JP5399636B2 - ジナフチレエチレン派生物、その合成方法、ジナフチルエチレン派生物から作られたフィルム及びそのフィルムを含む有機エレクトロルミネッセンスダイオード。 - Google Patents

ジナフチレエチレン派生物、その合成方法、ジナフチルエチレン派生物から作られたフィルム及びそのフィルムを含む有機エレクトロルミネッセンスダイオード。 Download PDF

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Description

本発明はジナフチルエチレン派生物、その合成方法、ジナフチルエチレン派生物から作られたフィルム及びそのフィルムを利用した有機エレクトロルミネッセンスダイオード(以下、OLED)、OLEDを含む薄膜及びジナフチルエチレン派生物を用いたOLEDの製造方法に関する。
OLEDは60年代から始まる。1963年p.poneらは始めて単結晶アントラセンの発光現象を発見した。しかしながら、駆動電圧が400Vと高かったため、この現象は人々の注目を集めなかった。1987年、コダックのC.W.TANGらにより、Alq3とHTM−2とを蒸着し、有機発光素子であるアモルファスフィルムを作成した。そして、その駆動電圧は20V以下の低さであった。このため、OLEDは世界中で大きな注目を集めた(特許文献1)。OLEDは高輝度、広い視野角、速い光電応答速度、低い駆動電圧、低い消費電力、フルカラー、高いコントラスト、軽量、製作が容易などのメリットを有する。このため、例えば、フラットパネルディスプレイやライトパンのような、パネル発光ダイオードに幅広く用いられる。
OLEDは二つの電極と二つの電極にはさまれた少なくとも一つの有機薄膜とから構成される。この有機薄膜はエレクトロルミネスセンスから作られる。一般に、D−π−X構造(Dは供与体)を持つエレクトロルミネセンスは、高い蛍光効率を有する。加えて、OLEDの発光波長はXに依存する。ここで、XがCheng C.H.らが合成したジアミノアントラセン誘導体(非特許文献1)のような強供与体では、作成したOLEDは通常緑色発光する。また、XがChen C.T.が合成したクマリン誘導体(非特許文献2)、Lin J.T.が合成したアントラシルアリルアミン(非特許文献3)、Huang C.Gが合成したカルバゾリルオキサジアゾール(非特許文献4)のような弱供与体では、作成したOLEDは青色発光する。更に、XがNPAFN誘導体のような強アクセプターを含む基板では、OLEDは赤色発光する(非特許文献5)。一方、π架橋も重要である。π供与性が強すぎると、OLEDの発光波長が長くなり、OLEDの色彩に悪影響となる。逆に、π供与性が弱すぎると、OLEDの電流効率が悪くなる。例えば、ジフェニルエチレン基でOLEDを合成すると、電流効率と寿命に悪影響を与えるという問題点がある(特許文献2)
米国特許4356429号 中華人民共和国特許1388800A号 Chem Mater,2002,14:3958 Org Lett,2003,5:1261 Chem Mater,2002,14:3860 Chem Commun,2003,2708 Chem Commun,2003,2632
本発明の目的の一つは新規の有機エレクトロルミネッセンス化合物を提供することである。該化合物は、高い色純度、高い蛍光量、高輝度のOLEDの作成することができる。更に、該化合物は、容易で合成することができ、容易に薄膜形成することができる。更にまた、該化合物は、化合物中の置換基の種類及び置換基の位置によって発光波長が変化するOLEDを作成することができる。また、本発明は、前記エレクトロルミネッセンス化合物の製造方法を提供することも目的としている。
本発明の化合物は下記の式(I)で示される化合物である。
(I)
(式(I)中、R1〜R16はそれぞれ水素原子、フッ素原子、シアノ基、置換或いは無置換アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アルキルチオ基、アリール基、複素環芳香族基、縮合芳香族基、縮合複素環芳香族基、アリールアミノ基の一つであり、且つ、R1〜R14の少なくとも一つが水素原子ではない)
また、前記式(I)中、R1〜R16は水素原子、フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜30の置換或いは無置換アルキル基、炭素数1〜30の置換或いは無置換アルコキシ基、炭素数2〜30の置換或いは無置換アミノ基、炭素数1〜30の置換或いは無置換アルキルチオ基、炭素数6〜20の置換或いは無置換アリール基、炭素数6〜20の置換或いは無置換縮合芳香族基、炭素数4〜20の置換或いは無置換複素環芳香族基、炭素数4〜20の置換或いは無置換縮合複素環芳香族基、炭素数6〜30の置換或いは無置換アリールアミノ基の一つであり、且つ、R1〜R14の少なくとも一つが水素原子ではない化合物であってもよい。
更に、前記式(I)中、R1〜R16はそれぞれ水素原子、フッ素原子、シアノ基、メチル基、エチル基、イソプロピル基、3級ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、3級ブトキシ基、N,N-ジメチルアミノ基、N,N-ジエチルアミノ基、メチルチオ基, エチルチオ基、イソプロプルチオ基、3級ブチルチオ基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピレニル基、フルオレニル基、ナフタセニル基、ピリジル基、キノリル基、ベンゾチオフェニル基、ベンゾフラニル基、インドリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾチアゾール基、N-メチル-N-フェニルアミノ基、N,N-ジフェニルアミノ基、N-フェニル-N-(1-ナフチル)アミノ基、N-フェニル-N-(2-ナフチル)アミノ基、N,N-ジ(1-ナフチル)アミノ基、N,N-ジ(2-ナフチル)アミノ基、又は、カルバゾリル基、ピロリル基、チオフェニル基、フラニル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、ピリジル基、キノリル基、イソキノリル基、カルバゾリル基、フェナントリジニル基、ベンゾチオチオフェニル基、ベンゾフラニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、チアジアゾール基、オキサジアゾリル基、ピリミジル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、アゾベンゾチオフェニル基、インドリル基、チアインドリル基、チアイソインドリル基、チアインダゾリル基、ピラゾロキノリル基からなる群より選ばれ、且つ、R1〜R14の少なくとも一つは水素原子でない化合物であってもよい。
本発明の化合物は、次式(II)で示される化合物であってもよい。
(II)
(式(II)中、Ar1及びAr2はそれぞれ水素原子、置換或いは無置換アリール基、アリールビニール基、縮合芳香族基、ビニール置換縮合芳香族基、アリールアミノ基、少なくとも一つの窒素原子を含む縮合環、少なくとも一つの窒素原子を含む複素環である)
また、前記式(II)中、Ar1及びAr2はそれぞれ水素原子、炭素数6〜20の置換或いは無置換アリール基、炭素数8〜40の置換或いは無置換アリールビニール基、炭素数6〜30の置換或いは無置換縮合芳香族基、炭素数14〜60のビニール置換縮合芳香族基、炭素数6〜30のアリールアミノ基、炭素数6〜30で少なくとも一つの窒素原子を含む縮合環或は炭素数6〜30で少なくとも一つの窒素原子を含む複素環である化合物であってもよい。
更に、前記式(II)中、Ar 1及びAr2はそれぞれフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピレニル基、フルオレニル基、ナフタセニル基、フェニルビニール基、ナフチルビニール基、アントリルビニール基、フルオレニルビニール基、フェナントリルビニール基、ビフェニルビニール基、ジフェニルビニール基、フェニルナフチルビニール基、N-メチル-N-フェニルアミノ基、N,N-ジフェニルアミノ基、N-フェニル-N-(1-ナフチル)アミノ基、N-フェニル-N-(2-ナフチル)アミノ基, N,N-ジ(1-ナフチル)アミノ基, N,N-ジ(2-ナフチル)アミノ基, 置換或は無置換キノキサリニル基、或はカルバゾリル基である化合物であってもよい。
本発明の化合物は、次式(III)で示される化合物であってもよい。
(III)
(式(III)中、X及びYはそれぞれメチレン基、ヘテロ原子数1〜3で炭素数4〜20の芳香族5員環又は6員環、ヘテロ原子数1〜3で炭素数6〜20の縮合芳香族基からなる群より選ばれ、且つ、X及びYの少なくとも一つがメチレン基ではない。加えて、Ar3,Ar4はそれぞれ水素原子、フッ素原子、カルボニル基、シアノ基、アシロキシ基、ビニリデン基、炭素数1〜30の置換或は無置換アルキル基、炭素数1〜30の置換或は無置換アルコキシ基、炭素数2〜30の置換或は無置換アミノ基、炭素数1〜30の置換或は無置換アルキルチオ基、炭素数6〜20の置換或は無置換アリール基、炭素数6〜20の縮合芳香族基、炭素数6〜30のアリールアミン基である)
また、前記式(III)中、X及びYはそれぞれメチレン基、ピロリル基、チオフェニル基、フラニル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、ピリジル基、キノリル基、イソキノリル基、カルバゾリル基、フェナントリジニル基、ベンゾチオフェニル基、ベンゾフラニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、オキサジアゾリル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、インドリル基からなる群よりそれぞれ選ばれ、X及びYの少なくとも一つがメチレン基ではない。加えて、Ar3,Ar4はそれぞれ水素原子、フッ素原子、カルボニル基、シアノ基、アシロキシ基、ビニリデン基、メチル基、エチル基、イソプロピル基、3級ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、3級ブトキシ基、N,N-ジメチルアミノ基、N,N-ジエチルアミノ基、メチルチオ基、エチルチオ基、イソプロピルチオ基、3級ブチルチオ基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピレニル基、フルオレニル基、ナフタセニル基、N-メチル-N-フェニルアミノ基、N,N-ジフェニルアミノ基、N-フェニル-N-(1-ナフチル)アミノ基、N-フェニル-N-(2-ナフチル)アミノ基、N,N-ジ(1-ナフチル)アミノ基, N,N-ジ(2-ナフチル)アミノ基、カルバゾリル基、p-カルバゾリルフェニル基、p-N,N-ジフェニルアミノフェニル基からなる群よりそれぞれ選ばれる化合物であってもよい。
更に、前記式(III)中、Xは以下の式(IV)〜式(XV)から、Yは以下の式(XVI)〜式(XXV)から、Ar3は以下の式(XXXVI)〜式(XXXXII)から、Ar4は以下の式(XXXXIII)〜式(XXXXXVI)から、それぞれ選ばれる化合物であってもよい。
(IV)
(V)
(VI)
(VII)
(VIII)
(IX)
(X)
(XI)
(XII)
(XIII)
(XIV)
(XV)
(XVI)
(XVII)
(XVIII)
(XIX)
(XX)
(XXI)
(XXII)
(XXIII)
(XXIV)
(XXV)
(XXVI)
(XXVII)
(XXVIII)
(XXIX)
(XXX)
(XXXI)
(XXXII)
(XXXIII)
(XXXIV)
(XXXV)
(XXXVI)
(XXXVII)
(XXXVIII)
(XXXIX)
(XXXX)
(XXXXI)
(XXXXII)
(XXXXIII)
(XXXXIV)
(XXXXV)
(XXXXVI)
(XXXXVII)
(XXXXVIII)
(XXXXIX)
(XXXXX)
(XXXXXI)
(XXXXXII)
(XXXXXIII)
(XXXXXIV)
(XXXXXV)
(XXXXXVI)
本発明の化合物は、以下の式(C1)〜(C141)からなる群より選ばれる化合物であってもよい。

