JP5266203B2 - 発光物質 - Google Patents
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Description
MX3Lt (Ia)
MXYLt (Ib)
[式中、Mは、Ru、Os、Fe、ReおよびTcから選択される遷移金属であり、Xは、NCS−、Cl−、Br−、I−、CN−、NCO−、H2O、NCH2−;非置換であるか、またはビニル、一級、二級もしくは三級アミン、OHおよびC1〜30アルキルから選択される少なくとも一つの基によって置換されたピリジンから独立して選択される共配位子であり、Yは、置換または非置換のビピリジンまたはo−フェナントロリンから選択される二座配位のN^N配位子であり、そしてLtは、たとえばピリジンおよび/またはトリアゾールのような複素環を含む三座配位のN^N^N配位子である]
Mは、少なくとも40の原子番号の遷移金属、好ましくは第8族〜第12族の遷移金属、より好ましくはIrまたはPt、最も好ましくはIrを表し;
E1は、5員または6員の芳香族環または複素芳香環を形成するのに必要な非金属原子基を表すが、場合によってはさらなる芳香族残基または非芳香族環と縮合されていてもよく、前記環は場合によっては1個または複数の置換基を有しており、場合によってはE2を含む環と縮合された構造を形成し、前記環が、sp2混成炭素を介して金属Mに配位結合しており;
E2は、5員または6員の複素芳香環を形成するのに必要な非金属原子基を表すが、場合によってはさらなる芳香族残基または非芳香族環と縮合されていてもよく、前記環は場合によっては1個または複数の置換基を有しており、場合によってはE1を含む環と縮合された構造を形成し、前記環が、sp2混成窒素を介して金属Mに配位結合しており;
Tは、シアニド(CN)、チオシアネート(NCS)およびシアネート(NCO)から選択される一座配位のアニオン性配位子であるが、好ましくはTはシアニド(CN)であり;
Lは、sp2またはsp3混成窒素原子を介して、好ましくはsp2混成窒素原子を介して金属Mに配位結合している、一座配位の中性配位子であり;
RxおよびRyは、出現ごとに同一であっても異なっていてもよく、独立して、C1〜C6アルキル、フルオロ−もしくはペルフルオロアルキル基、たとえば、−CH3、−nC4H9、−iC3H7、−CF3、−C2F5、−C3F7、または1個もしくは複数のエーテル基を有するC1〜C6アルキル、フルオロ−もしくはペルフルオロアルキル基から選択されるが;好ましくは、RxおよびRyが独立してC1〜C6アルキル基から選択され;より好ましくはRxおよびRyがメチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル基から選択され;
wは、1〜4の間の整数である]
Rx、Ry、w、L、およびTは、先に定義されたものと同じ意味合いを有し;
Xは、−CH=CH−、−CR=CH−、−CR=CR−、N−H、N−R1、O、S、またはSeからなる群から選択される基であるが;好ましくは、Xは−CH=CH−、−CR=CH−、またはSから選択される基であり;最も好ましくは、Xは−CH=CH−であり;
Yは、−CH=CH−、−CR=CH−、−CR=CR−、N−H、N−R1、O、S、またはSeからなる群から選択される基であるが;好ましくは、Yは−CH=CH−、−CR=CH−、またはSから選択される基であり;最も好ましくは、Yは−CH=CH−であり;
R1は、出現ごとに同一であっても異なっていてもよく、独立して、1〜20個の炭素原子を有する脂肪族または芳香族炭化水素基であり;
