【0088】
さらに、前記式(2)で表されるペリレン誘導体は下記式(11)で表される化合物であることが好ましい。
【0089】
【化45】
【0090】
上記式(11)中、R111 ,R121 ,R111 ’およびR121 ’は、式(1)におけるR1 〜R4 ,R11 およびR12 と同義である。
【0091】
あるいは、上記式(2)で表されるペリレン誘導体は下記式(12)で表される化合物であってもよい。
【0092】
【化46】
【0093】
上記式(12)中、R111 ,R121 ,R111 ’およびR121 ’は、式(1)におけるR1 〜R4 ,R11 およびR12 と同義である。
【0094】
上記式(11)で表される化合物と、式(12)で表される化合物とは、明確に区別されるものではなく、共役電子の状態により、式(11)で表される化合物となったり、式(12)で表される化合物となったりする場合がある。しかしながら、本発明においては式(12)で表される化合物の状態がより好ましい。
【0095】
以下に、これらの合成方法の合成スキームを示す。
【0096】
【化47】
【0097】
【化48】
【0098】
【化49】
【0099】
[第2の態様:ボロン酸誘導体によるスズキカップリング]
本発明の第2の態様である合成方法は、式(1)で示される1,8−ジハロゲン化ナフタレン誘導体と、下記式(7)で示されるナフチル−1,8−ジボロン酸誘導体とを用い、スズキカプリングにより式(2)のペリレン誘導体を合成するペリレン誘導体の合成方法である。
【0100】
【化50】
【0101】
上記式(7)において、R1 〜R4 ,R11 およびR12 は、式(1)におけるR1 〜R4 ,R11 およびR12 と同義である。Zで表されるボロン酸誘導体は、通常B(OH)2 で表されるボロン酸が用いられるが、同等の作用を有する誘導体も含まれる。
【0102】
スズキカップリング反応は、例えば反応不活性溶媒中で、塩基及びパラジウム触媒の存在下、室温〜125℃の温度で10分間〜24時間、式(1)と式(7)の化合物を処理して反応生成物を得る。
【0103】
用いる溶媒は、特に限定されるものではないが、例えば芳香族炭化水素系(例えばベンゼン、トルエンなど)、エーテル系(例えばテトラヒドロフラン、ジオキサンなど)、アミド系(例えばジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど)、エステル系(例えば酢酸エチルなど)、アルコール系(例えばメタノールなど)、ケトン系(例えばアセトン、シクロヘキサノンなど)などが挙げられる。
【0104】
また、式(3)で示される3,4−ジハロゲン化フルオランテン誘導体と、下記式(8)で示されるフルオランテノ−1,8−ジボロン酸誘導体とを用い、スズキカプリングにより式(4)のペリレン誘導体を合成することもできる。
【0105】
【化51】
【0106】
上記式(8)において、R1 〜R6 およびR21 ,R22 は、式(3)におけるR1 〜R6 およびR21 ,R22 と同義である。
【0107】
さらに、式(5)で示される3,4−ジハロゲン化ベンゾフルオランテン誘導体と、下記式(9)で示されるジベンゾフルオランテノ−1,8−ジボロン酸誘導体とを用い、スズキカプリングにより式(6)のペリレン誘導体を合成することもできる。
【0108】
【化52】
【0109】
以下に、これらの合成方法の合成スキームを示す。
【0110】
【化53】
【0111】
[第3の態様:ハロゲン化とボロン誘導体の併用によるカップリング]
本発明の第3の態様は、上記第1の態様であるハロゲン化によるカップリングと、第2の態様であるボロン誘導体によるカップリングを併用するものである。すなわち、下記式(13)で示されるナフタレン誘導体を用い、
【0112】
【化54】
【0113】
スズキカプリングによりペリレン誘導体を合成するペリレン誘導体の合成方法である。
【0114】
上記式(13)中、R1 〜R4 ,R11 およびR12 は式(1)のものと同義である。また、X,Zも上記第1の態様、第2の態様と同様であり、好ましいものも同様である(以下の式14,15において同じ)。
【0115】
また、下記式(14)で示されるフルオランテン誘導体を用い、
【0116】
【化55】
【0117】
スズキカプリングによりペリレン誘導体を合成することもできる。
【0118】
上記式(14)中、R1 〜R6 ,R21 およびR22 は式(3)のものと同義である。
【0119】
さらに、下記式(15)で示されるベンゾフルオランテン誘導体を用い、
【0120】
【化56】
【0121】
スズキカプリングによりペリレン誘導体を合成することもできる。
【0122】
上記式(15)中、R1 〜R8 ,R31 およびR32 は式(5)のものと同義である。
【0123】
[第4の態様:ビスハロゲン化ナフタレンからの合成]
本発明の方法は、ハロゲン化による修飾部位を用いるか、これとボロン酸誘導体による修飾部位を用いてカップリング処理を行うことを特徴とする。2箇所の結合部位は、2箇所が同時に結合しても、1箇所ずつ経時的に結合しても良く、修飾部位も2箇所同時に修飾されても、1箇所ずつ経時的に修飾されても良い。
【0124】
従って、本発明の方法は、下記式(16)で示されるビスナフタレン誘導体を出発物質、あるいは中間体として、これをカプリングし、
【0125】
【化57】
【0126】
下記式(2)に示されるペリレン誘導体を合成する方法も本発明に包含される。
【0127】
【化58】
【0128】
上記式(16)中、R1 〜R4 ,R11 およびR12 は式(1)におけるR1 〜R4 ,R11 およびR12 と同義である。上記式(2)中、R1 ’〜R4 ’,R11’およびR12 ’は、式(1)におけるR1 〜R4 ,R11 およびR12 と同義である。R1 〜R4 ,R11 およびR12 とR1 ’〜R4 ’,R11 ’およびR12 ’は同一でも異なっていてもよい。Xはハロゲン元素を表し、その詳細は上記式(1)の説明と同様である。また、場合によっては、一方がZで表されるボロン酸誘導体となっていても良い。
【0129】
本発明方法は、特に式(6)で表される化合物を合成する方法として有効である。式(6)において、R1 〜R8 およびR31 ,R32 ,R1 ’〜R8 ’およびR31 ’,R32 ’は、置換もしくは非置換のアリール基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基およびアリールオキシ基のいずれかであることが好ましい。
【0130】
さらに、式(6)で表される化合物において、R1 〜R8 およびR31 ,R32 ,R1 ’〜R8 ’およびR31 ’,R32 ’のいずれか1種以上は、オルト置換フェニル基であることが好ましい。本発明方法を用いることにより、オルト位置換等のような特定位置に置換基を有する化合物も容易に得ることができる。また、上下、左右非対称の化合物も容易に得られる。
【0131】
特に、式(6)で表される化合物において、R5 とR6 、R5 ’とR6 ’のいずれか一方または両方(左右)のいずれか一方または両方(上下)は、オルト置換フェニル基であることが好ましい。
【0132】
このように、オルト位に置換基を導入することにより、昇華精製時の分解性を抑制することができる。また、オルト位に置換基を導入することにより、蛍光性も向上する。
【0133】
このようなオルト位置換の化合物を用いることで、EL素子の蛍光輝度が向上し、濃度消光性が抑制されるためELドーパントとしてのマージンが向上し、設計の自由度が向上する。
【0134】
すなわち、オルト置換フェニル基を導入することによって、その立体障害によりペリレン骨格の会合性をコントロールすることができ、溶媒に対する溶解性が向上し、高純度に精製を行うことが可能となる。また、同様の理由から、より低い温度で昇華精製を行うことができ、昇華精製時の分解が起こり難く、この点でも高純度な材料を得るために有効であり、その材料を用いて有機EL素子を作製した場合は、不純物により励起子の失活が少なく、高い発光効率を得ることができる。
【0135】
また、高い発光効率が得られるもう一つの理由として、発光層中での同一分子間、あるいは異分子間での会合が抑えられることによる濃度消光性の抑制が挙げられる。
【0136】
式(2),(4),(6)で表される化合物の好ましい具体例を以下に示す。
【0137】
【化59】
【0138】
【化60】
【0139】
【化61】
【0140】
【化62】
【0141】
【化63】
【0142】
【化64】
【0143】
【化65】
【0144】
【化66】
【0145】
【化67】
【0146】
【化68】
【0147】
【化69】
【0148】
【化70】
【0149】
【化71】
【0150】
【化72】
【0151】
【化73】
【0152】
【化74】
【0153】
【化75】
【0154】
【化76】
【0155】
【化77】
【0156】
【化78】
【0157】
【化79】
【0158】
【化80】
【0159】
【化81】
【0160】
【化82】
【0161】
【化83】
【0162】
【化84】
【0163】
【化85】
【0164】
【化86】
【0165】
【化87】
【0166】
【化88】
【0167】
【化89】
【0168】
【化90】
【0169】
【化91】
【0170】
【化92】
【0171】
【化93】
【0172】
【化94】
【0173】
【化95】
【0174】
【化96】
【0175】
【化97】
【0176】
【化98】
【0177】
【化99】
【0178】
【化100】
【0179】
【化101】
【0180】
【化102】
【0181】
また、より好ましくは下記に例示される化合物である。
【0182】
【化103】
【0183】
上記式(6)で表されるジインデノ[1,2,3-cd:1',2',3'-lm]ペリレン誘導体は、励起スペクトルと、発光スペクトルとの双方に振動構造を有することが好ましい。このような振動構造は、各スペクトルに2つ以上のピークが表れることから確認することができる。
【0184】
また、さらに好ましくは、上記インデノペリレン誘導体をドーピングして用いる際のホスト材料も、このような振動構造を有することが好ましい。
【0185】
振動構造を有することにより、温度特性に優れた有機EL素子を得ることができる。
【0186】
温度によるEL発光効率の低下は、励起状態におけるコンフォメーションの変化を伴う熱的緩和によるものと考えられる。また、励起状態においてコンフオメーシヨンの変化が起こると、基底状態と励起状態の分子軌道関数の重なりが変化するため、発光スペクトルは吸収スペクトルの鏡像とはならない。さらに、励起状態において多数のコンフォメーションをとりうるものの発光スペクトルは、様々な振動構造の総和となるため、見かけ上振動構造を持たないブロードなスペクトルとなる。
【0187】
したがって、発光スペクトルに振動構造が現れる有機化合物、さらには、その振動構造が吸収スペクトルの鏡像となるものは励起状態におけるコンフォメーション変化が少なく、有機EL素子の発光材料として用いた場合、駆動時の温度によるEL発光効率の低下が少ない温度特性に優れた素子を提供することができる。
【0188】
また、同様な理由からストークスシフトが0.1eV以下、特に0.05eV以下の化合物が好ましい。その下限としては特に限定されるものではないが、通常0.01eV程度である。
【0189】
また、有機EL素子の温度特性を左右するもう一つの要因として、トラップ順位からのキャリアの熱励起が挙げられる。特に、ドーピングをした発光層においては、ドーパントがトラップ順位を形成するため、温度が変化した際に、熱励起によるキャリアのホッピング確率が変化し、その結果として発光層におけるキャリアバランスが変化し、効率が大きな温度依存特性を持つ場合がある。本発明の素子では、このような発光層のトラップ性の熱による変化も少なく、効率の温度依存性の少ない素子が得られる。
【0190】
発光層に含有されるホスト材料、特に少なくとも下記式(I)で表される有機化合物のいずれか1種の電子親和力は、電子輸送層および/またはホール輸送層の電子親和力より大きいことが望ましい。発光層に含有されるホスト材料の電子親和力が、電子輸送層および/またはホール輸送層の電子親和力より大きいと、発光層への電子の注入効率が向上し、また、ホール輸送層界面では電子がブロックされるため発光効率が向上し、素子寿命も向上する。
【0191】
本発明の好ましいホスト材料となる化合物の一つは、下記式(I)で表される基本骨格を有するものである。
【0192】
【化104】
【0193】
本発明の素子ではナフタセン誘導体を好ましくはホスト材料として用いることにより、ドーパントからの強い発光を得ることが出来る。
【0194】
ナフタセン誘導体は上記有機材料群のなかでも特にホスト材料として好ましい有機材料である。例えば、ホスト材料であるナフタセン誘導体に、ドーパントであるジベンゾ〔f,f’〕ジインデノ〔1,2,3−cd:1’,2’,3’−lm〕ペリレン誘導体を1質量%ドープした膜の光励起による蛍光強度を測定すると、他の有機物質(例えばAlq3 )をホストとした場合に比べて約3倍の蛍光強度が得られる。
【0195】
このような強い蛍光が得られる理由としては、ナフタセン誘導体と前記ドーパント物質はエキサイプレックスの生成等の相互作用が生じることのない理想的な組み合わせあり、さらには両分子間での双極子相互作用により蛍光強度が高く維持されていることが考えられる。
【0196】
また、ドーパントが赤色である場合にはエネルギーギャップが比較的ドーバントのそれと近いため、電子交換によるエネルギー移動に加えて発光再吸収によるエネルギー移動現象も生じており、このような高い蛍光輝度が得られると考えられる。
【0197】
さらに、上記ホスト物質との組み合わせにより、ドーパントの濃度消光性は非常に小さく抑えることができることもこのような強い蛍光強度に寄与している。
【0198】
また、上記ドープ膜を発光層とした有機EL素子を作成すると、10mA/cm2 の電流密度において、最大で600cd/m2 以上の輝度が得られ、このときの駆動電圧は6V程度と低電圧である。さらに、600mA/cm2 程度の電流密度では20000cd/m2 以上の輝度が安定して得られる。これは、他の有機物質(例えばAlq3 )をホストとした場合に比べて、電流効率にして約4倍の発光効率であり、さらに低い電圧で駆動できるため、電力効率では約5倍の効率である。さらに、上記の例のような赤色ドーパントをドープした場合には、ホストからドーパントへのエネルギー移動効率が良好なため、ホストからの発光は殆ど見られず、ドーパントのみが発光した高い色純度を有する素子が得られる。
【0199】
有機EL素子を作成した際の、このような非常に良好な発光効率は、上記の強い蛍光強度が得られる機構に加えて、発光層におけるキャリアの再結合確率の向上、さらにはナフタセンの三重項励起状態からのエネルギー移動によるドーパントの一重項励起状態の生成などの効果によるものであると考えられる。
【0200】
また、一般的な有機EL素子では、ドーパントによるキャリアトラップにより駆動電圧が高くなってしまうのに対し、上記発光層を用いた有機EL素子の駆動電圧が非常に低いのは、本発明の素子ではドーパントのキャリアトラップの順位は小さく、上記のような機構で高効率な発光を実現しているためである。さらには、発光層へのキャリアの注入が容易であることも考えられる。
【0201】
また、ナフタセン誘導体は非常に安定であり、キャリアの注入に対する耐久性が高いため、前記ホストとドーパントの組み合わせで作成した素子は非常に長寿命である。例えば、特定のナフタセン誘導体に、ジベンゾ〔f,f’〕ジインデノ〔1,2,3−cd:1’,2’,3’−lm〕ペリレンを1質量%ドープした発光層を有する素子では、50mA/cm2 で駆動した際には、2400cd/m2 以上の輝度が、1%程度以下の減衰のみで1000時間以上持続するような高耐久性の素子を得ることもできる。
【0202】
以上のような有機EL素子において、素子の色純度を保ち、かつ効率が最大となるドーピング濃度は1質量%程度であるが、2〜3質量%程度でも10%程度以下の減少のみで、十分に実用に耐えうる素子を得ることができる。
【0203】
式(I)中、Q1 〜Q4 はそれぞれ水素、あるいは非置換、または置換基を有するアルキル基、アリール基、アミノ基、複素環基およびアルケニル基のいずれかを表す。また、好ましくはアリール基、アミノ基、複素環基およびアルケニル基のいずれかである。また、Q1 ,Q4 が水素かつQ2 ,Q3 が上記置換基であるものも好ましい。
【0204】
1 〜Q4 で表されるアリール基としては、単環もしくは多環のものであって良く、縮合環や環集合も含まれる。総炭素数は、6〜30のものが好ましく、置換基を有していても良い。
【0205】
1 〜Q4 で表されるアリール基としては、好ましくはフェニル基、(o−,m−,p−)トリル基、ピレニル基、ペリレニル基、コロネニル基、(1−、および2−)ナフチル基、アントリル基、(o−,m−,p−)ビフェニリル基、ターフェニル基、フェナントリル基等である。
【0206】
1 〜Q4 で表されるアミノ基としては、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、アラルキルアミノ基等いずれでも良い。これらは、総炭素数1〜6の脂肪族、および/または1〜4環の芳香族炭素環を有することが好ましい。具体的には、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ビスジフェニリルアミノ基、ビスナフチルアミノ基等が挙げられる。
【0207】
1 〜Q4 で表される複素環基としては、ヘテロ原子としてO,N,Sを含有する5員または6員環の芳香族複素環基、および炭素数2〜20の縮合多環芳香複素環基等が挙げられる。
【0208】
1 〜Q4 で表されるアルケニル基としては、少なくとも置換基の1つにフェニル基を有する(1−、および2−)フェニルアルケニル基、(1,2−、および2,2−)ジフェニルアルケニル基、(1,2,2−)トリフェニルアルケニル基等が好ましいが、非置換のものであっても良い。
【0209】
芳香族複素環基および縮合多環芳香複素環基としては、例えばチエニル基、フリル基、ピロリル基、ピリジル基、キノリル基、キノキサリル基等が挙げられる。
【0210】
1 〜Q4 が置換基を有する場合、これらの置換基のうちの少なくとも2つがアリール基、アミノ基、複素環基、アルケニル基およびアリーロキシ基のいずれかであることが好ましい。アリール基、アミノ基、複素環基およびアルケニル基については上記Q1 〜Q4 と同様である。
【0211】
1 〜Q4 の置換基となるアリーロキシ基としては、総炭素数6〜18のアリール基を有するものが好ましく、具体的には(o−,m−,p−)フェノキシ基等である。
【0212】
これら置換基の2種以上が縮合環を形成していてもよい。また、さらに置換されていても良く、その場合の好ましい置換基としては上記と同様である。
【0213】
1 〜Q4 が置換基を有する場合、少なくともその2種以上が上記置換基を有することが好ましい。その置換位置としては特に限定されるものではなく、メタ、パラ、オルト位のいずれでも良い。また、Q1 とQ4 、Q2 とQ3 はそれぞれ同じものであることが好ましいが異なっていてもよい。
【0214】
5 ,Q6 ,Q7 およびQ8 は、それぞれ水素または置換基を有していても良いアルキル基、アリール基、アミノ基、アルケニル基および複素環基のいずれかを表す。
【0215】
5 ,Q6 ,Q7 およびQ8 で表されるアルキル基としては、炭素数が1〜6のものが好ましく、直鎖状であっても分岐を有していても良い。アルキル基の好ましい具体例としては、メチル基、エチル基、(n,i)プロピル基、(n,i,sec,tert)−ブチル基、(n,i,neo,tert)−ペンチル基等が挙げられる。
【0216】
5 ,Q6 ,Q7 およびQ8 で表されるアリール基、アミノ基、アルケニル基としては、上記Q1 〜Q4 の場合と同様である。また、Q5 とQ6 、Q7 とQ8 は、それぞれ同じものであることが好ましいが、異なっていても良い。
【0217】
また、Q1 〜Q4 が全てフェニル基であって、Q5 ,Q6 ,Q7 およびQ8 が水素であるルブレンは含まないことが好ましい。
【0218】
上記ホスト材料とドーパントとを含有する発光層は、ホール(正孔)および電子の注入機能、それらの輸送機能、ホールと電子の再結合により励起子を生成させる機能を有する。発光層は本発明の化合物の他、比較的電子的にニュートラルな化合物を用いることで、電子とホールを容易かつバランスよく注入・輸送することができる。
【0219】
上記ホスト材料は、単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。2種以上を混合して用いる場合の混合比は任意である。上記ホスト材料は、発光層に80〜99.9質量%含有されていることが好ましく、特に90〜99.9質量%、さらには95.0〜99.5質量%含有されていることが好ましい。
【0220】
また、発光層の厚さは、分子層一層に相当する厚みから、有機化合物層の膜厚未満とすることが好ましく、具体的には1〜85nmとすることが好ましく、さらには5〜60nm、特には5〜50nmとすることが好ましい。
【0221】
また、混合層の形成方法としては、異なる蒸着源より蒸発させる共蒸着が好ましいが、蒸気圧(蒸発温度)が同程度あるいは非常に近い場合には、予め同じ蒸着ボード内で混合させておき、蒸着することもできる。混合層は化合物同士が均一に混合している方が好ましいが、場合によっては、化合物が島状に存在するものであってもよい。発光層は、一般的には、有機蛍光物質を蒸着するか、あるいは樹脂バインダー中に分散させてコーティングすることにより、発光層を所定の厚さに形成する。
【0222】
本発明の化合物を用いて製造される有機EL発光素子の構成例として、例えば、基板上に、ホール注入電極、ホール注入・輸送層、発光および電子注入輸送層、電子注入電極を順次有する。また、必要により電子注入電極上に保護電極、補助電極や封止層を有していてもよい。
【0223】
本発明の有機EL素子は、上記例に限らず、種々の構成とすることができ、例えば発光層を単独で設け、この発光層と電子注入電極との間に電子注入輸送層を介在させた構造とすることもできる。また、必要に応じ、ホール注入・輸送層と発光層とを混合しても良い。
【0224】
発光層の厚さ、ホール注入輸送層の厚さおよび電子注入輸送層の厚さは特に限定されず、形成方法によっても異なるが、通常、5〜500nm程度、特に10〜300nmとすることが好ましい。
【0225】
ホール注入輸送層の厚さおよび電子注入輸送層の厚さは、再結合・発光領域の設計によるが、発光層の厚さと同程度もしくは1/10〜10倍程度とすればよい。ホールもしくは電子の、各々の注入層と輸送層を分ける場合は、注入層は1nm以上、輸送層は1nm以上とするのが好ましい。このときの注入層、輸送層の厚さの上限は、通常、注入層で500nm程度、輸送層で500nm程度である。このような膜厚については注入輸送層を2層設けるときも同じである。
【0226】
ホール注入輸送層は、ホール注入電極からのホールの注入を容易にする機能、ホールを安定に輸送する機能および電子を妨げる機能を有し、電子注入輸送層は、電子注入電極からの電子の注入を容易にする機能、電子を安定に輸送する機能およびホールを妨げる機能を有するものであり、これらの層は、発光層に注入されるホールや電子を増大・閉じこめさせ、再結合領域を最適化させ、発光効率を改善する。
【0227】
また、ホール注入輸送層には、例えば、特開昭63−295695号公報、特開平2−191694号公報、特開平3−792号公報、特開平5−234681号公報、特開平5−239455号公報、特開平5−299174号公報、特開平7−126225号公報、特開平7−126226号公報、特開平8−100172号公報、EP0650955A1等に記載されている各種有機化合物を用いることができる。例えば、テトラアリールベンジシン化合物(トリアリールジアミンないしトリフェニルジアミン:TPD)、芳香族三級アミン、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を有するオキサジアゾール誘導体、ポリチオフェン等である。これらの化合物は2種以上を併用してもよく、併用するときは別層にして積層したり、混合したりすればよい。
【0228】
ホール注入輸送層をホール注入層とホール輸送層とに分けて設層する場合は、ホール注入輸送層用の化合物のなかから好ましい組合せを選択して用いることができる。このとき、ホール注入電極(ITO等)側からイオン化ポテンシャルの小さい化合物の層の順に積層することが好ましい。またホール注入電極表面には薄膜性の良好な化合物を用いることが好ましい。このような積層順については、ホール注入輸送層を2層以上設けるときも同様である。このような積層順とすることによって、駆動電圧が低下し、電流リークの発生やダークスポットの発生・成長を防ぐことができる。また、素子化する場合、蒸着を用いているので1〜10nm程度の薄い膜も、均一かつピンホールフリーとすることができるため、ホール注入層にイオン化ポテンシャルが小さく、可視部に吸収をもつような化合物を用いても、発光色の色調変化や再吸収による効率の低下を防ぐことができる。ホール注入輸送層は、発光層等と同様に上記の化合物を蒸着することにより形成することができる。
【0229】
また、電子注入輸送層には、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3)等の8−キノリノールなしいその誘導体を配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体等を用いることができる。電子注入輸送層は発光層を兼ねたものであってもよく、このような場合は本発明の発光層を使用することが好ましい。電子注入輸送層の形成は発光層と同様に蒸着等によればよい。
【0230】
電子注入輸送層を電子注入層と電子輸送層とに分けて積層する場合には、電子注入輸送層用の化合物の中から好ましい組み合わせを選択して用いることができる。このとき、電子注入電極側から電子親和力の値の大きい化合物の順に積層することが好ましい。このような積層順については電子注入輸送層を2層以上設けるときも同様である。
【0231】
ホール注入輸送層、発光層および電子注入輸送層の形成には、均質な薄膜が形成できることから真空蒸着法を用いることが好ましい。真空蒸着法を用いた場合、アモルファス状態または結晶粒径が0.1μm 以下の均質な薄膜が得られる。結晶粒径が0.1μm を超えていると、不均一な発光となり、素子の駆動電圧を高くしなければならなくなり、ホールの注入効率も著しく低下する。
【0232】
真空蒸着の条件は特に限定されないが、10-4 Pa以下の真空度とし、蒸着速度は0.01〜1nm/sec 程度とすることが好ましい。また、真空中で連続して各層を形成することが好ましい。真空中で連続して形成すれば、各層の界面に不純物が吸着することを防げるため、高特性が得られる。また、素子の駆動電圧を低くしたり、ダークスポットの成長・発生を抑えたりすることができる。
【0233】
これら各層の形成に真空蒸着法を用いる場合において、1層に複数の化合物を含有させる場合、化合物を入れた各ボートを個別に温度制御して共蒸着することが好ましい。
【0234】
電子注入電極は、好ましくは仕事関数が4eV以下の金属、合金または金属間化合物から構成される。仕事関数が4eVを超えると、電子の注入効率が低下し、ひいては発光効率も低下する。仕事関数が4eV以下の電子注入電極膜の構成金属としては、例えば、Li、Na、K等のアルカリ金属、Mg、Ca、Sr、Ba等のアルカリ土類金属、La、Ce等の希土類金属や、Al、In、Ag、Sn、Zn、Zr等が挙げられる。、仕事関数が4eV以下の膜の構成合金としては、例えばAg・Mg(Ag:0.1〜50at%)、Al・Li(Li:0.01〜12at%)、In・Mg(Mg:50〜80at%)、Al・Ca(Ca:0.01〜20at%)等が挙げられる。これらは単独で、あるいは2種以上の組み合わせとして存在してもよく、これらを2種以上組み合わせた場合の混合比は任意である。また、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属の酸化物やハロゲン化物を薄く成膜し、アルミニウム等の支持電極(補助電極、配線電極)を用いてもよい。
【0235】
この電子注入電極は蒸着法やスパッタ法等によって形成できる。
【0236】
このような電子注入電極の厚さは、電子注入を十分行える一定以上の厚さとすればよく、0.1nm以上とすればよい。また、その上限値には特に制限はないが、通常膜厚は0.1〜500nm程度とすればよい。
【0237】
ホール注入電極としては、好ましくは発光した光の透過率が80%以上となるような材料および厚さを決定することが好ましい。具体的には、酸化物透明導電薄膜が好ましく、例えば、錫ドープ酸化インジウム(ITO)、亜鉛ドープ酸化インジウム(IZO)、酸化インジウム(In23 )、酸化スズ(SnO2 )および酸化亜鉛(ZnO)のいずれかを主組成としたものが好ましい。これらの酸化物はその化学量論組成から多少偏倚していてもよい。In2 3 に対しSnO2 の混合比は、1〜20質量%が好ましく、さらには5〜12質量%が好ましい。In2 3 に対しZnOの混合比は、12〜32質量%が好ましい。
【0238】
ホール注入電極は、発光波長帯域、通常350〜800nm、特に各発光光に対する光透過率が80%以上、特に90%以上であることが好ましい。通常、発光光はホール注入電極を通って取り出されるため、その透過率が低くなると、発光層からの発光自体が減衰され、発光素子として必要な輝度が得られなくなる傾向がある。ただし、発光光を取り出す側が80%以上であればよい。
【0239】
ホール注入電極の厚さは、ホール注入を十分行える一定以上の厚さを有すれば良く、好ましくは50〜500nm、さらには50〜300nmの範囲が好ましい。また、その上限は特に制限はないが、あまり厚いと剥離などの心配が生じる。厚さが薄すぎると、製造時の膜強度やホール輸送能力、抵抗値の点で問題がある。
【0240】
ホール注入電極を成膜するにはスパッタ法が好ましい。スパッタ法としてはRF電源を用いた高周波スパッタ法等も可能であるが、成膜するホール注入電極の膜物性の制御のし易さや、成膜面の平滑度等を考慮するとDCスパッタ法を用いることが好ましい。
【0241】
また、必要に応じて保護膜を形成してもよい。保護膜はSiOX 等の無機材料、テフロン(登録商標)等の有機材料等を用いて形成することができる。保護膜は透明でも不透明であってもよく、保護膜の厚さは50〜1200nm程度とする。保護膜は前記した反応性スパッタ法の他に、一般的なスパッタ法、蒸着法等により形成すればよい。
【0242】
さらに、素子の有機層や電極の酸化を防ぐために素子上に封止層を設けることが好ましい。封止層は、湿気の侵入を防ぐために市販の低吸湿性の光硬化性接着剤、エポキシ系接着剤、シリコーン系接着剤、架橋エチレン−酢酸ビニル共重合体接着剤シート等の接着性樹脂層を用いて、ガラス板等の封止板を接着し密封する。ガラス板以外にも金属板、プラスチック板等を用いることもできる。
【0243】
基板材料としては、基板側から発光した光を取り出す構成の場合、ガラスや石英、樹脂等の透明ないし半透明材料を用いる。また、基板に色フィルター膜や蛍光性物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜を用いて発光色をコントロールしてもよい。また、前記逆積層の場合には、基板は透明でも不透明であってもよく、不透明である場合にはセラミックス等を使用してもよい。
【0244】
カラーフィルター膜には、液晶ディスプレイ等で用いられているカラーフィルターを用いれば良いが、有機ELの発光する光に合わせてカラーフィルターの特性を調整し、取り出し効率・色純度を最適化すればよい。
【0245】
また、EL素子材料や蛍光変換層が光吸収するような短波長の外光をカットできるカラーフィルターを用いれば、素子の耐光性・表示のコントラストも向上する。
【0246】
また、誘電体多層膜のような光学薄膜を用いてカラーフィルターの代わりにしても良い。
【0247】
本発明の有機EL素子は、例えば図1に示すように、基板1上にホール注入電極(陽極)2,ホール注入層3,ホール輸送層4、発光層5、電子注入輸送層6、電子注入電極(陰極)7、必要により保護電極8が順次積層された構成を有する。また、この積層順とは逆の構成としてもよいし、ホール注入層3、ホール輸送層4、電子注入輸送層6を省略したり、発光層5と兼用させてもよい。これらの構成層は求められる素子の機能等により最適なものに調整すればよい。
【0248】
本発明の有機EL素子は、通常、直流駆動型、パルス駆動型のEL素子として用いられるが、交流駆動とすることもできる。印加電圧は、通常、2〜30V 程度とされる。
【0249】
【実施例】
以下、本発明の具体的合成例、実施例を比較例とともに示し、本発明をさらに詳細に説明する。
【0250】
<実施例1>
1-o-ビフェニリル-3-フェニルイソベンゾフランの合成
Ar下、−50℃のTHF(テトラヒドロフラン)30cm3 にo-ブロモビフェニル3.9g (1.68E-2mol)を溶解させた。そこへnBuLiヘキサン溶液(1.5mol/l)10cm3 を加えた。2時間後、−50℃で冷却したまま3-フェニルフタリド3g(1.4E-2mol)を加えた。2時間後室温に戻し、35%の塩酸水溶液10cm3 を添加した。1時間後に分液ロートにてトルエン抽出を行い、蒸留水にて十分に洗浄した。トルエン溶液を濃縮後、シリカゲルクロマトグラフィーにて、目的物を分取した(展開溶媒はトルエン:ヘキサン=1:4)。青緑色の蛍光を放つ黄色粘稠体4gを得た(80%)。
【0251】
【化105】
【0252】
3,4-ジブロモー(7-o-ビフェニリルー12-フェニル)ベンゾ[k]フルオランテンの合成
先に合成した1-o-ビフェニリル-3-フェニルイソベンゾフラン2.2g (6.45E-3mol)と5,6-ジブロモアセナフテン2.0g (6.45E-3mol)をトルエン中24時間過熱還流した。反応後、沈殿物を回収し中間体を得た。1.6g (41%)
【0253】
中間体1.6g を150cm3 の酢酸に過熱溶解させ、そこへ50%のHBr水溶液20cm3 を添加して、120℃で30分間反応させた。冷却後目的物の沈殿物を回収した。分離はシリカゲルクロマトグラフィーを用いて行った(展開溶媒はトルエン:ヘキサン=1:3)。黄色粉末1.0g (70%)を得た。
【0254】
【化106】
【0255】
ジベンゾ-((ビスーo-ビフェニリル)(ージフェニル))-ペリフランテンの合成
先に合成した3,4-ジブロモー(7-o-ビフェニリルー12-フェニル)ベンゾ[k]フルオランテン1.0g (1.57E-3mol)をDMF30cm3 に溶解した。そこへ0.52g のNi(COD)2 (1.9E-3mol)、シクロオクタジエン(COD)1ml、ビピリジン0.12g (1.57E-3mol)を加えて、60℃12時間反応させた。
【0256】
反応後、1Nの塩酸水溶液30cm3 及び30cm3 のメタノールを加えて目的物を沈澱させて回収した。分離はシリカゲルクロマトグラフィーを用いて行った(展開溶媒はトルエン:ヘキサン=1:3)。青紫色固体0.67g (90%)を得た。
【0257】
ジクロロメタン溶液中での蛍光ピーク(EM)波長は 602、652nmであった。また、ジクロロメタン溶液中での蛍光吸収ピーク(EX)波長は 508、547、593nmであった。
【0258】
質量分析 (M+1)+ =957
昇華精製温度430℃
【0259】
【化107】
【0260】
<実施例2>
3,4-ジブロモフルオランテン誘導体の合成
5,6-ジブロモアセナフチレンとブタジエン誘導体をDiels-Alder反応した後、ジクロロジシアノキノン(DDQ)で脱水素反応を行うことにより各種5,6-ジブロモフルオランテン誘導体が得られる。
【0261】
5,6-ジブロモアセナフチレン5g (1.6E-2mol)と2,3-ジフェニルブタジエン3.3g (1.6E-2mol)をキシレン中で48時間加還流を行った。中間体5.6g (70%)を得た。
【0262】
この中間体5g (9.6E-3mol)とジクロロジシアノキノン(DDQ)2.2g (9.6E-3mol) をトルエンに溶解し、24時間120℃で反応させることにより3,4-ジブロモ-8,9-ジフェニルフルオランテン3.0g (60%)を得た。
【0263】
【化108】
【0264】
スズキカップリングによるジベンゾテトラフェニルペリフランテンの合成経路反応▲1▼
Ar下、3,4-ジブロモ(7,12-ジフェニル)ベンゾ[k]フルオランテン5.6g (1.0E-2mol)を乾燥THF100cm3 に溶解させ、−40〜−50℃に冷却した。そこへ1.57mol/l のnBuLiヘキサン液14cm3 (1.0E-2X2.2mol)をゆっくりと添加した。温度を−40〜−50℃を保ったまま1h後にホウ酸トリエチル3.2g (1.0E-2X2.2mol)をゆっくりと添加した。2h後50cm3 の蒸留水を添加した。その後反応溶液が酸性になるまで約10%の塩酸水溶液を弱酸性になるまで加えた。反応液を室温にもどし、NaHCO3 aqで中和後、蒸留水を加えて、有機層を減圧留去後、沈澱物を回収した。
【0265】
回収物を大量の水で撹拌洗浄後、ろ過。次に回収物をアセトンに溶解させて、MgSO4 で乾燥させた後ヘキサンを加えて沈澱させた。
収量4g (81%)
【0266】
【化109】
【0267】
反応▲2▼
窒素下、(7,12-ジフェニル)ベンゾ[k]フルオランテン-3,4-ジボロン酸4g (8.1E-3mol)および3,4-ジブロモベンゾ[k]フルオランテン4.55g (8.1E-3mol)を150cm3 のトルエンとエタノールの混合溶媒(1:1)に溶解させた。そこへテトラキストリフェニルホスフィンパラジウム(0)(Pd(PPh3 )4 )0.93g (8.1E-3X2X0.05mol)を加え、油浴を85℃で加熱した。次に予め調製しておいた炭酸ナトリウムの水溶液(Na2CO3 15g /蒸留水 50cm3 )を投入し、一晩反応させた。反応後クロロホルムで抽出を行い、蒸留水で十分に洗浄を行った。
カラム精製はシリカゲルを用いた。
収量5.2g (80%)
【0268】
【化110】
【0269】
<実施例3>
ジベンゾテトラフェニルペリフランテンの合成
下記式に示すように、3,3’−ジブロモ−4,4’−ビス((7,12−ジフェニル)ベンゾ[k]フルオランテン)1.5g(1.56E-3mol)をDMF50cm3 に溶解した。そこへ0.52gのNi(COD)2 (1.9E-3mol)、シクロオクタジェン(COD)1ml、ビピリジン0.12g(1.57E-3mol)を加えて、80℃12時間反応させた。
【0270】
【化111】
【0271】
反応後、1Nの塩酸水溶碑30cm3 及び30cm3 のメタノールを加えて目的物を沈殿させて回収した。分離はシリカゲルクロマトグラフィーを用いて行った。
(展開溶媒はトルエン:ヘキサン=1:3)
黒色固体1.1g(90%)を得た。
ジクロロメタン溶液中での蛍光ピーク(EM)波長は 600、650nmであった。
ジクロロメタン溶液中での蛍光吸収ピーク(EX)波長は 508、546、591nmであった。
質量分析(M+1)+ =805
昇華精製温度:410℃
【0272】
<比較例>
ジベンゾテトラフェニルペリフランテンの合成