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8

C9

C10

C11

C12

C13

C14

C15

C16

C17

C18

C19

C20

C21

C22

C23

C24

C25

C26

C27

C28

C29

C30

C31

C32

C33

C34

C35

C36

C37

C38

C39

C40

C41

C42

C43

C44

C45

C46

C47

C48

C49

C50

C51

C52

C53

C54

C55

C56

C57

C58

C59

C60

C61

C62

C63

C64

C65

C66

C67

C68

C69

C70

C71

C72

C73

C74

C75

C76

C77

C78

C79

C80

C81

C82

C83

C84

C85

C86

C87

C88

C89

C90

C91

C92

C93

C94

C95

C96

C97

C98

C99

C100

C101

C102

C103

C104

C105

C106

C107

C108

C109

C110

C111

C112

C113

C114

C115

C116

C117

C118

C119

C120

C121

C122

C123

C124

C125

C126

C127

C128

C129

C130

C131

C132

C133

C134

C135

C136

C137

C138

C139

C140

C141
本発明の化合物の合成方法は、下記a)、b)、c)、d)工程の一つを有する、化合物の合成方法である。
a)塩化チタン(IV)と亜鉛とを有する不活性溶媒存在下であって、不活性ガス雰囲気下で、構造式(I−a)と構造式(I−b)とを反応させ、必要な場所に置換基を適宜挿入する工程。
(I-a)
(I-b)
(前記構造式(1−a)及び前記構造式(1−b)中、R1〜R14はそれぞれ前述したR1〜R14のいずれかで定義されたものである)
b)塩化チタン(IV)と亜鉛とを有する不活性溶媒存在下であって、不活性ガス雰囲気下で、構造式(I−a’)と構造式(I−b’)とを反応させ、必要な場所に置換基を適宜挿入する工程。
(I-a’)
(1-b’)
(前記構造式(1−a’)及び前記構造式(1−b’)中、R1〜R16はそれぞれ前述したR1〜R16のいずれかで定義されたものである)
c)アルカリを有する不活性溶媒存在下で、前記構造式(I−a)、前記構造式(I−a’)、前記構造式(I−b)、前記構造式(I−b’)からなる群より選ばれた化合物の一つと構造式(I−c)で表される化合物とを反応させ、必要な場所に置換基を適宜挿入する工程。
(I-c)
(前記構造式(I−c)中、R1〜R7はそれぞれ前述したR1〜R7のいずれかで定義されたものであり、R17は炭素数1〜6の直鎖或は分枝のあるアルキル基である)
d)アルカリ金属又はアルカリ土塁金属のアルコラートとヨウ素とを有する不活性溶媒存在下で、構造式(I−d)で表される化合物と構造式(I−e)で表される化合物とを反応させ、必要な場所に置換基を適宜挿入する工程。
(I-d)
(I-e)
(前記構造式中、R1〜R14は上述したR1〜R14のいずれかで定義されたものである)
上述した式(I)を合成する方法の最初に用いられる物質は、当業者によく知られているか、その物質の合成方法が当業者によく知られているか、その合成方法が以下に示す実施例のいずれかと酷似している。
本発明の薄膜は、有機エレクトロルミネッセンスダイオードに有益な薄膜であって、上述したいずれかの化合物から作られ、基板の上に蒸着された薄膜である。
この薄膜は、前記式(I)で示されるジナフチルエチレン誘導体(R1-16は前述に定義されたものである)から合成され、OLED製造に好適であり、蒸発、スパッタリングなど既知の方法で基板上に蒸着させたものである。
本発明の有機エレクトロミネッセンスダイオードは、前記薄膜を含む有機エレクトロミネッセンスダイオードである。
前記式(I)で示されるジナフチルエチル誘導体(R1-16は前述に定義されたものである)はOLEDの製造に用いることができる。このジナフチルエチル誘導体は、発光層のホスト又は色素に用いることができ、電子輸送層又は正孔ブロック層としても使用することができる。
本願発明についてより詳しく説明する。しかしながら、以下の実施例は単に説明するためのものであり、本願発明の技術的範囲をなんら限定するものではない。また、特に指定されない限り、開始材料は商業的に入手可能である。
(開始材料の準備)
アリールボロン酸の製法:図1を用いて4−ビフェニルホウ酸の合成方法を説明する。図1は、4−ビフェニルホウ酸の合成方法を説明するための反応式である。還流冷却器に取り付けた乾いた三口フラスコ(100ml)に、マグネシウム(0.85g,0.035mol)と臭化エタン(0.5ml)と無水THF(15ml)とを入れ、アルゴン雰囲気下でマグネットスターラを用いて撹拌し、混合物を調整した。4−ブロモビフェニル(5.83g,0.025mol)を無水THF(20ml)に溶かし、水溶液の一部(1.0ml)を混合物に加えた。反応は加温して行い、先ほど調整した4−ブロモビフェニル溶液の残りを10分かけて加えた。撹拌は還流下で2時間行った。グリニャール反応物をアルコール−液体窒素バスで−78℃に冷却し、新規に蒸留したトリメチルホウ酸(3.25ml,0.03mol)をゆっくりと反応物に滴下し、混合物を得た。冷却バスを取り除き、室温で混合物を一晩撹拌した。混合物を塩酸(10%,20ml)にゆっくり加え、30分間更に撹拌した。混合物のエーテル抽出(30ml,3回)を行った。有機層を集め、洗浄液が中性になるまで洗浄し、無水マグネシウム硫酸で乾燥した。有機相を減圧濾過し、溶媒を取り除いてスティック状の物質を得た。この物質を石油エーテル(60ml)処理を行い、わずかに黄色がかった白色粉末を得た。この白色粉末が4−ビフェニルホウ酸(3.2g)であった。
他のアリール置換ホウ酸やアリール置換ホウ酸であっても、同様に合成できた。
ブロモ置換ナフタレン誘導体の製法:図2を用いてブロモ置換ナフタレン誘導体の製法を説明する。図2は、6−ブロモ−2−ナフトアルデヒドの合成方法を説明するための反応式である。
6-ブロモ-2-ナフチルメタノールの合成方法:アイスバスで冷やした三つ口フラスコ(5L)に水素化アルミニウムリチウム(40g,1.05mol)と無水THF(500ml)とを窒素充填下で加えた。この懸濁液に、メチル−6−ブロモ−2−ナフテート(141g,0.534mol)を無水THF(1200ml)に溶かした溶液を漏斗でゆっくりと滴下した。冷却バスを取り除き、更に2時間撹拌して混合物の反応を続けた。再び混合物をアイスバスで冷却し、ガスが発生しないようにメタノール(150ml)を慎重に滴下した。混合物を更に30分間撹拌し、その後、塩酸を用いて約pH4.0になるまで酸性化した。この結果得られた塩を減圧濾過で取り除き、ろ液を濃縮し、脱イオン水(2L)に注いだ。沈殿物を吸引フィルタで回収し、脱イオン水で洗浄し、少量のエタノールを加え、真空乾燥させて6-ブロモ-2-ナフチルメタノール(95.4g)を得た。
2−ブロモ−6−(ブロモメチル)ナフタレンの合成:三つ口フラスコ(2L)に6-ブロモ-2-ナフチルメタノール(47.4g,0.20mol)とクロロホルム(600ml)とを加え、その後、この混合物をエタノール−液体窒素バスで−35℃まで冷却した。懸濁液に臭化(III)リン(28.6ml,0.603mol)を25分以上かけてゆっくりと滴下した。冷却バスを取り除き、室温でさらに2.5時間撹拌し続けた。再び混合物を冷却し、メタノール(250ml)をゆっくりと滴下し、水酸化カリウムに吸収させることで、臭化水素をすばやく放出させた。混合物を室温まで温め、減圧濾過により沈殿物を回収した。得られた残渣をエタノールで洗浄し、乾燥して白色固体である2−ブロモ−6(ブロモメチル)ナフタレン(35g)を得た。