RAおよびRBは、出現ごとに互いに同一であっても異なっていてもよく、独立して、−F、−Cl、−Br、−NO2、−CN;それぞれの中で、1個または複数の非隣接の−CH2−基が−O−、−S−、−NR1−、もしくは−CONR2−によって置換されていてもよく、またそれぞれの中で、1個または複数の水素原子がFによって置換されていてもよい、1〜20個の炭素原子を有する直鎖状または分岐状または環状のアルキルもしくはアルコキシ基;1個または複数の非芳香族基によって置換されていてもよい、4〜14個の炭素原子を有するアリールもしくはヘテロアリール基;から選択されるが、同一の環の上または二つの異なった環の上に存在する複数の置換基RAおよび/またはRBが合体して、さらなるモノまたはポリ環状環構造、場合によっては芳香族を形成してもよく、好ましくはRAおよび/またはRBが、フッ素基(−F)および/または1〜20個の炭素原子を有するアルコキシ基であり;
aは、0〜4の整数であり;
bは、0〜4の整数である]
RN1、RN2は、先に定義されたものと同じ意味合いを有するが、好ましくは、RN1、RN2が独立して、直鎖状または分岐状で、場合によっては置換されたC1〜20脂肪族基の中から選択され;
RAr1は、場合によってはヘテロ原子たとえば、窒素または酸素を含む置換基、たとえば、とりわけC1〜6アルコキシ基、C1〜6ジアルキルアミノ基などであるが、好ましくは、RAr1がメトキシ基であり;
nArは、0〜5、好ましくは1〜3の整数、より好ましくは2である]
Jは、−CH=CH−、−CR=CH−、−CR=CR−、N−H、N−R1、O、S、またはSeからなる群から選択される基であり;
Gは、−CH=CH−、−CR=CH−、−CR’=CR’−、N−H、N−R1、−CH=N−、−CR’=N−からなる群から選択される基であり;
Zは、ハロゲンたとえば−Cl、−F、−Br;−OR0;−SR0;−N(R0)2;−P(OR0)2および−P(R0)2からなる群から選択される置換基であるが;ここでR0は、C1〜C6アルキル、フルオロ−もしくはペルフルオロアルキル基、たとえば、−CH3、−nC4H9、−iC3H7、−CF3、−C2F5、−C3F7、または、1個または複数のエーテル基を有するC1〜C6アルキル、フルオロ−もしくはペルフルオロアルキル基、たとえば、−CH2−(CH2−O−CH2)n−CH3、−CH2−[CH2(CH3)−O−CH2]n−CH3、−(CF2O)n−C2F5(ここで、nは1〜8の整数である)であり;
R’、R*、
R”、R1、R2は、出現ごとに同一であっても異なっていてもよく、それぞれHまたは1〜20個の炭素原子を有する脂肪族または芳香族炭化水素基であり;
dは、0〜3の整数であり;
cは、0〜3の整数である]
T、Y、X、G、RA、RB、Rx、Ry、a、b、およびwは、先に定義されたものと同じ意味合いを有しており、w’は、0〜3の間の整数である]
Rx、Ry、w、およびw’は、先に定義されたものと同じ意味合いを有し;
RMは、出現ごとに同一であっても異なっていてもよく、独立して−Fおよび1〜20個の炭素原子を有するアルコキシ基から選択され;そして
mは、1〜4の間、好ましくは1〜3の間の整数である]
(RN 1RN 2RN 3RN 4)4N+T−
[式中、
RN 1、RN 2、RN 3、およびRN 4のそれぞれは、互いに同一であっても異なっていてもよく、独立して水素およびC1〜20アルキル基から選択され;
Tは、シアニド(CN)、チオシアネート(NCS)およびシアネート(NCO)から選択される一座配位のアニオン性配位子であるが、好ましくはTはシアニド(CN)である]
より好ましくは、その塩が次式のテトラアルキルアンモニウム塩である。
(Rp)4N+T−
[式中、Rpは、C1〜6アルキル基、好ましくはn−ブチル基である]
ガラス基材;
アノード、一般的には透明なアノード、たとえばインジウム−酸化スズ(ITO)アノード;
正孔輸送層(HTL);
発光層(EML);
電子輸送層(ETL);
カソード、一般的には金属カソード、たとえばAl層。
[実施例]