(7,12-ジフェニル)ベンゾ[k]フルオランテン2g (5E-3mol)とフッ化コバルト(CoF3 )3g (2.6E-2mol)の混合物をトリフルオロ酢酸中100ml中に懸濁させ、40時間加熱還流させた。反応後、反応液を冷水中にあけ、ジクロロメタンで抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥後、有機溶媒を除去し、黒色固体を得た。精製はシリカゲルクロマトグラフィーを用いた。
黒紫色固体1g (50%)を得た。
【0273】
【化112】
【0274】
ジベンゾテトラ(β-ナフチル)ペリフランテンの合成
(7,12-ビス(β-ナフチル))ベンゾ[k]フルオランテン2.52g (5E-3mol)とフッ化コバルト(CoF3 )3g (2.6E-2mol)の混合物をトリフルオロ酢酸中100ml 中に懸濁させ、40時間加熱還流させた。反応後、反応液を冷水中にあけ、ジクロロメタンで抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥後、有機溶媒を除去し、黒色固体を得た。精製はシリカゲルクロマトグラフィーを用いた。
黒紫色固体0.2g (8%)を得た。
【0275】
【化113】
【0276】
ジベンゾオクタフェニルペリフランテンの合成
(7,9,10,12-テトラフェニル)ベンゾ[k]フルオランテン2.79g (5E-3mol)とフッ化コバルト(CoF3 )3g (2.6E-2mol)の混合物をトリフルオロ酢酸中100ml 中に懸濁させ、40時間加熱還流させた。反応後、反応液を冷水中にあけ、ジクロロメタンで抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥後、有機溶媒を除去し、黒色固体を得た。精製はシリカゲルクロマトグラフィーを用いた。
黒紫色固体0.42g (15%)を得た。
【0277】
【化114】
【0278】
<実施例4>
ガラス基板上にRFスパッタ法で、ITO透明電極薄膜を100nmの厚さに成膜し、パターニングした。このITO透明電極付きガラス基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノール中から引き上げて乾燥した。透明電極表面をUV/O3 洗浄した後、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定して、槽内を1×10-5 Pa以下まで減圧した。
【0279】
次いで減圧状態を保ったまま、下記構造のN,N’−ジフェニル−N,N’−ビス[N−(4−メチルフェニル)−N−フェニル−(4−アミノフェニル)]−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(ATP)(を蒸着速度0.1nm/sec で50nmの膜厚に蒸着し、ホール注入層とした。
【0280】
【化115】
【0281】
次いで、下記構造のN,N,N’,N’−テトラキス(m−ビフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(TPD)を蒸着速度0.1nm/secで20nmの厚さに蒸着し、ホール輸送層とした。
【0282】
【化116】
【0283】
さらに、減圧を保ったまま、下記構造のホスト材料と下記の構造のドーパント混合物を、重量比99:1で、全体の蒸着速度0.1nm/secとして40nmの厚さに蒸着し発光層とした。
【0284】
【化117】
【0285】
【化118】
【0286】
さらに、減圧状態を保ったまま、下記構造のトリス(8−キノリノラート)アルミニウムを、蒸着速度0.1nm/secで30nmの厚さに蒸着し、電子輸送層とした。
【0287】
【化119】
【0288】
次いで、減圧状態を保ったまま、LiFを蒸着速度0.01nm/secで0.3nmの厚さに蒸着し、電子注入電極とし、保護電極としてAlを150nm蒸着し有機EL素子を得た。
【0289】
この有機EL素子に直流電圧を印加し、初期には10mA/cm2 の電流密度で、駆動電圧が6.5V で、630cd/m2 の発光が確認できた。このときの色度座標は(x、y)=(0.65,0.35)であった。
【0290】
【発明の効果】
以上のように本発明よれば、十分な収率が得られ、製造効率の優れたペリレン誘導体の製造方法、およびこの製造方法により得られたペリレン誘導体とそれを用いた有機EL素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の有機EL素子の基本構成を示す概略断面図である。
【符号の説明】
1 基板
2 ホール注入電極
3 ホール注入輸送層
4 発光層
5 電子注入輸送層
6 電子注入電極
7 保護電極
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic EL (electroluminescence) device, and more particularly to a compound used in a device that emits light by applying an electric field to a thin film made of an organic compound.
[0002]
[Prior art]
The organic EL element has a configuration in which a thin film containing a fluorescent organic compound is sandwiched between an electron injection electrode and a hole injection electrode, and excitons (excitons) are obtained by injecting electrons and holes into the thin film and recombining them. This is a device that emits light by utilizing light emission (fluorescence / phosphorescence) when the exciton is deactivated.
[0003]
The characteristics of the organic EL element are several hundred to several tens of thousand cd / m at a voltage of about 10V. 2 It is possible to emit surface light with extremely high luminance, and to emit light from blue to red by selecting the type of fluorescent material.
[0004]
There is a doping method as a method for obtaining an arbitrary emission color of an organic EL element, and a report was made that the emission color was changed from blue to green by doping a small amount of tetracene in an anthracene crystal (Jpn. J. Appl. Phys ., 10,527 (1971)). In addition, in an organic thin film EL element having a laminated structure, a light emitting layer is formed by mixing a small amount of a fluorescent dye that emits light emitted from a host material having a light emitting function in response to the light emission as a dopant. Has been reported (Japanese Patent Laid-Open No. 63-264692) in which the emission color is changed from orange to red.
[0005]
Regarding long-wavelength emission of yellow to red, as a light-emitting material or a dopant material, a laser dye (EPO281381) that emits red light, a compound that exhibits exciplex light emission (JP-A-2-255788), and a coumarin compound (JP-A-3) -792), dicyanomethylene compounds (JP-A-3-162488), thioxanthene compounds (JP-A-3-177486), a mixture of a conjugated polymer and an electron transport compound (JP-A-6-73374). ), Squarylium compounds (JP-A-6-93257), oxadiazole compounds (JP-A-6-136359), oxynate derivatives (JP-A-6-145146), pyrene compounds (JP-A-6-6). -240246).
[0006]
Also, the fact that benzofluoranthene derivatives have a very high fluorescence quantum yield is described in J. Am. Chem. Soc 1996, 118, 2374-2379. In JP-A-10-330295 and JP-A-11-233261, dibenzo [f, f ′] derived from benzofluoranthene in various host materials. An organic EL device is disclosed in which a light-emitting layer is formed by doping a diindeno [1,2,3-cd: 1 ′, 2 ′, 3′-lm] perylene derivative.
[0007]
By the way, when synthesizing a perylene derivative including such a benzofluoranthene derivative, a method of synthesizing using a starting material and a catalyst as shown in the following formulas (A), (B), and (C) is generally used. Met.
[0008]
Embedded image
[0009]
However, such a conventional synthesis method has a problem that the yield of the target product is 20% or less at most and the efficiency is very low. In addition, with such a conventional synthesis method, a target object having symmetry can be synthesized relatively easily, but it is difficult to directly synthesize itself when trying to obtain a target object having no symmetry. For this reason, the target product has to be separated from various products, and the production efficiency is extremely poor, and the degree of freedom in designing the compound is limited.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a method for producing a perylene derivative having a sufficient yield and excellent production efficiency, a perylene derivative obtained by this production method, and an organic EL device using the perylene derivative.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the following configuration.
(1) In obtaining the perylene derivative, the starting material is halogenated and the halogenated site is coupled, or the halogenated starting material and the boronated starting material are used to determine the halogenated and boronated sites. A method for synthesizing perylene derivatives using Suzuki coupling or a combination thereof.
(2) coupling a 1,8-dihalogenated naphthalene derivative represented by the following formula (1):
[0012]
Embedded image
[0013]
[In the above formula (1), R 1 to R 4, R 11 and R 12 are a hydrogen atom, a linear chain optionally having substituent (s), a branched or cyclic alkyl group, a linear chain optionally having substituent (s), Branched or cyclic alkoxy group, optionally having a straight chain, branched or cyclic alkylthio group, optionally having a straight chain, branched or cyclic alkenyl group, having a substituent Linear, branched or cyclic alkenyloxy group which may be substituted, linear, branched or cyclic alkenylthio group which may be substituted, substituted or unsubstituted aralkyl group, substituted or unsubstituted aralkyloxy group Group, substituted or unsubstituted aralkylthio group, substituted or unsubstituted aryl group, substituted or unsubstituted aryloxy group, substituted or unsubstituted arylthio group, substituted or unsubstituted amino group, cyano group , Hydroxyl group, -COOM1 group (wherein M1 is a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group which may have a substituent, a linear, branched or cyclic group which may have a substituent) An alkenyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group), a -COM2 group (wherein M2 is a hydrogen atom, an optionally substituted linear, branched or cyclic group) An alkyl group, an optionally substituted linear, branched or cyclic alkenyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or an amino group), or -OCOM3 ( In the group, M3 is a linear, branched or cyclic alkyl group which may have a substituent, a linear, branched or cyclic alkenyl group which may have a substituent, a substituted or unsubstituted aralkyl group. , Or two or more adjacent groups selected from R1 to R4, R11 and R12 are bonded or condensed to each other together with a substituted carbon atom, and a substituted or unsubstituted aryl group. A substituted or unsubstituted carbocyclic aliphatic ring, aromatic ring, or condensed aromatic ring may be formed. When these carbocyclic aliphatic rings, aromatic rings or condensed aromatic rings have a substituent, the substituents are the same as those for R1 to R4, R11 and R12. ]
A method for synthesizing a perylene derivative of the above (1), which synthesizes a perylene derivative represented by the following formula (2).
[0014]
Embedded image
[0015]
[In the above formula (2), R1 'to R4', R11 'and R12' have the same meanings as R1 to R4, R11 and R12 in formula (1). R1 to R4, R11 and R12 and R1 'to R4', R11 'and R12' may be the same or different. ]
(3) coupling a 3,4-dihalogenated fluoranthene derivative represented by the following formula (3);
[0016]
Embedded image
[0017]
[In the above formula (3), R1 to R6, R21 and R22 are a hydrogen atom, a linear chain optionally having substituent (s), a branched or cyclic alkyl group, a linear chain optionally having substituent (s), Branched or cyclic alkoxy group, optionally having a straight chain, branched or cyclic alkylthio group, optionally having a straight chain, branched or cyclic alkenyl group, having a substituent Linear, branched or cyclic alkenyloxy group which may be substituted, linear, branched or cyclic alkenylthio group which may be substituted, substituted or unsubstituted aralkyl group, substituted or unsubstituted aralkyloxy group Group, substituted or unsubstituted aralkylthio group, substituted or unsubstituted aryl group, substituted or unsubstituted aryloxy group, substituted or unsubstituted arylthio group, substituted or unsubstituted amino group, cyano group , Hydroxyl group, -COOM1 group (wherein M1 is a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group which may have a substituent, a linear, branched or cyclic group which may have a substituent) An alkenyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group), a -COM2 group (wherein M2 is a hydrogen atom, an optionally substituted linear, branched or cyclic group) An alkyl group, an optionally substituted linear, branched or cyclic alkenyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or an amino group), or -OCOM3 ( In the group, M3 is a linear, branched or cyclic alkyl group which may have a substituent, a linear, branched or cyclic alkenyl group which may have a substituent, a substituted or unsubstituted aralkyl group. , Or two or more adjacent groups selected from R1 to R6, R21 and R22 are bonded or condensed to each other together with a substituted carbon atom, and a substituted or unsubstituted aryl group. A substituted or unsubstituted carbocyclic aliphatic ring, aromatic ring, or condensed aromatic ring may be formed. ]
A method for synthesizing a perylene derivative of the above (1), wherein a perylene derivative represented by the following formula (4) is synthesized.
[0018]
Embedded image
[0019]
[In the above formula (4), R1 'to R6', R21 'and R22' have the same meanings as R1 to R6, R21 and R22 in formula (3). R1 to R6, R21 and R22 and R1 'to R6', R21 'and R22' may be the same or different. ]
(4) coupling a 3,4-dihalogenated benzofluoranthene derivative represented by the following formula (5);
[0020]
Embedded image
[0021]
[In the above formula (5), R1 to R8, R31 and R32 are each a hydrogen atom, a linear chain optionally having a substituent, a branched or cyclic alkyl group, a linear chain optionally having a substituent, Branched or cyclic alkoxy group, optionally having a straight chain, branched or cyclic alkylthio group, optionally having a straight chain, branched or cyclic alkenyl group, having a substituent Linear, branched or cyclic alkenyloxy group which may be substituted, linear, branched or cyclic alkenylthio group which may be substituted, substituted or unsubstituted aralkyl group, substituted or unsubstituted aralkyloxy group Group, substituted or unsubstituted aralkylthio group, substituted or unsubstituted aryl group, substituted or unsubstituted aryloxy group, substituted or unsubstituted arylthio group, substituted or unsubstituted amino group, cyano group , Hydroxyl group, -COOM1 group (wherein M1 is a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group which may have a substituent, a linear, branched or cyclic group which may have a substituent) An alkenyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group), a -COM2 group (wherein M2 is a hydrogen atom, an optionally substituted linear, branched or cyclic group) An alkyl group, an optionally substituted linear, branched or cyclic alkenyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or an amino group), or -OCOM3 ( In the group, M3 is a linear, branched or cyclic alkyl group which may have a substituent, a linear, branched or cyclic alkenyl group which may have a substituent, a substituted or unsubstituted aralkyl group. , Or two or more adjacent groups selected from R1 to R8, R31 and R32 are bonded or condensed to each other together with a substituted carbon atom, and a substituted or unsubstituted aryl group. A substituted or unsubstituted carbocyclic aliphatic ring, aromatic ring, or condensed aromatic ring may be formed. ]
A method for synthesizing a perylene derivative of (1) above, wherein a perylene derivative represented by the following formula (6) is synthesized.
[0022]
Embedded image
[0023]
[In the above formula (6), R1 'to R8', R31 'and R32' have the same meanings as R1 to R8, R31 and R32 in formula (5). R1 to R8, R31 and R32 and R1 'to R8', R31 'and R32' may be the same or different. ]
(5) The method for synthesizing the perylene derivative according to any one of (1) to (4), wherein the coupling reaction is homo- or hetero-coupled using a catalyst.
(6) The catalyst has at least one of group VIII or group IB elements of Ni, Pd, Pt, Fe, Co, Ru, and Rh, or two or more of these elements and Cu A method for synthesizing a perylene derivative according to the above (5), which is a metal catalyst, a metal complex catalyst, or a metal compound having the above element.
(7) The catalyst is NiCl 2 (dppe) or NiCl 2 (dppp) or Ni (COD) 2 A method for synthesizing the perylene derivative of (5) or (6) above.
(8) Using a 1,8-dihalogenated naphthalene derivative represented by the formula (1) of the above (2) and a naphthyl-1,8-diboronic acid derivative represented by the following formula (7),
[0024]
Embedded image
[0025]
[In the above formula (7), R1 to R4, R11 and R12 have the same meaning as in formula (1). ]
A method for synthesizing a perylene derivative of (1) above, wherein the perylene derivative of formula (2) is synthesized by Suzuki coupling.
(9) Using a 3,4-dihalogenated fluoranthene derivative represented by the formula (3) of the above (3) and a fluorantheno-1,8-diboronic acid derivative represented by the following formula (8),
[0026]
Embedded image
[0027]
[In the above formula (8), R1 to R6, R21 and R22 have the same meaning as in formula (3). ]
A method for synthesizing a perylene derivative of (1) above, wherein the perylene derivative of formula (4) is synthesized by Suzuki coupling.
(10) A 3,4-dihalogenated benzofluoranthene derivative represented by the formula (5) in the above (4) and a dibenzofluorantheno-1,8-diboronic acid derivative represented by the following formula (9) Use
[0028]
Embedded image
[0029]
[In the above formula (9), R1 to R8, R31 and R32 have the same meaning as in formula (5). ]
A method for synthesizing a perylene derivative of (1) above, wherein the perylene derivative of formula (6) is synthesized by Suzuki coupling.
(11) Using a naphthalene derivative represented by the following formula (13),
[0030]
Embedded image
[0031]
[In the above formula (13), R1 to R4, R11 and R12 have the same meaning as in formula (1). ]
The method for synthesizing a perylene derivative according to the above (1), wherein the perylene derivative is synthesized by Suzuki coupling.
(12) Using a fluoranthene derivative represented by the following formula (14),
[0032]
Embedded image
[0033]
[In the above formula (14), R1 to R6, R21 and R22 have the same meaning as in formula (3). ]
A method for synthesizing a perylene derivative by synthesizing a perylene derivative by Suzuki coupling.
(13) Using a benzofluoranthene derivative represented by the following formula (15),
[0034]
Embedded image
[0035]
[In the above formula (15), R1 to R8, R31 and R32 have the same meaning as in formula (5). ]
A method for synthesizing a perylene derivative by synthesizing a perylene derivative by Suzuki coupling.
(14) 1,8-dihalogenated naphthalene derivative represented by the formula (1) of the above (2) to (4), 3,4-dihalogenated fluoranthene derivative represented by the formula (3), represented by the formula (5) A perylene derivative synthesis method for obtaining an asymmetric compound using any one or two of 3,4-dihalogenated benzofluoranthene derivatives.
(15) The method for synthesizing a perylene derivative according to the above (14), wherein the asymmetric compound is a compound represented by the following formula (10).
[0036]
Embedded image
[0037]
[In the above formula (10), R51 to R55, R61 to R65, R111 ' and R121 ' Is synonymous with R1 to R4, R11 and R12 in formula (1). ]
(16) The method for synthesizing a perylene derivative according to the above (1), wherein the perylene derivative is a compound represented by the following formula (11).
[0038]
Embedded image
[0039]
[In the above formula (11), R111, R121, R111 'and R121' have the same meanings as R1 to R4, R11 and R12 in formula (1). ]