ジメチル(6-ブロモ-2-ナフチル)メチルホスホン酸の合成:三つ口フラスコ(250ml)に2−ブロモ−6(ブロモメチル)ナフタレン(35.0g,0.117mol)とトリメチルリン酸(18ml,0.152mol)とを加えた。反応物を150℃に加熱し、マグネットスターラを用いて3時間撹拌した。余分なトリメチルリン酸を減圧下で蒸留して取り除いた。残留物を室温で冷却し、白色固体を得た。この固体を粉砕し、石油エーテルで洗浄し、減圧濾過によって集め、最後に真空乾燥して白色固体であるジメチル(6-ブロモ-2-ナフチル)メチルホスホン酸(43g)を得た。
6-ブロモ-2-ナフトアルデヒドの合成:6−ブロモ−2−ナフチルメタノール(40.0g,0.170mol)とジクロロメタン(1.6L)とを三つ口フラスコ(250ml)に加え、窒素雰囲気下でマグネットスターラを用いて混合し、透明な溶液を得た。この溶液に、塩化クロムピリニジウム塩(40.0g,0.186mol)を加えると、混合物は反応し、直ちに黒色となった。その後、1時間撹拌し続けた。この混合物を短いシリカゲルカラムを通し、ジクロロメタンで溶出させた。ろ液を無水硫酸マグネシウムを用いて乾燥させ、減圧条件下でろ過した。溶媒を取り除くと、ライトブラウン色の固体が得られ、この塩を50%エタノールを用いて再結晶させ、白色固体である6−ブロモ−2−ナフトアルデヒド(31g)を得た。
(実施例1):図3を用いて化合物C1の合成方法を説明する。図3は、化合物C1の合成方法を説明するための反応式である。
中間体C1−1の合成:2−ブロモチオフェン(16.30g,100mmol)、フェニルボロン酸(15.24g,125mmol)、酢酸(II)パラジウム(0.22g,1mmol)、トリフェニルリン酸(0.53g,2mmol)、炭酸カリウム(34.50g,250mmol)とトルエン(250ml)とを三つ口フラスコ(500ml)に加え、窒素雰囲気下でマグネットスターラを用いて撹拌した。得られた混合物を4時間加熱還流し、室温に冷却し、シリカゲル(15ml)に注入し、石油エタノールで溶出した。減圧蒸留により溶媒を除去し、C1−1(14.2g)を得た。
中間体C1−2の合成:2−フェニルチオフェン(8.01g,50mmmol)と無水THF(100ml)を三つ口フラスコ(250ml)に加え、アルゴン雰囲気下でマグネットスターラを用いて撹拌した。得られた混合物をエタノール−液体窒素バスで−78℃まで冷却した。この混合物にn−ブチルリチウムをn−ヘキサン(2.5M,24ml,60.0mmol)に溶かした溶液を滴下した。続いて、−78℃で1.5時間撹拌を続けた。蒸留したトリメチルホウ酸(3.25ml,0.03mol)をゆっくりと滴下した(8.5ml,75.6mmol)。冷却バスを取り除き、室温で一晩撹拌を続けた。塩酸(10%,20ml)を加えた。有機層を分取し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、分離した。溶媒を減圧蒸留で取り除いた。残渣にカリウムエーテルを加え、沈殿物を減圧濾過により取り除き、ライトグリーン色の塩であるC1−2(9.1g)を得た。
中間物C1−3の合成:フェニルボロン酸と2−ブロモチオフェンの代わりにそれぞれC1−2と6−ブロモ−2−ナフトアルデヒドとを用いた以外は、C1−2と同様にして、C1−3(4.2g)を得た。
化合物C1の合成:亜鉛粉末(3.9g,60mmol)と無水THF(30ml)とを三つ口フラスコ(100ml)に加え、アルゴン雰囲気下でマグネットスターラを用いて撹拌した。得られた混合物を冷却バスを用いて−10℃に冷却した。この冷却した混合物に四塩化チタン(6.6ml,30mmol)を乾いた滴下漏斗を通して30分以上かけて滴下した。得られた混合物を還流下で2時間温めた後、冷却した。C1−3(3.14g,10mmol)を無水THF(30ml)に溶かした溶液に冷却した混合物を10分以上かけて滴下し、得られた混合物を還流下で一晩温めた。こうして得られた反応物を室温に冷却し、減圧ろ過した。残渣をTHF(5ml)で洗浄し、緑黄色の個体を得た。その後、脱イオン水で懸濁し、上澄み液をろ過し、真空乾燥してC1(2.8g)を得た。
化合物C1のMS(m/e)は596であり、成分分析の結果、実験測定■はC:84.51%,H:4.78%,S:10.71%であり、C48H28S2の理論値はC:84.53%,H:4.73%,S:10.75%であった。
(実施例2):図4を用いて化合物C12の合成方法を説明する。図4は、化合物C12の合成方法を説明するための反応式である。
中間体C12−1の合成:2−ブロモインドール(7.00g,35.7mmol)と酢酸銅(0.8g,4.8mmol)と2,4−ジメチルピリジン(2ml)とミリスチン酸(1.104g,4.8mmol)とフェニルホウ酸(5.8g,48mmol)とトルエン(100ml)とを三つ口フラスコ(250ml)に加え、酸素雰囲気下で24時間マグネットスターラで撹拌した。この混合物を短いシリカゲルカラムで黒い物質を除去し、ろ液を減圧下で蒸発させた。残留物を石油エーテルから結晶化させ、白色結晶であるC12−1(5.8g)を得た。
中間体C12−2,C12−3,C12の合成:実施例1と同様にして、最後に黄色固体であるC12(2.4g)を得た。
化合物CのMS(m/e)は662であり、成分分析の結果、実験測定■はC:90.60%,H:5.17%,N:4.23%であり、C50H34N2の理論値はC:90.59%,H:5.13%,N:4.22%であった。
(実施例3):図5を用いて化合物C19の合成方法を説明する。図5は、化合物C19の合成方法を説明するための反応式である。
中間体C19−1の合成:2−ブロモ−5−ヨードチオフェン(28.9g,100mmol)とN−フェニル−2−ナフトアミン(24.1g,110mmol)とヨウ化銅(1.9g,10mmol)と無水リン酸カリウム(53g,200mmol)とオルト−キシレン(250ml)とを三つ口フラスコ(500ml)に加え、マグネットスターラで撹拌しながら、窒素保護下で24時間加熱還流した。この混合物を室温まで冷却し、減圧濾過した。減圧蒸留によりろ液から溶媒を除去した。次にシリカゲルカラムを用いて精製し、石油エーテルで洗浄してC19−1(19.6g)を得た。
以後の操作は実施例1と同様に行い、C19(1.2g)を得た。
化合物CのMS(m/e)は879であり、成分分析の結果、実験測定値はC:84.71%,H:4.78%,S:7.31%,N:3.20%であり、C62H42S2N2の理論値はC:84.70%,H:4.82%,S:7.29,N:3.19%であった。
(実施例4):図6を用いて化合物C32の合成方法を説明する。図6は、化合物C32の合成方法を説明するための反応式である。
C32−3の合成:2−ブロモチオフェンの変わりにN−メチル−2−ブロモピロールを用いた以外は、実施例1のC1−3の合成方法と同様にして合成した。
C32−4の合成:C32−3(6.22g,0.020mol)とジメチル(6−ブロモ−2−ナフチル)メチルホスホン酸エステル(7.24g,0.022mol)と水酸化ナトリウム(55重量%,1.28g,0.030mol)、無水THF(25ml)とを窒素雰囲気下で三つ口フラスコ(100ml)に加えた。得られた混合物をマグネットスターラを用いて撹拌しながら15時間加熱還流した。混合物を室温まで冷却し、メタノール(2ml)を慎重に加えた。混合物を水(50ml)に注ぎ、減圧濾過し、残渣を酢酸エチルで再結晶させてC32−4(6.1g)を得た。
化合物C32の合成:C32−4(5.14g,0.01mol)とターシャリーブトキシナトリウム(2.87g,0.030mol)とN−フェニル−2−ナフタアミン(2.4g,0.011mol)と酢酸(II)パラジウム(0.1g,0.5mmol)とトリフェニルホスフィン(0.26g,1mmol)と無水トルエン(60ml)とを三つ口フラスコ(50ml)に加え、アルゴンフロー下でマグネットスターラを用いて撹拌した。混合物を一晩加熱還流した。この混合物を室温まで冷却し、短いシリカゲルカラムを通してろ過し、トルエンで溶出し、黒い物質を除去し、粘着性の物質を得た。この粘着性の物質は冷却して凝固し、粉砕し、無水エタノールで溶かし、ろ過して黄色い粉末であるC32(5.52g)を得た。