UV−VISスペクトルは、ケイリー(Cary)5分光光度計で、パス長さ1cmの石英セル中で記録させた。発光スペクトルは、90゜の光学的形態(optical geometry)を使用して、スペックス・フルオロログ(Spex Fluorolog)112で記録させた。発光は、ハママツ(Hamamatsu)R2658光電子増倍管を用い、単光子計数モードで運転して検出した。発光スペクトルは、参照光源として、NBS較正した200Wタングステンランプを使用して、測光的に補正した。吸収スペクトルおよび発光スペクトルは、ジクロロメタン溶媒の中に固形物を溶解させることによって得たが、その濃度は、5×10−6〜1×10−5Mの範囲であった。すべての発光スペクトルは、380nmで励起させることによって得たが、典型的な濃度は1×10−5Mであった。
BF3・Et2O(8.4g、59mmol)を0℃で、無水THF(250mL)中の4−ジメチルアミノピリジン(6g、49mmol)の溶液に、滴下により添加した。得られた混合物を、窒素下0℃で1時間撹拌した。温度を下げて−78℃とし、BuLi(ヘキサン中1.6M、46mL、74mmol)を滴下により添加した。得られた混合物を、−78℃で1時間撹拌し、無水THF(50mL)中I2(18.7g、74mmol)の溶液を滴下により添加した。得られた混合物を−78℃で2時間撹拌し、放置して室温にまで温めた(2時間)。THFを蒸発させ、飽和Na2S2O5溶液を添加した。得られたスラリーを、EtOAcを用いて抽出した(5×150mL)。有機フラクションを合わせて、飽和Na2S2O5(50mL)、ブライン(50mL)の順に用いて洗浄し、MgSO4上で乾燥させ、濾過し、蒸発乾固させた。得られた残渣を、クロマトグラフィーカラム(SiO2、EtOAc/石油エーテル、1/1)によって精製すると、7g(57%)の所望の化合物が無色の油状物として得られたが、それは、放置している間に固化した。
トルエン(60mL)および水(10mL)中の、2−ヨード−4−ジメチルアミノピリジン(3g、12mmol)、2,4−ジフルオロフェニルボロン酸(2.3g、14.5mmol)およびK2CO3(6g、43.5mmol)の混合物を、窒素を用いて15分かけて脱気させた。Ph(PPh3)4(800mg、0.66mmol)を添加し、得られた混合物を、窒素下に90℃で48時間過熱した。冷却して室温としてから、その水相を分離し、EtOAcを用いて抽出した(3×100mL)。有機フラクションを合わせ、ブラインを用いて洗浄し、MgSO4上で乾燥させ、濾過し、蒸発させた。その化合物をさらに精製するために、そのようにして得られた油状物を、Et2O中に溶解させ、10%HCl溶液を用いて抽出した(3×50mL)。水相を合わせ、Et2Oを用いて洗浄し(2×100mL)、濃NaOH水溶液を用いて中和させた。得られた混合物を、EtOAcを用いて抽出し(4×100mL)、有機フラクションを合わせ、ブラインを用いて洗浄し(50mL)、MgSO4上で乾燥させ、濾過し、蒸発乾固させた。その粗製化合物を、カラムクロマトグラフィー(SiO2、CHCl3次いでCHCl3/MeOH、97/3)を用いて精製すると、2.2g(78%)の表題の化合物が淡黄色の油状物として得られたが、それは放置している間に固化した。
IrCl3・3H2Oおよび2.5当量の2−(2,4−ジフルオロフェニル)−4−ジメチルアミノピリジンを、2−エトキシエタノール/水(3/1、v/v)の混合物中、窒素下で110℃一夜過熱した。冷却して室温としてから、得られた沈殿物を濾過し、メタノール、次いでEt2Oの順で洗浄し、最後に乾燥させると、所望のダイマーが得られた。この化合物の溶解性が低いために、その1H−NMRは、その[C^N]2Ir(Cl)(DMSO)誘導体として、DMSO−d6中で記録した。
[(2−(2,4−ジフルオロフェニル)−4−ジメチルアミノピリジン)2IrCl]2(195mg、0.139mmol)および4−ジメチルアミノピリジン(44mg、0.36mmol)を、CH2Cl2(100mL)中で3時間、環流加熱した。溶媒を蒸発させた後で、黄色の固形物を最小限のCH2Cl2に溶解させ、Et2O(150mL)の中に加えた。黄色の沈殿物を濾過し、Et2Oを用いて洗浄し、風乾させると、290mg(81%)の所望の錯体が黄色の固形物として得られた。
[(2−(2,4−ジフルオロフェニル)−4−ジメチルアミノピリジン)2Ir(4−ジメチルアミノピリジン)Cl](100mg、0.122mmol)およびテトラブチルアンモニウムシアニド(42mg、0.156mmol)を、CH2Cl2(100mL)中で3時間、環流加熱した。溶媒を蒸発させた後で、黄色の固形物を最小限のCH2Cl2に溶解させ、メタノール(15mL)を用いて沈殿させた。黄色の沈殿物を濾過し、Et2Oを用いて洗浄し、風乾させると、69mg(70%)の所望の錯体が淡黄色の固形物として得られた。
[(2−フェニルピリジン)2IrCl]2(100mg、0.093mmol)およびピリジン(16mg、0.202mmol)を、アルゴン下、CH2Cl2(100mL)中で、4時間、環流加熱した。その溶媒CH2Cl2を蒸発させ、得られた黄色の固形物を1mLのCH2Cl2中に溶解させた。その濃厚溶液に、15mLのEt2Oを添加した。黄色の沈殿物を濾過し、Et2Oを用いて洗浄し、風乾させると、90mg(収率78%)の目標の錯体が得られた。
[(2−(2,4−ジフルオロフェニル)−4−ジメチルアミノピリジン)2IrCl]2(63mg、0.045mmol)を80mLのCH2Cl2の中に、撹拌しながら溶解させた。15分後に、ピリジン(8mg、0.10mmol)を1mLのCH2Cl2中に溶解させ、そのダイマー溶液に添加した。その反応混合物を、6時間環流加熱した。溶媒を蒸発させた後で、黄色の固形物を1mLのCH2Cl2に溶解させ、ジエチルエーテル(10mL)を添加することにより沈殿させた。その黄色の沈殿物を濾過し、Et2Oを用いて洗浄し、風乾させると、50mg(収率、71%)が得られた。
[(2−(2,4−ジフルオロフェニル)−4−ジメチルアミノピリジン)2Ir(ピリジン)Cl](50mg、0.065mmol)をまず、アルゴン下で、80mLのCH2Cl2の中に溶解させた。この溶液に、1のCH2Cl2中のテトラブチルアンモニウムシアニド(20mg、0.074mmol)の溶液を添加した。その反応混合物を、3時間環流加熱した。溶媒を蒸発させた後で、黄色の固形物を最小限の量のCH2Cl2に溶解させ、メタノール(5mL)を用いて沈殿させた。黄色の沈殿物を濾過し、Et2Oを用いて洗浄し、風乾させると、29mg(収率、59%)の所望の錯体がグレー淡黄色の固形物として得られた。
Claims (9)
- 式(I)の中性錯体を含む発光物質。
Mは、少なくとも40の原子番号の遷移金属を表し;
E1は、5員または6員の芳香族環または複素芳香環を形成するのに必要な非金属原子基を表すが、さらなる芳香族残基または非芳香族環と縮合されていてもよく、前記環は1個または複数の置換基を有してもよく、E2を含む環と縮合された構造を形成し、前記環が、sp2混成炭素を介して金属Mに配位結合しており;
E2は、5員または6員の複素芳香環を形成するのに必要な非金属原子基を表すが、さらなる芳香族残基または非芳香族環と縮合されていてもよく、前記環は1個または複数の置換基を有してもよく、E1を含む環と縮合された構造を形成し、前記環が、sp2混成窒素を介して金属Mに配位結合しており;
Tは、シアニド(CN)、チオシアネート(NCS)およびシアネート(NCO)から選択される一座配位のアニオン性配位子であり;
Lは、sp2またはsp3混成窒素原子を介して金属Mに配位結合している、一座配位の中性配位子であり;
前記一座配位の中性配位子(L)が、次式(III)〜(VII)及び(X)またはそれらの互変異性体によって表される構造から選択され;
Jは、−CH=CH−、−CR=CH−、−CR=CR−、N−H、N−R 1 、O、S、またはSeからなる群の中から選択される基であり;
Gは、−CH=CH−、−CR=CH−、−CR’=CR’−、−CH=N−、−CR’=N−からなる群の中から選択される基であり;
Zは、ハロゲン;−OR 0 ;−SR 0 ;−N(R 0 ) 2 ;−P(OR 0 ) 2 および−P(R 0 ) 2 からなる群から選択される置換基であるが;ここでR 0 は、C 1 〜C 6 アルキル、フルオロ−もしくはペルフルオロアルキル基、または、1個または複数のエーテル基を有するC 1 〜C 6 アルキル、フルオロ−もしくはペルフルオロアルキル基であり;
R’、R*、
R”、R 1 、R 2 は、出現ごとに同一であっても異なっていてもよく、それぞれHまたは1〜20個の炭素原子を有する脂肪族または芳香族炭化水素基であり;
dは、0〜3の整数であり;
cは、0〜3の整数である]
RxおよびRyは、出現ごとに同一であっても異なっていてもよく、独立して、C1〜C6アルキル、フルオロ−もしくはペルフルオロアルキル基、または1個もしくは複数のエーテル基を有するC1〜C6アルキル、フルオロ−もしくはペルフルオロアルキル基から選択され;
wは、1〜4の間の整数である] - 式(II)の中性錯体を含む、請求項1に記載の発光物質。
Rx、Ry、w、L、およびTは、先に定義されたものと同じ意味合いを有し;
Xは、−CH=CH−、−CR=CH−、−CR=CR−、N−H、N−R1、O、S、またはSeからなる群から選択される基であり;
Yは、−CH=CH−、−CR=CH−、−CR=CR−、N−H、N−R1、O、S、またはSeからなる群から選択される基であり;
R1は、出現ごとに同一であっても異なっていてもよく、独立して、1〜20個の炭素原子を有する脂肪族または芳香族炭化水素基であり;
RAおよびRBは、出現ごとに互いに同一であっても異なっていてもよく、独立して、−F、−Cl、−Br、−NO2、−CN;それぞれの中で、1個または複数の非隣接の−CH2−基が−O−、−S−、−NR1−、もしくは−CONR2−によって置換されていてもよく、またそれぞれの中で、1個または複数の水素原子がFによって置換されていてもよい、1〜20個の炭素原子を有する直鎖状または分岐状または環状のアルキルもしくはアルコキシ基;1個または複数の非芳香族基によって置換されていてもよい、4〜14個の炭素原子を有するアリールもしくはヘテロアリール基;から選択されるが、同一の環の上または二つの異なった環の上に存在する複数の置換基RAおよび/またはRBが合体して、さらなるモノまたはポリ環状環構造を形成してもよく;
aは、0〜4の整数であり;
bは、0〜4の整数である] - 下記の式(XI)の中性錯体を含む、請求項2に記載の発光物質。
T、Y、X、G、RA、RB、Rx、Ry、a、b、およびwは、先に定義されたものと同じ意味合いを有しており、w’は、0〜3の間の整数である] - 下記の式(XII)の中性錯体を含む、請求項3に記載の発光物質。
Rx、Ry、w、およびw’は、先に定義されたものと同じ意味合いを有し;
RMは、出現ごとに同一であっても異なっていてもよく、独立して−Fおよび1〜20個の炭素原子を有するアルコキシ基から選択され;そして
mは、1〜4の間の整数である] - 下記の式(XIV)の中性錯体を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の発光物質。
- 下記の式(XIX)の中性錯体を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の発光物質。
- 有機発光素子の発光層における、請求項1〜6のいずれか一項に記載の発光物質の使用。
- 有機発光素子中の発光層として機能する、ホスト層中のドーパントとしての、請求項1〜6のいずれか一項に記載の発光物質の使用。
- 発光層(EML)を含む有機発光素子(OLED)であって、前記発光層が、請求項1〜6のいずれか一項に記載の発光物質を含む、有機発光素子(OLED)。
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