(17) The method for synthesizing a perylene derivative according to the above (1), wherein the perylene derivative is a compound represented by the following formula (12).
[0040]
Embedded image
[0041]
[In the above formula (12), R111, R121, R111 ′ and R121 ′ have the same meanings as R1 to R4, R11 and R12 in the formula (1). ]
(18) The method for synthesizing a perylene derivative according to any one of the above (4) to (7), wherein at least R5 and R6 and / or R5 'and R6' are different.
(19) coupling a bisnaphthalene derivative represented by the following formula (16):
[0042]
Embedded image
[0043]
[In the above formula (16), R1 to R4, R11 and R12 are a hydrogen atom, a linear chain which may have a substituent, a branched or cyclic alkyl group, a linear chain which may have a substituent, Branched or cyclic alkoxy group, optionally having a straight chain, branched or cyclic alkylthio group, optionally having a straight chain, branched or cyclic alkenyl group, having a substituent Linear, branched or cyclic alkenyloxy group which may be substituted, linear, branched or cyclic alkenylthio group which may be substituted, substituted or unsubstituted aralkyl group, substituted or unsubstituted aralkyloxy group Group, substituted or unsubstituted aralkylthio group, substituted or unsubstituted aryl group, substituted or unsubstituted aryloxy group, substituted or unsubstituted arylthio group, substituted or unsubstituted amino group, Ano group, hydroxyl group, —COOM1 group (in which M1 is a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group which may have a substituent, a linear chain which may have a substituent, branched or A cyclic alkenyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group), a -COM2 group (wherein M2 is a hydrogen atom, a linear or branched chain optionally having a substituent) Or a cyclic alkyl group, an optionally substituted linear, branched or cyclic alkenyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or an amino group), or- OCOM3 (In the group, M3 is a linear, branched or cyclic alkyl group which may have a substituent, a linear, branched or cyclic alkenyl group which may have a substituent, substituted or unsubstituted. A An alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group), and two or more adjacent groups selected from R1 to R4, R11 and R12 are bonded to each other or condensed to form a substituted carbon atom. In addition, a substituted or unsubstituted carbocyclic aliphatic ring, aromatic ring, or condensed aromatic ring may be formed. When these carbocyclic aliphatic rings, aromatic rings, or condensed aromatic rings have a substituent, the substituents are the same as R1 to R4, R11, and R12.
R1 ′ to R4 ′, R11 ′ and R12 ′ have the same meanings as R1 to R4, R11 and R12 in Formula (1). R1 to R4, R11 and R12 and R1 ′ to R4 ′, R11 ′ and R12 ′ may be the same or different. ]
A method for synthesizing a perylene derivative of the above (1), which synthesizes a perylene derivative represented by the following formula (2).
[0044]
Embedded image
[0045]
[In the above formula (2), R1 'to R4', R11 'and R12' have the same meanings as R1 to R4, R11 and R12 in formula (1). R1 to R4, R11 and R12 and R1 'to R4', R11 'and R12' may be the same or different. ]
(20) An organic EL device containing a perylene derivative obtained by any one of the methods (1) to (19).
(21) The organic EL device according to (20), wherein the perylene derivative is contained in a light emitting layer.
(22) A perylene derivative having a structure represented by the following formula (10).
[0046]
Embedded image
[0047]
[In the above formula (10), R51 to R55, R61 to R65, R111 ' and R121 ' Is synonymous with R1 to R4, R11 and R12 in formula (1). ]
[0048]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the synthesis method of the present invention, in order to obtain a perylene derivative, a starting material is halogenated and coupled, or a halogenated starting material and a boronated starting material are used, and these are Suzuki-coupled, or these are used in combination. To do.
[0049]
By using such a synthesis method, the target perylene derivative can be synthesized very efficiently, and the yield can reach 90% or more. In addition, a target object having no symmetry can be synthesized relatively easily by any one of the above synthesis methods or a combination thereof, and the use of asymmetric compounds that have not been used so far has been expanded. To do.
[0050]
Hereinafter, the synthesis method of the present invention will be described in detail for each embodiment.
[0051]
[First embodiment: coupling by halogenation]
In the synthesis method according to the first aspect of the present invention, a 1,8-dihalogenated naphthalene derivative represented by the following formula (1) is halogenated and coupled to synthesize a perylene derivative represented by the following formula (2). It is.
[0052]
Embedded image
[0053]
Embedded image
[0054]
The formula (1) will be explained. In the formula (1), R1 to R4, R11 and R12 each have a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group which may have a substituent, and a substituent. Linear, branched or cyclic alkoxy group which may have, linear, branched or cyclic alkylthio group which may have a substituent, linear, branched or cyclic alkenyl which may have a substituent A linear, branched or cyclic alkenyloxy group which may have a substituent, a linear, branched or cyclic alkenylthio group which may have a substituent, a substituted or unsubstituted aralkyl group, Substituted or unsubstituted aralkyloxy group, substituted or unsubstituted aralkylthio group, substituted or unsubstituted aryl group, substituted or unsubstituted aryloxy group, substituted or unsubstituted arylthio group, substituted or Unsubstituted amino group, cyano group, hydroxyl group, —COOM1 group (in which M1 is a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group which may have a substituent, or a substituent. A linear, branched or cyclic alkenyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group), a -COM2 group (wherein M2 has a hydrogen atom or a substituent) May be a linear, branched or cyclic alkyl group, an optionally substituted linear, branched or cyclic alkenyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or an amino group -OCOM3 (wherein M3 is a linear, branched or cyclic alkyl group which may have a substituent, a linear, branched or cyclic alkenyl group which may have a substituent) , Replace Represents an unsubstituted aralkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group), and two or more adjacent groups selected from R1 to R4, R11 and R12 are bonded or condensed to each other to be substituted. A substituted or unsubstituted carbocyclic aliphatic ring, aromatic ring, or condensed aromatic ring may be formed together with the carbon atom. When these carbocyclic aliphatic rings, aromatic rings or condensed aromatic rings have a substituent, the substituents are the same as those for R1 to R4, R11 and R12.
[0055]
The aryl group represents a carbocyclic aromatic group such as a phenyl group or a naphthyl group, for example, a heterocyclic aromatic group such as a furyl group, a thienyl group, or a pyridyl group.
[0056]
In the formula (1), R1 to R4, R11 and R12 are linear, branched or cyclic alkyl groups, linear, branched or cyclic alkoxy groups, linear, branched or cyclic alkylthio groups, linear and branched. Alternatively, the cyclic alkenyl group, the linear, branched or cyclic alkenyloxy group, and the linear, branched or cyclic alkenylthio group may have a substituent, for example, a halogen atom, a carbon number of 4 to 20 Aryl group, alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, alkoxy alkoxy group having 2 to 20 carbon atoms, alkenyloxy group having 2 to 20 carbon atoms, aralkyloxy group having 4 to 20 carbon atoms, aralkyloxy having 5 to 20 carbon atoms Alkoxy group, aryloxy group having 3 to 20 carbon atoms, aryloxyalkoxy group having 4 to 20 carbon atoms, arylalkenyl group having 5 to 20 carbon atoms, carbon An aralkylalkenyl group having 6 to 20 carbon atoms, an alkylthio group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxyalkylthio group having 2 to 20 carbon atoms, an alkylthioalkylthio group having 2 to 20 carbon atoms, an alkenylthio group having 2 to 20 carbon atoms, and a carbon number An aralkylthio group having 4 to 20 carbon atoms, an aralkyloxyalkylthio group having 5 to 20 carbon atoms, an aralkylthioalkylthio group having 5 to 20 carbon atoms, an arylthio group having 3 to 20 carbon atoms, an aryloxyalkylthio group having 4 to 20 carbon atoms, The arylthioalkylthio group having 4 to 20 carbon atoms, the cyclic alkyl group having 4 to 20 carbon atoms, or a halogen atom may be mono- or polysubstituted. Furthermore, the aryl group contained in these substituents further includes an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 3 to 10 carbon atoms, an aralkyl group having 4 to 10 carbon atoms, and the like. May be substituted.
[0057]
In the formula (1), the aryl group in R1 to R4, R11 and R12 may have a substituent in the aralkyl group, aralkyloxy group, aralkylthio group, aryl group, aryloxy group and arylthio group. For example, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an aralkyl group having 4 to 20 carbon atoms, an aryl group having 3 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and 2 carbon atoms -20 alkoxyalkyl group, C2-C20 alkoxyalkyloxy group, C2-C20 alkenyloxy group, C3-C20 alkenyloxyalkyl group, C3-C20 alkenyloxyalkyloxy group , An aralkyloxy group having 4 to 20 carbon atoms, an aralkyloxyalkyl group having 5 to 20 carbon atoms, and an aralkyloxy group having 5 to 20 carbon atoms An alkyloxy group, an aryloxy group having 3 to 20 carbon atoms, an aryloxyalkyl group having 4 to 20 carbon atoms, an aryloxyalkyloxy group having 4 to 20 carbon atoms, an alkylcarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms, and 3 carbon atoms -20 alkenylcarbonyl group, C5-20 aralkylcarbonyl group, C4-20 arylcarbonyl group, C2-20 alkoxycarbonyl group, C3-20 alkenyloxycarbonyl group, carbon number An aralkyloxycarbonyl group having 5 to 20 carbon atoms, an aryloxycarbonyl group having 4 to 20 carbon atoms, an alkylcarbonyloxy group having 2 to 20 carbon atoms, an alkenylcarbonyloxy group having 3 to 20 carbon atoms, and 5 to 20 carbon atoms Aralkylcarbonyloxy group, C4-20 arylcarbonyloxy group, C1-2 Alkylthio group, aralkylthio group having 4 to 20 carbon atoms, arylthio group having 3 to 20 carbon atoms, nitro group, cyano group, formyl group, halogen atom, halogenated alkyl group, hydroxyl group, amino group, 1 to 20 carbon atoms May be mono- or poly-substituted with a substituent such as an N-monosubstituted amino group or an N, N-disubstituted amino group having 2 to 40 carbon atoms.
[0058]
Furthermore, the aryl group contained in these substituents further includes an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms, and the like. May be substituted.
[0059]
In the formula (1), the amino groups of R1 to R4, R11 and R12 may have a substituent, for example, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aralkyl group having 4 to 20 carbon atoms, or a carbon number It may be monosubstituted or disubstituted with 3 to 20 aryl groups.
[0060]
Further, adjacent groups selected from R1 to R4, R11 and R12 are bonded or condensed to each other, and together with the substituted carbon atom, a substituted or unsubstituted carbocyclic aliphatic ring, aromatic ring, or condensed aromatic An aromatic ring may be formed.
[0061]
In the formula (1), a halogen element X is bonded to the 1 and 8 positions of the naphthalene derivative to be halogenated. The halogen element X used for halogenation may be any of Cl, Br, and I, and among these, Br is particularly preferable. The two halogen elements X may be the same or different, but are usually the same.
[0062]
The compound represented by the formula (1) is coupled with the halogen element and then coupled. For the coupling, various known methods can be used. In the present invention, a method in which a homo- or hetero-coupling reaction is performed using a catalyst is particularly preferable.
[0063]
The catalyst used in the reaction is not particularly limited as long as the coupling reaction can be performed, and various catalysts can be used. Specifically, it has any one or more of group VIII or IB elements excluding Cu, such as Ni, Pd, Pt, Fe, Co, Ru, and Rh, or these elements and Cu A metal catalyst having two or more elements, a metal complex catalyst, a metal compound, or the like can be given.
[0064]
Among these catalysts, a nickel catalyst is preferable, and various catalysts can be used as the Ni catalyst. Specifically, the Ni catalyst is [1,2-bis (diphenylphosphino) ethane]. Dichloronickel (II) [hereinafter: NiCl 2 (dppe)], [1,3-bis (diphenylphosphino) propane] dichloronickel (II) [hereinafter: NiCl 2 (dppp)], tetrakis (triphenylphosphine) nickel, or nickel-bis- (1.5-cyclooctadiene) [hereinafter: Ni (COD) 2 And the like. In this case, NiCl 2 (dppe) or NiCl 2 Using (dppp) results in Grignard coupling.
[0065]
The coupling reaction conditions vary depending on the material and catalyst used, but Ni (COD) 2 As an example, a halogenated naphthalene derivative is dissolved preferably in an amount of 0.01 to 10 mol / l, particularly 0.05 to 1 mol / l in a solvent such as DMF, and nickel is added thereto. Catalyst [Ni (COD) 2 Etc.]. At this time, the amount of the catalyst to be used may be usually an equimolar amount, but considering that a part of the catalyst may lose its activity, it is preferably equimolar to 1.5 times, especially equimolar to 1. About 2 times the amount is good. Further, if necessary, cyclooctadiene (COD) is added 2 to 10 times mol of halogenated naphthalene and 0.5 to 5 times mol of pyridine is added to the halogenated derivative, and 50 to 100 ° C., particularly 60 to 90 ° C. The reaction is carried out at 0.degree. C. for 0.5-12 hours, especially about 1-5 hours. After the reaction, an aqueous hydrochloric acid solution, methanol, or the like may be added to precipitate and recover the target product.
[0066]
A compound represented by the formula (2) is obtained by a coupling reaction of such a halogenated naphthalene, preferably using a catalyst.
[0067]
In the formula (2), R1 ′ to R4 ′, R11 ′ and R12 ′ have the same meanings as R1 to R4, R11 and R12 in the formula (1). R1 to R4, R11 and R12 and R1 'to R4', R11 'and R12' may be the same or different, but are preferably different.
[0068]
The 3,4-dihalogenated fluoranthene derivative represented by the following formula (3) is coupled by the coupling reaction of the halogenated naphthalene according to the first aspect of the present invention, preferably using a catalyst, to obtain the following formula (4): It is also possible to synthesize perylene derivatives represented by
[0069]
Embedded image
[0070]
Embedded image
[0071]
In the above formula (3), R1 to R6, R21 and R22 are the same as R1 to R4, R11 and R12 in the formula (1), and the preferred ranges are also the same.
[0072]
That is, in the formula (3), R1 to R6, R21 and R22 are a hydrogen atom, a linear chain which may have a substituent, a branched or cyclic alkyl group, a linear chain which may have a substituent, Branched or cyclic alkoxy group, optionally having a straight chain, branched or cyclic alkylthio group, optionally having a straight chain, branched or cyclic alkenyl group, having a substituent Linear, branched or cyclic alkenyloxy group which may be substituted, linear, branched or cyclic alkenylthio group which may be substituted, substituted or unsubstituted aralkyl group, substituted or unsubstituted aralkyloxy group Group, substituted or unsubstituted aralkylthio group, substituted or unsubstituted aryl group, substituted or unsubstituted aryloxy group, substituted or unsubstituted arylthio group, substituted or unsubstituted amino group, Group, hydroxyl group, -COOM1 group (in which M1 is a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group which may have a substituent, a linear group which may have a substituent, branched or A cyclic alkenyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group), a -COM2 group (wherein M2 is a hydrogen atom, a linear or branched group optionally having a substituent) Or a cyclic alkyl group, an optionally substituted linear, branched or cyclic alkenyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or an amino group), or- OCOM3 (wherein M3 is a linear, branched or cyclic alkyl group which may have a substituent, a linear, branched or cyclic alkenyl group which may have a substituent, substituted or unsubstituted Aralkyl Or a substituted or unsubstituted aryl group), and two or more adjacent groups selected from R1 to R6, R21 and R22 are bonded or condensed to each other, together with the substituted carbon atom, A substituted or unsubstituted carbocyclic aliphatic ring, aromatic ring, or condensed aromatic ring may be formed.
[0073]
In the formula (4), R1 ′ to R6 ′, R21 ′ and R22 ′ have the same meanings as R1 to R6, R21 and R22 in the formula (3). R1 to R6, R21 and R22 and R1 'to R6', R21 'and R22' may be the same or different.
[0074]
A 3,4-dihalogenated benzofluoranthene derivative represented by the following formula (5) is coupled by a coupling reaction of the halogenated naphthalene according to the first aspect of the present invention, preferably using a catalyst, A perylene derivative represented by the formula (6) can also be synthesized.
[0075]
Embedded image
[0076]