化合物CのMS(m/e)は652であり、成分分析の結果、実験測定値はC:90.00%,H:5.49%,N:4.23%であり、C49H36N2の理論値はC:90.15%,H:5.56%,N:4.29%であった。
(実施例5):図7を用いて化合物C34の合成方法を説明する。図7は、化合物C34の合成方法を説明するための反応式である。
中間体C34−1の合成:ジフェニル(6−ブロモ−2−ナフチル)メチルホスホン酸をベンゾフェノンに置き換えた以外は、C32−4(実施例4)と同様にしてC34−1(13g)を得た。
中間体C34−2の合成:C34−1(7.71g,0.020mol)とテトラメチルエチレンジアミン(5.3ml,0.040mol)と無水THF(60ml)とを三つ口フラスコ(250ml)に加え、マグネットスターラを用いてアルゴンフロー下で撹拌した。この混合物をエタノール−液体窒素バスで−78℃まで冷却した。混合した後、n-ブチルリチウムをn−ヘキサン(2.5M,16ml,0.040mol)に溶かした溶液をゆっくりと滴下すると、深青色の溶液となり、その後−78℃で1時間撹拌を続けた。ジメチルホルムアミド(15.1ml,0.2mol)をTHF(15ml)に溶かした溶液をゆっくりと滴下した。冷却バスを取り除き、室温で塩酸(10%,55ml)を加え、混合した。混合精製物を1時間撹拌した。酢酸エチルで混合物を抽出した。混合状態の有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下で溶媒を取り除いて得られた固体をエタノール−酢酸エチル(Vol/Vol=2:1)を用いて再結晶し、ライトイエロー色の固体であるC34−2(6.7g)を得た。
化合物C34の合成:C1−2の代わりにC34−2を用いた以外はC1−3(実施例1)と同様の方法で、黄色の固体であるC34(6.7g)を得た。
化合物CのMS(m/e)は616であり、成分分析の結果、実験測定値はC:89.50%,H:5.28%,S: 5.18%であり、C46H32の理論値はC:89.57%,H:5.23%,S: 5.20%であった。
(実施例6):図8を用いて化合物C53の合成方法を説明する。図8は、化合物C53の合成方法を説明するための反応式である。
C1−2の代わりに4−ビフェニルホウ酸を用いた以外は、実施例1と同様の方法で化合物C53(3.8g)を得た。
化合物CのMS(m/e)は584であり、成分分析の結果、実験測定値はC:94.41%,H:5.58%であり、C46H32の理論値はC:94.48%,H:5.52%であった。
(実施例7):図9に示す化合物C55の合成方法を説明する。図9は、化合物C55を示す構造式である。
4−ビフェニルホウ酸の代わりに4-(2’,2’-ジフェニルビニール)フェニルホウ酸を用いた以外は、実施例6と同様の方法で黄色粉末状のC55を得た。
化合物CのMS(m/e)は788であり、成分分析の結果、実験測定値はC:94.41%,H:5.60%であり、C46H32の理論値はC:94.38%,H:5.62%であった。
(実施例8):図10を用いて化合物C60の合成方法を説明する。図10は、化合物C60の合成方法を説明するための反応式である。
中間体C60−1の合成:4−ビフェニルホウ酸の代わりに、3,5−ジフェニルフェニルホウ酸を用いた以外は、C53−1(実施例6)の合成方法と同様の方法で薄黄色粉末であるC60−1(2.6g)を得た。
化合物C60の合成:C53−1の代わりにC60−1を用いた以外は、C53の合成方法と同様の方法で黄色固体であるC60(1.8g)を得た。
化合物CのMS(m/e)は736であり、成分分析の結果、実験測定値はC:94.50%,H:5.44%であり、C58H40の理論値はC:94.53%,H:5.47%であった。
(実施例9):図11を用いて化合物C67の合成方法を説明する。図11は、化合物C67の合成方法を説明するための反応式である。
C32(実施例4)と同様の方法で、黄色固体であるC67(3.3g)を得た。
化合物CのMS(m/e)は675であり、成分分析の結果、実験測定値はC:92.45%,H:5.50%,N:2.00%であり、C52H37Nの理論値はC:92.41%,H:5.52%,N:2.07%であった。
(実施例10):図12を用いて化合物C68の合成方法を説明する。図12は、化合物C68の合成方法を説明するための反応式である。
中間体C68−1の合成:2−ブロモ−6−(ブロモメチル)ナフタレンの代わりに、4−ブロモメチルビフェニルを用いた以外は、ジメチル(6−ブロモ−2−ナフチル)メチルホスホン酸と同様の方法で合成し、白色固体であるC68−1(4.6g)を得た。
中間体C68−2の合成:ベンゾフェノンとジメチル(6−ブロモ−2−ナフチル)メチルスルホン酸との代わりに、C68−1と6−ブロモ−2−ナフトアルデヒドとを用いた以外は、C34−1(実施例5)と同様の方法で合成し、白色固体であるC68−2(4.2g)を得た。
中間体C68−3の合成:C34−1の代わりに、C68−2を用いた以外は、C34−2(実施例5)と同様の方法で合成し、淡黄色固体であるC68−3(2.2g)を得た。
中間体C68−4の合成:C34−2の代わりに、C68−3を用いた以外は、C34−3(実施例5)と同様の方法で合成し、淡黄色固体であるC68−4(2.5g)を得た。
化合物C68の合成:2−ナフチルフェニルアミンとC32−4の代わりに、それぞれジフェニルアミンとC68−4とを用いた以外は、C32(実施例4)と同様の方法で合成し、黄色固体であるC68(2.3g)を得た。
化合物CのMS(m/e)は625であり、成分分析の結果、実験測定値はC:92.10%,H:5.60%,N:2.22%であり、C48H35Nの理論値はC:92.12%,H:5.64%,N:2.24%であった。
(実施例11):図13を用いて化合物C75の合成方法を説明する。図13は、化合物C75の合成方法を説明するための反応式である。
中間体C75−1の合成:6−ブロモ−2−ナフチルアルデヒド(20.0g,0.085mol)とグリコール(40ml,0.715mol)とヨウ素(0.24g,0.9mmol)とトルエン(20ml)とを三つ口フラスコ(100ml)に加え、マグネットスターラを用いて窒素フロー下で撹拌した。混合物を加熱還流した。6時間経過後、無水炭酸ナトリウム(21.2g,0.2mol)を加え、反応結果物を一晩還流した。混合物を室温で冷却し、脱イオン水(200ml)に注ぎ、減圧濾過を行った。残渣をクロロホルムで再結晶化し、結晶を真空乾燥し、黄色固体であるC75−1(16.8g)を得た。
中間体C75−2及びC75−3の合成:C75-1(4.17g,0.015mol)とカルバゾール(2.76g,0.016mol)とヨウ化銅 (2.86g,0.016mol)と無水炭酸カリウム(4.17g,0.030mol)と18−ウラウン−6(0.08g,0.002mol)とDMPU(45ml)とをアルゴンフロー下で三つ口フラスコ(100ml)に加えた。混合物を4時間還流した。混合物を冷却し、一晩室温で撹拌し続けた。脱イオン水(50ml)を加え、得られた個体を減圧濾過した。残滓を脱イオン水で洗浄し、アセトンに溶解した。得られた混合物を8時間更に撹拌した。沈殿物を減圧濾過し、酢酸エチルで再結晶化し、淡黄色固体であるC75−3(1.9g)を得た。
中間体C75−4の合成:C34−2の代わりに、C75−3を用いた以外は、C34−3(実施例5)と同様の方法で合成し、淡黄色固体であるC75−4(2.36g)を得た。
化合物C75の合成:C32−4の代わりに、C75−4を用いた以外は、C32(実施例4)と同様の方法で合成し、黄色固体であるC75(2.65g)を得た。