Embedded image
[0077]
In the above formula (5), R1 to R8, R31 and R32 are the same as R1 to R4, R11 and R12 in the formula (1), and the preferred ranges are also the same.
[0078]
That is, in the above formula (5), R1 to R8, R31 and R32 are each a hydrogen atom, a linear chain which may have a substituent, a branched or cyclic alkyl group, and a linear chain which may have a substituent. A branched or cyclic alkoxy group, a linear, branched or cyclic alkylthio group which may have a substituent, a linear, branched or cyclic alkenyl group which may have a substituent, and a substituent. Linear, branched or cyclic alkenyloxy group which may be substituted, linear, branched or cyclic alkenylthio group which may be substituted, substituted or unsubstituted aralkyl group, substituted or unsubstituted aralkyl An oxy group, a substituted or unsubstituted aralkylthio group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted aryloxy group, a substituted or unsubstituted arylthio group, a substituted or unsubstituted amino group, A cyano group, a hydroxyl group, a -COOM1 group (wherein M1 is a hydrogen atom, an optionally substituted straight chain, branched or cyclic alkyl group, an optionally substituted straight chain, branched or A cyclic alkenyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group), a -COM2 group (wherein M2 is a hydrogen atom, a linear or branched group optionally having a substituent) Or a cyclic alkyl group, an optionally substituted linear, branched or cyclic alkenyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or an amino group), or- OCOM3 (wherein M3 is a linear, branched or cyclic alkyl group which may have a substituent, a linear, branched or cyclic alkenyl group which may have a substituent, substituted or unsubstituted Aral Or a substituted or unsubstituted aryl group), and two or more adjacent groups selected from R1 to R8, R31 and R32 are bonded to or condensed with each other to form a substituted carbon atom In addition, a substituted or unsubstituted carbocyclic aliphatic ring, aromatic ring, or condensed aromatic ring may be formed.
[0079]
In the above formula (6), R1 'to R8', R31 'and R32' have the same meanings as R1 to R8, R31 and R32 in formula (5). R1 to R8, R31 and R32 and R1 'to R8', R31 'and R32' may be the same or different.
[0080]
In the above formula (6), at least R5 and R6 and / or R5 'and R6' are preferably different. By having such an asymmetric structure, an orange to red light emitting material, or an electron or hole transport material can be obtained as an organic EL material.
[0081]
Further, the dissolution can be improved, the material can be easily purified, the decomposability during the sublimation purification can be suppressed, and the fluorescence is also improved. Furthermore, the interaction with the same or different molecules can be reduced, the fluorescence luminance of the EL element is improved, and the concentration quenching is suppressed, so that the margin as an EL dopant is improved and the degree of freedom in design is improved.
[0082]
Further, a 1,8-dihalogenated naphthalene derivative represented by the above formula (1), a 3,4-dihalogenated fluoranthene derivative represented by the formula (3), and a 3,4-dihalogenated compound represented by the formula (5) It is also possible to obtain an asymmetric compound by heterocoupling using any one or two of benzofluoranthene derivatives.
[0083]
Thus, by using the method of the present invention, an asymmetric compound can be easily produced freely, and the yield of the target compound is also dramatically improved.
[0084]
Such an asymmetric compound is not particularly limited as long as it is obtained by a combination of formulas (1), (3), and (5), but in the present invention, in particular, the following formula (10) The compounds represented are preferred.
[0085]
Embedded image
[0086]
In the above formula (10), R51 to R55, R61 to R65, R111 'and R121' have the same meanings as R1 to R4, R11 and R12 in the formula (1). R1 to R4, R1 'to R4' R31 and R32 are the same as those in the formula (1).
[0087]
With such a structure, an orange to green light emitting material, or an electron or hole transport material can be obtained as the organic EL material.
[0088]
Further, the perylene derivative represented by the formula (2) is preferably a compound represented by the following formula (11).
[0089]
Embedded image
[0090]
In the above formula (11), R111, R121, R111 ′ and R121 ′ have the same meanings as R1 to R4, R11 and R12 in the formula (1).
[0091]
Alternatively, the perylene derivative represented by the above formula (2) may be a compound represented by the following formula (12).
[0092]
Embedded image
[0093]
In the above formula (12), R111, R121, R111 ′ and R121 ′ have the same meanings as R1 to R4, R11 and R12 in the formula (1).
[0094]
The compound represented by the formula (11) and the compound represented by the formula (12) are not clearly distinguished from each other, and become a compound represented by the formula (11) depending on the state of conjugated electrons. Or a compound represented by Formula (12). However, in the present invention, the state of the compound represented by the formula (12) is more preferable.
[0095]
The synthesis scheme of these synthesis methods is shown below.
[0096]
Embedded image
[0097]
Embedded image
[0098]
Embedded image
[0099]
[Second aspect: Suzuki coupling with boronic acid derivative]
The synthesis method according to the second aspect of the present invention uses a 1,8-dihalogenated naphthalene derivative represented by the formula (1) and a naphthyl-1,8-diboronic acid derivative represented by the following formula (7). This is a method for synthesizing a perylene derivative by synthesizing a perylene derivative of the formula (2) by Suzuki coupling.
[0100]
Embedded image
[0101]
In the above formula (7), R1 to R4, R11 and R12 have the same meanings as R1 to R4, R11 and R12 in the formula (1). The boronic acid derivative represented by Z is usually B (OH) 2 A boronic acid represented by the formula is used, but derivatives having the same action are also included.
[0102]
The Suzuki coupling reaction is carried out, for example, by treating the compounds of the formulas (1) and (7) in a reaction inert solvent in the presence of a base and a palladium catalyst at a temperature of room temperature to 125 ° C. for 10 minutes to 24 hours. A reaction product is obtained.
[0103]
The solvent to be used is not particularly limited. For example, aromatic hydrocarbons (eg, benzene, toluene, etc.), ethers (eg, tetrahydrofuran, dioxane, etc.), amides (eg, dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.), esters Examples include a system (for example, ethyl acetate), an alcohol system (for example, methanol), a ketone system (for example, acetone, cyclohexanone, and the like).
[0104]
Further, a perylene derivative of the formula (4) is obtained by Suzuki coupling using a 3,4-dihalogenated fluoranthene derivative represented by the formula (3) and a fluorantheno-1,8-diboronic acid derivative represented by the following formula (8). Can also be synthesized.
[0105]
Embedded image
[0106]
In the above formula (8), R1 to R6 and R21 and R22 have the same meanings as R1 to R6 and R21 and R22 in the formula (3).
[0107]
Furthermore, using a 3,4-dihalogenated benzofluoranthene derivative represented by the formula (5) and a dibenzofluorantheno-1,8-diboronic acid derivative represented by the following formula (9), the compound was obtained by Suzuki coupling. The perylene derivative (6) can also be synthesized.
[0108]
Embedded image
[0109]
The synthesis scheme of these synthesis methods is shown below.
[0110]
Embedded image
[0111]
[Third Aspect: Coupling by Combined Use of Halogenation and Boron Derivative]
In the third aspect of the present invention, the coupling by halogenation according to the first aspect and the coupling by a boron derivative according to the second aspect are used in combination. That is, using a naphthalene derivative represented by the following formula (13),
[0112]
Embedded image
[0113]
This is a method for synthesizing a perylene derivative by synthesizing a perylene derivative by Suzuki coupling.
[0114]
In the above formula (13), R1 to R4, R11 and R12 have the same meaning as in formula (1). X and Z are the same as those in the first and second aspects, and the preferable ones are also the same (the same applies to the following formulas 14 and 15).
[0115]
Further, using a fluoranthene derivative represented by the following formula (14),
[0116]
Embedded image
[0117]
Perylene derivatives can also be synthesized by Suzuki coupling.
[0118]
In the above formula (14), R1 to R6, R21 and R22 have the same meaning as in the formula (3).
[0119]
Furthermore, using a benzofluoranthene derivative represented by the following formula (15),
[0120]
Embedded image
[0121]
Perylene derivatives can also be synthesized by Suzuki coupling.
[0122]
In the above formula (15), R1 to R8, R31 and R32 have the same meaning as in formula (5).
[0123]
[Fourth Embodiment: Synthesis from Bishalogenated Naphthalene]
The method of the present invention is characterized in that a coupling treatment is carried out using a modification site by halogenation or a modification site by a boronic acid derivative. The two binding sites may be bonded at the same time or may be bonded one by one over time, the modified sites may be modified at two sites simultaneously, or may be modified one by one over time. .
[0124]
Therefore, in the method of the present invention, a bisnaphthalene derivative represented by the following formula (16) is used as a starting material or an intermediate, and this is coupled.
[0125]
Embedded image
[0126]
A method of synthesizing a perylene derivative represented by the following formula (2) is also included in the present invention.
[0127]
Embedded image
[0128]
In the above formula (16), R1 to R4, R11 and R12 have the same meanings as R1 to R4, R11 and R12 in the formula (1). In the above formula (2), R1 ′ to R4 ′, R11 ′ and R12 ′ have the same meanings as R1 to R4, R11 and R12 in the formula (1). R1 to R4, R11 and R12 and R1 'to R4', R11 'and R12' may be the same or different. X represents a halogen element, the details of which are the same as in the description of the above formula (1). In some cases, one may be a boronic acid derivative represented by Z.
[0129]
The method of the present invention is particularly effective as a method for synthesizing the compound represented by the formula (6). In the formula (6), R1 to R8 and R31, R32, R1 'to R8' and R31 'and R32' are any of substituted or unsubstituted aryl groups, alkyl groups, alkenyl groups, alkoxy groups and aryloxy groups. It is preferable that
[0130]
Furthermore, in the compound represented by the formula (6), it is preferable that any one or more of R1 to R8 and R31, R32, R1 'to R8' and R31 'and R32' is an ortho-substituted phenyl group. By using the method of the present invention, a compound having a substituent at a specific position such as ortho-position substitution can be easily obtained. In addition, a vertically and horizontally asymmetric compound can be easily obtained.
[0131]
In particular, in the compound represented by the formula (6), either or both of R5 and R6, R5 'and R6' or both (left and right) or both (up and down) may be an ortho-substituted phenyl group. preferable.
[0132]
Thus, by introducing a substituent at the ortho position, the decomposability during sublimation purification can be suppressed. In addition, fluorescence is improved by introducing a substituent at the ortho position.
[0133]
By using such an ortho-substituted compound, the fluorescence brightness of the EL element is improved and the concentration quenching property is suppressed, so that the margin as an EL dopant is improved and the degree of freedom in design is improved.
[0134]
That is, by introducing an ortho-substituted phenyl group, the associative property of the perylene skeleton can be controlled by the steric hindrance, the solubility in a solvent is improved, and the purification can be performed with high purity. For the same reason, sublimation purification can be performed at a lower temperature, decomposition during sublimation purification hardly occurs, and this point is also effective for obtaining a high-purity material. When an element is manufactured, exciton is hardly deactivated by impurities, and high light emission efficiency can be obtained.
[0135]
Another reason why high luminous efficiency can be obtained is to suppress concentration quenching by suppressing association between the same molecules or different molecules in the light emitting layer.
[0136]
Preferred specific examples of the compounds represented by formulas (2), (4) and (6) are shown below.
[0137]
Embedded image
[0138]
Embedded image
[0139]
Embedded image
[0140]
Embedded image
[0141]
Embedded image
[0142]
Embedded image
[0143]
Embedded image
[0144]
Embedded image
[0145]
Embedded image
[0146]
Embedded image
[0147]
Embedded image
[0148]
Embedded image
[0149]
Embedded image
[0150]
Embedded image
[0151]
Embedded image
[0152]
Embedded image
[0153]
Embedded image
[0154]
Embedded image
[0155]
Embedded image
[0156]
Embedded image
[0157]
Embedded image
[0158]
Embedded image
[0159]
Embedded image
[0160]
Embedded image
[0161]
Embedded image
[0162]
Embedded image
[0163]
Embedded image
[0164]
[Chemical Formula 86]
[0165]
Embedded image
[0166]
Embedded image
[0167]
Embedded image
[0168]
Embedded image
[0169]
Embedded image
[0170]
Embedded image
[0171]
Embedded image
[0172]
Embedded image
[0173]
Embedded image
[0174]
Embedded image
[0175]
Embedded image
[0176]
Embedded image
[0177]
Embedded image
[0178]
Embedded image
[0179]
Embedded image
[0180]
Embedded image
[0181]
More preferred are the compounds exemplified below.
[0182]
Embedded image
[0183]
The diindeno [1,2,3-cd: 1 ′, 2 ′, 3′-lm] perylene derivative represented by the above formula (6) has a vibration structure in both the excitation spectrum and the emission spectrum. preferable. Such a vibration structure can be confirmed from the fact that two or more peaks appear in each spectrum.
[0184]
More preferably, the host material used when the indenoperylene derivative is doped is also preferred to have such a vibration structure.
[0185]
By having the vibration structure, an organic EL element having excellent temperature characteristics can be obtained.
[0186]
The decrease in EL luminous efficiency due to temperature is considered to be due to thermal relaxation accompanied by a change in conformation in the excited state. When the conformation changes in the excited state, the overlap of the molecular orbital functions of the ground state and the excited state changes, so that the emission spectrum is not a mirror image of the absorption spectrum. Further, although the emission spectrum of the excited state can take many conformations, the emission spectrum is a sum of various vibration structures, so that it appears to be a broad spectrum having no vibration structure.
[0187]
Therefore, an organic compound having a vibration structure in the emission spectrum, and a compound whose vibration structure is a mirror image of the absorption spectrum has little conformational change in an excited state, and when used as a light-emitting material of an organic EL element, It is possible to provide an element having excellent temperature characteristics with little decrease in EL luminous efficiency due to temperature.
[0188]
For the same reason, a compound having a Stokes shift of 0.1 eV or less, particularly 0.05 eV or less is preferred. The lower limit is not particularly limited, but is usually about 0.01 eV.
[0189]
Another factor that affects the temperature characteristics of the organic EL element is thermal excitation of carriers from the trap order. In particular, in the doped light-emitting layer, the dopant forms a trap order, so when the temperature changes, the carrier hopping probability due to thermal excitation changes, and as a result, the carrier balance in the light-emitting layer changes, and the efficiency May have large temperature-dependent characteristics. In the element of the present invention, such a change in the trapping property of the light emitting layer due to heat is small, and an element having low temperature dependency of efficiency can be obtained.
[0190]
It is desirable that the electron affinity of any one of the host materials contained in the light-emitting layer, particularly at least one of the organic compounds represented by the following formula (I), is larger than the electron affinity of the electron transport layer and / or the hole transport layer. When the electron affinity of the host material contained in the light emitting layer is larger than the electron affinity of the electron transport layer and / or the hole transport layer, the efficiency of injecting electrons into the light emitting layer is improved, and electrons are injected at the interface of the hole transport layer. Since it is blocked, the light emission efficiency is improved and the device life is also improved.
[0191]
One of the compounds serving as a preferred host material of the present invention has a basic skeleton represented by the following formula (I).
[0192]
Embedded image
[0193]
In the device of the present invention, a naphthacene derivative is preferably used as a host material, whereby strong light emission from a dopant can be obtained.
[0194]
A naphthacene derivative is a particularly preferable organic material as a host material in the above organic material group. For example, a film obtained by doping 1% by mass of a dibenzo [f, f ′] diindeno [1,2,3-cd: 1 ′, 2 ′, 3′-lm] perylene derivative as a dopant into a naphthacene derivative as a host material When the fluorescence intensity by photoexcitation of is measured, the fluorescence intensity is about three times that of the case where another organic substance (for example, Alq3) is used as a host.
[0195]
The reason why such strong fluorescence can be obtained is that the naphthacene derivative and the dopant substance have an ideal combination that does not cause an interaction such as the formation of an exciplex, and further, due to the dipolar interaction between both molecules. It is conceivable that the fluorescence intensity is maintained high.
[0196]
In addition, when the dopant is red, the energy gap is relatively close to that of the dopant, so that in addition to the energy transfer due to electron exchange, an energy transfer phenomenon due to light emission reabsorption also occurs, and such a high fluorescence luminance can be obtained. it is conceivable that.
[0197]
Furthermore, the fact that the concentration quenching property of the dopant can be kept very small by the combination with the host material also contributes to such strong fluorescence intensity.
[0198]
Further, when an organic EL element having the above doped film as a light emitting layer is prepared, 10 mA / cm 2 600 cd / m at the maximum current density 2 The above luminance is obtained, and the driving voltage at this time is as low as about 6V. 600mA / cm 2 At a current density of about 20000 cd / m 2 The above luminance can be obtained stably. Compared to the case where another organic substance (for example, Alq3) is used as a host, this is about 4 times the luminous efficiency in terms of current efficiency and can be driven at a lower voltage, so the power efficiency is about 5 times as efficient. is there. Further, when the red dopant as in the above example is doped, the energy transfer efficiency from the host to the dopant is good, so that light emission from the host is hardly seen, and only the dopant has high color purity. An element is obtained.
[0199]
Such a very good light emission efficiency when an organic EL device is produced is not only the above-mentioned mechanism for obtaining a strong fluorescence intensity, but also an improvement in the carrier recombination probability in the light emitting layer, and further a naphthacene triplet. This is considered to be due to effects such as generation of a singlet excited state of the dopant by energy transfer from the excited state.
[0200]
Further, in a general organic EL element, the drive voltage becomes high due to carrier trapping by a dopant, whereas the drive voltage of the organic EL element using the light emitting layer is very low in the element of the present invention. This is because the order of dopant carrier traps is small, and high-efficiency light emission is realized by the mechanism described above. Furthermore, it is conceivable that carriers can be easily injected into the light emitting layer.
[0201]
In addition, since a naphthacene derivative is very stable and has high durability against carrier injection, an element formed using a combination of the host and the dopant has a very long lifetime. For example, in a device having a light emitting layer in which a specific naphthacene derivative is doped with 1% by mass of dibenzo [f, f ′] diindeno [1,2,3-cd: 1 ′, 2 ′, 3′-lm] perylene, 50mA / cm 2 When driven at 2400cd / m 2 It is also possible to obtain a highly durable element in which the above luminance lasts for 1000 hours or more with only attenuation of about 1% or less.
[0202]
In the organic EL element as described above, the doping concentration that keeps the color purity of the element and maximizes the efficiency is about 1% by mass, but even about 2 to 3% by mass, it is sufficient to reduce only about 10% or less. Thus, an element that can withstand practical use can be obtained.
[0203]
In formula (I), Q 1 ~ Q Four Each represents hydrogen or an unsubstituted or substituted alkyl group, aryl group, amino group, heterocyclic group or alkenyl group. Moreover, it is preferably any of an aryl group, an amino group, a heterocyclic group, and an alkenyl group. Q 1 , Q Four Is hydrogen and Q 2 , Q Three Those in which is the above substituent are also preferred.
[0204]
Q 1 ~ Q Four The aryl group represented by can be monocyclic or polycyclic, and includes condensed rings and ring assemblies. The total carbon number is preferably 6 to 30, and may have a substituent.
[0205]
Q 1 ~ Q Four As the aryl group represented by, preferably a phenyl group, (o-, m-, p-) tolyl group, pyrenyl group, perylenyl group, coronenyl group, (1- and 2-) naphthyl group, anthryl group, (O-, m-, p-) biphenylyl group, terphenyl group, phenanthryl group and the like.
[0206]
Q 1 ~ Q Four The amino group represented by may be any of alkylamino group, arylamino group, aralkylamino group and the like. These preferably have an aliphatic group having 1 to 6 carbon atoms in total and / or an aromatic carbocyclic ring having 1 to 4 rings. Specific examples include a dimethylamino group, a diethylamino group, a dibutylamino group, a diphenylamino group, a ditolylamino group, a bisdiphenylylamino group, and a bisnaphthylamino group.
[0207]
Q 1 ~ Q Four Examples of the heterocyclic group represented by the formula include a 5-membered or 6-membered aromatic heterocyclic group containing O, N, S as a hetero atom, and a condensed polycyclic aromatic heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms. Can be mentioned.
[0208]
Q 1 ~ Q Four Are represented by (1- and 2-) phenylalkenyl groups, (1,2-, and 2,2-) diphenylalkenyl groups having a phenyl group as at least one substituent, (1 , 2,2-) triphenylalkenyl group and the like are preferable, but may be unsubstituted.
[0209]
Examples of the aromatic heterocyclic group and the condensed polycyclic aromatic heterocyclic group include a thienyl group, a furyl group, a pyrrolyl group, a pyridyl group, a quinolyl group, and a quinoxalyl group.
[0210]
Q 1 ~ Q Four When has a substituent, at least two of these substituents are preferably any of an aryl group, an amino group, a heterocyclic group, an alkenyl group, and an aryloxy group. For the aryl group, amino group, heterocyclic group and alkenyl group, the above Q 1 ~ Q Four It is the same.
[0211]
Q 1 ~ Q Four As the aryloxy group serving as a substituent, a group having an aryl group having 6 to 18 carbon atoms is preferable, and specifically, an (o-, m-, p-) phenoxy group or the like.
[0212]
Two or more of these substituents may form a condensed ring. Further, it may be further substituted, and preferred substituents in that case are the same as described above.
[0213]
Q 1 ~ Q Four When has a substituent, it is preferable that at least two or more thereof have the above-described substituent. The substitution position is not particularly limited, and may be any of meta, para, and ortho positions. Q 1 And Q Four , Q 2 And Q Three Are preferably the same, but may be different.
[0214]
Q Five , Q 6 , Q 7 And Q 8 Each represents hydrogen or an alkyl group, aryl group, amino group, alkenyl group and heterocyclic group which may have a substituent.
[0215]
Q Five , Q 6 , Q 7 And Q 8 As the alkyl group represented by formula (1), those having 1 to 6 carbon atoms are preferable, which may be linear or branched. Preferable specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, (n, i) propyl group, (n, i, sec, tert) -butyl group, (n, i, neo, tert) -pentyl group and the like. Can be mentioned.
[0216]
Q Five , Q 6 , Q 7 And Q 8 As the aryl group, amino group and alkenyl group represented by 1 ~ Q Four It is the same as the case of. Q Five And Q 6 , Q 7 And Q 8 Are preferably the same, but they may be different.
[0217]
Q 1 ~ Q Four Are all phenyl groups and Q Five , Q 6 , Q 7 And Q 8 It is preferable not to contain rubrene in which is hydrogen.
[0218]
The light-emitting layer containing the host material and the dopant has a hole and electron injection function, a transport function thereof, and a function of generating excitons by recombination of holes and electrons. In the light emitting layer, in addition to the compound of the present invention, a relatively electronically neutral compound can be used to inject and transport electrons and holes easily and in a balanced manner.
[0219]
The above host materials may be used alone or in combination of two or more. The mixing ratio in the case of using a mixture of two or more is arbitrary. The host material is preferably contained in the light emitting layer in an amount of 80 to 99.9% by mass, particularly 90 to 99.9% by mass, and more preferably 95.0 to 99.5% by mass. .
[0220]
Further, the thickness of the light emitting layer is preferably less than the thickness of the organic compound layer from the thickness corresponding to one molecular layer, specifically 1 to 85 nm, more preferably 5 to 60 nm, In particular, the thickness is preferably 5 to 50 nm.
[0221]
In addition, as a method for forming the mixed layer, co-evaporation is preferably performed by evaporating from different evaporation sources, but when the vapor pressure (evaporation temperature) is the same or very close, the mixture is previously mixed in the same evaporation board, It can also be deposited. In the mixed layer, it is preferable that the compounds are uniformly mixed, but in some cases, the compounds may be present in an island shape. In general, the light emitting layer is formed to have a predetermined thickness by depositing an organic fluorescent material or coating the light emitting layer by dispersing it in a resin binder.
[0222]
As a structural example of the organic EL light emitting device manufactured using the compound of the present invention, for example, a hole injection electrode, a hole injection / transport layer, a light emission and electron injection transport layer, and an electron injection electrode are sequentially provided on a substrate. Moreover, you may have a protective electrode, an auxiliary electrode, and a sealing layer on the electron injection electrode as needed.
[0223]
The organic EL device of the present invention is not limited to the above example, and can have various configurations. For example, a light emitting layer is provided alone, and an electron injection / transport layer is interposed between the light emitting layer and the electron injection electrode. It can also be a structure. If necessary, the hole injection / transport layer and the light emitting layer may be mixed.
[0224]
The thickness of the light emitting layer, the thickness of the hole injecting and transporting layer, and the thickness of the electron injecting and transporting layer are not particularly limited and vary depending on the forming method, but are usually about 5 to 500 nm, particularly preferably 10 to 300 nm. .
[0225]
The thickness of the hole injecting and transporting layer and the thickness of the electron injecting and transporting layer may be about the same as the thickness of the light emitting layer or about 1/10 to 10 times depending on the design of the recombination / light emitting region. When the injection layer and the transport layer for holes or electrons are separated, the injection layer is preferably 1 nm or more, and the transport layer is preferably 1 nm or more. In this case, the upper limit of the thickness of the injection layer and the transport layer is usually about 500 nm for the injection layer and about 500 nm for the transport layer. Such a film thickness is the same when two injection transport layers are provided.
[0226]
The hole injecting and transporting layer has the function of facilitating the injection of holes from the hole injecting electrode, the function of stably transporting holes, and the function of blocking electrons, and the electron injecting and transporting layer is the injection of electrons from the electron injecting electrode. These layers have the function of easily transporting electrons, the function of transporting electrons stably, and the function of blocking holes. These layers increase and confine holes and electrons injected into the light-emitting layer and optimize the recombination region. And improve luminous efficiency.
[0227]
Examples of the hole injecting and transporting layer include, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-295695, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-191694, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-792, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-23481, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-239455. Various organic compounds described in JP-A No. 5-299174, JP-A No. 7-126225, JP-A No. 7-126226, JP-A No. 8-100192, EP0650955A1, and the like can be used. For example, tetraarylbenzidine compounds (triaryldiamine or triphenyldiamine: TPD), aromatic tertiary amines, hydrazone derivatives, carbazole derivatives, triazole derivatives, imidazole derivatives, oxadiazole derivatives having amino groups, polythiophenes, etc. . Two or more of these compounds may be used in combination, and when used in combination, they may be laminated as separate layers or mixed.
[0228]
When the hole injecting and transporting layer is divided into the hole injecting layer and the hole transporting layer, a preferred combination can be selected from the compounds for the hole injecting and transporting layer. At this time, it is preferable to laminate in order of a compound layer having a small ionization potential from the hole injection electrode (ITO or the like) side. Further, it is preferable to use a compound having a good thin film property on the surface of the hole injection electrode. Such a stacking order is the same when two or more hole injecting and transporting layers are provided. By adopting such a stacking order, the drive voltage is lowered, and the occurrence of current leakage and the generation / growth of dark spots can be prevented. In addition, in the case of elementization, since vapor deposition is used, a thin film of about 1 to 10 nm can be made uniform and pinhole-free, so that the ion injection potential is small in the hole injection layer and the visible portion has absorption. Even if such a compound is used, it is possible to prevent a decrease in efficiency due to a change in color tone of light emission and reabsorption. The hole injecting and transporting layer can be formed by evaporating the above compound in the same manner as the light emitting layer and the like.
[0229]
In addition, the electron injecting and transporting layer includes a quinoline derivative such as an organometallic complex having an 8-quinolinol or its derivative such as tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3) as a ligand, an oxadiazole derivative, a perylene derivative, Pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, quinoxaline derivatives, diphenylquinone derivatives, nitro-substituted fluorene derivatives, and the like can be used. The electron injecting and transporting layer may also serve as the light emitting layer. In such a case, it is preferable to use the light emitting layer of the present invention. The electron injecting and transporting layer may be formed by vapor deposition or the like as in the light emitting layer.
[0230]
When the electron injecting and transporting layer is divided into an electron injecting layer and an electron transporting layer, a preferred combination can be selected from the compounds for the electron injecting and transporting layer. At this time, it is preferable to laminate in the order of compounds having a large electron affinity value from the electron injection electrode side. Such a stacking order is the same when two or more electron injecting and transporting layers are provided.
[0231]
In forming the hole injecting and transporting layer, the light emitting layer, and the electron injecting and transporting layer, it is preferable to use a vacuum deposition method because a homogeneous thin film can be formed. When the vacuum deposition method is used, a homogeneous thin film having an amorphous state or a crystal grain size of 0.1 μm or less can be obtained. If the crystal grain size exceeds 0.1 μm, non-uniform light emission occurs, the drive voltage of the element must be increased, and the hole injection efficiency is significantly reduced.
[0232]
The conditions for vacuum deposition are not particularly limited, but 10 -Four It is preferable that the degree of vacuum is less than or equal to Pa, and the deposition rate is about 0.01 to 1 nm / sec. Moreover, it is preferable to form each layer continuously in a vacuum. If formed continuously in a vacuum, impurities can be prevented from adsorbing to the interface of each layer, so that high characteristics can be obtained. Further, the driving voltage of the element can be lowered, and the growth / generation of dark spots can be suppressed.
[0233]
In the case of using a vacuum deposition method for forming each of these layers, when a plurality of compounds are contained in one layer, it is preferable to co-deposit each boat containing the compounds by individually controlling the temperature.
[0234]