化合物CのMS(m/e)は662であり、成分分析の結果、実験測定値はC:90.59%,H:5.20%,N:2.20%であり、C50H34N2の理論値はC:90.60%,H:5.17%,N:2.23%であった。
(実施例12):図14を用いて化合物C80の合成方法を説明する。図14は、化合物C80の合成方法を説明するための反応式である。
中間体C80−1の合成:C34−2の代わりに、C60−1を用いた以外は、C34−4(実施例4)と同様の方法で合成し、黄色固体であるC80(2.55g)を得た。
化合物C80の合成:C68−4の代わりに、C80−1を用いた以外は、C68(実施例10)と同様の方法で合成し、黄色固体であるC80(2.34g)を得た。
化合物CのMS(m/e)は675であり、成分分析の結果、実験測定値はC:92.40%,H:5.55%,N:2.07%であり、C52H37Nの理論値はC:92.41%,H:5.52%,N:2.07%であった。
(実施例13):図15を用いて化合物C81の合成方法を説明する。図15は、化合物C81の構造式である。
ジメチルアミンの代わりに、4−ビフェニルアニリンを用いた以外は、C80(実施例12)と同様の方法で合成し、黄色固体であるC81(1.6g)を得た。
化合物CのMS(m/e)は751であり、成分分析の結果、実験測定値はC:92.66%,H:5.50%,N:1.90%であり、C58H41Nの理論値はC:92.64%,H:5.50%,N:1.86%であった。
(実施例14):図16を用いて化合物C82の合成方法を説明する。図16は、化合物C82の合成方法を説明するための反応式である。
中間体C82−1の合成:ベンゾフェノンの代わりに、1−ベンジルナフタレンを用いた以外は、C34−1(実施例5)と同様の方法で合成し、白色固体であるC82−1(9.7g)を得た。
中間体C82−2の合成:C34−1の代わりに、C82−1を用いた以外は、C34−2(実施例5)と同様の方法で合成し、黄色固体であるC82−2(4.28g)を得た。
化合物C82の合成:C53−1の代わりに、C82−2を用いた以外は、C53(実施例6)と同様の方法で合成し、黄色固体であるC82(5.6g)を得た。
化合物CのMS(m/e)は736であり、成分分析の結果、実験測定値はC:94.51%,H:5.44%であり、C58H40の理論値はC:94.53%,H:5.47%であった。
(実施例15):図17を用いて化合物C98の合成方法を説明する。図17は、化合物C98の合成方法を説明するための反応式である。
中間体C98−1の合成:ベンゾフェノンの代わりに、フルオレノンを用いた以外は、C34−1(実施例5)と同様の方法で合成し、黄色固体であるC98−1(8.5g)を得た。
中間体C98−2の合成:無水THF(20ml)とマグネシウムの小片(0.72g,0.030mol)と少量の要素とを三つ口フラスコ(250ml)に入れ、マグネットスターラを用いてアルゴンフロー下で撹拌した。この反応は加熱により開始し、C98−1(5.74g,0.015mol)を無水THF(100ml)に溶かした溶液を加え、混合物を20時間加熱還流した。付加反応が完全に終わっても反応は進行し、グリニヤール反応によりフラスコの壁に沈殿物が生じた。発熱反応を止めるために還流した後、混合物をスターラで撹拌し、還流しながらゆっくりと4時間温めた。
混合物は還流が終わるまで緩やかに冷却した。そして、この混合物にオルトぎ酸トリエチル(2.22g,0.015mol)を5分以上かけて滴下し、混合反応物を6時間過熱還流した。混合物を冷却バスで冷やし、冷却した塩酸(10%,7.5ml)をゆっくりと滴下した。有機層を抽出し、減圧下で濃縮した。残留物に硫酸(25%,7.5ml)を加え、反応生成物を12時間過熱還流した。
混合物をその後冷却バスで冷却した。酸の上澄を除去し、残留物を水で2回洗浄した。この残留物を同じフラスコでベンゼン(7.5ml)に溶かした。そして、混合反応物に水(11ml)と亜硫酸ナトリウム(9g)を加えた。混合物を勢いよく一晩撹拌した。混合物をろ過し、ベンゼン(5ml)を用いてブッチャー漏斗で洗浄した。
この残渣を分割し、同じフラスコ(50ml)に戻した。炭酸水素ナトリウム懸濁液をどんな化合物もそれ以上溶ける兆候がなくなるまで撹拌しながらゆっくり加えた。混合物を更に2時間撹拌した。必要に応じて、炭酸水素ナトリウムを加え、溶液をアルカリ性とした。未精製のアルデヒドを減圧濾過により回収し、残渣を水で洗浄し、乾燥させた。未精製のアルデヒドは酢酸エタノール−無水エタノールによって再結晶化し、淡黄色固体であるC98−2(2.0g)を得た。
中間体C98−3の合成:C32−3の代わりに、C98−2を用いたこと以外は、C32−4(実施例4)と同様の方法で合成し、黄色固体であるC98−3(2.75g)を得た。
化合物C98の合成:C32−4の代わりに、C98−3を用いたこと以外は、C32(実施例4)と同様の方法で合成し、黄色固体であるC98を得た。
化合物CのMS(m/e)は673であり、成分分析の結果、実験測定値はC:92.66%,H:5.18%,N:2.08%であり、C52H35Nの理論値はC:92.69%,H:5.24%,N:2.08%であった。
(実施例16):図18を用いて化合物C101の合成方法を説明する。図18は、化合物C101の合成方法を説明するための反応式である。
中間体C101−1の合成:2−ブロモチオフェニルとフェニルホウ酸の代わりに、3−ブロモカルバゾールと3−メチルフェニルホウ酸とをそれぞれ用いた以外は、C1−1(実施例1)と同様の方法で合成し、白色固体であるC101−1(3.7g)を得た。
中間体C101−2及びC101−3の合成:カルバゾールの代わりに、C101−1を用いた以外は、C75−2及びC75−3(実施例11)と同様の方法でそれぞれ合成し、淡黄色固体であるC101−3(1.77g)を得た。
化合物C101の合成:C60−1の代わりに、C101−3を用いた以外は、C60(実施例8)と同様の方法で合成し、黄色固体であるC101(2.98g)を得た。
化合物CのMS(m/e)は790であり、成分分析の結果、実験測定値はC:91.10%,H:5.35%,N:3.54%であり、C60H42N2の理論値はC:91.11%,H:5.35%,N:3.54%であった。
(実施例17):図19を用いて化合物103の合成方法を説明する。図19は、化合物C103の構造式である。
化合物C103の合成:4−ビフェニルホウ酸の代わりに、4−(4’−ビフェニル)フェニルホウ酸を用いた以外は、実施例6と同様の方法で合成し、淡黄色固体であるC103(1.6g)を得た。
化合物CのMS(m/e)は736であり、成分分析の結果、実験測定値はC:94.42%,H:5.57%であり、C58H40の理論値はC:94.53%,H:5.47%であった。
(実施例18):図20を用いて化合物C107の合成方法を説明する。図20は、化合物C107の構造式である。
化合物C107の合成:4−ビフェニルホウ酸の代わりに、2−ペリニルホウ酸を用いたこと以外は、実施例6と同様の方法で合成し、黄色固体であるC107(1.10g)を得た。
化合物CのMS(m/e)は780であり、成分分析の結果、実験測定値はC:C:95.32%,H:4.60%であり、C62H36の理論値はC:95.35%,H:4.65%であった。
(実施例19):図21を用いて化合物C113の合成方法を説明する。図21は、化合物C113の構造式である。
化合物C113の合成:4−ビフェニルホウ酸と6−ブロモ−2−ナフトアルデヒドとの代わりに、4-(2’,2’-ジフェニルビニール)フェニルホウ酸と6−ブロモ−5−メチル−2−ナフトアルデヒドをそれぞれ用いたこと以外は、実施例6と同様の方法で合成し、黄色固体であるC113(1.8g)を得た。
化合物CのMS(m/e)は816であり、成分分析の結果、実験測定値はC:94.10%,H:5.92%であり、C64H48の理論値はC:94.08%,H:5.92%であった。
(実施例20):図22を用いて化合物C116の合成方法を説明する。図22は、化合物C116の構造式である。
4-(2’,2’-ジフェニルビニール)フェニルホウ酸と6−ブロモ−2−メチルナフタレンと6−ブロモ−2−ナフトアルデヒドとの代わりに、2−ナフチルホウ酸と6-ブロモ-7-(N,N-ジメチルアミノ)-2-メチルナフタレンと6-ブロモ-7-(N,N-ジメチルアミノ)-2- ナフチルアルデヒドとをそれぞれ用いたこと以外は、実施例19と同様の方法で合成し、黄色固体であるC116(1.2g)を得た。
化合物CのMS(m/e)は746であり、成分分析の結果、実験測定値はC:90.00%,H:6.21%,N:3.74%であり、C56H46N2の理論値はC:90.04%,H:6.21%,N:3.75%であった。
(実施例21):図23を用いて化合物C120の合成方法を説明する。図23は、化合物C120の合成方法を説明するための反応式である。
中間体C120−1の合成:6−ブロモ−2−ナフトアルデヒドの代わりに、6−ブロモ−2−メチルナフタレンを用いたこと以外は、C53−1(実施例6)と同様の方法で合成し、淡黄色固体であるC120−1(48g)を得た。
中間体C120−2の合成:C120−1(29.4g,0.1mol)と無水THF(400ml)とを三つ口フラスコ(1000ml)に入れ、マグネットスターラを用いて撹拌した。混合物にN−ブロモサクシニド(17.8g)を溶かした無水THF(400ml)溶液を滴下した。得られた混合物を更に室温で12時間撹拌し続けた。混合物を炭酸ナトリウム懸濁液(300ml)に注ぎ、酢酸エタノール(200ml,3回)で抽出した。有機層を集め、脱イオン水で洗浄液が中性になるまで洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。有機層をろ過し、溶媒を除去して、白色固体であるC120−2(24.5g)を得た。
中間体C120−3の合成:2−ブロモ−6−(ブロモメチル)ナフタレンと同様の方法で合成し、白色粉末であるC120−3(38.6g)を得た。
化合物C120の合成:2−ブロモ−6−(ブロモメチル)ナフタレンとC32−3との代わりに、C120−3とC120−4とを用いたこと以外は、C32−4(実施例4)と同様の方法で合成し、黄色粉末であるC120(2g)を得た。
化合物CのMS(m/e)は686であり、成分分析の結果、実験測定値はC:94.38%,H:5.57%であり、C54H38の理論値はC:94.42%,H:5.58%であった。
(実施例22):図24を用いて化合物C128の合成方法を説明する。図24は、化合物C128の合成方法を説明するための反応式である。
中間体C128−1の合成:C120−2の代わりに2−ブロモメチルナフタレンを用いたこと以外は、C120−3(実施例21)と同様の方法で合成し、白色固体であるC128−1(2.9g)を得た。
中間体C128−2の合成:C68−1の代わりにC128−1を用いたこと以外は、C68−2(実施例10)と同様の方法で合成し、白色固体であるC128−2(2.69g)を得た。
化合物C128の合成:フェニルホウ酸と2−ブロモチオフェンとの代わりに2−ペリレニルホウ酸とC128−2とを用いたこと以外は、C1−1(実施例1)と同様の方法で合成し、黄色固体であるC128(2.38g)を得た。
化合物CのMS(m/e)は530であり、成分分析の結果、実験測定値はC:95.05%,H:4.90%であり、C42H26の理論値はC:95.06%,H:4.94%であった。
(実施例23):図25を用いて化合物C129の合成方法を説明する。図25は、化合物C129の構造式である。
化合物C129の合成:2−ペリレニルホウ酸の代わりに4−(2’,2’−ジフェニルビニール)フェニルホウ酸を用いたこと以外は、C128(実施例22)と同様の方法で合成し、黄色固体であるC129(1.73g)を得た。
化合物CのMS(m/e)は534であり、成分分析の結果、実験測定値はC:94.35%,H:5.60%であり、C42H30の理論値はC:94.34%,H:5.66%であった。
(実施例24):図26を用いて化合物C132の合成方法を説明する。図26は、化合物C132の合成方法を説明するための反応式である。
中間体C132−1の合成:4−ジフェニルホウ酸の代わりに2−ブロモ−6−(ブロモメチル)ナフタレンを用いたこと以外は、C120−1(実施例21)と同様の方法で合成し、白色固体粉末であるC132−1(4.0g)を得た。
中間体132−2の合成:C120−1の代わりにC132−1を用いたこと以外は、C120−2(実施例21)と同様の方法で合成し、白色固体であるC132−2(2.1g)を得た。
中間体C132−3の合成:青酸ナトリウム(0.98g,0.176mol)とN’N’−ジメチルホルムアミド(DMSO,20ml)とを三つ口フラスコ(100ml)に入れ、マグネットスターラを用いて窒素雰囲気下で撹拌した。混合物を90℃で1時間加熱した。混合物にC132−2(3.46g,0.010mol)をDMSO(20ml)に溶かした溶液を160℃を上回らないようゆっくりと滴下した。そして、1時間加熱還流を続けた。この混合物を室温まで冷却し、脱イオン水(50ml)を加え、クロロホルム(50ml,2回)で抽出した。有機層を集め、飽和塩化ナトリウム(20ml)溶液で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過した。ロータリーエバポレータを用いてろ液から溶媒を除去し、白色固体であるC132−3(1.51g)を得た。
化合物C132の合成:C132−3(2.93g,0.010mol)とヨウ素(1.27g,0.01mol)とエチレングリコールジエチルエーテル(30ml)とを三つ口フラスコ(100ml)に入れた。混合物をエタノール−液体窒素バスを用いて−78℃にマグネットスターラで撹拌しながら冷却した。ナトリウムメトキサイド(1.08g)をメタノール(20ml)に溶かした溶液を混合物にゆっくりと滴下し、1時間、−78℃に温度を保った。冷却バスを取り除き、温度を0℃までゆっくりと上げた。0℃になって4時間後、混合物を3%塩酸で約pH7.0に中和した。混合物を減圧下でろ過し、残滓を脱イオン水(10ml)で洗浄し、乾燥させて淡黄色固体であるC132(2.61g)を得た。
化合物CのMS(m/e)は582であり、成分分析の結果、実験測定値はC:90.70%,H:4.50%, N:4.80%であり、C44H26N2の理論値はC:90.69%,H:4.50%,N:4.81%であった。
(実施例25):図27を用いて化合物C133の合成方法を説明する。図27は、化合物C133の合成方法を説明するための反応式である。
中間体C133−1の合成:無水アルミニウム三塩化物(19.8g,0.148mol)と1,2−ジクロロエタン(50ml)とを三つ口フラスコ(250ml)に入れ、窒素雰囲気下でマグネットスターラを用いて撹拌した。この懸濁液を−10℃まで冷却し、塩化ベンゾイル(14g,0.010mol)を−10℃でゆっくりと滴下した。1時間この温度を保った後、1,2−ジクロロエタン(100ml)に2−ブロモナフタレン(20.7g)を溶かした溶液を加えた。混合物を室温で2時間撹拌を続け、冷水(300g)に注ぎ、塩酸でpH5.0に中和した。混合物をジクロロメタン(50ml,2回)で抽出し、有機層を集め、飽和塩化ナトリウムで洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、ろ過した。ロータリーエバポレータを用いてろ液から溶媒を除去し、黄色固体であるC133−1(24.1g)を得た。
中間体C133−2の合成:6−ブロモ−2−メチルナフタレンの代わりにC133−1を用いたこと以外は、C132−1(実施例24)と同様の方法で合成し、白色固体であるC133−2(2g)を得た。
化合物C133の合成:C1−3の代わりにC133−2を用いたこと以外は、C1(実施例1)と同様の方法で合成し、黄色粉末であるC133(0.71g)を得た。
化合物CのMS(m/e)は684であり、成分分析の結果、実験測定値はC:94.90%,H:5.10%であり、C54H36の理論値はC:94.70%,H:5.30%であった。
以下、上述した化合物をOLEDに応用する応用実施例について説明する。
典型的なOLEDの構造は、「基板/陽極/正孔輸送層(HTL)/有機発光層/電子輸送層(ETL)/陰極」である。
基板は透明でガラスに取り付けられるものやフレキシブルなものである。フレキシブルな基板はポリイミドのひとつであるポリエステルを用いることができる。陽極材としては、無機材料を用いることができる。無機材料としては、酸化インジウム(ITO)、酸化亜鉛、酸化スズ等を含む酸化金属や、金、銀、銅のようなべき関数の大きな金属が含まれる。中でも、ITOがもっとも好ましい。陽極に用いられる材料としては、ポリチオフェン、ポリ(3’,4エチレンジオキシチオフェン)ポリ(スチレンスルホン酸)(PEDOT;PSS)やポリアニリン(PANI)などの有機伝導性ポリマーが好適である。一般的に、リチウムやマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、アルミニウム、インジウム、これらと金又は銀又は銅の合金、交互積層法で形成された金属の電極層、フッ化金属などのべき関数の小さな金属は、陰極金属に用いることができる。なかでも、マグネシウムと銀の合金、銀、フッ化リチウム、アルミニウムが好適である。トリアリルアミン材料は、正孔輸送層に用いることができ、N,N’−(1−メチル)ナフタレン−N,N’−ジフェニルベンジジン(NPB)を用いることが好ましい。電子輸送層は、例えば、トリス−(8−ヒドロキシキノリナト)アルミニウム(Alq)、トリス−(8−ヒドロキシキノリナト)ガリウム(Gaq)、(サリチリデン−o−アミノフェノレート)(8−キノリナト)ガリウム[Ga(Saph-q)]のような金属混合物や、4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(Bphen)などのような、フェナントロリン誘導体が用いられる。有機発光層には、低分子有機材料が用いられる。このとき、蛍光材料やりん光染料がドーパントとして用いられる。
本願発明の化合物を有機発光層の材料として用い、フィルムを形成する。このフィルムは有機発光層として用いられ、ホスト金属とともにドーパントとしても用いることができる。このとき、Alq、Gaq、Ga(Saph-q)を用いることが好適である。
OLEDは以下の方法で作成した。
(1)まず、連続した基板の上で、洗剤、脱イオン水、有機溶剤でガラス基板を洗浄した。(2)2番目に、正孔輸送材料を加熱し、正孔輸送層を基板の上に蒸着させた。(3)3番目に、本願発明の青色発光材料を過熱し、発光層として正孔輸送層の上に蒸着させた。(4)4番目に、電子輸送層を発光層の上に蒸着した。(5)最後に、負極金属を蒸着又はスパッタリングにより電子輸送層を形成し、青色OLEDを作成した。
(応用実施例1)OLED−1〜OLED3の作成
OLED−1の作成:伝導性のITO層でコートしたガラス基板を市販されている洗剤で超音波洗浄し、脱イオン水で洗浄した。アセトンとエタノールの混合溶液と超音波を用いて基板から油分を取り除き、クリーン環境下で脱イオン水を取り除き、完全に乾燥させた。そして、低エネルギーカチオンビームを照射し、表面処理を行った。
ITO基板を蒸着器に保持した。蒸着器内の圧力は1*10−5〜9*10−3Paに減圧した。NPBを加熱し、正孔輸送層として蒸着レートが0.1nm/sで55mmの厚さに基板に蒸着させた。次に、本願発明である化合物C55とAlqとを加熱蒸着し、全体の蒸着レートが0.1nm/sで全体の厚さが30nmとなるように正孔輸送層の上に発光層を形成した。このとき、C55とAlqとの割合は1:100であった。更に、Alqからなる電子輸送層を発光層の上に蒸着レートが0.1nm/sで厚さが20nmとなるように形成した。最後に、電子輸送層の上に厚さが100nmで蒸着レートが2.0〜3.0nm/sのマグネシウムと銀との合金である陰極膜、厚さが100nmで蒸着レートが0.3nm/sの銀をそれぞれ連続的に形成し、OLED−1を作成した。
上述する方法で作成したOLED−1の基板はITO/NPB(50nm)/BH04(40nm):C[x%]/Alq(20nm)/Mg:Ag(100nm)/Ag(100nm)である。なお、Cは本願発明の発光材料であり、x%はCに含まれるドーピングの割合である。
OLED−2とOLED−3は、Alqにドープする本願発明の化合物C55の重さ(発光層の全体の重さに基づく重さ)以外はOLED−1と同様の基板と混合物の層を持つ。これらOLED−1〜OLED−3の成果を以下の表1に、結果を図28に示す。なお、図28はOLED−1〜OLED−3のエレクトロルミネッセンススペクトル図であり、縦軸は輝度、横軸は波長を示す。
(応用実施例2):OLED−4〜OLED−6の作成
C55の代わりにC67(実施例9)を用いたこと以外は、応用実施例1と同様にして発行層を作成した。このOLED−4〜OLED−6の成果を以下の表2に、結果を図29に示す。なお、図29はOLED−4〜OLED−6のエレクトロルミネッセンススペクトル図であり、縦軸は相対強度、横軸は波長を示す。
(応用実施例3):OLED−7〜OLED−9の作成
C55の代わりにC82(実施例14)を用いたこと以外は、応用実施例1と同様にして発行層を作成した。このOLED−7〜OLED−9の成果を以下の表3に、結果を図30に示す。なお、図30はOLED−7〜OLED−9のエレクトロルミネッセンススペクトル図であり、縦軸は瞬間効率、横軸は瞬間強度を示す。
(応用実施例4):OLED−10〜OLED−12の作成
C55の代わりにC133(実施例25)を用いたこと以外は、応用実施例1と同様にして発行層を作成した。このOLED−10〜OLED−12の成果を以下の表4に、結果を図31に示す。なお、図31はOLED−10〜OLED−12のエレクトロルミネッセンススペクトル図であり、縦軸は瞬間効率、横軸は瞬間強度を示す。
なお、本発明は上述した実施形態になんら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施しえることは言うまでもない。
4−ビフェニルホウ酸の合成方法を説明するための反応式である。 6−ブロモ−2−ナフトアルデヒドの合成方法を説明するための反応式である。 化合物C1の合成方法を説明するための反応式である。 化合物C12の合成方法を説明するための反応式である。 化合物C19の合成方法を説明するための反応式である。 化合物C32の合成方法を説明するための反応式である。 化合物C34の合成方法を説明するための反応式である。 化合物C53の合成方法を説明するための反応式である。 化合物C55を示す構造式である。 化合物C60の合成方法を説明するための反応式である。 化合物C67の合成方法を説明するための反応式である。 化合物C68の合成方法を説明するための反応式である。 化合物C75の合成方法を説明するための反応式である。 化合物C80の合成方法を説明するための反応式である。 化合物C81の構造式である。 化合物C82の合成方法を説明するための反応式である。 化合物C98の合成方法を説明するための反応式である。 化合物C101の合成方法を説明するための反応式である。 化合物C103の構造式である。 化合物C107の構造式である。 化合物C113の構造式である。 化合物C116の構造式である。 化合物C120の合成方法を説明するための反応式である。 化合物C128の合成方法を説明するための反応式である。 化合物C129の構造式である。 化合物C132の合成方法を説明するための反応式である。 化合物C133の合成方法を説明するための反応式である。 素子OLED-1 〜 OLED-3のエレクトロルミネッセンススペクトル図である。 素子OLED-4 〜 OLED-6のエレクトロルミネッセンススペクトル図である。 素子OLED-7 〜 OLED-9のエレクトロルミネッセンススペクトル図である。 素子OLED-10 〜 OLED-12のエレクトロルミネッセンススペクトル図である。

Claims (7)

  1. 次式(III)で示される化合物。

    (III)

    (式(III)中、X及びYはそれぞれ独立にメチレン基、ヘテロ原子数1〜3で炭素数4〜20の芳香族5員環又は6員環、及びヘテロ原子数1〜3で炭素数6〜20の縮合芳香族基からなる群より選ばれ、且つ、X及びYの少なくとも一つがメチレン基ではなく、
    Ar 及びArはそれぞれ独立に水素原子、フッ素原子、カルボニル基、シアノ基、アシロキシ基、ビニリデン基、炭素数1〜30の置換或は無置換アルキル基、炭素数1〜30の置換或は無置換アルコキシ基、炭素数2〜30の置換或は無置換アミノ基、炭素数1〜30の置換或は無置換アルキルチオ基、炭素数6〜20の置換或は無置換アリール基、炭素数6〜20の縮合芳香族基、および炭素数6〜30のアリールアミン基からなる群より選ばれ
  2. 前記式(III)中、X及びYはそれぞれ独立にメチレン基、ピロリル基、チオフェニル基、フラニル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、ピリジル基、キノリル基、イソキノリル基、カルバゾリル基、フェナントリジニル基、ベンゾチオフェニル基、ベンゾフラニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、オキサジアゾリル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、及びインドリル基からなる群より選ばれ、X及びYの少なくとも一つがメチレン基ではなく、
    Ar 及びArはそれぞれ独立に水素原子、フッ素原子、カルボニル基、シアノ基、アシロキシ基、ビニリデン基、メチル基、エチル基、イソプロピル基、3級ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、3級ブトキシ基、N,N−ジメチルアミノ基、N,N−ジエチルアミノ基、メチルチオ基、エチルチオ基、イソプロピルチオ基、3級ブチルチオ基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピレニル基、フルオレニル基、ナフタセニル基、N−メチル−N−フェニルアミノ基、N,N−ジフェニルアミノ基、N−フェニル−N−(1−ナフチル)アミノ基、N−フェニル−N−(2−ナフチル)アミノ基、N,N−ジ(1−ナフチル)アミノ基、N,N−ジ(2−ナフチル)アミノ基、カルバゾリル基、p−カルバゾリルフェニル基、p−N,N−ジフェニルアミノフェニル基からなる群よりそれぞれ選ばれる請求項記載の化合物
  3. 次式(III)で示される化合物であって、式(III)中、XAr 及びArは以下の式から、それぞれ選ばれる化合物。

    (III)

  4. 以下の式(C1)〜(C141)からなる群より選ばれる化合物。

    (C1)


    (C2)


    (C3)

    (C4)


    (C5)


    (C6)


    (C7)



    (C8)


    (C9)


    (C10)


    (C11)


    (C12)


    (C13)


    (C14)


    (C15)



    (C16)


    (C17)


    (C18)


    (C19)


    (C20)


    (C21)



    (C22)


    (C23)


    (C24)


    (C25)


    (C26)


    (C27)


    (C28)


    (C29)



    (C30)


    (C31)


    (C32)


    (C33)


    (C34)


    (C35)


    (C36)


    (C37)


    (C38)


    (C39)


    (C40)


    (C41)


    (C42)


    (C43)


    (C44)


    (C45)


    (C46)


    (C47)


    (C48)


    (C49)


    (C50)


    (C51)


    (C52)


    (C53)


    (C54)


    (C55)


    (C56)


    (C57)


    (C58)



    (C59)


    (C60)


    (C61)


    (C62)


    (C63)


    (C64)


    (C65)


    (C66)


    (C67)


    (C68)


    (C69)


    (C70)


    (C71)


    (C72)


    (C73)


    (C74)


    (C75)


    (C76)


    (C77)


    (C78)


    (C79)


    (C80)


    (C81)


    (C82)


    (C83)


    (C84)


    (C85)


    (C86)


    (C87)


    (C88)


    (C89)


    (C90)


    (C91)


    (C92)


    (C93)


    (C94)


    (C95)


    (C96)


    (C97)


    (C98)


    (C99)


    (C100)


    (C101)


    (C102)


    (C103)


    (C104)


    (C105)


    (C106)


    (C107)


    (C108)


    (C109)


    (C110)


    (C111)



    (C112)


    (C113)


    (C114)


    (C115)


    (C116)


    (C117)


    (C118)


    (C119)



    (C120)


    (C121)


    (C122)



    (C123)



    (C124)


    (C125)



    (C126)



    (C127)


    (C128)


    (C129)


    (C130)



    (C131)



    (C132)



    (C133)



    (C134)



    (C135)



    (C136)


    (C137)


    (C138)


    (C139)


    (C140)



    (C141)
  5. 下記a)、b)、c)、d)工程の一つを有する、請求項1〜のいずれか1項に記載の化合物の合成方法。
    a)塩化チタン(IV)と亜鉛とを有する不活性溶媒存在下であって、不活性ガス雰囲気下で、式(I−a)で表される化合物と式(I−b)で表される化合物とを反応させ、必要な場所に置換基を適宜挿入する工程。

    (I−a)

    (I−b)
    (式(1−a)及び式(1−b)中、 〜R 、R 〜R 10 、R 12 〜R 14 は水素原子であり、R はAr −Y−であり、R 11 はAr −X−である。X、Y、Ar 及びAr それぞれ請求項1〜3のいずれか1項で定義されたものである

    b)塩化チタン(IV)と亜鉛とを有する不活性溶媒存在下であって、不活性ガス雰囲気下で、式(I−a’)で表される化合物と式(I−b’)で表される化合物とを反応させ、必要な場所に置換基を適宜挿入する工程。

    (I−a’)

    (I−b’)
    (式(I−a’)及び式(I−b’)中、 〜R 、R 〜R 10 、R 12 〜R 16 は水素原子であり、R はAr −Y−であり、R 11 はAr −X−である。X、Y、Ar 及びAr それぞれ請求項1〜3のいずれか1項で定義されたものである

    c)アルカリを有する不活性溶媒存在下で、前記構造式(I−a)、前記構造式(I−a’)、前記構造式(I−b)、前記構造式(I−b’)からなる群より選ばれた化合物の一つと構造式(I−c)で表される化合物とを反応させ、必要な場所に置換基を適宜挿入する工程。

    (I−c)
    (式(I−c)中、 〜R 、R 〜R は水素原子であり、R はAr −Y−であり、Y及びAr それぞれ請求項1〜3のいずれか1項で定義されたものである。R 17 は炭素数1〜6の直鎖或は分枝のあるアルキル基である。)

    d)アルカリ金属又はアルカリ土金属のアルコラートとヨウ素とを有する不活性溶媒存在下で、構造式(I−d)で表される化合物と構造式(I−e)で表される化合物とを反応させ、必要な場所に置換基を適宜挿入する工程。

    (I−d)

    (I−e)
    (式中、 〜R 10 、R 12 〜R 14 は水素原子であり、R 11 はAr −X−であり、X及びAr それぞれ請求項1〜3のいずれか1項で定義されたものである
  6. 有機エレクトロルミネッセンスダイオードに有益な薄膜であって、
    請求項1〜のいずれか1項に記載された化合物から作られ、基板の上に蒸着された前記薄膜。
  7. 請求項に記載の薄膜を含む有機エレクトロルミネッセンスダイオード。
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