The electron injection electrode is preferably made of a metal, alloy or intermetallic compound having a work function of 4 eV or less. When the work function exceeds 4 eV, the electron injection efficiency decreases, and as a result, the light emission efficiency also decreases. Examples of the constituent metal of the electron injection electrode film having a work function of 4 eV or less include alkali metals such as Li, Na and K, alkaline earth metals such as Mg, Ca, Sr and Ba, rare earth metals such as La and Ce, Al, In, Ag, Sn, Zn, Zr, and the like. Examples of the constituent alloy of the film having a work function of 4 eV or less include Ag · Mg (Ag: 0.1 to 50 at%), Al·Li (Li: 0.01 to 12 at%), and In · Mg (Mg: 50). ˜80 at%), Al · Ca (Ca: 0.01 to 20 at%), and the like. These may be present singly or as a combination of two or more, and the mixing ratio when two or more of these are combined is arbitrary. Alternatively, an oxide or halide of an alkali metal, alkaline earth metal, or rare earth metal may be thinly formed, and a support electrode (auxiliary electrode, wiring electrode) such as aluminum may be used.
[0235]
This electron injection electrode can be formed by vapor deposition or sputtering.
[0236]
The thickness of such an electron injection electrode may be a certain thickness that can sufficiently perform electron injection, and may be 0.1 nm or more. Moreover, although there is no restriction | limiting in particular in the upper limit, Usually, a film thickness should just be about 0.1-500 nm.
[0237]
For the hole injection electrode, it is preferable to determine the material and thickness so that the transmittance of the emitted light is preferably 80% or more. Specifically, an oxide transparent conductive thin film is preferable, for example, tin-doped indium oxide (ITO), zinc-doped indium oxide (IZO), indium oxide (In 2 O Three ), Tin oxide (SnO) 2 ) And zinc oxide (ZnO) are preferred. These oxides may deviate somewhat from their stoichiometric composition. In 2 O Three Against SnO 2 The mixing ratio is preferably 1 to 20% by mass, more preferably 5 to 12% by mass. In 2 O Three On the other hand, the mixing ratio of ZnO is preferably 12 to 32% by mass.
[0238]
The hole injection electrode preferably has an emission wavelength band, usually 350 to 800 nm, and particularly has a light transmittance of 80% or more, particularly 90% or more for each emission light. Usually, since emitted light is extracted through the hole injection electrode, if the transmittance is lowered, the light emitted from the light emitting layer itself is attenuated, and there is a tendency that luminance necessary for the light emitting element cannot be obtained. However, it is sufficient that the side from which the emitted light is extracted is 80% or more.
[0239]
The thickness of the hole injection electrode is sufficient if it has a certain thickness that allows sufficient hole injection, and is preferably in the range of 50 to 500 nm, more preferably 50 to 300 nm. The upper limit is not particularly limited, but if it is too thick, there is a concern about peeling. If the thickness is too thin, there are problems in terms of film strength, hole transport capability, and resistance value during manufacture.
[0240]
A sputtering method is preferable for forming the hole injection electrode. As the sputtering method, a high-frequency sputtering method using an RF power source or the like is possible, but the DC sputtering method is used in consideration of easy control of film physical properties of the hole injection electrode to be formed, smoothness of the film formation surface, and the like. It is preferable.
[0241]
Moreover, you may form a protective film as needed. Protective film is SiO X It can be formed using an inorganic material such as Teflon (registered trademark). The protective film may be transparent or opaque, and the thickness of the protective film is about 50 to 1200 nm. The protective film may be formed by a general sputtering method, vapor deposition method or the like in addition to the reactive sputtering method described above.
[0242]
Furthermore, it is preferable to provide a sealing layer on the element in order to prevent oxidation of the organic layer and electrode of the element. The sealing layer is an adhesive resin layer such as a commercially available low-hygroscopic photocurable adhesive, epoxy adhesive, silicone adhesive, cross-linked ethylene-vinyl acetate copolymer adhesive sheet, etc. in order to prevent moisture from entering. Is used to adhere and seal a sealing plate such as a glass plate. Besides a glass plate, a metal plate, a plastic plate, etc. can also be used.
[0243]
As the substrate material, a transparent or translucent material such as glass, quartz, resin, or the like is used in the case where the light emitted from the substrate side is extracted. Further, the emission color may be controlled by using a color filter film, a color conversion film containing a fluorescent substance, or a dielectric reflection film on the substrate. In the case of the reverse lamination, the substrate may be transparent or opaque, and if it is opaque, ceramics or the like may be used.
[0244]
For the color filter film, a color filter used in a liquid crystal display or the like may be used, but it is only necessary to adjust the characteristics of the color filter according to the light emitted from the organic EL to optimize the extraction efficiency and the color purity. .
[0245]
In addition, if a color filter that can cut off short-wavelength external light that is absorbed by the EL element material or the fluorescence conversion layer is used, the light resistance and display contrast of the element can be improved.
[0246]
Further, an optical thin film such as a dielectric multilayer film may be used instead of the color filter.
[0247]
For example, as shown in FIG. 1, the organic EL device of the present invention has a hole injection electrode (anode) 2, a hole injection layer 3, a hole transport layer 4, a light emitting layer 5, an electron injection transport layer 6, an electron injection on a substrate 1. An electrode (cathode) 7 and, if necessary, a protective electrode 8 are sequentially laminated. Moreover, it is good also as a structure contrary to this lamination | stacking order, and the hole injection layer 3, the hole transport layer 4, and the electron injection transport layer 6 may be abbreviate | omitted, or you may make it combine with the light emitting layer 5. FIG. What is necessary is just to adjust these structural layers to an optimal thing by the function of the element etc. which are calculated | required.
[0248]
The organic EL element of the present invention is usually used as a direct current drive type or a pulse drive type EL element, but may be an alternating current drive. The applied voltage is usually about 2 to 30V.
[0249]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by showing specific synthesis examples and examples of the present invention together with comparative examples.
[0250]
<Example 1>
Synthesis of 1-o-biphenylyl-3-phenylisobenzofuran
-30 ° C THF (tetrahydrofuran) 30cm under Ar Three 3.9 g (1.68E-2 mol) of o-bromobiphenyl was dissolved in the solution. NBuLi hexane solution (1.5mol / l) 10cm there Three Was added. Two hours later, 3 g (1.4E-2 mol) of 3-phenylphthalide was added while cooling at −50 ° C. After 2 hours, the temperature was returned to room temperature and 10% of a 35% hydrochloric acid aqueous solution. Three Was added. After 1 hour, toluene extraction was performed with a separatory funnel and washed thoroughly with distilled water. After concentrating the toluene solution, the target product was fractionated by silica gel chromatography (developing solvent: toluene: hexane = 1: 4). 4 g of yellow viscous material emitting blue-green fluorescence was obtained (80%).
[0251]
Embedded image
[0252]
Synthesis of 3,4-dibromo- (7-o-biphenylyl 12-phenyl) benzo [k] fluoranthene
The previously synthesized 1-o-biphenylyl-3-phenylisobenzofuran (2.2 g, 6.45E-3 mol) and 5,6-dibromoacenaphthene (2.0 g, 6.45E-3 mol) were heated to reflux in toluene for 24 hours. After the reaction, the precipitate was collected to obtain an intermediate. 1.6g (41%)
[0253]
Intermediate 1.6g 150cm Three Overheated in acetic acid of 50% HBr aqueous solution 20cm Three And reacted at 120 ° C. for 30 minutes. After cooling, the target precipitate was collected. Separation was performed using silica gel chromatography (developing solvent: toluene: hexane = 1: 3). 1.0 g (70%) of a yellow powder was obtained.
[0254]
Embedded image
[0255]
Synthesis of dibenzo-((bis-o-biphenylyl) (-diphenyl))-perifuranthene
The previously synthesized 3,4-dibromo- (7-o-biphenylyl 12-phenyl) benzo [k] fluoranthene (1.0 g, 1.57E-3 mol) was added to DMF 30 cm. Three Dissolved in. 0.52g Ni (COD) there 2 (1.9E-3 mol), 1 ml of cyclooctadiene (COD) and 0.12 g (1.57E-3 mol) of bipyridine were added and reacted at 60 ° C. for 12 hours.
[0256]
After the reaction, 1N hydrochloric acid aqueous solution 30cm Three And 30cm Three The product was precipitated and recovered by adding methanol. Separation was performed using silica gel chromatography (developing solvent: toluene: hexane = 1: 3). 0.67 g (90%) of a violet solid was obtained.
[0257]
The fluorescence peak (EM) wavelengths in the dichloromethane solution were 602 and 652 nm. The fluorescence absorption peak (EX) wavelengths in the dichloromethane solution were 508, 547, and 593 nm.
[0258]
Mass spectrometry (M + 1) + = 957
Sublimation purification temperature 430 ° C
[0259]
Embedded image
[0260]
<Example 2>
Synthesis of 3,4-dibromofluoranthene derivatives
Various 5,6-dibromofluoranthene derivatives can be obtained by Diels-Alder reaction of 5,6-dibromoacenaphthylene and butadiene derivatives followed by dehydrogenation with dichlorodicyanoquinone (DDQ).
[0261]
5,6-Dibromoacenaphthylene 5 g (1.6E-2 mol) and 2,3-diphenylbutadiene 3.3 g (1.6E-2 mol) were refluxed in xylene for 48 hours. 5.6 g (70%) of intermediate were obtained.
[0262]
This intermediate 5 g (9.6E-3 mol) and dichlorodicyanoquinone (DDQ) 2.2 g (9.6E-3 mol) were dissolved in toluene and reacted at 120 ° C. for 24 hours to give 3,4-dibromo-8,9 -3.0 g (60%) of diphenylfluoranthene were obtained.
[0263]
Embedded image
[0264]
Synthetic pathway reaction of dibenzotetraphenylperiflanten by Suzuki coupling (1)
Under Ar, 5.6 g (1.0E-2 mol) of 3,4-dibromo (7,12-diphenyl) benzo [k] fluoranthene was dried in 100 cm of THF. Three And cooled to −40 to −50 ° C. 1.57mol / l nBuLi hexane solution 14cm there Three (1.0E-2X2.2mol) was added slowly. After 1 h while maintaining the temperature at -40 to -50 ° C, 3.2 g (1.0E-2X2.2 mol) of triethyl borate was slowly added. 50cm after 2h Three Of distilled water was added. Thereafter, about 10% hydrochloric acid aqueous solution was added until the reaction solution became acidic until it became weakly acidic. The reaction is returned to room temperature and NaHCO 3 Three After neutralization with aq, distilled water was added, the organic layer was distilled off under reduced pressure, and the precipitate was recovered.
[0265]
The recovered product was stirred and washed with a large amount of water and then filtered. The recovered material is then dissolved in acetone and MgSO. Four And dried with hexane to cause precipitation.
Yield 4g (81%)
[0266]
Embedded image
[0267]
Reaction (2)
Under nitrogen, 4 g (8.1E-3 mol) of (7,12-diphenyl) benzo [k] fluoranthene-3,4-diboronic acid and 4.55 g (8.1E-3 mol) of 3,4-dibromobenzo [k] fluoranthene 150cm Three In a mixed solvent of toluene and ethanol (1: 1). Thereto was added 0.93 g (8.1E-3X2X0.05 mol) of tetrakistriphenylphosphinepalladium (0) (Pd (PPh3) 4), and the oil bath was heated at 85 ° C. Next, an aqueous solution of sodium carbonate (Na 2 CO Three 15g / 50cm distilled water Three ) And allowed to react overnight. After the reaction, the reaction mixture was extracted with chloroform and thoroughly washed with distilled water.
Silica gel was used for column purification.
Yield 5.2g (80%)
[0268]
Embedded image
[0269]
<Example 3>
Synthesis of dibenzotetraphenyl perifuranthene
As shown in the following formula, 1.5 g (1.56E-3 mol) of 3,3′-dibromo-4,4′-bis ((7,12-diphenyl) benzo [k] fluoranthene) was added to 50 cm of DMF. Three Dissolved in. Thereto were added 0.52 g of Ni (COD) 2 (1.9E-3 mol), 1 ml of cyclooctane (COD) and 0.12 g (1.57E-3 mol) of bipyridine, and the mixture was reacted at 80 ° C. for 12 hours.
[0270]
Embedded image
[0271]
After reaction, 1N hydrochloric acid water monument 30cm Three And 30cm Three Of methanol was added to precipitate the desired product. Separation was performed using silica gel chromatography.
(Developing solvent is toluene: hexane = 1: 3)
1.1 g (90%) of a black solid was obtained.
The fluorescence peak (EM) wavelengths in the dichloromethane solution were 600 and 650 nm.
The fluorescence absorption peak (EX) wavelengths in the dichloromethane solution were 508, 546 and 591 nm.
Mass spectrometry (M + 1) + = 805
Sublimation purification temperature: 410 ° C
[0272]
<Comparative example>
Synthesis of dibenzotetraphenyl perifuranthene
(7,12-diphenyl) benzo [k] fluoranthene 2g (5E-3mol) and cobalt fluoride (CoF Three ) 3 g (2.6E-2 mol) of the mixture was suspended in 100 ml in trifluoroacetic acid and heated to reflux for 40 hours. After the reaction, the reaction solution was poured into cold water and extracted with dichloromethane. After drying with magnesium sulfate, the organic solvent was removed to obtain a black solid. For purification, silica gel chromatography was used.
1 g (50%) of a black purple solid was obtained.
[0273]
Embedded image
[0274]
Synthesis of dibenzotetra (β-naphthyl) periflanthene
(7,12-bis (β-naphthyl)) benzo [k] fluoranthene 2.52 g (5E-3 mol) and cobalt fluoride (CoF Three ) 3 g (2.6E-2 mol) of the mixture was suspended in 100 ml of trifluoroacetic acid and heated to reflux for 40 hours. After the reaction, the reaction solution was poured into cold water and extracted with dichloromethane. After drying with magnesium sulfate, the organic solvent was removed to obtain a black solid. For purification, silica gel chromatography was used.
0.2 g (8%) of a black purple solid was obtained.
[0275]
Embedded image
[0276]
Synthesis of dibenzooctaphenyl perifuranthene
(7,9,10,12-tetraphenyl) benzo [k] fluoranthene 2.79 g (5E-3 mol) and cobalt fluoride (CoF Three ) 3 g (2.6E-2 mol) of the mixture was suspended in 100 ml of trifluoroacetic acid and heated to reflux for 40 hours. After the reaction, the reaction solution was poured into cold water and extracted with dichloromethane. After drying with magnesium sulfate, the organic solvent was removed to obtain a black solid. For purification, silica gel chromatography was used.
0.42 g (15%) of a black purple solid was obtained.
[0277]
Embedded image
[0278]
<Example 4>
An ITO transparent electrode thin film having a thickness of 100 nm was formed on a glass substrate by RF sputtering and patterned. This glass substrate with an ITO transparent electrode was subjected to ultrasonic cleaning using a neutral detergent, acetone and ethanol, and then pulled up from boiling ethanol and dried. Transparent electrode surface is UV / O Three After cleaning, it is fixed to the substrate holder of the vacuum evaporation system and the inside of the tank is 1 × 10 -Five The pressure was reduced to Pa or lower.
[0279]
Then, while maintaining the reduced pressure state, N, N′-diphenyl-N, N′-bis [N- (4-methylphenyl) -N-phenyl- (4-aminophenyl)]-1,1 ′ having the following structure -Biphenyl-4,4'-diamine (ATP) (was deposited to a film thickness of 50 nm at a deposition rate of 0.1 nm / sec to form a hole injection layer.
[0280]
Embedded image
[0281]
Next, N, N, N ′, N′-tetrakis (m-biphenyl) -1,1′-biphenyl-4,4′-diamine (TPD) having the following structure was deposited to a thickness of 20 nm at a deposition rate of 0.1 nm / sec. Vapor deposition was performed to obtain a hole transport layer.
[0282]
Embedded image
[0283]
Further, while maintaining the reduced pressure, a host material having the following structure and a dopant mixture having the following structure were vapor-deposited to a thickness of 40 nm at a weight ratio of 99: 1 with an overall vapor deposition rate of 0.1 nm / sec. .
[0284]
Embedded image
[0285]
Embedded image
[0286]
Further, while maintaining the reduced pressure state, tris (8-quinolinolato) aluminum having the following structure was deposited to a thickness of 30 nm at a deposition rate of 0.1 nm / sec to form an electron transport layer.
[0287]
Embedded image
[0288]
Next, while maintaining the reduced pressure state, LiF was deposited at a deposition rate of 0.01 nm / sec to a thickness of 0.3 nm to form an electron injection electrode, and Al was deposited to a protective electrode of 150 nm to obtain an organic EL device.
[0289]
A DC voltage is applied to the organic EL element, and initially 10 mA / cm. 2 At a current density of 630 cd / m with a driving voltage of 6.5 V 2 The emission of was confirmed. The chromaticity coordinates at this time were (x, y) = (0.65, 0.35).
[0290]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a method for producing a perylene derivative having a sufficient yield and excellent production efficiency, a perylene derivative obtained by this production method, and an organic EL device using the perylene derivative are provided. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a basic configuration of an organic EL element of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Substrate
2 hole injection electrode
3 Hole injection transport layer
4 Light emitting layer
5 Electron injection transport layer
6 Electron injection electrode
7 Protective electrode

Claims (11)

下記式(3)で示される3,4−ジハロゲン化フルオランテン誘導体を、触媒を用いてホモ、またはヘテロカプリングし、
[上記式(3)中、R1〜R6,R21およびR22は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルオキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルチオ基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアラルキルオキシ基、置換または未置換のアラルキルチオ基、置換または未置換のアリール基、置換または未置換のアリールオキシ基、置換または未置換のアリールチオ基、置換または未置換のアミノ基、シアノ基、水酸基、−COOM1基(基中、M1は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す)、−COM2基(基中、M2は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアリール基、あるいはアミノ基を表す)、あるいは−OCOM3(基中、M3は置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す)を表し、さらに、R1〜R6,R21およびR22から選ばれる2つ以上の隣接する基は互いに結合あるいは縮合して、置換している炭素原子と共に、置換または未置換の炭素環式脂肪族環、芳香族環、あるいは縮合芳香族環を形成していてもよい。]
下記式(4)に示されるペリレン誘導体を合成するペリレン誘導体の合成方法であって、
[上記式(4)中、R1’〜R6’,R21’およびR22’は、式(3)におけるR1〜R6,R21およびR22と同義である。R1〜R6,R21およびR22とR1’〜R6’,R21’およびR22’は同一でも異なっていてもよい。]
前記触媒はNi,Pd,Pt,Fe,Co,RuおよびRhのVIII族、またはIB族元素のいずれか1種または2種以上を有するか、これらの元素とCuとの2種以上の元素を有する金属触媒、もしくは金属錯体触媒、あるいは金属化合物である合成方法。
A 3,4-dihalogenated fluoranthene derivative represented by the following formula (3) is homo- or heterocoupled using a catalyst,
[In the above formula (3), R1 to R6, R21 and R22 are a hydrogen atom, a linear chain which may have a substituent, a branched or cyclic alkyl group, a linear chain which may have a substituent, Branched or cyclic alkoxy group, optionally having a straight chain, branched or cyclic alkylthio group, optionally having a straight chain, branched or cyclic alkenyl group, having a substituent Linear, branched or cyclic alkenyloxy group which may be substituted, linear, branched or cyclic alkenylthio group which may be substituted, substituted or unsubstituted aralkyl group, substituted or unsubstituted aralkyloxy group Group, substituted or unsubstituted aralkylthio group, substituted or unsubstituted aryl group, substituted or unsubstituted aryloxy group, substituted or unsubstituted arylthio group, substituted or unsubstituted amino group, Group, hydroxyl group, —COOM1 group (wherein M1 is a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group which may have a substituent, a linear group which may have a substituent, branched or A cyclic alkenyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group), a -COM2 group (wherein M2 is a hydrogen atom, a linear or branched chain optionally having a substituent) Or a cyclic alkyl group, an optionally substituted linear, branched or cyclic alkenyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or an amino group), or- OCOM3 (In the group, M3 is a linear, branched or cyclic alkyl group which may have a substituent, a linear, branched or cyclic alkenyl group which may have a substituent, substituted or unsubstituted. Ara And represents a substituted or unsubstituted aryl group), and two or more adjacent groups selected from R1 to R6, R21 and R22 are bonded to each other or condensed to form a substituted carbon atom. In addition, a substituted or unsubstituted carbocyclic aliphatic ring, aromatic ring, or condensed aromatic ring may be formed. ]
A method for synthesizing a perylene derivative for synthesizing a perylene derivative represented by the following formula (4):
[In the above formula (4), R1 ′ to R6 ′, R21 ′ and R22 ′ have the same meanings as R1 to R6, R21 and R22 in the formula (3). R1 to R6, R21 and R22 and R1 ′ to R6 ′, R21 ′ and R22 ′ may be the same or different. ]
The catalyst has one or more of Group VIII or IB elements of Ni, Pd, Pt, Fe, Co, Ru and Rh, or contains two or more elements of these elements and Cu. A synthesis method comprising a metal catalyst, a metal complex catalyst, or a metal compound.
下記式(5)で示される3,4−ジハロゲン化ベンゾフルオランテン誘導体を、触媒を用いてホモ、またはヘテロカプリングし、
[上記式(5)中、R1〜R8,R31およびR32は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルオキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルチオ基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアラルキルオキシ基、置換または未置換のアラルキルチオ基、置換または未置換のアリール基、置換または未置換のアリールオキシ基、置換または未置換のアリールチオ基、置換または未置換のアミノ基、シアノ基、水酸基、−COOM1基(基中、M1は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す)、−COM2基(基中、M2は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアリール基、あるいはアミノ基を表す)、あるいは−OCOM3(基中、M3は置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す)を表し、さらに、R1〜R8,R31およびR32から選ばれる2つ以上の隣接する基は互いに結合あるいは縮合して、置換している炭素原子と共に、置換または未置換の炭素環式脂肪族環、芳香族環、あるいは縮合芳香族環を形成していてもよい。]
下記式(6)に示されるペリレン誘導体を合成するペリレン誘導体の合成方法であって、
[上記式(6)中、R1’〜R8’,R31’およびR32’は、式(5)におけるR1〜R8,R31およびR32と同義である。R1〜R8,R31およびR32とR1’〜R8’,R31’およびR32’は同一でも異なっていてもよい。]
前記触媒はNi,Pd,Pt,Fe,Co,RuおよびRhのVIII族、またはIB族元素のいずれか1種または2種以上を有するか、これらの元素とCuとの2種以上の元素を有する金属触媒、もしくは金属錯体触媒、あるいは金属化合物である合成方法。
A 3,4-dihalogenated benzofluoranthene derivative represented by the following formula (5) is homo- or heterocoupled using a catalyst,
[In the above formula (5), R1 to R8, R31 and R32 are a hydrogen atom, a linear chain which may have a substituent, a branched or cyclic alkyl group, a linear chain which may have a substituent, Branched or cyclic alkoxy group, optionally having a straight chain, branched or cyclic alkylthio group, optionally having a straight chain, branched or cyclic alkenyl group, having a substituent Linear, branched or cyclic alkenyloxy group which may be substituted, linear, branched or cyclic alkenylthio group which may be substituted, substituted or unsubstituted aralkyl group, substituted or unsubstituted aralkyloxy group Group, substituted or unsubstituted aralkylthio group, substituted or unsubstituted aryl group, substituted or unsubstituted aryloxy group, substituted or unsubstituted arylthio group, substituted or unsubstituted amino group, Group, hydroxyl group, —COOM1 group (wherein M1 is a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group which may have a substituent, a linear group which may have a substituent, branched or A cyclic alkenyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group), a -COM2 group (wherein M2 is a hydrogen atom, a linear or branched chain optionally having a substituent) Or a cyclic alkyl group, an optionally substituted linear, branched or cyclic alkenyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or an amino group), or- OCOM3 (In the group, M3 is a linear, branched or cyclic alkyl group which may have a substituent, a linear, branched or cyclic alkenyl group which may have a substituent, substituted or unsubstituted. Ara And represents a substituted or unsubstituted aryl group), and two or more adjacent groups selected from R1 to R8, R31 and R32 are bonded to each other or condensed to form a substituted carbon atom. In addition, a substituted or unsubstituted carbocyclic aliphatic ring, aromatic ring, or condensed aromatic ring may be formed. ]
A method for synthesizing a perylene derivative for synthesizing a perylene derivative represented by the following formula (6):
[In the above formula (6), R1 ′ to R8 ′, R31 ′ and R32 ′ have the same meanings as R1 to R8, R31 and R32 in the formula (5). R1 to R8, R31 and R32 and R1 ′ to R8 ′, R31 ′ and R32 ′ may be the same or different. ]
The catalyst has one or more of Group VIII or IB elements of Ni, Pd, Pt, Fe, Co, Ru and Rh, or contains two or more elements of these elements and Cu. A synthesis method comprising a metal catalyst, a metal complex catalyst, or a metal compound.
前記触媒はニッケル触媒である請求項1または2記載のペリレン誘導体の合成方法。  The method for synthesizing a perylene derivative according to claim 1 or 2, wherein the catalyst is a nickel catalyst. 前記触媒はNiCl(dppe)またはNiCl(dppp)か、またはNi(COD)である請求項1または2記載のペリレン誘導体の合成方法。The method for synthesizing a perylene derivative according to claim 1 or 2, wherein the catalyst is NiCl 2 (dppe), NiCl 2 (dppp), or Ni (COD) 2 . 下記式(1)で示される1,8−ジハロゲン化ナフタレン誘導体と、
[上記式(1)中、R1〜R4,R11およびR12は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルオキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルチオ基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアラルキルオキシ基、置換または未置換のアラルキルチオ基、置換または未置換のアリール基、置換または未置換のアリールオキシ基、置換または未置換のアリールチオ基、置換または未置換のアミノ基、シアノ基、水酸基、−COOM1基(基中、M1は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す)、−COM2基(基中、M2は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアリール基、あるいはアミノ基を表す)、あるいは−OCOM3(基中、M3は置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す)を表し、さらに、R1〜R4,R11およびR12から選ばれる2つ以上の隣接する基は互いに結合あるいは縮合して、置換している炭素原子と共に、置換または未置換の炭素環式脂肪族環、芳香族環、あるいは縮合芳香族環を形成していてもよい。これらの炭素環式脂肪族環、芳香族環、あるいは縮合芳香族環が置換基を有する場合の置換基はR1〜R4,R11およびR12と同様である。]
下記式(7)で示されるナフチル−1,8−ジボロン酸誘導体とを用い、
[上記式(7)中、R1〜R4,R11およびR12は式(1)のものと同義である。]
スズキカプリングにより下記式(2)で示されるペリレン誘導体を合成するペリレン誘導体の合成方法。
[上記式(2)中、R1’〜R4’,R11’およびR12’は、式(1)におけるR1〜R4,R11およびR12と同義である。R1〜R4,R11およびR12とR1’〜R4’,R11’およびR12’は同一でも異なっていてもよい。]
A 1,8-dihalogenated naphthalene derivative represented by the following formula (1):
[In the above formula (1), R1 to R4, R11 and R12 are a hydrogen atom, a linear chain which may have a substituent, a branched or cyclic alkyl group, a linear chain which may have a substituent, Branched or cyclic alkoxy group, optionally having a straight chain, branched or cyclic alkylthio group, optionally having a straight chain, branched or cyclic alkenyl group, having a substituent Linear, branched or cyclic alkenyloxy group which may be substituted, linear, branched or cyclic alkenylthio group which may be substituted, substituted or unsubstituted aralkyl group, substituted or unsubstituted aralkyloxy group Group, substituted or unsubstituted aralkylthio group, substituted or unsubstituted aryl group, substituted or unsubstituted aryloxy group, substituted or unsubstituted arylthio group, substituted or unsubstituted amino group, Group, hydroxyl group, —COOM1 group (wherein M1 is a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group which may have a substituent, a linear group which may have a substituent, branched or A cyclic alkenyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group), a -COM2 group (wherein M2 is a hydrogen atom, a linear or branched chain optionally having a substituent) Or a cyclic alkyl group, an optionally substituted linear, branched or cyclic alkenyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or an amino group), or- OCOM3 (In the group, M3 is a linear, branched or cyclic alkyl group which may have a substituent, a linear, branched or cyclic alkenyl group which may have a substituent, substituted or unsubstituted. Ara And a substituted or unsubstituted aryl group), and two or more adjacent groups selected from R1 to R4, R11 and R12 are bonded to each other or condensed to form a substituted carbon atom. In addition, a substituted or unsubstituted carbocyclic aliphatic ring, aromatic ring, or condensed aromatic ring may be formed. When these carbocyclic aliphatic rings, aromatic rings, or condensed aromatic rings have a substituent, the substituents are the same as R1 to R4, R11, and R12. ]
Using a naphthyl-1,8-diboronic acid derivative represented by the following formula (7),
[In said formula (7), R1-R4, R11, and R12 are synonymous with the thing of Formula (1). ]
A method for synthesizing a perylene derivative by synthesizing a perylene derivative represented by the following formula (2) by Suzuki coupling.
[In the formula (2), R1 ′ to R4 ′, R11 ′ and R12 ′ have the same meanings as R1 to R4, R11 and R12 in the formula (1). R1 to R4, R11 and R12 and R1 ′ to R4 ′, R11 ′ and R12 ′ may be the same or different. ]
請求項1の式(3)で示される3,4−ジハロゲン化フルオランテン誘導体と、下記式(8)で示されるフルオランテノ−1,8−ジボロン酸誘導体とを用い、
[上記式(8)中、R1〜R6,R21およびR22は式(3)のものと同義である。]
スズキカプリングにより請求項1の式(4)で示されるペリレン誘導体を合成するペリレン誘導体の合成方法。
Using a 3,4-dihalogenated fluoranthene derivative represented by the formula (3) of claim 1 and a fluorantheno-1,8-diboronic acid derivative represented by the following formula (8):
[In said formula (8), R1-R6, R21, and R22 are synonymous with the thing of Formula (3). ]
A method for synthesizing a perylene derivative comprising synthesizing a perylene derivative represented by the formula (4) of claim 1 by Suzuki coupling.
請求項2の式(5)で示される3,4−ジハロゲン化ベンゾフルオランテン誘導体と、下記式(9)で示されるジベンゾフルオランテノ−1,8−ジボロン酸誘導体とを用い、
[上記式(9)中、R1〜R8,R31およびR32は式(5)のものと同義である。]
スズキカプリングにより請求項2の式(6)で示されるペリレン誘導体を合成するペリレン誘導体の合成方法。
Using a 3,4-dihalogenated benzofluoranthene derivative represented by the formula (5) of claim 2 and a dibenzofluorantheno-1,8-diboronic acid derivative represented by the following formula (9):
[In the above formula (9), R1 to R8, R31 and R32 have the same meanings as those in formula (5). ]
A method for synthesizing a perylene derivative for synthesizing a perylene derivative represented by formula (6) of claim 2 by Suzuki coupling.
請求項5の式(1)で示される1,8−ジハロゲン化ナフタレン誘導体、請求項1の式(3)で示される3,4−ジハロゲン化フルオランテン誘導体、請求項2の式(5)で示される3,4−ジハロゲン化ベンゾフルオランテン誘導体のいずれか1種または2種を用い、非対称の化合物を得るペリレン誘導体の合成方法。  A 1,8-dihalogenated naphthalene derivative represented by formula (1) of claim 5, a 3,4-dihalogenated fluoranthene derivative represented by formula (3) of claim 1, and a formula (5) of claim 2 A perylene derivative synthesis method for obtaining an asymmetric compound using any one or two of 3,4-dihalogenated benzofluoranthene derivatives. 前記非対称の化合物は下記式(10)で表される化合物である請求項8記載のペリレン誘導体の合成方法。
[上記式(10)中、R51〜R55,R61〜R65,R111’およびR121’は、請求項5の式(1)におけるR1〜R4,R11およびR12と同義である。]
The method for synthesizing a perylene derivative according to claim 8, wherein the asymmetric compound is a compound represented by the following formula (10).
[In the formula (10), R51 to R55, R61 to R65, R111 ′ and R121 ′ have the same meanings as R1 to R4, R11 and R12 in the formula (1) of claim 5. ]
少なくともR5とR6および/またはR5’とR6’が異なっている請求項1〜4のいずれか一項に記載のペリレン誘導体の合成方法。  The method for synthesizing a perylene derivative according to any one of claims 1 to 4, wherein at least R5 and R6 and / or R5 'and R6' are different. 下記式(16)で示されるビスナフタレン誘導体を、NiCl (dppe)、NiCl (dppp)またはNi(COD) を触媒として用いてカプリングし、
[上記式(16)中、R1〜R4,R11およびR12は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルオキシ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニルチオ基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアラルキルオキシ基、置換または未置換のアラルキルチオ基、置換または未置換のアリール基、置換または未置換のアリールオキシ基、置換または未置換のアリールチオ基、置換または未置換のアミノ基、シアノ基、水酸基、−COOM1基(基中、M1は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す)、−COM2基(基中、M2は水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、置換または未置換のアリール基、あるいはアミノ基を表す)、あるいは−OCOM3(基中、M3は置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐または環状のアルケニル基、置換または未置換のアラルキル基、あるいは置換または未置換のアリール基を表す)を表し、さらに、R1〜R4,R11およびR12から選ばれる2つ以上の隣接する基は互いに結合あるいは縮合して、置換している炭素原子と共に、置換または未置換の炭素環式脂肪族環、芳香族環、あるいは縮合芳香族環を形成していてもよい。これらの炭素環式脂肪族環、芳香族環、あるいは縮合芳香族環が置換基を有する場合の置換基はR1〜R4,R11およびR12と同様である。
R1’〜R4’,R11’およびR12’は、式(1)におけるR1〜R4,R11およびR12と同義である。R1〜R4,R11およびR12とR1’〜R4’,R11’およびR12’は同一でも異なっていてもよい。
下記式(2)に示されるペリレン誘導体を合成するペリレン誘導体の合成方法。
[上記式(2)中、R1’〜R4’,R11’およびR12’は、式(1)におけるR1〜R4,R11およびR12と同義である。R1〜R4,R11およびR12とR1’〜R4’,R11’およびR12’は同一でも異なっていてもよい。]
A bisnaphthalene derivative represented by the following formula (16) is coupled using NiCl 2 (dppe), NiCl 2 (dppp) or Ni (COD) 2 as a catalyst ;
[In the above formula (16), R1 to R4, R11 and R12 are a hydrogen atom, a linear chain which may have a substituent, a branched or cyclic alkyl group, a linear chain which may have a substituent, Branched or cyclic alkoxy group, optionally having a straight chain, branched or cyclic alkylthio group, optionally having a straight chain, branched or cyclic alkenyl group, having a substituent Linear, branched or cyclic alkenyloxy group which may be substituted, linear, branched or cyclic alkenylthio group which may be substituted, substituted or unsubstituted aralkyl group, substituted or unsubstituted aralkyloxy group Group, substituted or unsubstituted aralkylthio group, substituted or unsubstituted aryl group, substituted or unsubstituted aryloxy group, substituted or unsubstituted arylthio group, substituted or unsubstituted amino group, Ano group, hydroxyl group, —COOM1 group (in which M1 is a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group which may have a substituent, a linear chain which may have a substituent, branched or A cyclic alkenyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group), a -COM2 group (wherein M2 is a hydrogen atom, a linear or branched chain optionally having a substituent) Or a cyclic alkyl group, an optionally substituted linear, branched or cyclic alkenyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or an amino group), or- OCOM3 (In the group, M3 is a linear, branched or cyclic alkyl group which may have a substituent, a linear, branched or cyclic alkenyl group which may have a substituent, substituted or unsubstituted. A An alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group), and two or more adjacent groups selected from R1 to R4, R11 and R12 are bonded to each other or condensed to form a substituted carbon atom. In addition, a substituted or unsubstituted carbocyclic aliphatic ring, aromatic ring, or condensed aromatic ring may be formed. When these carbocyclic aliphatic rings, aromatic rings, or condensed aromatic rings have a substituent, the substituents are the same as R1 to R4, R11, and R12.
R1 ′ to R4 ′, R11 ′ and R12 ′ have the same meanings as R1 to R4, R11 and R12 in Formula (1). R1 to R4, R11 and R12 and R1 ′ to R4 ′, R11 ′ and R12 ′ may be the same or different. ]
A method for synthesizing a perylene derivative for synthesizing a perylene derivative represented by the following formula (2).
[In the formula (2), R1 ′ to R4 ′, R11 ′ and R12 ′ have the same meanings as R1 to R4, R11 and R12 in the formula (1). R1 to R4, R11 and R12 and R1 ′ to R4 ′, R11 ′ and R12 ′ may be the same or different. ]
JP2002195651A 2001-07-04 2002-07-04 Method for synthesizing perylene derivative, perylene derivative, and organic EL device Expired - Fee Related JP4316841B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002195651A JP4316841B2 (en) 2001-07-04 2002-07-04 Method for synthesizing perylene derivative, perylene derivative, and organic EL device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001203926 2001-07-04
JP2001-203926 2001-07-04
JP2002195651A JP4316841B2 (en) 2001-07-04 2002-07-04 Method for synthesizing perylene derivative, perylene derivative, and organic EL device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003104916A JP2003104916A (en) 2003-04-09
JP4316841B2 true JP4316841B2 (en) 2009-08-19

Family

ID=26618149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002195651A Expired - Fee Related JP4316841B2 (en) 2001-07-04 2002-07-04 Method for synthesizing perylene derivative, perylene derivative, and organic EL device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4316841B2 (en)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005113072A (en) * 2003-10-10 2005-04-28 Toyo Ink Mfg Co Ltd Material for organic electroluminescent element and organic electroluminescent element produced by using the same
US7208233B2 (en) 2004-03-16 2007-04-24 Eastman Kodak Company Organic element for electroluminescent devices
US7368624B2 (en) 2004-03-30 2008-05-06 Eastman Kodak Company Synthesis for polycyclic aromatic hydrocarbon compounds
JP4734922B2 (en) * 2004-11-30 2011-07-27 Tdk株式会社 Aza-benzoanthracene compound and method for producing the same
JP4734921B2 (en) * 2004-11-30 2011-07-27 Tdk株式会社 COMPOUND FOR ORGANIC EL ELEMENT AND ORGANIC EL ELEMENT
JP5061896B2 (en) * 2005-04-08 2012-10-31 東ソー株式会社 Terphenylene derivatives, tetrahaloterphenyl derivatives and methods for producing them
JP4281754B2 (en) 2006-03-27 2009-06-17 セイコーエプソン株式会社 Organic EL compound and organic EL device
US8277955B2 (en) 2006-10-17 2012-10-02 Seiko Epson Corporation Compound for organic EL device and organic EL device
JP2008135540A (en) * 2006-11-28 2008-06-12 Sanyo Electric Co Ltd Organic photoelectric conversion element
JP4811314B2 (en) 2007-03-27 2011-11-09 セイコーエプソン株式会社 Organic EL device
JP5006718B2 (en) * 2007-06-29 2012-08-22 双葉電子工業株式会社 Process for producing perylene derivatives and precursors thereof
JP5424622B2 (en) 2008-12-01 2014-02-26 キヤノン株式会社 Perylene compound and organic light emitting device using the same
BR112014006237A2 (en) 2011-09-16 2017-04-11 Micromidas Inc method for producing para-xylene, use of para-xylene, method for producing terephthalic acid, method for producing a compound
US8889938B2 (en) 2012-03-15 2014-11-18 Micromidas, Inc. Methods of producing para-xylene
US10392317B2 (en) 2012-09-14 2019-08-27 Micromidas, Inc. Methods of producing para-xylene and terephthalic acid
JP7130491B2 (en) * 2018-08-10 2022-09-05 キヤノン株式会社 Organic compounds, organic light-emitting devices, display devices, imaging devices, electronic devices, lighting devices, and mobile objects
JP7325731B2 (en) 2018-08-23 2023-08-15 国立大学法人九州大学 organic electroluminescence element
CN112824367B (en) * 2019-11-21 2024-04-05 乐金显示有限公司 Organic compound, organic light emitting diode and organic light emitting display device including the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003104916A (en) 2003-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4024009B2 (en) Organic EL device
JP4788821B2 (en) Compound for organic EL device and organic EL device
JP4316841B2 (en) Method for synthesizing perylene derivative, perylene derivative, and organic EL device
JP3712760B2 (en) Organic EL device
JP5305637B2 (en) Organometallic complex, organic light emitting device using the same, and display device
TW574342B (en) Anthracene derivatives and organic electroluminescent devices made by using the same
JP3838816B2 (en) Compound for organic EL device and organic EL device
JP4254231B2 (en) Light emitting device material and light emitting device using the same
JP5791445B2 (en) Novel organic compound, organic light emitting device and display device having the same
JP2013539205A (en) Novel organic electroluminescent compound and organic electroluminescent device using the same
JP4224252B2 (en) Compound for organic EL element, organic EL element
US7318965B2 (en) Perylene derivative synthesis process, perylene derivative and organic EL device
TWI732693B (en) A metal complex and its application
JP3838814B2 (en) Compound for organic EL device and organic EL device
JP2005048004A (en) Organic material and organic light emitting device using it
JP3970495B2 (en) Organic EL device
JP4788012B2 (en) Compound for organic EL device and organic EL device
JP4753758B2 (en) Compound for organic EL device and organic EL device
JP4192152B2 (en) Organic electroluminescence device
JP2016150920A (en) Compound for organic electroluminescent element and organic electroluminescent element using the same
JP2004335415A (en) Charge transfer material, organic electroluminescent device material, and organic electroluminescent device
JP5656493B2 (en) Novel condensed polycyclic compound and organic light emitting device having the same
JP4894746B2 (en) Organic EL device
JP4200152B2 (en) Organic EL device
JP4109292B2 (en) Compounds for organic EL devices

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20040601

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041006

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071218

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20071220

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080218

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090106

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090305

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090512

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090521

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4316841

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120529

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130529

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130529

Year of fee payment: 4

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130529

Year of fee payment: 4

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130529

Year of fee payment: 4

R370 Written measure of declining of transfer procedure

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130529

Year of fee payment: 4

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130529

Year of fee payment: 4

R370 Written measure of declining of transfer procedure

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130529

Year of fee payment: 4

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130529

Year of fee payment: 4

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130529

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees