JP5790901B1 - アニリン誘導体およびその利用 - Google Patents

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Abstract

例えば、下記式で示されるようなアニリン誘導体は、有機溶媒に対する溶解性が良好であるとともに、これらを電荷輸送性物質として含む薄膜を正孔注入層に適用した場合に優れた輝度特性を有する有機EL素子を得ることができる。(式中、DPAは、ジフェニルアミノ基を表す。)

Description

本発明は、アニリン誘導体およびその利用に関する。
有機エレクトロルミネッセンス(以下、有機ELという)素子には、発光層や電荷注入層として、有機化合物からなる電荷輸送性薄膜が用いられる。特に、正孔注入層は、陽極と、正孔輸送層あるいは発光層との電荷の授受を担い、有機EL素子の低電圧駆動および高輝度を達成するために重要な機能を果たす。
正孔注入層の形成方法は、蒸着法に代表されるドライプロセスと、スピンコート法に代表されるウェットプロセスとに大別され、これら各プロセスを比べると、ウェットプロセスの方が大面積に平坦性の高い薄膜を効率的に製造できる。それゆえ、有機ELディスプレイの大面積化が進められている現在、ウェットプロセスで形成可能な正孔注入層が望まれている。
このような事情に鑑み、本発明者らは、各種ウェットプロセスに適用可能であるとともに、有機EL素子の正孔注入層に適用した場合に優れたEL素子特性を実現できる薄膜を与える電荷輸送性材料や、それに用いる有機溶媒に対する溶解性の良好な化合物を開発してきている(例えば特許文献1〜4参照)。
国際公開第2008/067276号 国際公開第2008/129947号 国際公開第2006/025342号 国際公開第2010/058777号
本発明も、これまでに開発してきた上記特許文献の技術と同様に、有機溶媒への良好な溶解性を示すとともに、薄膜化して正孔注入層に適用した場合に優れた輝度特性を有する有機EL素子を実現できるアニリン誘導体およびその製造方法、当該アニリン誘導体からなる電荷輸送性物質、当該電荷輸送性物質を含む電荷輸送性材料、当該電荷輸送性物質を含む電荷輸送性ワニスおよび当該ワニスから得られる電荷輸送性薄膜、当該アニリン誘導体を用いて蒸着法により作製される電荷輸送性薄膜、並びに当該薄膜を備える有機EL素子を提供することを目的とする。
また、本発明は、当該アニリン誘導体の前駆体として好適なアミン化合物またはアリール化合物およびこれらの製造方法を提供することも目的とする。
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、キノンジミン構造を採り得ない所定のアニリン誘導体が有機溶媒への優れた溶解性を有し、それを有機溶媒へ溶解させて調製したワニスから高電荷輸送性を発揮する薄膜が得られること、および当該薄膜を有機EL素子の正孔注入層に適用した場合に、高輝度の素子が得られることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、
1. 式(1)または(2)で表されることを特徴とするアニリン誘導体、
Figure 0005790901
〔式中、R1およびR2は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはハロゲン原子で置換されていてもよい、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2〜20のアルキニル基、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、Ph1は、式(P1)で表される基を表し、
Figure 0005790901
(式中、R3〜R6は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはハロゲン原子で置換されていてもよい、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2〜20のアルキニル基、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表す。)
Ar1は、互いに独立して、式(B1)〜(B11)のいずれかで表される基を表し、
Figure 0005790901
(式中、R7〜R27、R30〜R51およびR53〜R154は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはハロゲン原子で置換されていてもよい、ジフェニルアミノ基、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2〜20のアルキニル基、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、R28およびR29は、互いに独立して、Z1で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基または炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、R52は、水素原子、Z4で置換されてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基、またはZ1で置換されてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、Ar4は、互いに独立して、ジ(炭素数6〜20のアリール基)アミノ基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基を表し、Z1は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはZ2で置換されていてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基を表し、Z2は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはZ3で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、Z3は、ハロゲン原子、ニトロ基またはシアノ基を表し、Z4は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはZ5で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、Z5は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはZ3で置換されていてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基を表す。)
Ar2は、互いに独立して、式(A1)〜(A18)のいずれかで表される基を表し、
Figure 0005790901
(式中、R155は、水素原子、Z4で置換されていてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基、またはZ1で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、R156およびR157は、互いに独立して、Z1で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基または炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、DPAは、ジフェニルアミノ基を表し、Ar4、Z1およびZ3〜Z5は、前記と同じ意味を示す。)
Ar3は、式(C1)〜(C8)のいずれかで表される基を表し、
Figure 0005790901
kは、1〜10の整数を表し、lは、1または2を表す。〕
2. 前記Ar1が、式(B1′)〜(B11′)のいずれかで表される基であり、
Figure 0005790901
(式中、R7〜R154およびAr4は、前記と同じ意味を示す。)
前記Ar3が、式(C1′)〜(C8′)のいずれかで表される基である1のアニリン誘導体、
Figure 0005790901
(式中、DPAは、前記と同じ意味を示す。)
3. 前記R3〜R6、R7〜R27、R30〜R51およびR53〜R154が、水素原子である1または2のアニリン誘導体、
4. 式(1−1)で表される1のアニリン誘導体、
Figure 0005790901
〔式中、Ar5は、同時に、式(D1)〜(D13)のいずれかで表される基を表し、Ph1およびkは、前記と同じ意味を示す。
Figure 0005790901
(式中、R52、R156、R157、Ar4およびDPAは、前記と同じ意味を示す。)〕
5. 式(1−3)、(1−4)、(1−9)または(1−10)で表される1のアニリン誘導体、
Figure 0005790901
〔式中、Ar51は、式(F1−1)で表される基を表し、Ar52は、式(F2−1)で表される基を表し、Ar71は、式(F2−2)で表される基を表し、Ar72は、式(F1−2)で表される基を表し、Ph1、Ar1およびkは前記と同じ意味を示す。
Figure 0005790901
(式中、Cb155は、Z4で置換されていてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基、またはZ1で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、Z1、Z4およびAr4は、前記と同じ意味を示す。)〕
6. 式(1−5)、(1−6)、(1−11)または(1−12)で表される1のアニリン誘導体、
Figure 0005790901
〔式中、Ar51は、式(F1−1)で表される基を表し、Ar52は、式(F2−1)で表される基を表し、Ar71は、式(F2−2)で表される基を表し、Ar72は、式(F1−2)で表される基を表し、Ph1およびkは、前記と同じ意味を示す。
Figure 0005790901
(式中、Cb155は、Z4で置換されていてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基、またはZ1で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、Z1、Z4およびAr4は、前記と同じ意味を示す。)〕
7. 1〜6のいずかのアニリン誘導体からなる電荷輸送性物質、
8. 7の電荷輸送性物質を含む電荷輸送性材料、
9. 7の電荷輸送性物質と、有機溶媒とを含む電荷輸送性ワニス、
10. さらにドーパント物質を含む9の電荷輸送性ワニス、
11. 前記ドーパント物質が、ハロテトラシアノキノジメタンおよびベンゾキノン誘導体から選ばれる少なくとも1種を含む10の電荷輸送性ワニス、
12. 前記ドーパント物質が、さらにヘテロポリ酸化合物を含む11の電荷輸送性ワニス、
13. さらに有機シラン化合物を含む9〜12のいずれかの電荷輸送性ワニス、
14. 9〜13のいずれかの電荷輸送性ワニスを用いて作製される電荷輸送性薄膜、
15. 1〜6のいずかのアニリン誘導体を用いて蒸着法により作製される電荷輸送性薄膜、
16. 14または15の電荷輸送性薄膜を備える有機エレクトロルミネッセンス素子、
17. 前記電荷輸送性薄膜が、正孔注入層、正孔輸送層または正孔注入輸送層である16の有機エレクトロルミネッセンス素子、
18. 式(3)
Figure 0005790901
(式中、Ar1、Ph1およびkは、前記と同じ意味を示す。)
で表されるアミン化合物と、式(4)
Figure 0005790901
(式中、Xは、ハロゲン原子または擬ハロゲン基を表し、Ar2は、前記と同じ意味を示す。)
で表されるアリール化合物とを触媒の存在下で反応させる、または式(5)
Figure 0005790901
(式中、R1、R2、Ph1およびlは、前記と同じ意味を示す。)
で表されるアミン化合物と、式(6)
Figure 0005790901
(式中、XおよびAr3は、前記と同じ意味を示す。)
で表されるアリール化合物とを触媒の存在下で反応させることを特徴とする1〜3のいずれかのアニリン誘導体の製造方法、
19. 式(7)
Figure 0005790901
(式中、Ph1およびkは、前記と同じ意味を示す。)
で表されるアミン化合物と、式(8)
Figure 0005790901
(式中、Xは、ハロゲン原子または擬ハロゲン基を表し、Ar5は、前記と同じ意味を示す。)
で表されるアリール化合物とを触媒存在下で反応させることを特徴とする4のアニリン誘導体の製造方法、
20. (A)式(1−3P)
Figure 0005790901
〔式中、Ar61は、式(P−1)で表される基を表し、Ph1、Ar1およびkは、前記と同じ意味を示す。
Figure 0005790901
(式中、P1は、アミノ基の保護基を表し、Ar4は、ジ(炭素数6〜20のアリール基)アミノ基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基を表す。)〕
で表されるアリール化合物もしくは式(1−4P)
Figure 0005790901
〔式中、Ar62は、式(P−2)で表される基を表し、Ph1、Ar1およびkは、前記と同じ意味を示す。
Figure 0005790901
(式中、P2は、アミノ基の保護基を表す。)〕
で表されるアリール化合物を脱保護する、
(B)式(1−3)
Figure 0005790901
〔式中、Ar51は、式(F1−1)で表される基を表し、Ph1、Ar1およびkは、前記と同じ意味を示す。
Figure 0005790901
(式中、Ar4は、前記と同じ意味を示す。)〕
で表されるアニリン誘導体と、式(10)
Figure 0005790901
(式中、Xは、ハロゲン原子または擬ハロゲン基を表し、Ar4は、前記と同じ意味を示す。)
で表されるアリール化合物とを触媒存在下で反応させる、もしくは式(1−4)
Figure 0005790901
(式中、Ar52は、式(F2−1)で表される基を表し、Ph1、Ar1およびkは、前記と同じ意味を示す。)
Figure 0005790901
で表されるアニリン誘導体と、式(11)
Figure 0005790901
(式中、Cb155は、Z4で置換されていてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基、またはZ1で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、Z1、Z4およびXは、前記と同じ意味を示す。)
で表される炭化水素化合物とを触媒存在下で反応させる、または
(C)前記式(1−3)表されるアニリン誘導体を塩基と反応させ、得られた生成物を前記式(10)で表されるアリール化合物と反応させる、もしくは前記式(1−4)で表されるアニリン誘導体を塩基と反応させ、得られた生成物を前記式(11)で表される炭化水素化合物と反応させることを特徴とする5のアニリン誘導体の製造方法、
21. (A)式(1−5P)
Figure 0005790901
〔式中、Ar61は、式(P−1)で表される基を表し、Ph1およびkは、前記と同じ意味を示す。
Figure 0005790901
(式中、P1は、アミノ基の保護基を表し、Ar4は、ジ(炭素数6〜20のアリール基)アミノ基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基を表す。)〕
で表されるアリール化合物もしくは式(1−6P)
Figure 0005790901
〔式中、Ar62は、式(P−2)で表される基を表し、Ph1およびkは、前記と同じ意味を示す。
Figure 0005790901
(式中、P2は、アミノ基の保護基を表す。)〕
で表されるアリール化合物を脱保護する、
(B)式(1−5)
Figure 0005790901
〔式中、Ar51は、式(F1−1)で表される基を表し、Ph1およびkは、前記と同じ意味を示す。
Figure 0005790901
(式中、Ar4は、前記と同じ意味を示す。)〕
で表されるアニリン誘導体と、式(10)
Figure 0005790901
(式中、Xは、ハロゲン原子または擬ハロゲン基を表し、Ar4は、前記と同じ意味を示す。)
で表されるアリール化合物とを触媒存在下で反応させる、もしくは式(1−6)
Figure 0005790901
〔式中、Ar52は、式(F2−1)で表される基を表し、Ph1およびkは、前記と同じ意味を示す。
Figure 0005790901
で表されるアニリン誘導体と、式(11)
Figure 0005790901
(式中、Cb155は、Z4で置換されていてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基、またはZ1で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、Z1、Z4およびXは、前記と同じ意味を示す。)〕
で表される炭化水素化合物とを触媒存在下で反応させる、または
(C)前記式(1−5)表されるアニリン誘導体を塩基と反応させ、得られた生成物を前記式(10)で表されるアリール化合物と反応させる、もしくは前記式(1−6)で表されるアニリン誘導体を塩基と反応させ、得られた生成物を前記式(11)で表されるアリール化合物と反応させることを特徴とする6のアニリン誘導体の製造方法、
22. 式(3’)で表されるアミン化合物、
Figure 0005790901
〔式中、Ph1は、式(P1)で表される基を表し、
Figure 0005790901
(式中、R3〜R6は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはハロゲン原子で置換されていてもよい、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2〜20のアルキニル基、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表す。)
Ar1は、互いに独立して、式(B1)〜(B11)のいずれかで表される基を表し(ただし、2つのAr1が、同時に式(B1)で表される基となることはない。)、
Figure 0005790901
(式中、R7〜R27、R30〜R51およびR53〜R154は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはハロゲン原子で置換されていてもよい、ジフェニルアミノ基、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2〜20のアルキニル基、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、R28およびR29は、互いに独立して、Z1で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基または炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、R52は、水素原子、Z4で置換されてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基、またはZ1で置換されてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、Ar4は、互いに独立して、ジ(炭素数6〜20のアリール基)アミノ基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基を表し、Z1は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはZ2で置換されていてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基を表し、Z2は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはZ3で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、Z3は、ハロゲン原子、ニトロ基またはシアノ基を表し、Z4は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはZ5で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、Z5は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはZ3で置換されていてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基を表す。)
kは、1〜10の整数を表す。〕
23. 式(1−3P)または(1−4P)で表されるアリール化合物、
Figure 0005790901
〔式中、Ph1は、式(P1)で表される基を表し、
Figure 0005790901
(式中、R3〜R6は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはハロゲン原子で置換されていてもよい、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2〜20のアルキニル基、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表す。)
Ar1は、互いに独立して、式(B1)〜(B11)のいずれかで表される基を表し(ただし、2つのAr1が、同時に式(B1)で表される基となることはない。)、
Figure 0005790901
(式中、R7〜R27、R30〜R51およびR53〜R154は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはハロゲン原子で置換されていてもよい、ジフェニルアミノ基、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2〜20のアルキニル基、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、R28およびR29は、互いに独立して、Z1で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基または炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、R52は、水素原子、Z4で置換されてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基、またはZ1で置換されてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、Ar4は、互いに独立して、ジ(炭素数6〜20のアリール基)アミノ基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基を表し、Z1は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはZ2で置換されていてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基を表し、Z2は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはZ3で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、Z3は、ハロゲン原子、ニトロ基またはシアノ基を表し、Z4は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはZ5で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、Z5は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはZ3で置換されていてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基を表す。)
kは、1〜10の整数を表し、Ar61は、式(P−1)で表される基を表し、
Figure 0005790901
(式中、P1は、アミノ基の保護基を表し、Ar4は、ジ(炭素数6〜20のアリール基)アミノ基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基を表す。)
Ar62は、式(P−2)で表される基を表し、Ph1、Ar1およびkは、前記と同じ意味を示す。
Figure 0005790901
(式中、P2は、アミノ基の保護基を表す。)〕
24. 式(1−5P)または(1−6P)で表されるアリール化合物、
Figure 0005790901
〔式中、Ar61は、式(P−1)で表される基を表し、
Figure 0005790901
(式中、P1は、アミノ基の保護基を表し、Ar4は、ジ(炭素数6〜20のアリール基)アミノ基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基を表す。)
Ar62は、式(P−2)で表される基を表し、Ph1およびkは、前記と同じ意味を示す。
Figure 0005790901
(式中、P2は、アミノ基の保護基を表す。)〕
25. 式(10)
Figure 0005790901
(式中、Ph1およびkは、前記と同じ意味を示す。)
で表されるアミン化合物と、式(11)
Figure 0005790901
(式中、Xは、ハロゲン原子または擬ハロゲン基を表し、Ar1は、前記と同じ意味を示す。)
で表されるアリール化合物とを触媒存在下で反応させることを特徴とする22のアミン化合物の製造方法、
26. 式(3)
Figure 0005790901
(式中、Ph1、Ar1およびkは、前記と同じ意味を示す。)
で表されるアミン化合物と、式(G1P)
Figure 0005790901
(式中、Xは、ハロゲン原子または擬ハロゲン基を表し、Ar61は、前記と同じ意味を示す。)
で表されるアリール化合物または式(G2P)
Figure 0005790901
(式中、XおよびAr62は、前記と同じ意味を示す。)
で表されるアリール化合物とを触媒存在下で反応させることを特徴とする23のアリール化合物の製造方法、
27. 式(7)
Figure 0005790901
(式中、Ph1およびkは、前記と同じ意味を示す。)
で表されるアミン化合物と、式(G1P)
Figure 0005790901
(式中、Xは、ハロゲン原子または擬ハロゲン基を表し、Ar61は、前記と同じ意味を示す。)
で表されるアリール化合物または式(G2P)
Figure 0005790901
(式中、XおよびAr62は、前記と同じ意味を示す。)
で表されるアリール化合物とを触媒存在下で反応させることを特徴とする24のアリール化合物の製造方法
を提供する。
本発明のアニリン誘導体は有機溶媒に溶けやすく、これを単独でまたはこれをドーパントとともに有機溶媒へ溶解させて容易に電荷輸送性ワニスを調製することができる。
本発明の電荷輸送性ワニスから作製した薄膜は高い電荷輸送性を示すため、有機EL素子をはじめとした電子デバイス用薄膜として好適に用いることができる。特に、この薄膜を有機EL素子の正孔注入層に適用することで、輝度特性に優れた有機EL素子を得ることができる。また、当該薄膜は、有機EL素子の正孔輸送層や正孔注入輸送層としても用いることができる。
そして、発明の電荷輸送性ワニスは、スピンコート法やスリットコート法等、大面積に成膜可能な各種ウェットプロセスを用いた場合でも電荷輸送性に優れた薄膜を再現性よく製造できるため、近年の有機EL素子の分野における進展にも十分対応できる。
また、本発明のアニリン誘導体は、電荷輸送性に優れるだけでなく、昇華性を有することから、これを用いた蒸着法によって、容易に電荷輸送性薄膜を製造することができ、当該薄膜を有機EL素子の正孔注入層に適用することで、輝度特性に優れた有機EL素子を得ることができる。
さらに、本発明のアミン化合物およびアリール化合物は、これらを用いることで上記アニリン誘導体を容易に製造することができる。
以下、本発明についてさらに詳しく説明する。
本発明に係るアニリン誘導体は、式(1)または(2)で表される。
Figure 0005790901
式(2)中、R1およびR2は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはハロゲン原子で置換されていてもよい、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2〜20のアルキニル基、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表す。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられるが、フッ素原子が好ましい。
炭素数1〜20のアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基等の炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖状アルキル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、ビシクロブチル基、ビシクロペンチル基、ビシクロヘキシル基、ビシクロヘプチル基、ビシクロオクチル基、ビシクロノニル基、ビシクロデシル基等の炭素数3〜20の環状アルキル基などが挙げられる。
炭素数2〜20のアルケニル基の具体例としては、エテニル基、n−1−プロペニル基、n−2−プロペニル基、1−メチルエテニル基、n−1−ブテニル基、n−2−ブテニル基、n−3−ブテニル基、2−メチル−1−プロペニル基、2−メチル−2−プロペニル基、1−エチルエテニル基、1−メチル−1−プロペニル基、1−メチル−2−プロペニル基、n−1−ペンテニル基、n−1−デセニル基、n−1−エイコセニル基等が挙げられる。
炭素数2〜20のアルキニル基の具体例としては、エチニル基、n−1−プロピニル基、n−2−プロピニル基、n−1−ブチニル基、n−2−ブチニル基、n−3−ブチニル基、1−メチル−2−プロピニル基、n−1−ペンチニル基、n−2−ペンチニル基、n−3−ペンチニル基、n−4−ペンチニル基、1−メチル−n−ブチニル基、2−メチル−n−ブチニル基、3−メチル−n−ブチニル基、1,1−ジメチル−n−プロピニル基、n−1−ヘキシニル基、n−1−デシニル基、n−1−ペンタデシニル基、n−1−エイコシニル基等が挙げられる。
炭素数6〜20のアリール基の具体例としては、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、4−フェナントリル基、9−フェナントリル基等が挙げられる。
炭素数2〜20のヘテロアリール基の具体例としては、2−チエニル基、3−チエニル基、2−フラニル基、3−フラニル基、2−オキサゾリル基、4−オキサゾリル基、5−オキサゾリル基、3−イソオキサゾリル基、4−イソオキサゾリル基、5−イソオキサゾリル基等の含酸素ヘテロアリール基、2−チアゾリル基、4−チアゾリル基、5−チアゾリル基、3−イソチアゾリル基、4−イソチアゾリル基、5−イソチアゾリル基等の含硫黄ヘテロアリール基、2−イミダゾリル基、4−イミダゾリル基、2−ピリジル基、3−ピリジル基、4−ピリジル基、2−ピラジル基、3−ピラジル基、5−ピラジル基、6−ピラジル基、2−ピリミジル基、4−ピリミジル基、5−ピリミジル基、6−ピリミジル基、3−ピリダジル基、4−ピリダジル基、5−ピリダジル基、6−ピリダジル基、1,2,3−トリアジン−4−イル基、1,2,3−トリアジン−5−イル基、1,2,4−トリアジン−3−イル基、1,2,4−トリアジン−5−イル基、1,2,4−トリアジン−6−イル基、1,3,5−トリアジン−2−イル基、1,2,4,5−テトラジン−3−イル基、1,2,3,4−テトラジン−5−イル基、2−キノリニル基、3−キノリニル基、4−キノリニル基、5−キノリニル基、6−キノリニル基、7−キノリニル基、8−キノリニル基、1−イソキノリニル基、3−イソキノリニル基、4−イソキノリニル基、5−イソキノリニル基、6−イソキノリニル基、7−イソキノリニル基、8−イソキノリニル基、2−キノキサニル基、5−キノキサニル基、6−キノキサニル基、2−キナゾリニル基、4−キナゾリニル基、5−キナゾリニル基、6−キナゾリニル基、7−キナゾリニル基、8−キナゾリニル基、3−シンノリニル基、4−シンノリニル基、5−シンノリニル基、6−シンノリニル基、7−シンノリニル基、8−シンノリニル基等の含窒素ヘテロアリール基などが挙げられる。
これらの中でも、R1およびR2は、水素原子、フッ素原子、シアノ基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2〜20のヘテロアリール基が好ましく、水素原子、フッ素原子、シアノ基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよいフェニル基がより好ましく、水素原子、フッ素原子、メチル基、トリフルオロメチル基がより一層好ましく、水素原子が最適である。
上記式(1)および(2)におけるPh1は、式(P1)で表される基を表す。
Figure 0005790901
ここで、R3〜R6は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはハロゲン原子で置換されていてもよい、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2〜20のアルキニル基、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、これらの具体例としては、上記R1およびR2で説明したものと同様のものが挙げられる。
特に、R3〜R6としては、水素原子、フッ素原子、シアノ基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2〜20のヘテロアリール基が好ましく、水素原子、フッ素原子、シアノ基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよいフェニル基がより好ましく、水素原子、フッ素原子、メチル基、トリフルオロメチル基がより一層好ましく、水素原子が最適である。
以下、Ph1として好適な基の具体例を挙げるが、これに限定されるわけではない。
Figure 0005790901
上記式(1)におけるAr1は、互いに独立して、式(B1)〜(B11)のいずれかで表される基を表すが、特に、式(B1′)〜(B11′)のいずれかで表される基が好ましい。
Figure 0005790901
Figure 0005790901
ここで、R7〜R27、R30〜R51およびR53〜R154は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはハロゲン原子で置換されていてもよい、ジフェニルアミノ基、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2〜20のアルキニル基、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、R28およびR29は、互いに独立して、Z1で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基または炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、R52は、水素原子、Z4で置換されてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基、またはZ1で置換されてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、Z1は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはZ2で置換されていてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基を表し、Z2は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはZ3で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、Z3は、ハロゲン原子、ニトロ基またはシアノ基を表し、Z4は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはZ5で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、Z5は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはZ3で置換されていてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基を表し、これらハロゲン原子、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2〜20のアルキニル基、炭素数6〜20のアリール基および炭素数2〜20のヘテロアリール基の具体例としては、上記R1およびR2で説明したものと同様のものが挙げられる。
特に、R7〜R27、R30〜R51およびR53〜R154としては、水素原子、フッ素原子、シアノ基、ハロゲン原子で置換されていてもよいジフェニルアミノ基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数2〜20のヘテロアリール基が好ましく、水素原子、フッ素原子、シアノ基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよいフェニル基がより好ましく、水素原子、フッ素原子、メチル基、トリフルオロメチル基がより一層好ましく、水素原子が最適である。
また、R28およびR29としては、Z1で置換されていてもよい炭素数6〜14のアリール基、Z1で置換されていてもよい炭素数2〜14のヘテロアリール基が好ましく、Z1で置換されていてもよい炭素数6〜14のアリール基がより好ましく、Z1で置換されていてもよいフェニル基、Z1で置換されていてもよい1−ナフチル基、Z1で置換されていてもよい2−ナフチル基がより一層好ましい。
そして、R52としては、水素原子、Z1で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基、Z1で置換されていてもよい炭素数2〜20のヘテロアリール基、Z4で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基が好ましく、水素原子、Z1で置換されていてもよい炭素数6〜14のアリール基、Z1で置換されていてもよい炭素数2〜14のヘテロアリール基、Z4で置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基がより好ましく、水素原子、Z1で置換されていてもよい炭素数6〜14のアリール基、Z1で置換されていてもよい炭素数2〜14の含窒素ヘテロアリール基、Z4で置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基がより一層好ましく、水素原子、Z1で置換されていてもよいフェニル基、Z1で置換されていてもよい1−ナフチル基、Z1で置換されていてもよい2−ナフチル基、Z1で置換されていてもよい2−ピリジル基、Z1で置換されていてもよい3−ピリジル基、Z1で置換されていてもよい4−ピリジル基、Z4で置換されていてもよいメチル基がさらに好ましい。
また、Ar4は、互いに独立して、ジ(炭素数6〜20のアリール基)アミノ基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基を表す。
炭素数6〜20のアリール基の具体例としては、R1およびR2で説明したものと同様のものが挙げられ、ジ(炭素数6〜20のアリール基)アミノ基の具体例としては、ジフェニルアミノ基、1−ナフチルフェニルアミノ基、ジ(1−ナフチル)アミノ基、1−ナフチル−2−ナフチルアミノ基、ジ(2−ナフチル)アミノ基等が挙げられる。
Ar4としては、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、4−フェナントリル基、9−フェナントリル基、p−(ジフェニルアミノ)フェニル基、p−(1−ナフチルフェニルアミノ)フェニル基、p−(ジ(1−ナフチル)アミノ)フェニル基、p−(1−ナフチル−2−ナフチルアミノ)フェニル基、p−(ジ(2−ナフチル)アミノ)フェニル基が好ましく、p−(ジフェニルアミノ)フェニル基がより好ましい。
以下、Ar1として好適な基の具体例を挙げるが、これらに限定されるわけではない。
Figure 0005790901
Figure 0005790901
Figure 0005790901
Figure 0005790901
(式中、R52は、上記と同じ意味を表す。)
Figure 0005790901
Figure 0005790901
Figure 0005790901
Figure 0005790901
上記式(1)におけるAr2は、互いに独立して、式(A1)〜(A18)のいずれかで表される基を表す。
Figure 0005790901
ここで、式中、R155は、水素原子、Z4で置換されていてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基、またはZ1で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、R156およびR157は、互いに独立して、Z1で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基または炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、DPAは、ジフェニルアミノ基を表し、Ar4、Z1,Z3〜Z5は上記と同じ意味を表す。これらハロゲン原子、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2〜20のアルキニル基、炭素数6〜20のアリール基および炭素数2〜20のヘテロアリール基の具体例としては、上記R1およびR2で説明したものと同様のものが挙げられる。
特に、R155としては、水素原子、Z1で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基、Z1で置換されていてもよい炭素数2〜20のヘテロアリール基、Z4で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基が好ましく、水素原子、Z1で置換されていてもよい炭素数6〜14のアリール基、Z1で置換されていてもよい炭素数2〜14のヘテロアリール基、Z4で置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基がより好ましく、水素原子、Z1で置換されていてもよい炭素数6〜14のアリール基、Z1で置換されていてもよい炭素数2〜14の含窒素ヘテロアリール基、Z4で置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基がより一層好ましく、水素原子、Z1で置換されていてもよいフェニル基、Z1で置換されていてもよい1−ナフチル基、Z1で置換されていてもよい2−ナフチル基、Z1で置換されていてもよい2−ピリジル基、Z1で置換されていてもよい3−ピリジル基、Z1で置換されていてもよい4−ピリジル基、Z4で置換されていてもよいメチル基がさらに好ましい。
また、R156およびR157としては、Z1で置換されていてもよい炭素数6〜14のアリール基、Z1で置換されていてもよい炭素数2〜14のヘテロアリール基が好ましく、Z1で置換されていてもよい炭素数6〜14のアリール基がより好ましく、Z1で置換されていてもよいフェニル基、Z1で置換されていてもよい1−ナフチル基、Z1で置換されていてもよい2−ナフチル基がより一層好ましい。
以下、Ar2として好適な基の具体例を挙げるが、これらに限定されるわけではない。
Figure 0005790901
Figure 0005790901
Figure 0005790901
Figure 0005790901
Figure 0005790901
Figure 0005790901
(式中、R155は、上記と同じ意味を表す。)
Figure 0005790901
なお、式(1)においては、得られるアニリン誘導体の合成の容易性を考慮すると、Ar1が全て同一の基であり、Ar2が全て同一の基であることが好ましく、Ar1およびAr2が全て同一の基であることがより好ましい。すなわち、式(1)で表されるアニリン誘導体は、式(1−1)で表されるアニリン誘導体がより好ましい。
また、後述するように原料化合物として比較的安価なビス(4−アミノフェニル)アミンを用いて比較的簡便に合成できるとともに、有機溶媒に対する溶解性に優れていることから、式(1)で表されるアニリン誘導体は、式(1−1)で表されるアニリン誘導体が好ましい。
Figure 0005790901
式(1−1)中、Ph1およびkは上記と同じ意味を表し、Ar5は、同時に、式(D1)〜(D13)のいずれかで表される基を表すが、特に、式(D1′)〜(D13′)のいずれかで表される基であることが好ましい。
なお、Ar5の具体例としては、Ar1として好適な基の具体例として上述したものと同様のものが挙げられる。
Figure 0005790901
(式中、R28、R29、R52、Ar4およびDPAは、上記と同じ意味を表す。)
Figure 0005790901
(式中、R28、R29、R52、Ar4およびDPAは、上記と同じ意味を表す。)
また、後述するように原料化合物として比較的安価なビス(4−アミノフェニル)アミンを用いて比較的簡便に合成できるとともに、得られるアニリン誘導体の有機溶媒に対する溶解性に優れていることから、式(1)で表されるアニリン誘導体は、式(1−2)で表されるアニリン誘導体が好ましい。
Figure 0005790901
上記Ar6は、同時に、式(E1)〜(E14)のいずれかで表される基を表す。
Figure 0005790901
(式中、R52は、上記と同じ意味を表す。)
上記式(2)におけるAr3は、式(C1)〜(C8)のいずれかで表される基を表すが、特に(C1′)〜(C8′)のいずれかで表される基が好ましい。
Figure 0005790901
Figure 0005790901
上記式(1)におけるkは、1〜10の整数を表すが、化合物の有機溶媒への溶解性を高める観点から、1〜5が好ましく、1〜3がより好ましく、1または2がより一層好ましく、1が最適である。
上記式(2)におけるlは、1または2を表す。
なお、R28、R29、R52およびR155〜R157において、Z1は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、Z2で置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基、Z2で置換されていてもよい炭素数2〜10のアルケニル基、Z2で置換されていてもよい炭素数2〜10のアルキニル基が好ましく、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、Z2で置換されていてもよい炭素数1〜3のアルキル基、Z2で置換されていてもよい炭素数2〜3のアルケニル基、Z2で置換されていてもよい炭素数2〜3のアルキニル基がより好ましく、フッ素原子、Z2で置換されていてもよい炭素数1〜3のアルキル基、Z2で置換されていてもよい炭素数2〜3のアルケニル基、Z2で置換されていてもよい炭素数2〜3のアルキニル基がより一層好ましい。
28、R29、R52およびR155〜R157において、Z4は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、Z5で置換されていてもよい炭素数6〜14のアリール基が好ましく、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、Z5で置換されていてもよい炭素数6〜10のアリール基がより好ましく、フッ素原子、Z5で置換されていてもよい炭素数6〜10のアリール基がより一層好ましく、フッ素原子、Z5で置換されていてもよいフェニル基がさらに好ましい。
28、R29、R52およびR155〜R157において、Z2は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、Z3置換されていてもよい炭素数6〜14のアリール基が好ましく、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、Z3で置換されていてもよい炭素数6〜10のアリール基がより好ましく、フッ素原子、Z3で置換されていてもよい炭素数6〜10のアリール基がより一層好ましく、フッ素原子、Z3で置換されていてもよいフェニル基がさらに好ましい。
28、R29、R52およびR155〜R157において、Z5は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、Z3で置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基、Z3で置換されていてもよい炭素数2〜10のアルケニル基、Z3で置換されていてもよい炭素数2〜10のアルキニル基が好ましく、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、Z3で置換されていてもよい炭素数1〜3のアルキル基、Z3で置換されていてもよい炭素数2〜3のアルケニル基、Z3で置換されていてもよい炭素数2〜3のアルキニル基がより好ましく、フッ素原子、Z3で置換されていてもよい炭素数1〜3のアルキル基、Z3で置換されていてもよい炭素数2〜3のアルケニル基、Z3で置換されていてもよい炭素数2〜3のアルキニル基がより一層好ましい。
28、R29、R52およびR155〜R157において、Z3は、ハロゲン原子が好ましく、フッ素原子がより好ましい。
一方、R7〜R27、R30〜R51およびR53〜R154において、Z1は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、Z2で置換されていてもよい炭素数1〜3のアルキル基、Z2で置換されていてもよい炭素数2〜3のアルケニル基、Z2で置換されていてもよい炭素数2〜3のアルキニル基が好ましく、ハロゲン原子、Z2で置換されていてもよい炭素数1〜3のアルキル基がより好ましく、フッ素原子、Z2で置換されていてもよいメチル基がより一層好ましい。
7〜R27、R30〜R51およびR53〜R154において、Z4は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、Z5で置換されていてもよい炭素数6〜10のアリール基が好ましく、ハロゲン原子、Z5で置換されていてもよい炭素数6〜10のアリール基がより好ましく、フッ素原子、Z5で置換されていてもよいフェニル基がより一層好ましい。
7〜R27、R30〜R51およびR53〜R154において、Z2は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、Z3で置換されていてもよい炭素数6〜10のアリール基が好ましく、ハロゲン原子、Z3で置換されていてもよい炭素数6〜10のアリール基がより好ましく、フッ素原子、Z3で置換されていてもよいフェニル基がより一層好ましい。
7〜R27、R30〜R51およびR53〜R154において、Z5は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、Z3で置換されていてもよい炭素数1〜3のアルキル基、Z3で置換されていてもよい炭素数2〜3のアルケニル基、Z3で置換されていてもよい炭素数2〜3のアルキニル基が好ましく、ハロゲン原子、Z3で置換されていてもよい炭素数1〜3のアルキル基がより好ましく、フッ素原子、Z3で置換されていてもよいメチル基がより一層好ましい。
7〜R27、R30〜R51およびR53〜R154において、Z3は、ハロゲン原子が好ましく、フッ素原子がより好ましい。
本発明において、R52およびR155として好適な基の具体例としては、以下の基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
Figure 0005790901
Figure 0005790901
Figure 0005790901
Figure 0005790901
Figure 0005790901
Figure 0005790901
本発明において、上記アルキル基、アルケニル基およびアルキニル基の炭素数は、好ましくは10以下であり、より好ましくは6以下であり、より一層好ましくは4以下である。
また、上記アリール基およびヘテロアリール基の炭素数は、好ましくは14以下であり、より好ましくは10以下であり、より一層好ましくは6以下である。
本発明の式(1)で表されるアニリン誘導体は、式(3)で表されるアミン化合物と、式(4)で表されるアリール化合物とを、触媒存在下で反応させて製造できる。
Figure 0005790901
(式中、Xは、ハロゲン原子または擬ハロゲン基を表し、Ar1、Ar2、Ph1およびkは、上記と同じ意味を表す。)
特に、式(1−1)で表されるアニリン誘導体は、式(7)で表されるアミン化合物と、式(8)で表されるアリール化合物とを、触媒存在下で反応させて製造できる。
Figure 0005790901
(式中、X、Ar5、Ph1およびkは、上記と同じ意味を表す。)
また、式(1−2)で表されるアニリン誘導体は、ビス(4−アミノフェニル)アミンと、式(9)で表されるアリール化合物とを、触媒存在下で反応させて製造できる。
Figure 0005790901
(式中、XおよびAr6は、上記と同じ意味を表す。)
一方、本発明の式(2)で表されるアニリン誘導体は、式(5)で表されるアミン化合物と、式(6)で表されるアリール化合物とを、触媒存在下で反応させて製造できる。
Figure 0005790901
(式中、X、R1、R2、Ar3、Ph1およびlは、上記と同じ意味を表す。)
ハロゲン原子としては、上記と同様のものが挙げられる。
擬ハロゲン基としては、メタンスルホニルオキシ基、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基、ノナフルオロブタンスルホニルオキシ基等の(フルオロ)アルキルスルホニルオキシ基;ベンゼンスルホニルオキシ基、トルエンスルホニルオキシ基等の芳香族スルホニルオキシ基などが挙げられる。
式(3)、(5)もしくは(7)で表されるアミン化合物またはビス(4−アミノフェニル)アミンと、式(4)、(6)、(8)または(9)で表されるアリール化合物との仕込み比は、アミン化合物またはビス(4−アミノフェニル)アミンの全NH基の物質量に対し、アリール化合物を当量以上とすることができるが、1〜1.2当量程度が好適である。
上記反応に用いられる触媒としては、例えば、塩化銅、臭化銅、ヨウ化銅等の銅触媒;Pd(PPh34(テトラキス(トリフェニルフォスフィン)パラジウム)、Pd(PPh32Cl2(ビス(トリフェニルフォスフィン)ジクロロパラジウム)、Pd(dba)2(ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム)、Pd2(dba)3(トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム)、Pd(P−t−Bu32(ビス(トリ(t−ブチルフォスフィン))パラジウム)、Pd(OAc)2(酢酸パラジウム)等のパラジウム触媒などが挙げられる。これらの触媒は、単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。また、これらの触媒は、公知の適切な配位子とともに使用してもよい。
このような配位子としては、トリフェニルフォスフィン、トリ−o−トリルフォスフィン、ジフェニルメチルフォスフィン、フェニルジメチルフォスフィン、トリメチルフォスフィン、トリエチルフォスフィン、トリブチルフォスフィン、トリ−tert−ブチルフォスフィン、ジ−t−ブチル(フェニル)フォスフィン、ジ−tert−ブチル(4−ジメチルアミノフェニル)フォスフィン、1,2−ビス(ジフェニルフォスフィノ)エタン、1,3−ビス(ジフェニルフォスフィノ)プロパン、1,4−ビス(ジフェニルフォスフィノ)ブタン、1,1’−ビス(ジフェニルフォスフィノ)フェロセン等の3級フォスフィン、トリメチルフォスファイト、トリエチルフォスファイト、トリフェニルフォスファイト等の3級フォスファイトなどが挙げられる。
触媒の使用量は、式(4)、(6)、(8)または(9)で表されるアリール化合物1molに対して、0.2mol程度とすることができるが、0.15mol程度が好適である。
また、配位子を用いる場合、その使用量は、使用する金属錯体に対し0.1〜5当量とすることができるが、1〜2当量が好適である。
原料化合物が全て固体である場合あるいは目的とするアニリン誘導体を効率よく得る観点から、上記各反応は溶媒中で行なう。溶媒を使用する場合、その種類は、反応に悪影響を及ぼさないものであれば特に制限はない。具体例としては、脂肪族炭化水素類(ペンタン、n−ヘキサン、n−オクタン、n−デカン、デカリン等)、ハロゲン化脂肪族炭化水素類(クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、四塩化炭素等)、芳香族炭化水素類(ベンゼン、ニトロベンゼン、トルエン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレン、メシチレン等)、ハロゲン化芳香族炭化水素類(クロロベンゼン、ブロモベンゼン、o−ジクロロベンゼン、m−ジクロロベンゼン、p−ジクロロベンゼン等)、エーテル類(ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、t−ブチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン等)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジ−n−ブチルケトン、シクロヘキサノン等)、アミド類(N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等)、ラクタムおよびラクトン類(N−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン等)、尿素類(N,N−ジメチルイミダゾリジノン、テトラメチルウレア等)、スルホキシド類(ジメチルスルホキシド、スルホラン等)、ニトリル類(アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル等)などが挙げられ、これらの溶媒は単独で用いても、2種以上混合して用いてもよい。
反応温度は、用いる溶媒の融点から沸点までの範囲で適宜設定すればよいが、特に、0〜200℃程度が好ましく、20〜150℃がより好ましい。
反応終了後は、常法にしたがって後処理をし、目的とするアニリン誘導体を得ることができる。
上述の式(1)で表されるアニリン誘導体の製造方法において、原料として用い得る式(3’)で表されるアミン化合物は、式(10)で表されるアミン化合物と、式(11)で表されるアリール化合物とを、触媒存在下で反応させて効率よく製造することができる。
Figure 0005790901
(式中、X、Ar1、Ph1およびkは、上記と同じ意味を表す。ただし、2つのAr1が同時に式(B1)で表される基となることはない。)
式(3’)で表されるアミン化合物の上記製造方法は、式(10)で表されるアミン化合物と、式(11)で表されるアリール化合物とをカップリング反応させるものであるが、式(10)で表されるアミン化合物と、式(11)で表されるアリール化合物との仕込みは、物質量比で、アミン化合物1に対して、アリール化合物2〜2.4程度が好適である。
その他、当該カップリング反応における触媒、配位子、溶媒、反応温度等に関する諸条件は、式(1)で表されるアニリン誘導体の製造方法について説明した上記条件と同じである。
式(1)において、Ar1が、R52が水素原子である式(B4)で表される基または式(B10)で表される基であるか、あるいは、Ar2が、式(A12)で表される基またはR155(式(1−1)におけるR52を含む。)が水素原子である式(A16)で表される基である、本発明のアニリン誘導体を製造する場合、上述の反応においては、アミノ基上に保護基を有するアリール化合物を用いることもできる。
具体的には、上述の反応において、Ar2が式(A12)で表される基である式(4)で表されるアリール化合物(式(G1))、Ar2が式(A16)で表される基であり、R155が水素原子である式(4)で表されるアリール化合物(式(G2))、Ar5が式(D9)で表される基である式(8)で表されるアリール化合物(式(G1))、Ar5が式(D11)で表される基であり、R52が水素原子である式(8)で表されるアリール化合物(式(G2))、Ar6が式(E13)で表される基であり、R52が水素原子である式(9)で表されるアリール化合物(式(G3))、Ar6が式(E14)で表される基であり、R52が水素原子である式(9)で表されるアリール化合物(式(G4))、Ar1が式(B4)で表される基であり、R52が水素原子である式(11)で表されるアリール化合物(式(G5))、Ar1が式(B10)で表される基である式(11)で表されるアリール化合物(式(G6))の代わりに、これら各アリール化合物のアミノ基が保護されたアリール化合物(式(G1P)〜(G6P))をそれぞれ用い、これら各保護されたアリール化合物と、上述のアミン化合物とを、触媒存在下で反応させた後、適切なタイミングで脱保護を行う。
Figure 0005790901
(式中、X、R45〜R51、R139〜R146およびAr4は、上記と同じ意味を表す。)
1〜P6は、互いに独立して、アミノ基の保護基を表す。このような保護基としては、慣用の保護基を用いることができ、具体的には、置換または非置換のアルコキシカルボニル基(例えばメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、2,2,2−トリクロロエトキシカルボニル基、アリルオキシカルボニル基、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基)、置換または非置換のアラルキルオキシカルボニル基(例えば、ベンジルオキシカルボニル基)、置換または非置換のアリールオキシカルボニル基(例えばフェノキシカルボニル基)等のオキシカルボニル型保護基;ホルミル基;置換若しくは非置換のアルカノイル基(例えばアセチル基、トリフルオロアセチル基、t−ブタノイル基)、置換又は非置換のアリールカルボニル基(例えばベンゾイル基)等のカルボニル型保護基;置換又は非置換のアルキル基(例えばt−ブチル基)、置換又は非置換のアラルキル基(例えばベンジル基、ベンズヒドリル基、トリチル基)等のアルキル型保護基、置換又は非置換のスルホニル型保護基(例えばベンゼンスルホニル基、p−トルエンスルホニル基、2−ニトロベンゼンスルホニル基)等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
中でも、オキシカルボニル型保護基、カルボニル型保護基、アルキル型保護基が好ましい。
なお、Ar51〜Ar56およびAr61〜Ar66それぞれは、各アリール化合物のX(ハロゲン原子または擬ハロゲン基)を取り除くことで表される1価の基を示す。例えば、Ar61〜Ar66は、それぞれ下記の基を示す。
Figure 0005790901
(式中、P1〜P6、R45〜R51、R139〜R146およびAr4は、上記と同じ意味を表す。)
上述のアミノ基の保護基を有するアリール化合物を用いた製造方法について、より具体的な例として以下が挙げられるが、これらに限定されない。
Figure 0005790901
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このような保護基を有するアリール化合物を用いた製造方法における原料の仕込み比、触媒、配位子、溶媒、反応温度等に関する諸条件は、式(1)で表されるアニリン誘導体あるいは式(3’)で表されるアミン化合物について説明した上記条件と同じである。
また、脱保護は、酸性あるいは塩基性条件下で処理する、酸化あるいは還元条件下で処理する等、例えばGREEN'S PROTECTIVE GROUPS in Organic Synthesis, 4th Editionを参考に、保護基の性質等を考慮して適切な公知の方法で行えばよい。
式(1)において、Ar1が、R52が水素原子でない式(B4)で表される基、または式(B11)で表される基であるか、あるいは、Ar2が、式(A13)で表される基、またはR155(式(1−1)におけるR52を含む。)が水素原子でない式(A16)で表される基である、3級アミン部位を有する本発明のアニリン誘導体を製造する場合、Ar1が式(B4)で表される基であり、R52が水素原子もしくは式(B10)で表される基である、またはAr2が式(A12)で表される基もしくは式(A16)で表される基であり、R155(式(1−1)におけるR52を含む。)が水素原子である式(1)で表される、2級アミン部位を有する本発明のアニリン誘導体や、Ar1が、R52が水素原子である式(B4)で表される基または式(B10)で表される基である式(3)で表される、2級アミン部位を有するアミン化合物を用いてもよい。
具体的には、下記に示されるとおり、当該2級アミン部位を有するアニリン誘導体またはアミン化合物中のアミン部位と、式(10)で表されるアリール化合物または式(11)もしくは(12)で表される炭化水素化合物とを反応させる。
Figure 0005790901
(式中、X、R139〜R146およびAr4は、上記と同じ意味を表す。)
Figure 0005790901
(式中、XおよびR45〜R51は、上記と同じ意味を表す。)
Cb52およびCb155は、互いに独立して、Z4で置換されてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基、またはZ1で置換されてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、これらアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基およびヘテロアリール基としては上記と同様のものが挙げられる。Z1およびZ4は、上記と同じ意味を表す。
上述の2級アミン部位を有するアニリン誘導体あるいはアミン化合物を用いた製造法について、より具体的な例として以下が挙げられるが、これらに限定されない。
Figure 0005790901
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式(1−3)〜(1−8)で表されるアニリン誘導体と、式(10)で表されるアリール化合物または式(11)〜(12)で表される炭化水素化合物との仕込み比は、アニリン誘導体の全NH基の物質量に対し、アリール化合物または炭化水素化合物を当量以上とすることができるが、1〜1.2当量程度が好適である。
また、式(3’−1)〜(3’−2)で表されるアミン化合物と、式(10)で表されるアリール化合物または式(12)で表される炭化水素化合物との仕込み比は、物質量比で、式(3’−1)〜(3’−2)で表されるアミン化合物1に対して、式(10)で表されるアリール化合物または式(12)で表される炭化水素化合物2〜2.4程度が好適である。
その他、仕込み以外の諸条件は、以下の通りとなる。
銅、パラジウム等の上述の触媒を用いて、式(1−9)〜(1−14)で表されるアニリン誘導体または式(3’−3)〜(3’−4)で表されるアミン化合物を製造する場合、触媒、配位子、溶媒、反応温度等に関する条件は、式(1)で表されるアニリン誘導体の製造方法について説明した上記条件を採用し得る。
一方、式(1)で表されるアリール化合物、Cb155がZ4で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基若しくはZ1で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基である式(11)で表される炭化水素化合物、またはCb52がZ4で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基若しくはZ1で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基である式(12)で表される炭化水素物を用いた置換反応によって、式(1−9)〜(1−14)で表されるアニリン誘導体または式(3’−3)〜(3’−4)で表されるアミン化合物を製造する場合、溶媒中で、式(1−3)〜(1−8)で表されるアニリン誘導体または式(3’−1)〜(3’−2)で表されるアミン化合物を塩基と反応させ、得られた生成物と式(11)〜(12)で表される炭化水素化合物または式(10)で表されるアリール化合物とを反応させることとなる。
塩基としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、水素化リチウム、水素化ナトリウム、水酸化カリウム、t−ブトキシリチウム、t−ブトキシナトリウム、t−ブトキシカリウム、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等のアルカリ金属単体、水酸化アルカリ金属、アルコキシアルカリ金属、炭酸アルカリ金属、炭酸水素アルカリ金属;炭酸カルシウム等の炭酸アルカリ土類金属;n−ブチルリチウム、s−ブチルリチウム、t−ブチルリチウム等の有機リチウム;トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、トリエチレンジアミン、ピリジン等のアミン類などが挙げられるが、この種の反応に用いられるものであれば特に限定されるわけではない。特に、取り扱いが容易であることから、水素化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムが好適である。
塩基の使用量は、それぞれ、式(1−3)〜(1−8)で表されるアニリン誘導体の全NH基に対して1〜1.2当量程度、式(3’−1)〜(3’−2)で表されるアミン化合物1モルに対して2〜2.4程度である。
溶媒の具体例としては、式(1)で表されるアニリン誘導体の製造方法について例示した溶媒が挙げられる。
反応温度は、用いる溶媒の融点から沸点までの範囲で適宜設定すればよいが、20〜150℃程度である。
反応終了後は、分液処理、カラムクロマトグラフィー、再沈殿、再結晶等、常法にしたがって後処理をする。
なお、原料の構造や用いる溶媒の種類等によって影響を受けるため一概にはいえないが、Xがフッ素原子である場合は置換反応の方が、Xがフッ素原子以外の場合は、触媒を用いた反応が好ましい。
なお、上述の式(1)で表されるアニリン誘導体の製造方法において原料として用い得る、2つのAr1がともに式(B1)で表される基である式(3)で表されるアミン化合物は、国際公開第2008/129947号や国際公開第2013/08466号記載の方法にしたがって合成することもできる。
本発明の電荷輸送性材料は、式(1)または(2)で表されるアニリン誘導体からなる電荷輸送性物質を含むものであるが、大面積の薄膜を再現性よく得る観点からは、ワニスの態様が好ましい。
以下、式(1)または(2)で表されるアニリン誘導体の具体例を挙げるが、これらに限定されるわけではない。なお、式および表中、「Me」はメチル基を、「Et」はエチル基を、「Prn」はn−プロピル基を、「Pri」はi−プロピル基を、「Bun」はn−ブチル基を、「Bui」はi−ブチル基を、「Bus」はs−ブチル基を、「But」はt−ブチル基を、「DPA」はジフェニルアミノ基を、「SBF」は9,9’−スピロビ[9H−フルオレン]−2−イル基を、それぞれ示す。
Figure 0005790901
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本発明の電荷輸送性ワニスは、式(1)または(2)で表されるアニリン誘導体からなる電荷輸送性物質と、有機溶媒とを含むものであるが、得られる薄膜の用途に応じ、その電荷輸送能の向上等を目的としてドーパント物質を含んでいてもよい。
ドーパント物質としては、ワニスに使用する少なくとも1種の溶媒に溶解するものであれば特に限定されず、無機系のドーパント物質、有機系のドーパント物質のいずれも使用できる。
また、無機系および有機系のドーパント物質は、1種類単独で用いてもよく、2種類以上組み合わせて用いてもよい。
特に、本発明においては、無機系のドーパント物質としては、ヘテロポリ酸が好ましい。
ヘテロポリ酸とは、代表的に式(H1)で示されるKeggin型あるいは式(H2)で示されるDawson型の化学構造で示される、ヘテロ原子が分子の中心に位置する構造を有し、バナジウム(V)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)等の酸素酸であるイソポリ酸と、異種元素の酸素酸とが縮合してなるポリ酸である。このような異種元素の酸素酸としては、主にケイ素(Si)、リン(P)、ヒ素(As)の酸素酸が挙げられる。
Figure 0005790901
ヘテロポリ酸の具体例としては、リンモリブデン酸、ケイモリブデン酸、リンタングステン酸、ケイタングステン酸、リンタングストモリブデン酸等が挙げられ、これらは単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。なお、本発明で用いるヘテロポリ酸は、市販品として入手可能であり、また、公知の方法により合成することもできる。
特に、1種類のヘテロポリ酸を用いる場合、その1種類のヘテロポリ酸は、リンタングステン酸またはリンモリブデン酸が好ましく、リンタングステン酸が最適である。また、2種類以上のヘテロポリ酸を用いる場合、その2種類以上のヘテロポリ酸の1つは、リンタングステン酸またはリンモリブデン酸が好ましく、リンタングステン酸がより好ましい。
なお、ヘテロポリ酸は、元素分析等の定量分析において、一般式で示される構造から元素の数が多いもの、または少ないものであっても、それが市販品として入手したもの、あるいは、公知の合成方法にしたがって適切に合成したものである限り、本発明において用いることができる。
すなわち、例えば、一般的には、リンタングステン酸は化学式H3(PW1240)・nH2Oで、リンモリブデン酸は化学式H3(PMo1240)・nH2Oでそれぞれ示されるが、定量分析において、この式中のP(リン)、O(酸素)またはW(タングステン)もしくはMo(モリブデン)の数が多いもの、または少ないものであっても、それが市販品として入手したもの、あるいは、公知の合成方法にしたがって適切に合成したものである限り、本発明において用いることができる。この場合、本発明に規定されるヘテロポリ酸の質量とは、合成物や市販品中における純粋なリンタングステン酸の質量(リンタングステン酸含量)ではなく、市販品として入手可能な形態および公知の合成法にて単離可能な形態において、水和水やその他の不純物等を含んだ状態での全質量を意味する。
本発明の電荷輸送性ワニスに含まれるヘテロポリ酸は、質量比で、式(1)または式(2)で表されるアニリン誘導体からなる電荷輸送性物質1に対して0.001〜50.0程度とすることができるが、好ましくは0.01〜20.0程度、より好ましくは0.1〜10.0程度である。
一方、有機系のドーパント物質としては、特にテトラシアノキノジメタン誘導体やベンゾキノン誘導体が好ましい。
テトラシアノキノジメタン誘導体の具体例としては、7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン(TCNQ)や、式(H3)で表されるハロテトラシアノキノジメタンなどが挙げられる。
また、ベンゾキノン誘導体の具体例としては、テトラフルオロ−1,4−ベンゾキノン(F4BQ)、テトラクロロ−1,4−ベンゾキノン(クロラニル)、テトラブロモ−1,4−ベンゾキノン、2,3−ジクロロ−5,6−ジシアノ−1,4−ベンゾキノン(DDQ)などが挙げられる。
Figure 0005790901
式中、R500〜R503は、互いに独立して、水素原子またはハロゲン原子を表すが、少なくとも1つはハロゲン原子であり、少なくとも2つがハロゲン原子であることが好ましく、少なくとも3つがハロゲン原子であることがより好ましく、全てがハロゲン原子であることが最も好ましい。
ハロゲン原子としては上記と同じものが挙げられるが、フッ素原子または塩素原子が好ましく、フッ素原子がより好ましい。
このようなハロテトラシアノキノジメタンの具体例としては、2−フルオロ−7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン、2−クロロ−7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン、2,5−ジフルオロ−7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン、2,5−ジクロロ−7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン、2,3,5,6−テトラクロロ−7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン、2,3,5,6−テトラフルオロ−7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン(F4TCNQ)等が挙げられる。
本発明の電荷輸送性ワニスにおけるテトラシアノキノジメタン誘導体およびベンゾキノン誘導体の含有量は、式(1)または式(2)で表されるアニリン誘導体に対して、好ましくは0.0001〜100当量、より好ましくは0.01〜50当量、より一層好ましくは1〜20当量である。
また、ワニスが、Ar1またはAr2が、式(F2−1)〜(F5−1)のいずれかで表される基である式(1)で表されるアニリン誘導体を含む場合、アリールスルホン酸化合物もドーパント物質として好適に用ることができる。
Figure 0005790901
(式中、R45〜R51は、上記と同じ意味を表す。)
アリールスルホン酸化合物の具体例としては、ベンゼンスルホン酸、トシル酸、p−スチレンスルホン酸、2−ナフタレンスルホン酸、4−ヒドロキシベンゼンスルホン酸、5−スルホサリチル酸、p−ドデシルベンゼンスルホン酸、ジヘキシルベンゼンスルホン酸、2,5−ジヘキシルベンゼンスルホン酸、ジブチルナフタレンスルホン酸、6,7−ジブチル−2−ナフタレンスルホン酸、ドデシルナフタレンスルホン酸、3−ドデシル−2−ナフタレンスルホン酸、ヘキシルナフタレンスルホン酸、4−ヘキシル−1−ナフタレンスルホン酸、オクチルナフタレンスルホン酸、2−オクチル−1−ナフタレンスルホン酸、ヘキシルナフタレンスルホン酸、7−へキシル−1−ナフタレンスルホン酸、6−ヘキシル−2−ナフタレンスルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸、2,7−ジノニル−4−ナフタレンスルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホン酸、2,7−ジノニル−4,5−ナフタレンジスルホン酸、国際公開第2005/000832号記載の1,4−ベンゾジオキサンジスルホン酸化合物、国際公開第2006/025342号記載のアリールスルホン酸化合物、国際公開第2009/096352号記載のアリールスルホン酸化合物等が挙げられる。
本発明におけるドーパント物質として好ましいアリールスルホン酸化合物の例としては、式(H4)または(H5)で表されるアリールスルホン酸化合物が挙がられる。
Figure 0005790901
1は、OまたはSを表すが、Oが好ましい。
2は、ナフタレン環またはアントラセン環を表すが、ナフタレン環が好ましい。
3は、2〜4価のパーフルオロビフェニル基を表し、pは、A1とA3との結合数を示し、2≦p≦4を満たす整数であるが、A3がパーフルオロビフェニルジイル基、好ましくはパーフルオロビフェニル−4,4’−ジイル基であり、かつ、pが2であることが好ましい。
qは、A2に結合するスルホン酸基数を表し、1≦q≦4を満たす整数であるが、2が最適である。
4〜A8は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のハロゲン化アルキル基、または炭素数2〜20のハロゲン化アルケニル基を表すが、A4〜A8のうち少なくとも3つは、ハロゲン原子である。
炭素数1〜20のハロゲン化アルキル基としては、トリフルオロメチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、1,1,2,2,2−ペンタフルオロエチル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル基、1,1,2,2,3,3,3−ヘプタフルオロプロピル基、4,4,4−トリフルオロブチル基、3,3,4,4,4−ペンタフルオロブチル基、2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3,4,4,4−ノナフルオロブチル基等が挙げられる。
炭素数2〜20のハロゲン化アルケニル基としては、パーフルオロビニル基、パーフルオロプロペニル基(アリル基)、パーフルオロブテニル基等が挙げられる。
その他、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル基の例としては上記と同様のものが挙げられるが、ハロゲン原子としては、フッ素原子が好ましい。
これらの中でも、A4〜A8は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のハロゲン化アルキル基、または炭素数2〜10のハロゲン化アルケニル基であり、かつ、A4〜A8のうち少なくとも3つは、フッ素原子であることが好ましく、水素原子、フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のフッ化アルキル基、または炭素数2〜5のフッ化アルケニル基であり、かつ、A4〜A8のうち少なくとも3つはフッ素原子であることがより好ましく、水素原子、フッ素原子、シアノ基、炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基、または炭素数1〜5のパーフルオロアルケニル基であり、かつ、A4、A5およびA8がフッ素原子であることがより一層好ましい。
なお、パーフルオロアルキル基とは、アルキル基の水素原子全てがフッ素原子に置換された基であり、パーフルオロアルケニル基とは、アルケニル基の水素原子全てがフッ素原子に置換された基である。
rは、ナフタレン環に結合するスルホン酸基数を表し、1≦r≦4を満たす整数であるが、2〜4が好ましく、2が最適である。
ドーパント物質として用いるアリールスルホン酸化合物の分子量は、特に限定されるものではないが、本発明のアニリン誘導体とともに用いた場合における有機溶媒への溶解性を考慮すると、好ましくは2000以下、より好ましくは1500以下である。
以下、好適なアリールスルホン酸化合物の具体例を挙げるが、これらに限定されるわけではない。
Figure 0005790901
本発明の電荷輸送性ワニスにおけるアリールスルホン酸化合物の含有量は、式(1)で表される当該アニリン誘導体に対して、好ましくは0.1〜10当量、より好ましくは0.5〜5当量、より一層好ましくは0.8〜3当量である。
アリールスルホン酸化合物は市販品を用いてもよいが、国際公開第2006/025342号、国際公開第2009/096352号等に記載の公知の方法で合成することもできる。
本発明においては、高電荷輸送性の薄膜を再現性よく得ること、ドーパント物質の入手容易性などを考慮すると、ドーパント物質として、ハロテトラシアノキノジメタンおよびベンゾキノン誘導体の少なくとも1種が含まれることが好ましく、F4TCNQおよびDDQの少なくとも1種が含まれることがより好ましい。
また、得られる薄膜を有機EL素子の正孔注入層として用いる場合、高寿命の素子を再現性よく得ること、ドーパント物質の入手容易性などを考慮すると、ドーパント物質として、ハロテトラシアノキノジメタンおよびベンゾキノン誘導体の少なくとも1種とヘテロポリ酸とが含まれることが好ましく、ハロテトラシアノキノジメタンおよびベンゾキノン誘導体の少なくとも1種とリンタングステン酸およびリンモリブデン酸の少なくとも1種とが含まれることがより好ましく、F4TCNQおよびDDQの少なくとも1種とリンタングステン酸とが含まれることがより一層好ましい。
さらに、得られる薄膜を有機EL素子の正孔注入層として用いる場合、高寿命の素子を再現性よく得ることを考慮すると、本発明の電荷輸送性ワニスは、有機シラン化合物を含むことが好ましい。
有機シラン化合物としては、ジアルコキシシラン化合物、トリアルコキシシラン化合物またはテトラアルコキシシラン化合物が挙げられ、これらは単独で用いても、2種以上組み合わせて用いてもよい。
とりわけ、有機シラン化合物としては、ジアルコキシシラン化合物またはトリアルコキシシラン化合物が好ましく、トリアルコキシシラン化合物がより好ましい。
これらのアルコキシシラン化合物としては、例えば、式(S1)〜(S3)で示されるものが挙げられる。
Si(OR)4 (S1)
SiR′(OR)3 (S2)
Si(R′)2(OR)2 (S3)
式中、Rは、互いに独立して、Z6で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基、Z6で置換されていてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、Z6で置換されていてもよい炭素数2〜20のアルキニル基、Z7で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基、またはZ7で置換されていてもよい炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、R′は、互いに独立して、Z8で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基、Z8で置換されていてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、Z8で置換されていてもよい炭素数2〜20のアルキニル基、Z9で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基、またはZ9で置換されていてもよい炭素数2〜20のヘテロアリール基を表す。
6は、ハロゲン原子、Z10で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基、またはZ10で置換されていてもよい炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、Z7は、ハロゲン原子、Z10で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基、Z10で置換されていてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、またはZ10で置換されていてもよい炭素数2〜20のアルキニル基を表す。
8は、ハロゲン原子、Z10で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基、Z10で置換されていてもよい炭素数2〜20のヘテロアリール基、エポキシシクロヘキシル基、グリシドキシ基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、ウレイド基(−NHCONH2)、チオール基、イソシアネート基(−NCO)、アミノ基、−NHY1基、または−NY23基を表し、Z9は、ハロゲン原子、Z10で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基、Z10で置換されていてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、Z10で置換されていてもよい炭素数2〜20のアルキニル基、エポキシシクロヘキシル基、グリシドキシ基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、ウレイド基(−NHCONH2)、チオール基、イソシアネート基(−NCO)、アミノ基、−NHY1基、または−NY23基を表し、Y1〜Y3は、互いに独立して、Z10で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基、Z10で置換されていてもよい炭素数2〜20のアルケニル基、Z10で置換されていてもよい炭素数2〜20のアルキニル基、Z10で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基、またはZ10で置換されていてもよい炭素数2〜20のヘテロアリール基を表す。
10は、ハロゲン原子、アミノ基、ニトロ基、シアノ基またはチオール基を表す。
式(S1)〜(S3)における、ハロゲン原子、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2〜20のアルキニル基、炭素数6〜20のアリール基、および炭素数2〜20のヘテロアリール基としては、上記と同様のものが挙げられる。
RおよびR′において、アルキル基、アルケニル基およびアルキニル基の炭素数は、好ましくは10以下であり、より好ましくは6以下であり、より一層好ましくは4以下である。
また、アリール基およびヘテロアリール基の炭素数は、好ましくは14以下であり、より好ましくは10以下であり、より一層好ましくは6以下である。
Rとしては、Z6で置換されていてもよい、炭素数1〜20のアルキル基もしくは炭素数2〜20のアルケニル基、またはZ7で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基が好ましく、Z6で置換されていてもよい、炭素数1〜6のアルキル基もしくは炭素数2〜6のアルケニル基、またはZ7で置換されていてもよいフェニル基がより好ましく、Z6で置換されていてもよい炭素数1〜4のアルキル基またはZ7で置換されていてもよいフェニル基がより一層好ましく、Z6で置換されていてもよい、メチル基またはエチル基がさらに好ましい。
また、R′としては、Z8で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基またはZ9で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基が好ましく、Z8で置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基またはZ9で置換されていてもよい炭素数6〜14のアリール基がより好ましく、Z8で置換されていてもよい炭素数1〜6のアルキル基、またはZ9で置換されていてもよい炭素数6〜10のアリール基がより一層好ましく、Z8で置換されていてもよい炭素数1〜4のアルキル基またはZ9で置換されていてもよいフェニル基がさらに好ましい。
なお、複数のRは、すべて同一でも異なっていてもよく、複数のR′も、すべて同一でも異なっていてもよい。
6としては、ハロゲン原子またはZ10で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基が好ましく、フッ素原子またはZ10で置換されていてもよいフェニル基がより好ましく、存在しないこと(すなわち、非置換であること)が最適である。
また、Z7としては、ハロゲン原子またはZ10で置換されていてもよい炭素数6〜20のアルキル基が好ましく、フッ素原子またはZ10で置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基がより好ましく、存在しないこと(すなわち、非置換であること)が最適である。
一方、Z8としては、ハロゲン原子、Z10で置換されていてもよいフェニル基、Z10で置換されていてもよいフラニル基、エポキシシクロヘキシル基、グリシドキシ基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、ウレイド基、チオール基、イソシアネート基、アミノ基、Z10で置換されていてもよいフェニルアミノ基、またはZ10で置換されていてもよいジフェニルアミノ基が好ましく、ハロゲン原子がより好ましく、フッ素原子、または存在しないこと(すなわち、非置換であること)がより一層好ましい。
また、Z9としては、ハロゲン原子、Z10で置換されていてもよい炭素数1〜20のアルキル基、Z10で置換されていてもよいフラニル基、エポキシシクロヘキシル基、グリシドキシ基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、ウレイド基、チオール基、イソシアネート基、アミノ基、Z10で置換されていてもよいフェニルアミノ基、またはZ10で置換されていてもよいジフェニルアミノ基が好ましく、ハロゲン原子がより好ましく、フッ素原子、または存在しないこと(すなわち、非置換であること)がより一層好ましい。
そして、Z10としては、ハロゲン原子が好ましく、フッ素原子または存在しないこと(すなわち、非置換であること)がより好ましい。
以下、本発明で使用可能な有機シラン化合物の具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。
ジアルコキシシラン化合物の具体例としては、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルエチルジメトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、メチルプロピルジメトキシシラン、メチルプロピルジエトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシシラン、3−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルメチルジメトキシシラン等が挙げられる。
トリアルコキシシラン化合物の具体例としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ペンチルトリメトキシシラン、ペンチルトリエトキシシラン、ヘプチルトリメトキシシラン、ヘプチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、ヘキサデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、トリエトキシ(4−(トリフルオロメチル)フェニル)シラン、ドデシルトリエトキシシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、(トリエトキシシリル)シクロヘキサン、パーフルオロオクチルエチルトリエトキシシラン、トリエトキシフルオロシラン、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン、ペンタフルオロフェニルトリメトキシシラン、ペンタフルオロフェニルトリエトキシシラン、3−(ヘプタフルオロイソプロポキシ)プロピルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシルトリエトキシシラン、トリエトキシ−2−チエニルシラン、3−(トリエトキシシリル)フラン等が挙げられる。
テトラアルコキシシラン化合物の具体例としては、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラプロポキシシラン等が挙げられる。
これらの中でも、3,3,3−トリフルオロプロピルメチルジメトキシシラン、トリエトキシ(4−(トリフルオロメチル)フェニル)シラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、パーフルオロオクチルエチルトリエトキシシランまたはペンタフルオロフェニルトリメトキシシラン、ペンタフルオロフェニルトリエトキシシランが好ましい。
本発明の電荷輸送性ワニスが有機シラン化合物を含有する場合、その含有量は、電荷輸送性物質およびドーパント物質の総質量に対して、通常0.1〜50質量%程度であるが、得られる薄膜の電荷輸送性の低下を抑制し、かつ、上述した陰極側に、当該ワニスから得られる薄膜からなる正孔注入層等に接するように積層される層への正孔注入能を高めることを考慮すると、好ましくは0.5〜40質量%程度、より好ましくは0.8〜30質量%程度、より一層好ましくは1〜20質量%程度である。
なお、本発明の電荷輸送性ワニスには、上述したアニリン誘導体からなる電荷輸送性物質の他に、公知のその他の電荷輸送性物質を用いることもできる。
電荷輸送性ワニスを調製する際に用いられる有機溶媒としては、電荷輸送性物質およびドーパント物質を良好に溶解し得る高溶解性溶媒を用いることができる。
このような高溶解性溶媒としては、例えば、シクロヘキサノン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルイソブチルアミド、N−メチルピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ジエチレングリコールモノメチルエーテル等の有機溶媒が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの溶媒は1種単独で、または2種以上混合して用いることができ、その使用量は、ワニスに使用する溶媒全体に対して5〜100質量%とすることができる。
なお、電荷輸送性物質およびドーパント物質は、いずれも上記溶媒に完全に溶解していることが好ましい。
また、本発明においては、ワニスに、25℃で10〜200mPa・s、特に35〜150mPa・sの粘度を有し、常圧(大気圧)で沸点50〜300℃、特に150〜250℃の高粘度有機溶媒を少なくとも1種類含有させることで、ワニスの粘度の調整が容易になり、その結果、平坦性の高い薄膜を再現性よく与える、用いる塗布方法に応じたワニス調整が可能となる。
高粘度有機溶媒としては、例えば、シクロヘキサノール、エチレングリコール、エチレングリコールジクリシジルエーテル、1,3−オクチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、プロピレングリコール、へキシレングリコール等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの溶媒は単独で用いてもよく、2種以上混合して用いてもよい。
本発明のワニスに用いられる溶媒全体に対する高粘度有機溶媒の添加割合は、固体が析出しない範囲内であることが好ましく、固体が析出しない限りにおいて、添加割合は、5〜80質量%が好ましい。
さらに、基板に対する濡れ性の向上、溶媒の表面張力の調整、極性の調整、沸点の調整等の目的で、その他の溶媒を、ワニスに使用する溶媒全体に対して1〜90質量%、好ましくは1〜50質量%の割合で混合することもできる。
このような溶媒としては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジアセトンアルコール、γ−ブチロラクトン、エチルラクテート、n−ヘキシルアセテート等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの溶媒は1種単独で、または2種以上混合して用いることができる。
本発明のワニスの粘度は、作製する薄膜の厚み等や固形分濃度に応じて適宜設定されるものではあるが、通常、25℃で1〜50mPa・sである。
また、本発明における電荷輸送性ワニスの固形分濃度は、ワニスの粘度および表面張力等や、作製する薄膜の厚み等を勘案して適宜設定されるものではあるが、通常、0.1〜10.0質量%程度であり、ワニスの塗布性を向上させることを考慮すると、好ましくは0.5〜5.0質量%程度、より好ましくは1.0〜3.0質量%程度である。
電荷輸送性ワニスの調製法としては、特に限定されるものではないが、例えば、本発明のアニリン誘導体を高溶解性溶媒に溶解させ、そこへ高粘度有機溶媒を加える手法や、高粘度性溶媒と高粘度有機溶媒を混合し、そこへ本発明のアニリン誘導体を溶解させる手法が挙げられる。
本発明においては、電荷輸送性ワニスは、より平坦性の高い薄膜を再現性よく得る観点から、電荷輸送性物質、ドーパント物質等を有機溶媒に溶解させた後、サブマイクロオーダーのフィルダー等を用いて濾過することが望ましい。
以上説明した本発明の電荷輸送性物質や電荷輸送性ワニスは、これを用いることで容易に電荷輸送性薄膜を製造できることから、電子デバイス、特に有機EL有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する際に好適に用いることができる。
本発明の電荷輸送性薄膜は、上記説明した電荷輸送性ワニスを基材上に塗布して焼成することで、基材上に形成させることができる。
ワニスの塗布方法としては、特に限定されるものではなく、ディップ法、スピンコート法、転写印刷法、ロールコート法、刷毛塗り、インクジェット法、スプレー法、スリットコート法等が挙げられ、塗布方法に応じてワニスの粘度および表面張力を調節することが好ましい。
また、本発明のワニスを用いる場合、焼成雰囲気も特に限定されるものではなく、大気雰囲気だけでなく、窒素等の不活性ガスや真空中でも均一な成膜面および高い電荷輸送性を有する薄膜を得ることができるが、本発明のアニリン誘導体とともに用いるドーパント物質の種類によっては、ワニスを大気雰囲気下で焼成することで、電荷輸送性を有する薄膜を再現性よく得られる場合がある。
焼成温度は、得られる薄膜の用途、得られる薄膜に付与する電荷輸送性の程度、溶媒の種類や沸点等を勘案して、100〜260℃程度の範囲内で適宜設定されるものではあるが、得られる薄膜を有機EL素子の正孔注入層として用いる場合、140〜250℃程度が好ましく、145〜240℃程度がより好ましい。
なお、焼成の際、より高い均一成膜性を発現させたり、基材上で反応を進行させたりする目的で、2段階以上の温度変化をつけてもよく、加熱は、例えば、ホットプレートやオーブン等、適当な機器を用いて行えばよい。
電荷輸送性薄膜の膜厚は、特に限定されないが、有機EL素子の正孔注入層、正孔輸送層あるいは正孔注入輸送層として用いる場合、5〜200nmが好ましい。膜厚を変化させる方法としては、ワニス中の固形分濃度を変化させたり、塗布時の基板上の溶液量を変化させたりする等の方法がある。
なお、本発明のアニリン誘導体は、昇華性を有し、これを用いて容易に蒸着膜を形成できる。従って、用途によっては、上記説明した電荷輸送性ワニスから得られる電荷輸送性薄膜ではなく、本発明のアニリン誘導体を用いた蒸着法により得られる電荷輸送性薄膜を用いてもよい。
本発明の有機EL素子は、一対の電極を有し、これら電極の間に、上述の本発明の電荷輸送性薄膜を有するものである。
有機EL素子の代表的な構成としては、以下(a)〜(f)が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。なお、下記構成において、必要に応じて、発光層と陽極の間に電子ブロック層等を、発光層と陰極の間にホール(正孔)ブロック層等を設けることもできる。また、正孔注入層、正孔輸送層あるいは正孔注入輸送層が電子ブロック層等としての機能を兼ね備えていてもよく、電子注入層、電子輸送層あるいは電子注入輸送層がホール(正孔)ブロック層等としての機能を兼ね備えていてもよい。
(a)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(b)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入輸送層/陰極
(c)陽極/正孔注入輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(d)陽極/正孔注入輸送層/発光層/電子注入輸送層/陰極
(e)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/陰極
(f)陽極/正孔注入輸送層/発光層/陰極
「正孔注入層」、「正孔輸送層」および「正孔注入輸送層」とは、発光層と陽極との間に形成される層であって、正孔を陽極から発光層へ輸送する機能を有するものであり、発光層と陽極の間に、正孔輸送性材料の層が1層のみ設けられる場合、それが「正孔注入輸送層」であり、発光層と陽極の間に、正孔輸送性材料の層が2層以上設けられる場合、陽極に近い層が「正孔注入層」であり、それ以外の層が「正孔輸送層」である。特に、正孔注入(輸送)層は、陽極からの正孔受容性だけでなく、正孔輸送(発光)層への正孔注入性にも優れる薄膜が用いられる。
「電子注入層」、「電子輸送層」および「電子注入輸送層」とは、発光層と陰極との間に形成される層であって、電子を陰極から発光層へ輸送する機能を有するものであり、発光層と陰極の間に、電子輸送性材料の層が1層のみ設けられる場合、それが「電子注入輸送層」であり、発光層と陰極の間に、電子輸送性材料の層が2層以上設けられる場合、陰極に近い層が「電子注入層」であり、それ以外の層が「電子輸送層」である。
「発光層」とは、発光機能を有する有機層であって、ドーピングシステムを採用する場合、ホスト材料とドーパント材料を含んでいる。このとき、ホスト材料は、主に電子と正孔の再結合を促し、励起子を発光層内に閉じ込める機能を有し、ドーパント材料は、再結合で得られた励起子を効率的に発光させる機能を有する。燐光素子の場合、ホスト材料は主にドーパントで生成された励起子を発光層内に閉じ込める機能を有する。
本発明の電荷輸送性薄膜は、有機EL素子において、正孔注入層、正孔輸送層、正孔注入輸送層として好適に用いることができ、正孔注入層としてより好適に用いることができる。
本発明の電荷輸送性ワニスを用いて有機EL素子を作製する場合の使用材料や、作製方法としては、下記のようなものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
使用する電極基板は、洗剤、アルコール、純水等による液体洗浄を予め行って浄化しておくことが好ましく、例えば、陽極基板では使用直前にUVオゾン処理、酸素−プラズマ処理等の表面処理を行うことが好ましい。ただし陽極材料が有機物を主成分とする場合、表面処理を行わなくともよい。
本発明の電荷輸送性ワニスから得られる薄膜からなる正孔注入層を有する有機EL素子の作製方法の例は、以下のとおりである。
上記の方法により、陽極基板上に本発明の電荷輸送性ワニスを塗布して焼成し、電極上に正孔注入層を作製する。
この正孔注入層の上に、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、陰極をこの順で設ける。正孔輸送層、発光層、電子輸送層および電子注入層は、用いる材料の特性等に応じて、蒸着法、塗布法(ウェットプロセス)のいずれかで形成すればよい。
陽極材料としては、インジウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)に代表される透明電極や、アルミニウムに代表される金属やこれらの合金等から構成される金属陽極が挙げられ、平坦化処理を行ったものが好ましい。高電荷輸送性を有するポリチオフェン誘導体やポリアニリン誘導体を用いることもできる。
なお、金属陽極を構成するその他の金属としては、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ガリウム、イットリウム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、カドミウム、インジウム、スカンジウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ハフニウム、タリウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、プラチナ、金、チタン、鉛、ビスマスやこれらの合金等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
正孔輸送層を形成する材料としては、(トリフェニルアミン)ダイマー誘導体、[(トリフェニルアミン)ダイマー]スピロダイマー、N,N’−ビス(ナフタレン−1−イル)−N,N’−ビス(フェニル)−ベンジジン(α−NPD)、N,N’−ビス(ナフタレン−2−イル)−N,N’−ビス(フェニル)−ベンジジン、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ビス(フェニル)−ベンジジン、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ビス(フェニル)−9,9−スピロビフルオレン、N,N’−ビス(ナフタレン−1−イル)−N,N’−ビス(フェニル)−9,9−スピロビフルオレン、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ビス(フェニル)−9,9−ジメチル−フルオレン、N,N’−ビス(ナフタレン−1−イル)−N,N’−ビス(フェニル)−9,9−ジメチル−フルオレン、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ビス(フェニル)−9,9−ジフェニル−フルオレン、N,N’−ビス(ナフタレン−1−イル)−N,N’−ビス(フェニル)−9,9−ジフェニル−フルオレン、N,N’−ビス(ナフタレン−1−イル)−N,N’−ビス(フェニル)−2,2’−ジメチルベンジジン、2,2’,7,7’−テトラキス(N,N−ジフェニルアミノ)−9,9−スピロビフルオレン、9,9−ビス[4−(N,N−ビス−ビフェニル−4−イル−アミノ)フェニル]−9H−フルオレン、9,9−ビス[4−(N,N−ビス−ナフタレン−2−イル−アミノ)フェニル]−9H−フルオレン、9,9−ビス[4−(N−ナフタレン−1−イル−N−フェニルアミノ)−フェニル]−9H−フルオレン、2,2’,7,7’−テトラキス[N−ナフタレニル(フェニル)−アミノ]−9,9−スピロビフルオレン、N,N’−ビス(フェナントレン−9−イル)−N,N’−ビス(フェニル)−ベンジジン、2,2’−ビス[N,N−ビス(ビフェニル−4−イル)アミノ]−9,9−スピロビフルオレン、2,2’−ビス(N,N−ジフェニルアミノ)−9,9−スピロビフルオレン、ジ−[4−(N,N−ジ(p−トリル)アミノ)−フェニル]シクロヘキサン、2,2’,7,7’−テトラ(N,N−ジ(p−トリル))アミノ−9,9−スピロビフルオレン、N,N,N’,N’−テトラ−ナフタレン−2−イル−ベンジジン、N,N,N’,N’−テトラ−(3−メチルフェニル)−3,3’−ジメチルベンジジン、N,N’−ジ(ナフタレニル)−N,N’−ジ(ナフタレン−2−イル)−ベンジジン、N,N,N’,N’−テトラ(ナフタレニル)−ベンジジン、N,N’−ジ(ナフタレン−2−イル)−N,N’−ジフェニルベンジジン−1,4−ジアミン、N1,N4−ジフェニル−N1,N4−ジ(m−トリル)ベンゼン−1,4−ジアミン、N2,N2,N6,N6−テトラフェニルナフタレン−2,6−ジアミン、トリス(4−(キノリン−8−イル)フェニル)アミン、2,2’−ビス(3−(N,N−ジ(p−トリル)アミノ)フェニル)ビフェニル、4,4’,4”−トリス[3−メチルフェニル(フェニル)アミノ]トリフェニルアミン(m−MTDATA)、4,4’,4”−トリス[1−ナフチル(フェニル)アミノ]トリフェニルアミン(1−TNATA)等のトリアリールアミン類、5,5”−ビス−{4−[ビス(4−メチルフェニル)アミノ]フェニル}−2,2’:5’,2”−ターチオフェン(BMA−3T)等のオリゴチオフェン類等の正孔輸送性低分子材料などが挙げられる。
発光層を形成する材料としては、トリス(8−キノリノラート)アルミニウム(III)(Alq3)、ビス(8−キノリノラート)亜鉛(II)(Znq2)、ビス(2−メチル−8−キノリノラート)−4−(p−フェニルフェノラート)アルミニウム(III)(BAlq)、4,4’−ビス(2,2−ジフェニルビニル)ビフェニル、9,10−ジ(ナフタレン−2−イル)アントラセン、2−t−ブチル−9,10−ジ(ナフタレン−2−イル)アントラセン、2,7−ビス[9,9−ジ(4−メチルフェニル)−フルオレン−2−イル]−9,9−ジ(4−メチルフェニル)フルオレン、2−メチル−9,10−ビス(ナフタレン−2−イル)アントラセン、2−(9,9−スピロビフルオレン−2−イル)−9,9−スピロビフルオレン、2,7−ビス(9,9−スピロビフルオレン−2−イル)−9,9−スピロビフルオレン、2−[9,9−ジ(4−メチルフェニル)−フルオレン−2−イル]−9,9−ジ(4−メチルフェニル)フルオレン、2,2’−ジピレニル−9,9−スピロビフルオレン、1,3,5−トリス(ピレン−1−イル)ベンゼン、9,9−ビス[4−(ピレニル)フェニル]−9H−フルオレン、2,2’−ビ(9,10−ジフェニルアントラセン)、2,7−ジピレニル−9,9−スピロビフルオレン、1,4−ジ(ピレン−1−イル)ベンゼン、1,3−ジ(ピレン−1−イル)ベンゼン、6,13−ジ(ビフェニル−4−イル)ペンタセン、3,9−ジ(ナフタレン−2−イル)ペリレン、3,10−ジ(ナフタレン−2−イル)ペリレン、トリス[4−(ピレニル)−フェニル]アミン、10,10’−ジ(ビフェニル−4−イル)−9,9’−ビアントラセン、N,N’−ジ(ナフタレン−1−イル)−N,N’−ジフェニル−[1,1’:4’,1’’:4’’,1’’’−クウォーターフェニル]−4,4’’’−ジアミン、4,4’−ジ[10−(ナフタレン−1−イル)アントラセン−9−イル]ビフェニル、ジベンゾ{[f,f’]−4,4’,7,7’−テトラフェニル}ジインデノ[1,2,3−cd:1’,2’,3’−lm]ペリレン、1−(7−(9,9’−ビアントラセン−10−イル)−9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)ピレン、1−(7−(9,9’−ビアントラセン−10−イル)−9,9−ジヘキシル−9H−フルオレン−2−イル)ピレン、1,3−ビス(カルバゾール−9−イル)ベンゼン、1,3,5−トリス(カルバゾール−9−イル)ベンゼン、4,4’,4”−トリス(カルバゾール−9−イル)トリフェニルアミン、4,4’−ビス(カルバゾール−9−イル)ビフェニル(CBP)、4,4’−ビス(カルバゾール−9−イル)−2,2’−ジメチルビフェニル、2,7−ビス(カルバゾール−9−イル)−9,9−ジメチルフルオレン、2,2’,7,7’−テトラキス(カルバゾール−9−イル)−9,9−スピロビフルオレン、2,7−ビス(カルバゾール−9−イル)−9,9−ジ(p−トリル)フルオレン、9,9−ビス[4−(カルバゾール−9−イル)−フェニル]フルオレン、2,7−ビス(カルバゾール−9−イル)−9,9−スピロビフルオレン、1,4−ビス(トリフェニルシリル)ベンゼン、1,3−ビス(トリフェニルシリル)ベンゼン、ビス(4−N,N−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)−4−メチルフェニルメタン、2,7−ビス(カルバゾール−9−イル)−9,9−ジオクチルフルオレン、4,4”−ジ(トリフェニルシリル)−p−ターフェニル、4,4’−ジ(トリフェニルシリル)ビフェニル、9−(4−t−ブチルフェニル)−3,6−ビス(トリフェニルシリル)−9H−カルバゾール、9−(4−t−ブチルフェニル)−3,6−ジトリチル−9H−カルバゾール、9−(4−t−ブチルフェニル)−3,6−ビス(9−(4−メトキシフェニル)−9H−フルオレン−9−イル)−9H−カルバゾール、2,6−ビス(3−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル)ピリジン、トリフェニル(4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル)シラン、9,9−ジメチル−N,N−ジフェニル−7−(4−(1−フェニル−1H−ベンゾ[d]イミダゾール−2−イル)フェニル)−9H−フルオレン−2−アミン、3,5−ビス(3−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル)ピリジン、9,9−スピロビフルオレン−2−イル−ジフェニル−フォスフィン オキサイド、9,9’−(5−(トリフェニルシリル)−1,3−フェニレン)ビス(9H−カルバゾール)、3−(2,7−ビス(ジフェニルフォスフォリル)−9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)−9−フェニル−9H−カルバゾール、4,4,8,8,12,12−ヘキサ(p−トリル)−4H−8H−12H−12C−アザジベンゾ[cd,mn]ピレン、4,7−ジ(9H−カルバゾール−9−イル)−1,10−フェナントロリン、2,2’−ビス(4−(カルバゾール−9−イル)フェニル)ビフェニル、2,8−ビス(ジフェニルフォスフォリル)ジベンゾ[b,d]チオフェン、ビス(2−メチルフェニル)ジフェニルシラン、ビス[3,5−ジ(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ジフェニルシラン、3,6−ビス(カルバゾール−9−イル)−9−(2−エチル−ヘキシル)−9H−カルバゾール、3−(ジフェニルフォスフォリル)−9−(4−(ジフェニルフォスフォリル)フェニル)−9H−カルバゾール、3,6−ビス[(3,5−ジフェニル)フェニル]−9−フェニルカルバゾール等が挙げられ、発光性ドーパントと共蒸着することによって、発光層を形成してもよい。
発光性ドーパントとしては、3−(2−ベンゾチアゾリル)−7−(ジエチルアミノ)クマリン、2,3,6,7−テトラヒドロ−1,1,7,7−テトラメチル−1H,5H,11H−10−(2−ベンゾチアゾリル)キノリジノ[9,9a,1gh]クマリン、キナクリドン、N,N’−ジメチル−キナクリドン、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(III)(Ir(ppy)3)、ビス(2−フェニルピリジン)(アセチルアセトネート)イリジウム(III)(Ir(ppy)2(acac))、トリス[2−(p−トリル)ピリジン]イリジウム(III)(Ir(mppy)3)、9,10−ビス[N,N−ジ(p−トリル)アミノ]アントラセン、9,10−ビス[フェニル(m−トリル)アミノ]アントラセン、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(II)、N10,N10,N10’,N10’−テトラ(p−トリル)−9,9’−ビアントラセン−10,10’−ジアミン、N10,N10,N10’,N10’−テトラフェニル−9,9’−ビアントラセン−10,10’−ジアミン、N10,N10’−ジフェニル−N10,N10’−ジナフタレニル−9,9’−ビアントラセン−10,10’−ジアミン、4,4’−ビス(9−エチル−3−カルバゾビニレン)−1,1’−ビフェニル、ペリレン、2,5,8,11−テトラ−t−ブチルペリレン、1,4−ビス[2−(3−N−エチルカルバゾリル)ビニル]ベンゼン、4,4’−ビス[4−(ジ−p−トリルアミノ)スチリル]ビフェニル、4−(ジ−p−トリルアミノ)−4’−[(ジ−p−トリルアミノ)スチリル]スチルベン、ビス[3,5−ジフルオロ−2−(2−ピリジル)フェニル−(2−カルボキシピリジル)]イリジウム(III)、4,4’−ビス[4−(ジフェニルアミノ)スチリル]ビフェニル、ビス(2,4−ジフルオロフェニルピリジナト)テトラキス(1−ピラゾリル)ボレートイリジウム(III)、N,N’−ビス(ナフタレン−2−イル)−N,N’−ビス(フェニル)−トリス(9,9−ジメチルフルオレニレン)、2,7−ビス{2−[フェニル(m−トリル)アミノ]−9,9−ジメチル−フルオレン−7−イル}−9,9−ジメチル−フルオレン、N−(4−((E)−2−(6((E)−4−(ジフェニルアミノ)スチリル)ナフタレン−2−イル)ビニル)フェニル)−N−フェニルベンゼンアミン、fac−イリジウム(III)トリス(1−フェニル−3−メチルベンズイミダゾリン−2−イリデン−C,C2’)、mer−イリジウム(III)トリス(1−フェニル−3−メチルベンズイミダゾリン−2−イリデン−C,C2’)、2,7−ビス[4−(ジフェニルアミノ)スチリル]−9,9−スピロビフルオレン、6−メチル−2−(4−(9−(4−(6−メチルベンゾ[d]チアゾール−2−イル)フェニル)アントラセン−10−イル)フェニル)ベンゾ[d]チアゾール、1,4−ジ[4−(N,N−ジフェニル)アミノ]スチリルベンゼン、1,4−ビス(4−(9H−カルバゾール−9−イル)スチリル)ベンゼン、(E)−6−(4−(ジフェニルアミノ)スチリル)−N,N−ジフェニルナフタレン−2−アミン、ビス(2,4−ジフルオロフェニルピリジナト)(5−(ピリジン−2−イル)−1H−テトラゾレート)イリジウム(III)、ビス(3−トリフルオロメチル−5−(2−ピリジル)ピラゾール)((2,4−ジフルオロベンジル)ジフェニルフォスフィネート)イリジウム(III)、ビス(3−トリフルオロメチル−5−(2−ピリジル)ピラゾレート)(ベンジルジフェニルフォスフィネート)イリジウム(III)、ビス(1−(2,4−ジフルオロベンジル)−3−メチルベンズイミダゾリウム)(3−(トリフルオロメチル)−5−(2−ピリジル)−1,2,4−トリアゾレート)イリジウム(III)、ビス(3−トリフルオロメチル−5−(2−ピリジル)ピラゾレート)(4’,6’−ジフルオロフェニルピリジネート)イリジウム(III)、ビス(4’,6’−ジフルオロフェニルピリジナト)(3,5−ビス(トリフルオロメチル)−2−(2’−ピリジル)ピロレート)イリジウム(III)、ビス(4’,6’−ジフルオロフェニルピリジナト)(3−(トリフルオロメチル)−5−(2−ピリジル)−1,2,4−トリアゾレート)イリジウム(III)、(Z)−6−メシチル−N−(6−メシチルキノリン−2(1H)−イリデン)キノリン−2−アミン−BF2、(E)−2−(2−(4−(ジメチルアミノ)スチリル)−6−メチル−4H−ピラン−4−イリデン)マロノニトリル、4−(ジシアノメチレン)−2−メチル−6−ジュロリジル−9−エニル−4H−ピラン、4−(ジシアノメチレン)−2−メチル−6−(1,1,7,7−テトラメチルジュロリジル−9−エニル)−4H−ピラン、4−(ジシアノメチレン)−2−t−ブチル−6−(1,1,7,7−テトラメチルジュロリジン−4−イル−ビニル)−4H−ピラン、トリス(ジベンゾイルメタン)フェナントロリンユーロピウム(III)、5,6,11,12−テトラフェニルナフタセン、ビス(2−ベンゾ[b]チオフェン−2−イル−ピリジン)(アセチルアセトネート)イリジウム(III)、トリス(1−フェニルイソキノリン)イリジウム(III)、ビス(1−フェニルイソキノリン)(アセチルアセトネート)イリジウム(III)、ビス[1−(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−イソキノリン](アセチルアセトネート)イリジウム(III)、ビス[2−(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)キノリン](アセチルアセトネート)イリジウム(III)、トリス[4,4’−ジ−t−ブチル−(2,2’)−ビピリジン]ルテニウム(III)・ビス(ヘキサフルオロフォスフェート)、トリス(2−フェニルキノリン)イリジウム(III)、ビス(2−フェニルキノリン)(アセチルアセトネート)イリジウム(III)、2,8−ジ−t−ブチル−5,11−ビス(4−t−ブチルフェニル)−6,12−ジフェニルテトラセン、ビス(2−フェニルベンゾチアゾラト)(アセチルアセトネート)イリジウム(III)、5,10,15,20−テトラフェニルテトラベンゾポルフィリン白金、オスミウム(II)ビス(3−トリフルオロメチル−5−(2−ピリジン)−ピラゾレート)ジメチルフェニルフォスフィン、オスミウム(II)ビス(3−(トリフルオロメチル)−5−(4−t−ブチルピリジル)−1,2,4−トリアゾレート)ジフェニルメチルフォスフィン、オスミウム(II)ビス(3−(トリフルオロメチル)−5−(2−ピリジル)−1,2,4−トリアゾール)ジメチルフェニルフォスフィン、オスミウム(II)ビス(3−(トリフルオロメチル)−5−(4−t−ブチルピリジル)−1,2,4−トリアゾレート)ジメチルフェニルフォスフィン、ビス[2−(4−n−ヘキシルフェニル)キノリン](アセチルアセトネート)イリジウム(III)、トリス[2−(4−n−ヘキシルフェニル)キノリン]イリジウム(III)、トリス[2−フェニル−4−メチルキノリン]イリジウム(III)、ビス(2−フェニルキノリン)(2−(3−メチルフェニル)ピリジネート)イリジウム(III)、ビス(2−(9,9−ジエチル−フルオレン−2−イル)−1−フェニル−1H−ベンゾ[d]イミダゾラト)(アセチルアセトネート)イリジウム(III)、ビス(2−フェニルピリジン)(3−(ピリジン−2−イル)−2H−クロメン−2−オネート)イリジウム(III)、ビス(2−フェニルキノリン)(2,2,6,6−テトラメチルヘプタン−3,5−ジオネート)イリジウム(III)、ビス(フェニルイソキノリン)(2,2,6,6−テトラメチルヘプタン−3,5−ジオネート)イリジウム(III)、イリジウム(III)ビス(4−フェニルチエノ[3,2−c]ピリジナト−N,C2’)アセチルアセトネート、(E)−2−(2−t−ブチル−6−(2−(2,6,6−トリメチル−2,4,5,6−テトラヒドロ−1H−ピローロ[3,2,1−ij]キノリン−8−イル)ビニル)−4H−ピラン−4−イリデン)マロノニトリル、ビス(3−トリフルオロメチル−5−(1−イソキノリル)ピラゾレート)(メチルジフェニルフォスフィン)ルテニウム、ビス[(4−n−ヘキシルフェニル)イソキノリン](アセチルアセトネート)イリジウム(III)、白金(II)オクタエチルポルフィン、ビス(2−メチルジベンゾ[f,h]キノキサリン)(アセチルアセトネート)イリジウム(III)、トリス[(4−n−ヘキシルフェニル)キソキノリン]イリジウム(III)等が挙げられる。
電子輸送層を形成する材料としては、8−ヒドロキシキノリノレート−リチウム、2,2’,2”−(1,3,5−ベンジントリル)−トリス(1−フェニル−1−H−ベンズイミダゾール)、2−(4−ビフェニル)5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン、4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン、ビス(2−メチル−8−キノリノレート)−4−(フェニルフェノラト)アルミニウム、1,3−ビス[2−(2,2’−ビピリジン−6−イル)−1,3,4−オキサジアゾ−5−イル]ベンゼン、6,6’−ビス[5−(ビフェニル−4−イル)−1,3,4−オキサジアゾ−2−イル]−2,2’−ビピリジン、3−(4−ビフェニル)−4−フェニル−5−t−ブチルフェニル−1,2,4−トリアゾール、4−(ナフタレン−1−イル)−3,5−ジフェニル−4H−1,2,4−トリアゾール、2,9−ビス(ナフタレン−2−イル)−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン、2,7−ビス[2−(2,2’−ビピリジン−6−イル)−1,3,4−オキサジアゾ−5−イル]−9,9−ジメチルフルオレン、1,3−ビス[2−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾ−5−イル]ベンゼン、トリス(2,4,6−トリメチル−3−(ピリジン−3−イル)フェニル)ボラン、1−メチル−2−(4−(ナフタレン−2−イル)フェニル)−1H−イミダゾ[4,5f][1,10]フェナントロリン、2−(ナフタレン−2−イル)−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン、フェニル−ジピレニルフォスフィンオキサイド、3,3’,5,5’−テトラ[(m−ピリジル)−フェン−3−イル]ビフェニル、1,3,5−トリス[(3−ピリジル)−フェン−3−イル]ベンゼン、4,4’−ビス(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)ビフェニル、1,3−ビス[3,5−ジ(ピリジン−3−イル)フェニル]ベンゼン、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム、ジフェニルビス(4−(ピリジン−3−イル)フェニル)シラン、3,5−ジ(ピレン−1−イル)ピリジン等が挙げられる。
電子注入層を形成する材料としては、酸化リチウム(Li2O)、酸化マグネシウム(MgO)、アルミナ(Al23)、フッ化リチウム(LiF)、フッ化ナトリウム(NaF)、フッ化マグネシウム(MgF2)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化ストロンチウム(SrF2)、三酸化モリブデン(MoO3)、アルミニウム、Li(acac)、酢酸リチウム、安息香酸リチウム等が挙げられる。
陰極材料としては、アルミニウム、マグネシウム−銀合金、アルミニウム−リチウム合金、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム等が挙げられる。
また、本発明の電荷輸送性ワニスから得られる薄膜からなる正孔注入層を有する有機EL素子の作製方法のその他の例は、以下のとおりである。
上記EL素子作製において、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層の真空蒸着操作を行う代わりに、正孔輸送層(以下、正孔輸送性高分子層)、発光層(以下、発光性高分子層)を順次形成することによって本発明の電荷輸送性ワニスによって形成される電荷輸送性薄膜を有する有機EL素子を作製することができる。
具体的には、陽極基板上に本発明の電荷輸送性ワニスを塗布して上記の方法により正孔注入層を作製し、その上に正孔輸送性高分子層、発光性高分子層を順次形成し、さらに陰極電極を蒸着して有機EL素子とする。
使用する陰極および陽極材料としては、上述のものと同様のものが使用でき、同様の洗浄処理、表面処理を行うことができる。
正孔輸送性高分子層および発光性高分子層の形成法としては、正孔輸送性高分子材料もしくは発光性高分子材料、またはこれらにドーパント物質を加えた材料に溶媒を加えて溶解するか、均一に分散し、正孔注入層または正孔輸送性高分子層の上に塗布した後、それぞれ焼成することで成膜する方法が挙げられる。
正孔輸送性高分子材料としては、ポリ[(9,9−ジヘキシルフルオレニル−2,7−ジイル)−co−(N,N’−ビス{p−ブチルフェニル}−1,4−ジアミノフェニレン)]、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−co−(N,N’−ビス{p−ブチルフェニル}−1,1’−ビフェニレン−4,4−ジアミン)]、ポリ[(9,9−ビス{1’−ペンテン−5’−イル}フルオレニル−2,7−ジイル)−co−(N,N’−ビス{p−ブチルフェニル}−1,4−ジアミノフェニレン)]、ポリ[N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス(フェニル)−ベンジジン]−エンドキャップド ウィズ ポリシルシスキノキサン、ポリ[(9,9−ジジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−co−(4,4’−(N−(p−ブチルフェニル))ジフェニルアミン)]等が挙げられる。
発光性高分子材料としては、ポリ(9,9−ジアルキルフルオレン)(PDAF)等のポリフルオレン誘導体、ポリ(2−メトキシ−5−(2’−エチルヘキソキシ)−1,4−フェニレンビニレン)(MEH−PPV)等のポリフェニレンビニレン誘導体、ポリ(3−アルキルチオフェン)(PAT)等のポリチオフェン誘導体、ポリビニルカルバゾール(PVCz)等が挙げられる。
溶媒としては、トルエン、キシレン、クロロホルム等を挙げることができ、溶解または均一分散法としては撹拌、加熱撹拌、超音波分散等の方法が挙げられる。
塗布方法としては、特に限定されるものではなく、インクジェット法、スプレー法、ディップ法、スピンコート法、転写印刷法、ロールコート法、刷毛塗り等が挙げられる。なお、塗布は、窒素、アルゴン等の不活性ガス下で行うことが好ましい。
焼成する方法としては、不活性ガス下または真空中、オーブンまたはホットプレートで加熱する方法が挙げられる。
本発明の電荷輸送性ワニスから得られる薄膜からなる正孔輸送層を有するEL素子の作製方法の例は、以下のとおりである。
陽極基板上に正孔注入層を形成する。その層の上に、上記の方法により本発明の電荷輸送性ワニスを塗布して焼成し、正孔輸送層を作製する。
この正孔輸送層の上に、発光層、電子輸送層、電子注入層、陰極をこの順で設ける。発光層、電子輸送層および電子注入層の形成方法および具体例は上述と同様のものが挙げられる。また、正孔注入層は、用いる材料の特性等に応じて、蒸着法、塗布法(ウェットプロセス)のいずれかで形成すればよい。
正孔注入層を形成する材料としては、銅フタロシアニン、酸化チタンフタロシアニン、白金フタロシアニン、ピラジノ[2,3−f][1,10]フェナントロリン−2,3−ジカルボニトリル、N,N,N’,N’−テトラキス(4−メトキシフェニル)ベンジジン、2,7−ビス[N,N−ビス(4−メトキシ−フェニル)アミノ]−9,9−スピロビフルオレン、2,2’−ビス[N,N−ビス(4−メトキシ−フェニル)アミノ]−9,9−スピロビフルオレン、N,N’−ジフェニル−N,N’−ジ[4−(N,N−ジトリルアミノ)フェニル]ベンジジン、N,N’−ジフェニル−N,N’−ジ[4−(N,N−ジフェニルアミノ)フェニル]ベンジジン、N4,N4’−(ビフェニル−4,4’−ジイル)ビス(N4,N4’,N4’−トリフェニルビフェニル−4,4’−ジアミン)N1,N1’−(ビフェニル−4,4’−ジイル)ビス(N1−フェニル−N4,N4’−ジ−m−トリルベンゼン−1,4−ジアミン)、国際公開第2004/043117号、国際公開第2004/105446号、国際公開第2005/000832号、国際公開第2005/043962号、国際公開第2005/042621号、国際公開第2005/107335号、国際公開第2006/006459号、国際公開第2006/025342号、国際公開第2006/137473号、国際公開第2007/049631号、国際公開第2007/099808号、国際公開第2008/010474号、国際公開第2008/032617号、国際公開第2008/032616号、国際公開第2008/129947号、国際公開第2009/096352号、国際公開第2010/041701号、国際公開第2010/058777号、国際公開第2010/058776号、国際公開第2013/042623号、国際公開第2013/129249号、国際公開第2014/115865号、国際公開第2014/132917号、国際公開第2014/141998号および国際公開2014/132834に記載の電荷輸送材料等が挙げられる。
陽極材料、発光層、発光性ドーパント、電子輸送層および電子ブロック層を形成する材料、陰極材料としては、上述と同じものが挙げられる。
本発明の電荷輸送性ワニスから得られる薄膜からなる正孔注入輸送層を有する有機EL素子の作製方法の例は、以下のとおりである。
陽極基板上に正孔注入輸送層を形成し、この正孔注入輸送層の上に、発光層、電子輸送層、電子注入層、陰極をこの順で設ける。発光層、電子輸送層および電子注入層の形成方法および具体例は上述と同様のものが挙げられる。
陽極材料、発光層、発光性ドーパント、電子輸送層および電子ブロック層を形成する材料、陰極材料としては、上述と同じものが挙げられる。
なお、電極および上記各層の間の任意の間に、必要に応じてホールブロック層、電子ブロック層等を設けてもよい。例えば、電子ブロック層を形成する材料としては、トリス(フェニルピラゾール)イリジウム等が挙げられる。
陽極と陰極およびこれらの間に形成される層を構成する材料は、ボトムミッション構造、トップエミッション構造のいずれを備える素子を製造するかで異なるため、その点を考慮して、適宜材料選択する。
通常、ボトムエミッション構造の素子では、基板側に透明陽極が用いられ、基板側から光が取り出されるのに対し、トップエミッション構造の素子では、金属からなる反射陽極が用いられ、基板と反対方向にある透明電極(陰極)側から光が取り出されることから、例えば陽極材料について言えば、ボトムエミッション構造の素子を製造する際はITO等の透明陽極を、トップエミッション構造の素子を製造する際はAl/Nd等の反射陽極を、それぞれ用いる。
本発明の有機EL素子は、特性悪化を防ぐため、定法に従い、必要に応じて捕水剤などとともに、封止してもよい。
以下、製造例および実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。なお、使用した装置は以下のとおりである。
(1)MALDI−TOF−MS:ブルカー社製、autoflex III smartbeam
(2)1H−NMR:日本電子(株)製 JNM−ECP300 FT NMR SYSTEM
(3)基板洗浄:長州産業(株)製 基板洗浄装置(減圧プラズマ方式)
(4)ワニスの塗布:ミカサ(株)製 スピンコーターMS−A100
(5)膜厚測定:(株)小坂研究所製 微細形状測定機サーフコーダET−4000
(6)EL素子の作製:長州産業(株)製 多機能蒸着装置システムC−E2L1G1−N
(7)EL素子の輝度等の測定:(有)テック・ワールド製 I−V−L測定システム
(8)EL素子の寿命測定(半減期の測定):(株)イーエッチシー製 有機EL輝度寿命評価システムPEL−105S
[1]化合物の合成
[製造例1]
Figure 0005790901
(式中、DPAは、ジフェニルアミノ基を表す。以下同様。)
フラスコ内に、N1,N1’−(1,4−フェニレン)ビス(N4−フェニルベンゼン−1,4−ジアミン)1.94g、4−ブロモ−N,N−ジフェニルアニリン4.68g、Pd(dba)275.3mg、およびt−ブトキシナトリウム1.69gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、トルエン30mLおよび予め調製しておいたトリ−t−ブチルフォスフィンのトルエン溶液1.3mL(濃度40.5g/L)を入れ、50℃で4.5時間撹拌した。
撹拌終了後、反応液を室温まで冷却し、そこへトルエンを加えてろ過を行い、得られたろ液と飽和食塩水を混合して分液処理を行った。得られた有機層に活性炭0.2gを加えて室温で30分間撹拌した。
その後、ろ過によって活性炭を取り除き、ろ液を濃縮した。そして、この濃縮液と、反応液のろ過で得られたろ物とを併せ、それとトルエン/テトラヒドロフランの混合溶媒およびイオン交換水とを混合して分液処理を行った。そして、得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥してから濃縮し、この濃縮液をメタノールおよび酢酸エチルの混合溶媒(300mL/200mL)に滴下し、得られたスラリーを室温で撹拌した。
最後に、スラリーをろ過し、得られたろ物を乾燥して目的とするアニリン誘導体1を得た(収量4.72g,収率76%)。
MALDI−TOF−MS m/Z found:1414.17([M]+calcd:1414.63)
[製造例2]
Figure 0005790901
フラスコ内に、N1,N1’−([1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジイル)ビス(N4−フェニルベンゼン−1,4−ジアミン)1.00g、4−ブロモ−N,N−ジフェニルアニリン3.13g、Pd(dba)244.8mgおよびt−ブトキシナトリウム1.13gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、トルエン20mLおよび予め調製しておいたトリ−t−ブチルフォスフィンのトルエン溶液0.73mL(濃度43g/L)を入れ、50℃で1時間、次いで40℃で12時間撹拌した。
撹拌終了後、反応液を室温まで冷却し、冷却した反応液と、クロロホルムおよびイオン交換水とを混合して分液処理をした。得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、次いで、乾燥した有機層へ活性炭0.5gを加えて室温で一晩撹拌した。
その後、ろ過によって活性炭を取り除き、ろ液を濃縮し、この濃縮液をメタノールおよび酢酸エチルの混合溶媒(400mL/200mL)に滴下し、得られたスラリーを室温で3時間撹拌した。
最後に、スラリーをろ過し、得られたろ物を乾燥して目的とするアニリン誘導体2を得た(収量2.69g,収率94%)。
1H−NMR(300MHz,THF−d6)δ[ppm]:7.46(d,J=8.6Hz,4H),7.18−7.24(m,19H),6.92−7.12(m,55H).
[製造例3]
Figure 0005790901
フラスコ内に、N1−(4−((4−((4−(ジフェニルアミノ)フェニル)アミノ)フェニル)アミノ)フェニル)−N4,N4−ジフェニルベンゼン−1,4−ジアミン3.00g、4−ブロモ−N,N−ジフェニルアニリン7.09g、Pd(dba)275.1mg、およびt−ブトキシナトリウム2.54gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、トルエン50mLおよび予め調製しておいたトリ−t−ブチルフォスフィンのトルエン溶液1.3mL(濃度40.5g/L)を入れ、50℃で15時間撹拌した。
撹拌終了後、反応液を室温まで冷却してからろ過し、ろ液とトルエンおよび飽和食塩水とを混合して分液処理を行った(2回)。得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、次いで、乾燥した有機層へ活性炭0.5gを加えて室温で30分間撹拌した。
その後、ろ過によって活性炭を取り除き、ろ液を濃縮し、この濃縮液をメタノールおよび酢酸エチルの混合溶媒(300mL/200mL)に滴下し、得られたスラリーを室温で30分間撹拌した。
最後に、スラリーをろ過し、得られたろ物を乾燥して、目的とするアニリン誘導体3を得た(収量5.95g,収率96%)。
1H−NMR(300MHz,THF−d6)δ[ppm]:7.17−7.27(m,22H),6.91−7.05(m,56H).
MALDI−TOF−MS m/Z found:1414.04([M]+calcd:1414.63)
[製造例4]
Figure 0005790901
フラスコ内に、N1,N1’−((1,4−フェニレンビス(アザンジイル))ビス(4,1−フェニレン))ビス(N4,N4−ジフェニルベンゼン−1,4−ジアミン)2.00g、4−ブロモ−N,N−ジフェニルアニリン4.17g、Pd(dba)259.3mgおよびt−ブトキシナトリウム1.50gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、トルエン20mLおよび予め調製しておいたトリ−t−ブチルフォスフィンのトルエン溶液1.0mL(濃度43g/L)を入れ、50℃で1時間、次いで40℃で12時間撹拌した。
撹拌終了後、反応液を室温まで冷却してからろ過し、ろ液と飽和食塩水とを混合して分液処理をした。得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、次いで、乾燥した有機層へ活性炭0.5gを加えて室温で30分間撹拌した。
その後、ろ過によって活性炭を取り除き、ろ液を濃縮し、この濃縮液をメタノールおよび酢酸エチルの混合溶媒(300mL/200mL)に滴下し、得られたスラリーを室温で撹拌した。
最後に、スラリーをろ過し、得られたろ物を乾燥して目的とするアニリン誘導体4を得た(収量4.37g,収率97%)。
1H−NMR(300MHz,THF−d6)δ[ppm]:7.16−7.21(m,24H),6.90−7.04(m,72H).
[製造例5]
Figure 0005790901
フラスコ内に、N1−(4−((4−((4−(ジフェニルアミノ)フェニル)アミノ)フェニル)アミノ)フェニル)−N4,N4−ジフェニルベンゼン−1,4−ジアミン3.00g、1−ブロモナフタレン3.1mL、Pd(dba)275.5mgおよびt−ブトキシナトリウム2.53gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、トルエン40mLおよび予め調製しておいたトリ−t−ブチルフォスフィンのトルエン溶液1.3mL(濃度42.6g/L)を入れ、50℃で4時間撹拌した。
撹拌終了後、反応液を室温まで冷却してからろ過し、ろ液とトルエンおよび飽和食塩水とを混合して分液処理を行った(2回)。得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、次いで、乾燥した有機層へ活性炭0.5gを加えて室温で30分間撹拌した。
その後、ろ過によって活性炭を取り除き、ろ液を濃縮し、この濃縮液をメタノールおよび酢酸エチルの混合溶媒(300mL/200mL)に滴下し、得られたスラリーを室温で1時間撹拌した。
最後に、スラリー溶液をろ過し、得られたろ物を乾燥して、目的とするアニリン誘導体5を得た(収量4.21g,収率90%)。
1H−NMR(300MHz,THF−d6)δ[ppm]:7.95−8.00(m,4H),7.82−7.86(m,4H),7.69−7.73(m,4H),7.28−7.46(m,15H),6.80−7.00(m,30H).
MALDI−TOF−MS m/Z found:1063.39([M]+calcd:1063.46).
[製造例6]
Figure 0005790901
フラスコ内に、N1−(4−((4−((4−(ジフェニルアミノ)フェニル)アミノ)フェニル)アミノ)フェニル)−N4,N4−ジフェニルベンゼン−1,4−ジアミン3.01g、9−ブロモフェナントレン5.63g、Pd(dba)276.0mgおよびt−ブトキシナトリウム2.54gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、トルエン40mLおよび予め調製しておいたトリ−t−ブチルフォスフィンのトルエン溶液1.3mL(濃度42.6g/L)を入れて、50℃で6時間撹拌した。
撹拌終了後、反応液を室温まで冷却し、冷却した反応液と、テトラヒドロフランおよびトルエンと、イオン交換水とを混合して分液処理を行った。得られた有機層から減圧下で溶媒を留去し、得られた固体と、テトラヒドロフラン、トルエンおよび酢酸エチルの混合溶媒(40g/5g/5g)と、活性炭0.5gとを混合し、60℃で30分間撹拌した。
その後、熱時ろ過によって活性炭を取り除き、ろ液を撹拌しながら0℃まで冷却し、そこへメタノール25mL、酢酸エチル2mLを順次加え、得られたスラリーを0℃でさらに2時間撹拌した。
最後に、スラリーをろ過し、得られたろ物を乾燥して、目的とするアニリン誘導体6を得た(収量4.75g,収率89%)。
1H−NMR(300MHz,THF−d6)δ[ppm]:8.70−8.78(m,6H),8.09−8.12(m,3H),7.75−7.79(m,3H),7.44−7.65(m,14H),7.06−7.21(m,12H),6.84−6.99(m,25H).
MALDI−TOF−MS m/Z found:1213.52([M]+calcd:1213.51).
[製造例7]
Figure 0005790901
フラスコ内に、N1,N1’−((1,4−フェニレンビス(アザンジイル))ビス(4,1−フェニレン))ビス(N4,N4−ジフェニルベンゼン−1,4−ジアミン)2.00g、9−ブロモフェナントレン3.17g、Pd(dba)259.2mgおよびターシャルブトキシナトリウム1.44gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、トルエン20mLおよび予め調製しておいたトリ−t−ブチルフォスフィンのトルエン溶液0.880mL(濃度47.2g/L)を入れ、50℃で6.5時間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物を室温まで冷却してからろ過し、ろ物をイオン交換水、メタノールで順次洗浄した。
最後に、洗浄したろ物を乾燥して、目的とするアニリン誘導体7を得た(収量3.24g,収量85%)。
1H−NMR(300MHz,DMSO−d6)δ[ppm]:8.75−8.86(m,7H),7.81−8.00(m,7H),7.47−7.70(m,18H),7.12−7.28(m,16H),6.78−6.94(m,28H).
[製造例8]
Figure 0005790901
フラスコ内に、N1−(4−((4−((4−(ジフェニルアミノ)フェニル)アミノ)フェニル)アミノ)フェニル)−N4,N4−ジフェニルベンゼン−1,4−ジアミン2.00g、2−ブロモジベンゾ[b,d]チオフェン2.79g、Pd(dba)250.3mg、およびt−ブトキシナトリウム1.21gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、トルエン20mLおよび予め調製しておいたトリ−t−ブチルフォスフィンのトルエン溶液0.750mL(濃度47.2g/L)を入れ、50℃で7時間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物を室温まで冷却し、冷却した反応混合物と、トルエンと、飽和食塩水とを混合して分液処理をした。得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、次いで、乾燥した有機層へ活性炭0.2gを加えて室温で30分間撹拌した。
その後、ろ過によって活性炭を取り除き、ろ液から減圧下で溶媒を留去し、得られた残渣をトルエン20mLに溶解させた。得られた溶液をメタノールおよび酢酸エチルの混合溶媒(300mL/200mL)に滴下し、得られたスラリーを室温で撹拌し、次いで、スラリーをろ過してろ物を回収した。そして、得られたろ物をトルエン20mLに溶解させた溶液を用いて、混合溶媒への滴下からろ物の回収までの操作を上記と同様の方法で行った。
最後に、回収したろ物を乾燥し、目的とするアニリン誘導体8を得た(収量3.23g,収率90%)。
1H−NMR(300MHz,DMSO−d6)δ[ppm]:8.19(d,J=7.8Hz,3H),8.05(s,3H),7.91−8.00(m,6H),7.42−7.51(m,6H),7.24−7.29(m,11H),6.94−7.04(m,28H).
[製造例9]
[9−1]
フラスコ内に、3−ブロモカルバゾール10.0g、水酸化ナトリウム1.75g、およびN,N−ジメチルホルムアミド100mLを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへベンジルブロミド7.42gを滴下し、室温で19時間撹拌した後、反応混合物を撹拌したイオン交換水に滴下し、室温でさらに撹拌した。
最後に、得られたスラリーをろ過し、ろ物を乾燥し、目的とする9−ベンジル−3−ブロモカルバゾールを得た(収量13.1g,収率96%)。
1H−NMR(300MHz,CDCl3)δ[ppm]:8.23(d,J=2.1Hz,1H),8.07(d,J=8.0Hz,1H),7.49(dd,J=8.6,2.1Hz,1H),7.42−7.45(m,1H),7.36(d,J=8.0Hz,1H),7.21−7.31(m,5H),7.08−7.11(m,2H),5.49(s,2H).
[9−2]
Figure 0005790901
フラスコ内に、N1−(4−((4−((4−(ジフェニルアミノ)フェニル)アミノ)フェニル)アミノ)フェニル)−N4,N4−ジフェニルベンゼン−1,4−ジアミン2.00g、上記で得られた9−ベンジル−3−ブロモカルバゾール3.24g、Pd(dba)250.5mg、およびt−ブトキシナトリウム1.21gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、トルエン20mLおよび予め調製しておいたトリ−t−ブチルフォスフィンのトルエン溶液0.56mL(濃度:63.4g/L)を入れ、50℃で24時間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物を室温まで冷却し、冷却した反応混合物と、トルエンと、飽和食塩水とを混合して分液処理をした。得られた有機層へ活性炭を加えて室温で30分間撹拌し、次いで、ろ過によって活性炭を取り除き、ろ液を濃縮した。得られた濃縮液を、メタノールおよび酢酸エチルの混合溶媒に滴下し、得られたスラリーを室温で撹拌した。
最後に、スラリーをろ過し、ろ物を乾燥して、目的とするN1,N4−ビス(9−ベンジル−9H−カルバゾール−3−イル)−N1−(4−((9−ベンジル−9H−カルバゾール−3−イル)(4−(ジフェニルアミノ)フェニル)アミノ)フェニル)−N4−(4−(ジフェニルアミノ)フェニル)ベンゼン−1,4−ジアミンを得た(収量3.92g,収率93%)。
MALDI−TOF−MS m/Z found:1451.52([M]+calcd:1450.63).
[9−3]
Figure 0005790901
フラスコ内に上記で得られたN1,N4−ビス(9−ベンジル−9H−カルバゾール−3−イル)−N1−(4−((9−ベンジル−9H−カルバゾール−3−イル)(4−(ジフェニルアミノ)フェニル)アミノ)フェニル)−N4−(4−(ジフェニルアミノ)フェニル)ベンゼン−1,4−ジアミン2.00gおよびジメチルスルホキシド40mLを入れた後、フラスコ内を酸素置換した。そこへ、予め調製しておいたt−ブトキシカリウムのテトラヒドロフラン溶液25mL(濃度1M)を滴下し、室温で23時間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物をイオン交換水およびメタノールの混合溶媒に滴下して得られた混合物を撹拌し、そこへ5M塩酸5mLを滴下してさらに撹拌した。
最後に、スラリーをろ過し、ろ物を乾燥して、目的とするアニリン誘導体9を得た(収量1.62 g,収率99%)。
MALDI−TOF−MS m/Z found:1180.10([M]+calcd:1180.49).
[製造例10]
Figure 0005790901
フラスコ内に、N1−(4−((4−((4−(ジフェニルアミノ)フェニル)アミノ)フェニル)アミノ)フェニル)−N4,N4−ジフェニルベンゼン−1,4−ジアミン1.50g、3−ブロモ−9−エチル−9H−カルバゾール3.00g、Pd(dba)237.9mg、およびt−ブトキシナトリウム1.28gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、トルエン15mLおよび予め調製しておいたトリ−t−ブチルフォスフィンのトルエン溶液0.64mL(濃度41.7g/L)を入れ、50℃で6時間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物を室温まで冷却し、冷却した反応混合物と、クロロホルムと、飽和食塩水とを混合して分液処理をした(2回)。得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、次いで、乾燥した有機層へ活性炭0.5gを加えて室温で30分間撹拌した。
その後、ろ過によって活性炭を取り除き、ろ液を濃縮し、その濃縮液をメタノールへ滴下し、得られたスラリーを室温で一晩撹拌した。
最後に、スラリーをろ過し、得られたろ物を用いてカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:トルエン/ヘキサン=70/30→90/10)を行い、クロマトグラフィー(TLC)法により目的物の有無を確認することで目的物を含むフラクションを分取した。最後に、減圧下で分取したフラクションから溶媒を取り除き、目的とするアニリン誘導体10を得た(収量1.41g,収率51%)。
MALDI−TOF−MS m/Z found:1264.03([M]+calcd:1264.59).
[製造例11]
Figure 0005790901
フラスコ内に、N1−(4−((4−((4−(ジフェニルアミノ)フェニル)アミノ)フェニル)アミノ)フェニル)−N4,N4−ジフェニルベンゼン−1,4−ジアミン2.00g、3−ブロモ−9−フェニル−9H−カルバゾール 3.38g、Pd(dba)2 51.1mg、およびt−ブトキシナトリウム1.21gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、トルエン30mLおよび予め調製しておいたトリ−t−ブチルフォスフィンのトルエン溶液0.720mL(濃度49.1g/L)を入れ、50℃で6時間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物を室温まで冷却し、冷却した反応混合物と、トルエンと飽和食塩水とを混合して分液処理をした。得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した。
次いで、乾燥した有機層から減圧下で溶媒を留去し、その残渣をトルエンに溶解させた。そして、得られた溶液をメタノールおよび酢酸エチルの混合溶媒(200mL/200mL)に滴下し、得られたスラリーを室温で撹拌した。
最後に、スラリーをろ過し、得られたろ物を乾燥して目的とするアニリン誘導体11を得た(収量3.35g,収率81%)。
1H−NMR(300MHz,THF−d6)δ[ppm]:7.96−8.07(m,6H),7.57−7.64(m,11H),7.46−7.48(m,3H),7.14−7.34(m,24H),6.87−7.04(m,28H).
MALDI−TOF−MS m/Z found:1409.48([M]+calcd:1408.59).
[製造例12]
[12−1]
フラスコ内に、3−ブロモカルバゾール3.00g、水酸化ナトリウム0.52gおよびN,N−ジメチルホルムアミド30mLを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、4−(クロロメチル)スチレン1.9mLを滴下し、室温で20時間撹拌した。
その後、撹拌したイオン交換水に、得られた反応混合物を滴下し、室温でさらに撹拌した。
最後に、得られたスラリーをろ過し、ろ物を乾燥し、目的とするN−(4−ビニルベンジル)−3−ブロモカルバゾールを得た(収量3.97g,収率90%)。
1H−NMR(300MHz,CDCl3)δ[ppm]:8.23(d,J=2.1Hz,1H),8.07(d,J=7.7Hz,1H),7.20−7.51(m,7H),7.05(d,J=8.1Hz,2H),6.64(dd,J=17.7,10.8Hz,1H),5.67(d,J=17.7Hz,1H),5.47(s,2H),5.20(d,J=10.8Hz,1H).
[12−2]
Figure 0005790901
フラスコ内に、N1−(4−((4−((4−(ジフェニルアミノ)フェニル)アミノ)フェニル)アミノ)フェニル)−N4,N4−ジフェニルベンゼン−1,4−ジアミン2.18g、3−ブロモ−9−(4−ビニルベンジル)カルバゾール3.80g、Pd(dba)21110mgおよびt−ブトキシナトリウム1.32 gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、トルエン20mLおよび予め調製しておいたトリ−t−ブチルフォスフィンのトルエン溶液1.1mL(濃度:70.9g/L)を入れ、50℃で5時間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物を室温まで冷却した後、冷却した反応混合物と、トルエンと、飽和食塩水とを混合して分液処理をした。得られた有機層へ活性炭を加えて室温で30分間撹拌し、次いで、ろ過によって活性炭を取り除き、ろ液を濃縮した。得られた濃縮液を、メタノールおよび酢酸エチルの混合溶媒に滴下し、得られたスラリーを室温で撹拌した。
最後に、スラリーをろ過し、ろ物を乾燥して、目的とするアニリン誘導体12を得た(収量4.51g,収率93%)。
MALDI−TOF−MS m/Z found:1527.85([M]+calcd:1528.68).
[製造例13]
[13−1]
フラスコ内に、3−ブロモカルバゾール2.00g、水酸化ナトリウム0.349gおよびN,N−ジメチルホルムアミド20mLを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、4−(ブロモメチル)−1,2−ジフルオロベンゼン1.10mLを滴下し、室温で3日間撹拌した。
その後、撹拌したイオン交換水に、得られた反応混合物を滴下し、得られたスラリーを室温でさらに撹拌した。
最後に、スラリーをろ過し、ろ物を乾燥し、3−ブロモ−9−(3,4−ジフルオロベンジル)カルバゾールを得た(収量2.91g,収率96%)。
1H−NMR(300MHz,CDCl3)δ[ppm]:8.23(d,J=2.1Hz,1H),8.07(d,J=7.7Hz,1H),7.43−7.52(m,2H),7.28−7.32(m,2H),7.17(d,J=8.6Hz,1H),7.00−7.09(m,1H),6.80−6.91(m,2H),5.41(s,2H).
[13−2]
Figure 0005790901
フラスコ内に、N1−(4−((4−((4−(ジフェニルアミノ)フェニル)アミノ)フェニル)アミノ)フェニル)−N4,N4−ジフェニルベンゼン−1,4−ジアミン1.03g、3−ブロモ−9−(3,4−ジフルオロベンジル)カルバゾール1.84g、Pd(dba)226.3mg、およびt−ブトキシナトリウム0.635gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、トルエン10mLおよび予め調製しておいたトリ−t−ブチルフォスフィンのトルエン溶液0.20mL(濃度:93.2g/L)を入れ、50℃で9時間撹拌した。
撹拌終了後、得られた反応混合物を室温まで冷却し、冷却した反応混合物と、トルエンと、飽和食塩水とを混合して分液処理をした。得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、次いで、乾燥した有機層に活性炭を加えて室温で3時間撹拌した。
その後、ろ過によって活性炭を取り除き、ろ液を濃縮し、得られた濃縮液をメタノールおよび酢酸エチルの混合溶媒に滴下し、得られたスラリーを室温で撹拌した。
最後に、スラリーをろ過し、得られたろ物を乾燥して目的とするアニリン誘導体13を得た(収量2.18g,収率93%)。
MALDI−TOF−MS m/Z found:1559.48([M]+calcd:1558.58).
[製造例14]
[14−1]
フラスコ内に、3−ブロモカルバゾール2.00g、水酸化ナトリウム0.352g、およびN,N−ジメチルホルムアミド20mLを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、1−(ブロモメチル)−4−(トリフルオロメチル)ベンゼン2.05gを滴下し、室温で15時間撹拌した。
その後、撹拌したイオン交換水に、反応混合物を滴下し、得られたスラリーを室温でさらに撹拌した。
最後に、スラリーをろ過し、ろ物を乾燥させ、目的とする3−ブロモ−9−(4−(トリフルオロメチル)ベンジル)カルバゾールを得た(収量3.20g,収率97%)。
1H−NMR(300MHz,CDCl3)δ[ppm]:8.24(d,J=1.5Hz,1H),8.08(d,J=8.0Hz,1H),7.43−7.53(m,4H),7.16−7.32(m,5H),5.53(s,2H).
[14−2]
Figure 0005790901
フラスコ内に、N1−(4−((4−((4−(ジフェニルアミノ)フェニル)アミノ)フェニル)アミノ)フェニル)−N4,N4−ジフェニルベンゼン−1,4−ジアミン1.03g、3−ブロモ−9−(4−(トリフルオロメチル)ベンジル)カルバゾール2.00g、Pd(dba)2 26.0mg、およびt−ブトキシナトリウム0.637gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、トルエン10mLおよび予め調製しておいたトリ−t−ブチルフォスフィンのトルエン溶液0.20mL(濃度:93.2g/L)を入れ、50℃で2.5時間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物を室温まで冷却し、冷却した反応混合物と、トルエンと、飽和食塩水とを混合して分液処理をした。得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、次いで、乾燥した有機層へ活性炭を入れて、室温で30分間撹拌した。
その後、ろ過によって活性炭を取り除き、ろ液を濃縮し、濃縮液をメタノールおよび酢酸エチルの混合溶媒に滴下し、得られたスラリーを室温で撹拌した。
最後に、スラリーをろ過し、得られたろ物を乾燥して目的とするアニリン誘導体14を得た(収量2.25g,収率91%)。
MALDI−TOF−MS m/Z found:1655.44([M]+calcd:1654.60).
[製造例15]
Figure 0005790901
フラスコ内に、N1−(4−((4−((4−(ジフェニルアミノ)フェニル)アミノ)フェニル)アミノ)フェニル)−N4,N4−ジフェニルベンゼン−1,4−ジアミン1.00g、2−ブロモ−9,9’−スピロビ[フルオレン]2.08g、Pd(dba)2 25mg、およびt−ブトキシナトリウム0.607gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、トルエン10mLおよび予め調製しておいたトリ−t−ブチルフォスフィンのトルエン溶液0.35mL(濃度0.050g/L)を入れ、50℃で4時間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物を室温まで冷却し、冷却した反応混合物とトルエンとイオン交換水とを混合して分液処理をした。得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、その有機層内へ活性炭0.2gを加えて室温で30分間撹拌した。
その後、ろ過によって活性炭を取り除き、減圧下でろ液から溶媒を留去し、その残渣をトルエン15mLに溶解させた。得られた溶液を、メタノールおよび酢酸エチルの混合溶媒(200mL/50mL)へ滴下し、得られたスラリーを室温下で撹拌し、次いで、スラリーをろ過してろ物を回収した。
そして、再び、得られたろ物をトルエン10mLに溶解させ、得られた溶液をメタノールおよび酢酸エチルの混合溶媒(200mL/200mL)へ滴下し、得られたスラリーを室温下で撹拌した。
最後に、スラリーをろ過し、得られたろ物を乾燥して、目的とするアニリン誘導体15を得た(収量1.86g,収率78%)。
MALDI−TOF−MS m/Z found:1628.01([M]+calcd:1627.65).
[製造例16]
[16−1]
Figure 0005790901
フラスコ内に、4−ブロモ−4’−ヨード−1,1’−ビフェニル20g、Pd(PPh343.2gおよびt−ブトキシナトリウム6.4gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、トルエン200mLおよびアニリン6.1gを入れ、還流条件下で6.5時間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物を室温まで冷却し、冷却した反応混合物とクロロホルムとイオン交換水とを混合して分液処理をした。分液した有機層から減圧下で溶媒を留去し、その残渣をクロロホルムに溶かして得られた溶液を用いてカラムクロマトグラフィーを行い、薄層クロマトグラフィー(TLC)法等により目的物の有無を確認することで目的物を含むフラクションを分取した。
分取したフラクションを濃縮し、その濃縮液とメタノールおよびトルエンの混合溶媒(3/1(w/w))100gとを混合した。得られた混合物を還流条件下で撹拌して固体を溶解させ、そのまま還流条件下で30分間撹拌した後、室温まで放冷し、その後、室温でさらに1時間撹拌した。
最後に、析出した固体をろ過し、ろ物を乾燥して、4’−ブロモ−N−フェニル−[1,1’−ビフェニル]−4−アミンを得た(収量11.20g,収率62%)。
1H−NMR(300MHz,CDCl3)δ[ppm]:7.53−7.40(m,6H),7.32−7.26(m,2H),7.11(d,J=8.6Hz,4H),6.99−6.94(t,J=7.4Hz,1H),5.78(s,1H).
[16−2]
Figure 0005790901
(式中、BOCは、t−ブトキシカルボニル基を意味する。以下同様。)
フラスコ内に、4’−ブロモ−N−フェニル−[1,1’−ビフェニル]−4−アミン5.0g、N,N−ジメチル−4−アミノピリジン0.09gおよびテトラヒドロフラン50mLを入れた後、混合物を加熱還流し、そこへ二炭酸ジ−t−ブチル10gを滴下し、得られた混合物を還流条件のまま1.5時間撹拌した。
その後、反応混合物を室温まで放冷し、放冷した反応混合物から減圧下で溶媒を留去し、その残渣をクロロホルムに溶解させた。得られた溶液を用いてカラムクロマトグラフィーを行い、薄層クロマトグラフィー(TLC)法等により目的物の有無を確認することで目的物を含むフラクションを分取し、分取したフラクションから減圧下で溶媒を留去した。
最後に、得られた残渣とn−ヘキサン20mLとを混合し、析出した固体をろ過によって回収して乾燥し、目的とするt−ブチル(4’−ブロモ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)(フェニル)カルバメートを得た(収量5.4g,収率83%)。
1H−NMR(300MHz,CDCl3)δ[ppm]:7.54(d,J=6.3Hz,2H),7.41−7.49(m,4H),7.18−7.36(m,7H),1.47(s,9H).
[16−3]
Figure 0005790901
フラスコ内に、N1−(4−((4−((4−(ジフェニルアミノ)フェニル)アミノ)フェニル)アミノ)フェニル)−N4,N4−ジフェニルベンゼン−1,4−ジアミン2.00g、t−ブチル(4’−ブロモ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)(フェニル)カルバメート4.09g、Pd(dba)250mg、およびt−ブトキシナトリウム1.40gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、トルエン20mLおよびトリ−t−ブチルフォスフィンのトルエン溶液0.88mL(濃度0.040g/L)を入れ、50℃で7時間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物を室温まで放冷し、放冷した反応混合物とクロロホルムとイオン交換水とを混合して分液処理した。そして、得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、次いで、乾燥した有機層へ活性炭0.2gを加えて室温で30分間撹拌した。
その後、ろ過によって活性炭を取り除き、ろ液を濃縮し、濃縮液とトルエン30mLとを混合し、これをメタノールおよび酢酸エチルの混合溶媒(300mL/200mL)に滴下し、得られたスラリーを室温で撹拌し、次いで、スラリーをろ過してろ物を回収した(ろ物A)。そして、再度、得られたろ液を濃縮し、濃縮液とトルエン15mLとを混合し、これをメタノールおよび酢酸エチルの混合溶媒(180mL/60mL)へ滴下し、得られたスラリーを室温で撹拌し、次いで、スラリーをろ過してろ物を回収した(ろ物B)。
回収したろ物Aおよびろ物Bをメタノールで洗浄し、これらをトルエンに溶解させ、得られた溶液から減圧下で溶媒を留去し、残渣を乾燥して固体を得た。
得られた固体、トルエン21mLおよびトリフルオロ酢酸6.29gを混合し、この混合物を室温で4時間撹拌した後、そこへ、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液100mLとトルエン300mLとを加えて、室温でさらに撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物をろ過し、ろ物をメタノールで洗浄し、それをテトラヒドロフラン200mLに溶解させて、得られた溶液をセライトろ過した。得られたろ液から減圧下で溶媒を留去し、得られた残渣をテトラヒドロフラン20mLに溶解させ、この溶液をメタノールおよび酢酸エチルの混合溶媒(300mL/200mL)に滴下し、得られたスラリーを室温で撹拌した。
最後に、スラリーをろ過し、ろ物を乾燥して、目的とするN4−(4−(ジフェニルアミノ)フェニル)−N4(4−((4−((4−(ジフェニルアミノ)フェニル)(4’−(フェニルアミノ)−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)アミノ)フェニル)(4’−(フェニルアミノ)−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)アミノ)フェニル)−N4’−フェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミンを得た(収量2.18g,収率63%)。
MALDI−TOF−MS m/Z found:1414.23([M]+calcd:1414.63).
[16−4]
Figure 0005790901
フラスコ内に、N4−(4−(ジフェニルアミノ)フェニル)−N4(4−((4−((4−(ジフェニルアミノ)フェニル)(4’−(フェニルアミノ)−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)アミノ)フェニル)(4’−(フェニルアミノ)−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)アミノ)フェニル)−N4’−フェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン2.00g、4−ブロモ−N,N’−ジフェニルアニリン1.65g、Pd(dba)2 24.9mgおよびt−ブトキシナトリウム0.584gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、トルエン20mLおよび予め調製しておいたトリ−t−ブチルフォスフィンのトルエン溶液0.43mL(濃度:40.1g/L)を入れ、50℃で4時間撹拌し、次いで、80℃に昇温し、昇温後12時間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物を室温まで放冷し、放冷した反応混合物と、クロロホルムと飽和食塩水とを混合して分液処理をした。得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、次いで、乾燥した有機層へ活性炭0.2gを加えて室温で30分間撹拌した。
その後、ろ過によって活性炭を取り除き、ろ液を濃縮し、この濃縮液とトルエン30mLとを混合し、これをメタノールおよび酢酸エチルの混合溶媒(300mL/200mL)へ滴下し、得られたスラリーを室温で撹拌した。
最後に、スラリーをろ過し、ろ物を乾燥し、目的とするアニリン誘導体16を得た(収量2.34g,収率77%)。
MALDI−TOF−MS m/Z found:2144.64([M]+calcd:2143.95).
[製造例17]
[17−1]
Figure 0005790901
フラスコ内に、ビス(4−アミノフェニル)アミン0.500g、2−ブロモ−9,9’−スピロビ[フルオレン]2.18g、Pd(PPh340.117gおよびt−ブトキシナトリウム0.579gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、キシレン20mLを入れ、加熱還流条件で5時間撹拌した。
その後、反応混合物を室温まで冷却し、冷却した反応混合物と、トルエンと、イオン交換水とを混合して分液処理をし、得られた有機層をイオン交換水で洗浄し、さらに飽和食塩水で洗浄した。
次いで、洗浄後の有機層を硫酸ナトリウムで乾燥してから濃縮し、濃縮液を用いてシリカゲルカラムクロマトグラフィーを行い(展開溶媒:トルエン)、クロマトグラフィー(TLC)法により目的物の有無を確認することで目的物を含むフラクションを分取した。
最後に、減圧下で分取したフラクションから溶媒を取り除き、目的とするN1−(9,9’−スピロビ[フルオレン]−2−イル)−N4−(4−(9,9’−スピロビ[フルオレン]−2−イルアミノ)フェニル)ベンゼン−1,4ジアミンを得た(収量0.926g,収率46%)。
MALDI−TOF−MS m/Z found:826.45([M]+calcd:827.33).
[17−2]
Figure 0005790901
フラスコ内に、上記で得られたN1−(9,9’−スピロビ[フルオレン]−2−イル)−N4−(4−(9,9’−スピロビ[フルオレン]−2−イルアミノ)フェニル)ベンゼン−1,4ジアミン0.500g、3−ブロモ−9−フェニルカルバゾール0.700g、Pd(dba)210.7mg、およびt−ブトキシナトリウム0.259gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、トルエン10mLおよび予め調製しておいたトリ−t−ブチルフォスフィンのトルエン溶液0.11mL(濃度:65.6g/L)を加え、50℃で5時間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物を室温まで冷却し、冷却した反応混合物と、トルエンと飽和食塩水とを混合して分液処理をした。得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後、乾燥した有機層に活性炭を加え、室温で30分撹拌した。
次いで、ろ過によって活性炭をとり除き、ろ液を濃縮し、この濃縮液を、撹拌したメタノールおよび酢酸エチルの混合溶媒に滴下し、得られたスラリーをさらに室温で撹拌した。
最後に、スラリーをろ過し、得られたろ物を乾燥してアニリン誘導体17を得た(収量0.772g,収率83%)。
MALDI−TOF−MS m/Z found:1551.41([M]+calcd:1550.60).
[製造例18]
Figure 0005790901
フラスコ内に、N1−(4−アミノフェニル)ベンゼン−1,4−ジアミン1.00g、3−ブロモ−9−フェニル−9H−カルバゾール8.89g、酢酸パラジウム112mg、およびt−ブトキシナトリウム3.47gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、トルエン30mL、および予め調製しておいたジ−t−ブチル(フェニル)フォスフィンのトルエン溶液2.75mL(濃度81.0g/L)を入れ、90℃で6時間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物を室温まで冷却し、冷却した反応混合物と、トルエンと、イオン交換水とを混合して分液処理をした。得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮した。濃縮液をシリカゲルにてろ過を行い、得られたろ液に活性炭0.2gを加え、室温で30分撹拌した。
その後、ろ過にて活性炭を取り除き、ろ液を濃縮した。濃縮液をメタノールおよび酢酸エチルの混合溶媒(500mL/500mL)に滴下し、得られたスラリーを室温で一晩撹拌し、次いでスラリーをろ過してろ物を回収した。得られたろ物を乾燥し、目的とするアニリン誘導体18を得た(収量5.88g,収率83%)。
1H−NMR(300MHz,THF−d8)δ[ppm]:8.08(d,J=7.7Hz,2H),7.99(d,J=7.7Hz,8H),7.60−7.64(m,19H),7.42−7.47(m,6H),7.28−7.36(m,19H),7.09−7.21(m,6H),7.00(m,8H).
MALDI−TOF−MS m/Z found:1404.68([M]+calcd:1404.56).
[製造例19]
[19−1]
Figure 0005790901
フラスコ内に、N1−(4−アミノフェニル)ベンゼン−1,4−ジアミン5.00g、9−ベンジル−3−ブロモ−9H−カルバゾール8.09g、Pd(dba)2252mg、ターシャルブトキシナトリウム3.03gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、トルエン50mL、および予め調製しておいたジ−t−ブチル(フェニル)フォスフィンのトルエン溶液2.02mL(濃度96.4g/L)を入れ、90℃で3時間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物を室温まで冷却し、冷却した反応混合物とトルエン200mLと、飽和食塩水150mLとを混合して分液処理をした。得られた有機層に活性炭を0.5g加え、室温で1時間撹拌した。
その後、ろ過によって活性炭を取り除き、ろ液を濃縮した。濃縮液をメタノールおよび酢酸エチルの混合溶媒(200mL/200mL)に滴下し、得られたスラリーを室温で1時間撹拌し、次いでスラリーをろ過してろ物を回収した。得られたろ物を乾燥し、目的とするN1,N1,N4−トリス(9−ベンジル−9H−カルバゾール−3−イル)−N4−(4−(ビス(9−ベンジル−9H−カルバゾール−3−イル)アミノ)フェニル)ベンゼン−1,4−ジアミンを得た(収量8.46g,収率80%)。
1H−NMR(300MHz,THF−d8)δ[ppm]:7.91−8.00(m,10H),7.52−7.58(m,10H),7.34−7.39(m,6H),7.17−7.26(m,29H),7.03−7.11(m,5H),6.83(d,J=9.0Hz,4H),6.76(d,J=9.0Hz,4H),5.58(s,10H).
[19−2]
Figure 0005790901
フラスコ内に、t−ブトキシカリウム5.05g、ジメチルスルホキシド18mLおよびテトラヒドロフラン6mLを入れた後、フラスコ内を酸素置換した。そこへ上記で得られたN1,N1,N4−トリス(9−ベンジル−9H−カルバゾール−3−イル)−N4−(4−(ビス(9−ベンジル−9H−カルバゾール−3−イル)アミノ)フェニル)ベンゼン−1,4−ジアミン3.00gとテトラヒドロフラン9mLとを混合して調製した溶液を10℃で滴下し、得られた混合物を室温まで昇温してから4時間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物をイオン交換水120mL中に滴下し、そこへ塩酸(5M)9mLを滴下し、得られたスラリーを室温で1時間撹拌した。そして、スラリーをろ過してろ物を回収した。得られたろ物とテトラヒドロフラン90mLとをよく混合し、その混合物をシリカゲルでろ過し、得られたろ液を濃縮した。濃縮液をメタノール150mL中に滴下し、得られたスラリーを室温で1時間撹拌した。
最後に、スラリーをろ過してろ物を回収し、得られたろ物を乾燥し、目的とするアニリン誘導体19を得た(収量2.20g,収率90%)。
MALDI−TOF−MS m/Z found:1024.13([M]+calcd:1024.40).
[製造例20]
[20−1]
Figure 0005790901
フラスコ内に、ビス(アミノフェニル)アミン0.30g、t−ブチル(4’−ブロモ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル(フェニル)カルバメート3.51g、Pd(dba)244mg、およびt−ブトキシナトリウム1.05gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、トルエン30mLおよび予め調製しておいたトリ−t−ブチルフォスフィンのトルエン溶液510μL(濃度60g/L)を入れ、50℃で26時間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物を室温まで放冷し、放冷した反応混合物とトルエンと飽和食塩水を混合して分液処理を行った。得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、乾燥した有機層に活性炭を加え、室温で1時間撹拌した。
次いで、ろ過により活性炭を取り除き、ろ液を濃縮した。濃縮液を、撹拌したメタノールに滴下し、得られたスラリーをさらに室温で撹拌した。
最後に、スラリーをろ過し、得られたろ物を乾燥して目的とする中間体を得た(収量2.40g,収率83%)。
1H−NMR(300MHz,DMSO−d6)δ[ppm]:7.56−7.58(m,20H),7.33−7.38(m,11H),7.19−7.24(m,24H),7.06−7.11(m,18H),1.38(s,45H).
[20−2]
Figure 0005790901
フラスコ内に、上記で得られた中間体2.20g、トルエン15mLおよびトリフルオロ酢酸2.5mLを入れ、室温で6時間撹拌した。撹拌終了後、反応混合物にトルエンおよび飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、得られたスラリーを撹拌した。
次いで、スラリーをろ過し、得られたろ物をテトラヒドロフランに溶解させて、得られた溶液を、撹拌したメタノールおよび酢酸エチルの混合溶媒に滴下し、得られたスラリーを更に室温で撹拌した。
最後に、スラリーをろ過し、得られたろ物を乾燥してアニリン誘導体20を得た(収量1.24g,収率74%)。
1H−NMR(300MHz,THF−d8)δ[ppm]:7.46−7.51(m,23H),7.39(s,5H),7.07−7.22(m,44H),6.78−6.83(m,6H).
MALDI−TOF−MS m/Z found:1414.17([M]+calcd:1414.63).
[製造例21]
Figure 0005790901
フラスコ内に、N1−(4−((4−((4−(ジフェニルアミノ)フェニル)アミノ)フェニル)アミノ)フェニル)N4,N4−ジフェニルベンゼン−1,4−ジアミン1.00g、N−(4−ブロモフェニル)−N−フェニルナフタレン−1−アミン1.96g、Pd(dba)251.0mg、およびt−ブトキシナトリウム0.61gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、トルエン10mLおよび予め調製しておいたジ−t−ブチル(フェニル)フォスフィンのトルエン溶液410μL(濃度96g/L)を入れ、100℃で2.5時間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物を室温まで放冷し、放冷した反応混合物とトルエンと飽和食塩水を混合して分液処理を行った。得られた有機層に活性炭を加え、室温で30分間撹拌した。
次いで、ろ過により活性炭を取り除き、ろ液を濃縮した。濃縮液を撹拌したメタノールおよび酢酸エチルの混合溶媒に滴下し、得られたスラリーを更に室温で撹拌した。
最後に、スラリーをろ過し、得られたろ物を乾燥してアニリン誘導体21を得た(収量1.58g,収率69%)。
MALDI−TOF−MS m/Z found:1565.38([M]+calcd:1564.68).
[製造例22]
Figure 0005790901
フラスコ内に、アニリン誘導体19 0.50g、炭酸カリウム0.67gおよびN,N−ジメチルホルムアミド5mLを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、ペンタフルオロベンゾニトリル330μLを滴下し、室温で15時間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物をイオン交換水に滴下し、得られたスラリーを室温で30分間撹拌した。次いで、スラリーをろ過し、ろ物を乾燥させ、得られた粉末をトルエンに溶解させて得られた溶液を用いて、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:トルエン)を行い、薄層クロマトグラフィー(TLC)法等により目的物の有無を確認することで目的物を含むフラクションを分取した。分取したフラクションから減圧下で溶媒を留去し、得られた固体を乾燥し、アニリン誘導体22を得た(収量0.37g,収率40%)。
MALDI−TOF−MS m/Z found:1890.54([M]+calcd:1889.34).
[製造例23]
[23−1]
フラスコ内に、水素化ナトリウム(60%/流動パラフィン)1.59gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、N,N−ジメチルホルムアミド20mLおよび1,2,3,4,5−ペンタフルオロ−6−メチルベンゼン7.46gを入れ、次いで、予め調製しておいた3−ブロモ−9H−カルバゾールのN,N−ジメチルホルムアミド溶液40mL(濃度123g/L)を滴下し、室温で1時間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物と、イオン交換水と、クロロホルムとを混合して分液処理を行い、得られた有機層から減圧下で溶媒を留去し、次いで、得られた残渣とn−ヘキサンとイオン交換水とを混合して分液処理を行い、得られた有機層から減圧下で溶媒を留去した。さらに、得られた残渣とヘキサンおよび酢酸エチルの混合溶媒(1/1(v/v))とイオン交換水とを混合して分液処理を行い、得られた有機層と飽和食塩水とを混合して再度分液処理を行った。
得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、乾燥した有機層から減圧下で溶媒を留去し、得られた残渣をヘキサンおよび酢酸エチルの混合溶媒(1/1(v/v))に溶かして得られた溶液を用いてシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン/酢酸エチル)を行い、薄層クロマトグラフィー(TLC)法等により目的物の有無を確認することで目的物を含むフラクションを分取した。
分取したフラクションから減圧下で溶媒を留去し、得られた固体を乾燥し、3−ブロモ−9−(2,3,5,6−テトラフルオロ−4−メチルフェニル)−9H−カルバゾールを得た(収量6.21g,収率76%)。
1H−NMR(300MHz,CDCl3)δ[ppm]:8.24(d,J=2.0Hz,1H),8.08(d,J=7.8Hz,1H),7.52(dd,J=8.9,2.0Hz,1H),7.47(td,J=7.8,1.4Hz,1H),7.34(t,J=7.8Hz,1H),7.13(d,J=7.8Hz,1H),7.02(d,J=8.9Hz,1H),1.55(s,3H).
[23−2]
Figure 0005790901
フラスコ内に、N1−(4−((4−((4−(ジフェニルアミノ)フェニル)アミノ)フェニル)アミノ)フェニル)N4,N4−ジフェニルベンゼン−1,4−ジアミン1.37g、3−ブロモ−9−(2,3,5,6−テトラフルオロ−4−メチルフェニル)−9H−カルバゾール3.32g、Pd(dba)2211mg、およびt−ブトキシナトリウム2.48gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、トルエン15mLおよび予め調製しておいたトリ−t−ブチルフォスフィンのトルエン溶液2.1mL(濃度:70g/L)を入れて、50℃で51時間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物を室温まで放冷し、冷却した反応混合物と酢酸エチルとイオン交換水を混合し分液処理を行った。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、乾燥した有機層に活性炭を加え、室温で30分間撹拌した。
次いで、ろ過により活性炭を取り除き、ろ液を濃縮し、この残渣をテトラヒドロフランに溶解させて得られる溶液を、撹拌したアセトニトリルに滴下し、得られたスラリーをさらに室温で撹拌した。
最後に、スラリーをろ過し、得られたろ物を乾燥してアニリン誘導体23を得た(収量1.18g,収率35%)。
1H−NMR(300MHz,THF−d8)δ[ppm]:8.08(d,J=7.7Hz,3H),8.02(d,J=1.5Hz,3H),6.88−7.42(m,51H),2.50(s,9H).
MALDI−TOF−MS m/Z found:1667.79([M]+calcd:1667.53).
[製造例24]
[24−1]
フラスコ内に、水素化ナトリウム(60%/流動パラフィン)1.43gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、N,N−ジメチルホルムアミド9mLおよび1,2,3,4,5−ペンタフルオロ−6−(トリフルオロメチル)ベンゼン20.2gを入れ、次いで、予め調製しておいた3−ブロモ−9H−カルバゾールのN,N−ジメチルホルムアミド溶液18mL(濃度123g/L)を滴下し、室温で1時間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物とイオン交換水と酢酸エチルとを混合して分液処理を行い、得られた有機層をイオン交換、飽和食塩水で順次洗浄し、洗浄した有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した。そして、乾燥した有機層から減圧下で溶媒を留去し、得られた残渣をヘキサンおよび酢酸エチルの混合溶媒(1/1(v/v))に溶かして得られた溶液を用いてシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン/酢酸エチル)を行い、薄層クロマトグラフィー(TLC)法等により目的物の有無を確認することで目的物を含むフラクションを分取した。
分取したフラクションから減圧下で溶媒を留去し、得られた固体を乾燥し、3−ブロモ−9−(2,3,5,6−テトラフルオロ−4−(トリフルオロメチル)フェニル)−9H−カルバゾールを得た(収量4.10g,収率98%)。
1H−NMR(300MHz,CDCl3)δ[ppm]:8.10(d,J=1.7Hz,1H),7.91(d,J=7.5Hz,1H),7.41(dd,J=8.9,1.7Hz,1H),7.37(t,J=7.5Hz,1H),7.24(t,J=7.5Hz,1H),7.08(d,J=7.5Hz,1H),6.92(d,J=8.9Hz,1H).
[24−2]
Figure 0005790901
フラスコ内に、N1−(4−((4−((4−(ジフェニルアミノ)フェニル)アミノ)フェニル)アミノ)フェニル)N4,N4−ジフェニルベンゼン−1,4−ジアミン1.37g、3−ブロモ−9−(2,3,5,6−テトラフルオロ−4−(トリフルオロメチル)フェニル)−9H−カルバゾール3.16g、Pd(dba)270.4mgおよびt−ブトキシナトリウム0.83gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、トルエン15mLおよび予め調製しておいたトリ−t−ブチルフォスフィンのトルエン溶液 750μL(濃度65g/L)を入れ、50℃で5時間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物を室温まで放冷し、放冷した反応混合物と酢酸エチルとイオン交換水を混合して分液処理を行った。得られた有機層をイオン交換、飽和食塩水を用いて順次洗浄し、洗浄した有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した。そして、乾燥した有機層から減圧下で溶媒を留去し、得られた濃縮液を、撹拌したメタノール中に滴下し、得られたスラリー溶液を室温で撹拌した。
最後に、スラリーをろ過し、得られたろ物を乾燥してアニリン誘導体24を得た(収量3.24g,収率89%)。
1H−NMR(300MHz,THF−d8)δ[ppm]:8.09(d,J=8.0Hz,3H),8.03(d,J=1.8Hz,3H),6.90−7.46(m,51H).
MALDI−TOF−MS m/Z found:1829.52([M]+calcd:1829.44).
[製造例25]
[25−1]
フラスコ内に、水素化ナトリウム(60%/流動パラフィン)3.97gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、N,N−ジメチルホルムアミド25mLおよび2,3,4,5,6−ペンタフルオロスチレン10.7gを入れ、次いで、予め調製しておいた3−ブロモ−9H−カルバゾールのN,N−ジメチルホルムアミド溶液50mL(濃度246g/L)を滴下し、室温で2時間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物とイオン交換水とクロロホルムとを混合して分液処理を行った。得られた有機層をイオン交換、飽和食塩水で順次洗浄し、洗浄した有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した。そして、乾燥した有機層から減圧下で溶媒を留去し、得られた残渣をヘキサンおよび酢酸エチルの混合溶媒(1/1(v/v))に溶かして得られた溶液を用いてシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン/酢酸エチル)を行い、薄層クロマトグラフィー(TLC)法等により目的物の有無を確認することで目的物を含むフラクションを分取した。
分取したフラクションから減圧下で溶媒を留去し、得られた固体を乾燥し、3−ブロモ−9−(2,3,5,6−テトラフルオロ−4−ビニルフェニル)−9H−カルバゾールを得た(収量12.7g,収率59%)。
1H−NMR(300MHz,CDCl3)δ[ppm]:8.40(d,J=2.0Hz,1H),8.17(d,J=7.8Hz,1H),7.66(dd,J=8.9,2.0Hz,1H),7.59(t,J=7.8Hz,1H),7.45(t,J=7.8Hz,1H),7.36(d,J=7.8Hz,1H),7.21(d,J=8.9Hz,1H),6.91(dd,J=18.1,11.9Hz,1H),6.37(d,J=18.1Hz,1H),5.90(d,J=11.9Hz,1H).
[25−2]
Figure 0005790901
フラスコ内に、N1−(4−((4−((4−(ジフェニルアミノ)フェニル)アミノ)フェニル)アミノ)フェニル)N4,N4−ジフェニルベンゼン−1,4−ジアミン1.37g、Pd(dba)269.7mgおよびt−ブトキシナトリウム0.83gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、予め調製しておいた3−ブロモ−9−(2,3,5,6−テトラフルオロ−4−ビニルフェニル)−9H−カルバゾールのトルエン溶液8.4mL(濃度31g/L)、予め調製しておいたトリ−t−ブチルフォスフィンのトルエン溶液0.70mL(濃度12g/L)およびトルエン6.5mLを入れ、50℃で3時間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物を室温まで放冷し、放冷した反応混合物と酢酸エチルとイオン交換水を混合し分液処理を行った。得られた有機層をイオン交換、飽和食塩水で順次洗浄し、洗浄した有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した。そして、乾燥した有機層から減圧下で溶媒を留去し、得られた残渣をテトラヒドロフランに溶解させて得られる溶液を、撹拌したアセトニトリルに滴下し、得られたスラリー溶液を室温で撹拌した。
最後にスラリーをろ過し、得られたろ物を乾燥してアニリン誘導体25を得た(収量2.88g,収率85%)。
1H−NMR(300MHz,THF−d8)δ[ppm]:8.07(d,J=7.8Hz,3H),8.03(d,J=1.7Hz,3H),6.83−7.43(m,54H),6.24(d,J=17.7Hz,3H),5.87(d,J=11.9Hz,3H).
MALDI−TOF−MS m/Z found:1703.84([M]+calcd:1703.53).
[製造例26]
Figure 0005790901
フラスコ内に、アニリン誘導体9 2.36g、N,N−ジメチルホルムアミド20mLおよび炭酸カリウム1.66gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。次いで、フラスコを氷浴で冷却しながら、ペンタフルオロベンゾニトリル1.29gを滴下し、撹拌しながら室温まで徐々に昇温し、そのまま室温で24時間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物をろ過し、得られたろ液から減圧下で溶媒を留去し、得られた残渣をトルエンおよびn−ヘキサンの混合溶媒(3/2(v/v))に溶解させて得られた溶液を用いてシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:トルエン/ヘキサン)を行い、薄層クロマトグラフィー(TLC)法等により目的物の有無を確認することで目的物を含むフラクションを分取した。
分取したフラクションから減圧下で溶媒を留去し、得られた固体を乾燥し、アニリン誘導体26を得た(収量1.34g,収率40%)。
1H−NMR(300MHz,THF−d8)δ[ppm]:8.02−8.10(m,6H),6.90−7.46(m,51H).
MALDI−TOF−MS m/Z found:1699.75([M]+calcd:1700.46).
[製造例27]
Figure 0005790901
フラスコ内に、アニリン誘導体9 2.84g、Pd(dba)2420mg、5−ブロモピコリノニトリル1.45gおよびt−ブトキシナトリウム1.40gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、トルエン120mLおよび予め調製しておいたトリ−t−ブチルフォスフィンのトルエン溶液2.5mL(濃度175g/L)を入れ、120℃で2時間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物を室温まで放冷し、放冷した反応混合物をろ過した。そして、ろ液を濃縮し、得られた残渣をテトラヒドロフランに溶解させて得られる溶液を、撹拌したメタノールに滴下し、得られたスラリーを更に室温で撹拌した。
次いで、スラリーをろ過し、得られたろ物をトルエンに溶解させて得られる溶液を用いてシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:トルエン/酢酸エチル)を行い、薄層クロマトグラフィー(TLC)法等により目的物の有無を確認することで目的物を含むフラクションを分取した。
分取したフラクションから減圧下で溶媒を留去し、得られた固体を乾燥し、アニリン誘導体27を得た(収量1.59g,収率45%)。
1H−NMR(300MHz,THF−d8)δ[ppm]:9.06(d,J=2.7Hz,3H),8.28(dd,J=8.5,2.7Hz,3H),8.11(d,J=8.5Hz,3H),8.08(d,J=7.8Hz,3H),8.01(d,J=2.1Hz,3H),7.38−7.51(m,9H),7.16−7.31(m,14H),6.89−7.04(m,28H).
MALDI−TOF−MS m/Z found:1487.02([M]+calcd:1487.56).
[製造例28]
Figure 0005790901
フラスコ内に、ビス(アミノフェニル)アミン0.25g、N−(4−ブロモフェニル)−N−フェニルナフタレン−1−アミン2.58g、Pd(dba)272.2mgおよびターシャリーブトキシナトリウム0.87gを入れた後、フラスコ内を窒素置換した。そこへ、トルエン15mL、予め調製しておいたジ−t−ブチル(フェニル)フォスフィンのトルエン溶液530μL(濃度:96g/L)を入れ、100℃で3.5時間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物を室温まで冷却し、冷却した反応混合物とトルエンと飽和食塩水を混合し分液処理を行った。得られた有機層に活性炭を加え、室温で1時間撹拌した。
次いで、ろ過により活性炭を取り除き、ろ液を濃縮し、この濃縮液を撹拌したメタノール/酢酸エチル混合溶媒に滴下し、得られたスラリーを更に室温で撹拌した。
最後に、スラリーをろ過し、得られたろ物を乾燥してアニリン誘導体28を得た(収量1.70g,収率81%)。
MALDI−TOF−MS m/Z found:1665.40([M]+calcd:1664.71).
[製造例29]
[29−1]
フラスコ内に、水酸化ナトリウム790mg、N,N−ジメチルホルムアミド50mLおよび3−ブロモ−9H−カルバゾール4.43gを入れ、そこへ、氷浴条件下で撹拌しながらペンタフルオロベンジルブロミド5.04gを滴下した。そして、滴下終了後、得られた混合物を室温に戻し、さらに4日間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物をイオン交換水に注ぎ、得られた混合物と酢酸エチルとを混合して分液処理を行った。得られた有機層をイオン交換水で洗浄し、洗浄した有機層から減圧下で溶媒を留去し、得られた残渣およびヘキサン/酢酸エチルを用いて再結晶を行なった。
最後に、得られた固体を乾燥して、3−ブロモ−9−ペンタフルオロベンジルカルバゾールを得た(収量3.31g,収率43%)。
1H−NMR(300MHz,CDCl3)δ[ppm]:8.15(d,J=1.4Hz,1H),7.99(d,J=7.8Hz,1H),7.44−7.55(m,3H),7.23−7.35(m,2H),5.46(s,2H).
[29−2]
Figure 0005790901
フラスコ内に、N1−(4−((4−((4−(ジフェニルアミノ)フェニル)アミノ)フェニル)アミノ)フェニル)N4,N4−ジフェニルベンゼン−1,4−ジアミン1.37g、3−ブロモ−9−ペンタフルオロベンジルカルバゾール2.81g、Pd(dba)269.6mgおよびt−ブトキシナトリウム861mgを入れ、フラフコ内を窒素置換した。そこへ、予め調製しておいたトリ−t−ブチルフォスフィンのトルエン溶液1.0mL(濃度:47g/L)およびトルエン15mLを入れ、50℃で7時間撹拌した。
撹拌終了後、反応混合物を室温まで放冷し、放冷した反応混合物と酢酸エチルとイオン交換水と飽和食塩水と混合し分液処理を行った。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、次いで、乾燥した有機層へ活性炭を加えて室温で0.5時間撹拌した。
その後、ろ過により活性炭を取り除き、ろ液を濃縮した後、この濃縮液を酢酸エチルに溶解させ、撹拌したメタノールおよび酢酸エチルの混合溶媒に滴下し、得られたスラリーは室温で撹拌した。
最後に、スラリーをろ過し、得られたろ物を乾燥してアニリン誘導体29を得た(収量2.14g,収率62%)。
1H−NMR(300MHz,THF−d8)δ[ppm]:7.94−7.99(m,6H),6.87−7.55(m,51H),5.67(s,6H).
MALDI−TOF−MS m/Z found:1719.19([M]+calcd:1721.50).
[2]電荷輸送性ワニスの調製
[実施例1−1]
電荷輸送性物質であるアニリン誘導体1 0.105g、ドーパント物質であるリンタングステン酸(PTA)0.202gおよびテトラフルオロテトラシアノキノジメタン(F4TCNQ)0.097gを、シクロヘキサノン20gに溶解させた。得られた溶液に3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製)0.007gおよびフェニルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製)0.013gを加えて撹拌し、得られた溶液を孔径0.2μmのPTFE製フィルターを用いて濾過し、電荷輸送性ワニスを調製した。
[実施例1−2〜1−64]
表19〜21にしたがってアニリン誘導体の種類および各成分の配合量を変更した以外は、実施例1−1と同様の方法で電荷輸送性ワニスを調製した。
なお、表中、「F4BQ」は、テトラフルオロ−1,4−ベンゾキノンを、「PMA」は、リンモリブデン酸を、「DDQ」は、2,3−ジクロロ−5,6−ジシアノ−1,4−ベンゾキノンを、「SAC」は、式(H4−1)で表されるアリールスルホン酸化合物を、「シランA」は、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシランを、「シランB」は、フェニルトリメトキシシランを、「CHN」は、シクロヘキサノンを、「DMI」は、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンを、「2,3−B,D」は、2,3−ブタンジオールを、「PGME」は、プロピレングリコールモノメチルエーテルを、「PG」は、プロピレングリコールを、「ECA」は、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを、「CHA」は、シクロヘキサノールを、「DPM」は、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルを、「DMIB」は、N,N−ジメチルイソブチルアミドを、括弧内の各数字は、使用量(単位:g)を意味する。なお、式(H4−1)で表されるアリールスルホン酸化合物は、国際公開第2006/025342号の記載の方法に従って、合成した(以下同様)。
Figure 0005790901
Figure 0005790901
Figure 0005790901
Figure 0005790901
[3]有機EL素子の製造および特性評価
[3−1]正孔注入層としての利用
[実施例2−1]
実施例1−1で得られたワニスを、スピンコーターを用いてITO基板に塗布した後、80℃で1分間乾燥し、さらに、大気雰囲気下、150℃で5分間焼成し、ITO基板上に30nmの均一な薄膜を形成した。ITO基板としては、インジウム錫酸化物(ITO)が表面上に膜厚150nmでパターニングされた25mm×25mm×0.7tのガラス基板を用い、使用前にO2プラズマ洗浄装置(150W、30秒間)によって表面上の不純物を除却した。
次いで、薄膜を形成したITO基板に対し、蒸着装置(真空度1.0×10-5Pa)を用いてα−NPD(N,N’−ジ(1−ナフチル)−N,N’−ジフェニルベンジジン)を0.2nm/秒にて30nm成膜した。次に、CBPとIr(PPy)3を共蒸着した。共蒸着はIr(PPy)3の濃度が6%になるように蒸着レートをコントロールし、40nm積層させた。次いで、BAlq、フッ化リチウムおよびアルミニウムの薄膜を順次積層して有機EL素子を得た。この際、蒸着レートは、BAlqおよびアルミニウムについては0.2nm/秒、フッ化リチウムについては0.02nm/秒の条件でそれぞれ行い、膜厚は、それぞれ20nm、0.5nmおよび120nmとした。
なお、空気中の酸素、水等の影響による特性劣化を防止するため、有機EL素子は封止基板により封止した後、その特性を評価した。封止は、以下の手順で行った。酸素濃度2ppm以下、露点−85℃以下の窒素雰囲気中で、有機EL素子を封止基板の間に収め、封止基板を接着材(ナガセケムテックス(株)製,XNR5516Z−B1)により貼り合わせた。この際、捕水剤(ダイニック(株)製,HD−071010W−40)を有機EL素子と共に封止基板内に収めた。貼り合わせた封止基板に対し、UV光を照射(波長:365nm、照射量:6,000mJ/cm2)した後、80℃で1時間、アニーリング処理して接着材を硬化させた。
Figure 0005790901
[実施例2−2〜12,14,16,18,20〜24]
実施例1−1で得られたワニスの代わりに、実施例1−2〜1−12,1−14,1−16,1−18,1−20〜1−24で得られたワニスをそれぞれ用いた以外は、実施例2−1と同様の方法で有機EL素子を作製した。
[実施例2−13,15,17,19]
実施例1−1で得られたワニスの代わりに、実施例1−13,1−15,1−17,1−19で得られたワニスをそれぞれ用い、ITO基板上に形成する薄膜の膜厚を100nmとした以外は、実施例2−1と同様の方法で有機EL素子を作製した。
[実施例2−25〜38]
アルミニウムの膜厚を100nmとし、実施例1−1で得られたワニスの代わりに、実施例1−27〜1−35,1−47,1−51〜1−53,1−58で得られたワニスをそれぞれ用いた以外は、実施例2−1と同様の方法で有機EL素子を作製した。
[実施例2−39〜53]
アルミニウムの膜厚を100nmとし、実施例1−1で得られたワニスの代わりに、実施例1−23、1−36〜1−43、1−49〜1−50、1−54〜1−57で得られたワニスをそれぞれ用い、150℃の焼成時間を10分間とした以外は、実施例2−1と同様の方法で有機EL素子を作製した。
[実施例2−54]
アルミニウムの膜厚を100nmとし、実施例1−1で得られたワニスをの代わりに、実施例1−44で得られたワニスを用い、150℃の焼成時間を10分間とし、ITO基板上に形成する薄膜の厚さを90nmとした以外は、実施例2−1と同様の方法で有機EL素子を作製した。
[実施例2−55]
アルミニウムの膜厚を100nmとし、実施例1−1で得られたワニスをの代わりに、実施例1−23で得られたワニスを用い、150℃の焼成時間を10分間とし、ITO基板上に形成する薄膜の厚さを100nmとした以外は、実施例2−1と同様の方法で有機EL素子を作製した。
[実施例2−56]
アルミニウムの膜厚を100nmとし、実施例1−1で得られたワニスの代わりに、実施例1−52で得られたワニスを用い、大気雰囲気下で焼成をする代わりに、真空下で焼成した以外は、実施例2−1と同様の方法で有機EL素子を作製した。
[実施例2−57]
アルミニウムの膜厚を100nmとし、実施例1−1で得られたワニスの代わりに、実施例1−23で得られたワニスを用い、150℃の焼成時間を10分間とし、大気雰囲気下で焼成をする代わりに、真空下で焼成した以外は、実施例2−1と同様の方法で有機EL素子を作製した。
[実施例2−58]
アルミニウムの膜厚を100nmとし、実施例1−1で得られたワニスの代わりに、実施例1−23で得られたワニスを用い、150℃の焼成時間を10分間とし、大気雰囲気下で焼成をする代わりに、真空下で焼成し、ITO基板上に形成する薄膜の厚さを100nmとした以外は、実施例2−1と同様の方法で有機EL素子を作製した。
[実施例2−59〜67]
アルミニウムの膜厚を100nmとし、実施例1−1で得られたワニスの代わりに、実施例1−25〜1−26,1−23、1−44〜1−46,1−48,1−54〜1−55で得られたそれぞれワニスを用い、150℃で5分間焼成する代わりに、230℃で15分間焼成した以外は、実施例2−1と同様の方法で有機EL素子を作製した。
[実施例2−68]
アルミニウムの膜厚を100nmとし、実施例1−1で得られたワニスの代わりに、実施例1−44で得られたワニスを用い、150℃で5分間焼成する代わりに、230℃で15分間焼成し、ITO基板上に形成する薄膜の厚さを90nmとした以外は、実施例2−1と同様の方法で有機EL素子を作製した。
[実施例2−69〜70]
アルミニウムの膜厚を100nmとし、実施例1−1で得られたワニスの代わりに、実施例1−63〜1−64で得られたワニスをそれぞれ用い、150℃の焼成時間を10分間とした以外は、実施例2−1と同様の方法で有機EL素子を作製した。
実施例2−1〜2−22,2−25〜39,2−55〜61および2−63〜65の素子について、駆動電流0.7mAにおける駆動電圧、輝度および発光効率、並びに輝度の半減期(駆動電流を0.7mAに保持して素子を駆動し続けた場合に輝度が初期の値の半分に達するのに要する時間)を測定した。
また、実施例2−23〜2−24,2−40〜54,2−62,2−66〜68の素子について、輝度5000cd/m2で駆動した場合における駆動電圧、電流密度および発光効率、並びに輝度の半減期(初期輝度5000cd/m2が半分に達するのに要する時間)を測定した。結果を表22〜25に示す。
Figure 0005790901
Figure 0005790901
Figure 0005790901
Figure 0005790901
表22〜25に示されるように、本発明の電荷輸送性ワニスから得られた電荷輸送性薄膜を正孔注入層として有する有機EL素子は、高輝度を示し、さらに、その膜厚が比較的薄いとき(30nm)だけでなく、比較的厚いとき(90nm,100nm)であっても、耐久性に優れていることがわかる。
[実施例3−1]
実施例1−59で得られたワニスを、スピンコーターを用いてAl/Nd基板に塗布した後、80℃で1分間乾燥し、さらに、大気雰囲気下、150℃で5分間焼成し、Al/Nd基板上に30nmの均一な薄膜を形成した。なお、Al/Nd基板は、ガラス基板にAlとNdを150nmスパッタリングすることで作製し、使用前にO2プラズマ洗浄装置(150W、30秒間)によって表面上の不純物を除却した。
次いで、薄膜を形成したAl/Nd基板に対し、蒸着装置(真空度1.0×10-5Pa)を用いてα−NPDを0.2nm/秒にて30nm成膜した。次に、CBPとIr(PPy)3を共蒸着した。なお、共蒸着はIr(PPy)3の濃度が6%になるように蒸着レートをコントロールし、40nm積層させた。
次いで、BAlqおよびフッ化リチウムの薄膜を順次積層した。この際、蒸着レートは、BAlqについては0.2nm/秒、フッ化リチウムについては0.02nm/秒の条件でそれぞれ行い、膜厚は、それぞれ20nmおよび0.5nmとした。
最後に、マグネシウムと銀を共蒸着し、有機EL素子を得た。なお、共蒸着はマグネシウムの濃度が90%になるように蒸着レートをコントロールし、20nm積層させた。
なお、素子は、実施例2−1と同様の方法により封止した後、その特性を評価した。
[実施例3−2〜3−3]
実施例1−59で得られたワニスの代わりに、実施例1−60〜1−61で得られたワニスをそれぞれ用いた以外は、実施例3−1と同様の方法で有機EL素子を作製した。
実施例3−1〜3−3の素子について、輝度3000cd/m2で駆動した場合における駆動電圧、電流密度および発光効率、並びに輝度の半減期(初期輝度3000cd/m2が半分に達するのに要する時間)を測定した。結果を表26に示す。
Figure 0005790901
表26に示されるように、本発明の電荷輸送性ワニスから得られた電荷輸送性薄膜は、トップエミッション構造の有機EL素子の正孔注入層としても好適に用い得ることがわかる。
[実施例4−1]
式(H6−1)で表されるトリフェニルアミン誘導体0.165gと、式(H4−1)で表されるアリールスルホン酸化合物0.325gとを、窒素雰囲気下で、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン8gに溶解させた。得られた溶液に、シクロヘキサノール12gおよびプロピレングリコール4gを加えて撹拌し、さらにそこへ3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製)0.016gおよびフェニルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製)0.033gを加えて撹拌し、正孔注入層形成用組成物を得た。なお、式(H6−1)で表されるトリフェニルアミン誘導体は、国際公開第2013/084664号記載の方法に従って合成した(以下同様)。
Figure 0005790901
次いで、この正孔注入層形成用組成物を、スピンコーターを用いてITO基板に塗布した後、80℃で1分間乾燥し、さらに、大気雰囲気下、230℃で15分間焼成し、ITO基板上に30nmの均一な薄膜を正孔注入層として形成した。ITO基板としては、インジウム錫酸化物(ITO)が表面上に膜厚150nmでパターニングされた25mm×25mm×0.7tのガラス基板を用い、使用前にO2プラズマ洗浄装置(150W、30秒間)によって表面上の不純物を除却した。
その後、薄膜を形成したITO基板に対し、アニリン誘導体6を蒸着源とした蒸着法により(蒸着レート0.2nm/秒)で、正孔注入層上に、アニリン誘導体6のみからなる30nmの均一な薄膜を形成した。
そして、蒸着装置(真空度1.0×10-5Pa)を用いてCBPとIr(PPy)3を共蒸着した。共蒸着はIr(PPy)3の濃度が6%になるように蒸着レートをコントロールし、40nm積層させた。
最後に、BAlq、フッ化リチウムおよびアルミニウムの薄膜を順次積層して有機EL素子を得た。この際、蒸着レートは、BAlqおよびアルミニウムについては0.2nm/秒、フッ化リチウムについては0.02nm/秒の条件でそれぞれ行い、膜厚は、それぞれ20nm、0.5nmおよび100nmとした。
なお、素子は、実施例2−1と同様の方法により封止した後、その特性を評価した。
実施例4−1の素子について、駆動電流0.7mAにおける駆動電圧、輝度および発光効率を測定した。結果を表27に示す。
Figure 0005790901
表27に示されるように、本発明のアニリン誘導体の蒸着膜からなる電荷輸送性薄膜も、電荷輸送性に優れ、有機EL素子の正孔注入層として好適であることがわかった。
[3−2]薄膜の正孔輸送層または正孔注入輸送層としての利用
[実施例5−1]
アニリン誘導体6の蒸着膜を正孔注入層上に形成する代わりに、実施例1−62で得られたワニスを用いて、スピンコーターを用いて塗布した後、80℃で1分間乾燥し、さらに、大気雰囲気下、150℃で5分間焼成することで、正孔注入層上に30nmの均一な薄膜を形成した以外は、実施例4−1と同様の方法で有機EL素子を作製した。
[実施例5−2]
焼成時間を10分間とした以外は、実施例5−1と同様の方法で有機EL素子を作製した。
[実施例5−3]
焼成温度を230℃とした以外は、実施例5−1と同様の方法で有機EL素子を作製した。
[実施例6−1]
実施例1−62で得られたワニスを、スピンコーターを用いてITO基板に塗布した後、80℃で1分間乾燥し、さらに、大気雰囲気下、150℃で5分間焼成し、ITO基板上に30nmの均一な薄膜を形成した。ITO基板としては、インジウム錫酸化物(ITO)が表面上に膜厚150nmでパターニングされた25mm×25mm×0.7tのガラス基板を用い、使用前にO2プラズマ洗浄装置(150W、30秒間)によって表面上の不純物を除却した。
次いで、薄膜を形成したITO基板に対し、蒸着装置(真空度1.0×10-5Pa)を用いてCBPとIr(PPy)3を共蒸着した。共蒸着はIr(PPy)3の濃度が6%になるように蒸着レートをコントロールし、40nm積層させた。次いで、BAlq、フッ化リチウムおよびアルミニウムの薄膜を順次積層して有機EL素子を得た。この際、蒸着レートは、BAlqおよびアルミニウムについては0.2nm/秒、フッ化リチウムについては0.02nm/秒の条件でそれぞれ行い、膜厚は、それぞれ20nm、0.5nmおよび100nmとした。
なお、素子は、実施例2−1と同様の方法により封止した後、その特性を評価した。
実施例5−1〜5−3および6−1の素子について、輝度1000cd/m2で駆動した場合における駆動電圧、電流密度および発光効率、並びに、駆動電流0.7mAにおける輝度の半減期(駆動電流を0.7mAに保持して素子を駆動し続けた場合に輝度が初期の値の半分に達するのに要する時間)を測定した。結果を表28に示す。
Figure 0005790901
表28に示されるように、本発明の電荷輸送性ワニスから得られた電荷輸送性薄膜は、正孔輸送層や正孔注入輸送層としても好適に用いることができ、当該薄膜によって、輝度特性と耐久性に優れる有機EL素子が得られることがわかる。

Claims (33)

  1. 式(1)または(2)で表されることを特徴とするアニリン誘導体。
    Figure 0005790901
    〔式中、R1およびR2、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはハロゲン原子で置換されていてもよい、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2〜20のアルキニル基、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、
    Ph1は、式(P1)で表される基を表し、
    Figure 0005790901
    (式中、R3〜R6は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはハロゲン原子で置換されていてもよい、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2〜20のアルキニル基、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表す。)
    Ar1、式(B1′)〜(B11′)のいずれかで表される基を表し、
    Figure 0005790901
    (式中、R7〜R27、R30〜R51およびR53〜R154は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはハロゲン原子で置換されていてもよい、ジフェニルアミノ基、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2〜20のアルキニル基、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、
    28およびR29は、互いに独立して、Z1で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基または炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、
    52は、水素原子、Z4で置換されてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基、またはZ1で置換されてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、
    Ar4は、互いに独立して、ジ(炭素数6〜20のアリール基)アミノ基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基を表し、
    1は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはZ2で置換されていてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基を表し、
    2は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはZ3で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、
    3は、ハロゲン原子、ニトロ基またはシアノ基を表し、
    4は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはZ5で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、
    5は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはZ3で置換されていてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基を表す。)
    Ar2、式(A1)〜(A18)のいずれかで表される基を表し、
    Figure 0005790901
    Figure 0005790901
    (式中、R155は、水素原子、Z4で置換されていてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基、またはZ1で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、
    156およびR157は、互いに独立して、Z1で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基または炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、
    DPAは、ジフェニルアミノ基を表し、
    Ar4、Z1およびZ3〜Z5は、前記と同じ意味を示す。)
    Ar3は、式(C1′)〜(C8′)のいずれかで表される基を表し、
    Figure 0005790901
    (式中、DPAは、前記と同じ意味を示す。)
    kは、1〜10の整数を表し、
    lは、1または2を表す。〕
  2. 前記式(A1)で表される基が、式(A1−1)または(A1−2)で表される基であり、
    前記式(A2)で表される基が、式(A2−1)または(A2−2)で表される基であり、
    前記式(A3)で表される基が、式(A3−1)または(A3−2)で表される基であり、
    前記式(A12′)で表される基が、式(A12−1)〜(A12−11)のいずれかで表される基であり、
    前記式(A14)で表される基が、式(A14−2)または(A14−3)で表される基であり、
    前記式(A15)で表される基が、式(A15−2)または(A15−3)で表される基であり、
    前記式(A16)で表される基が、式(A16−2)または(A16−3)で表される基であり、
    前記式(A17)で表される基が、式(A17−1)〜(A17−12)のいずれかで表される基であり、
    前記式(A18)で表される基が、式(A18−1)または(A18−2)で表される基である請求項1記載のアニリン誘導体。
    Figure 0005790901
    (式中、R 155 は、前記と同じ意味を表す。)
    Figure 0005790901
  3. 前記R3〜R27、R30〜R51およびR53〜R154が、互いに独立して、水素原子、フッ素原子、メチル基、またはトリフルオロメチル基である請求項1または2記載のアニリン誘導体。
  4. 前記R3〜R27、R30〜R51およびR53〜R154が、水素原子である請求項1〜3のいずれか1項記載のアニリン誘導体。
  5. 前記kが、1〜5の整数を表す請求項1〜4のいずれか1項記載のアニリン誘導体。
  6. 式(1−1)で表される請求項1記載のアニリン誘導体。
    Figure 0005790901
    〔式中、Ar5は、同時に、式(D1′)〜(D9′)、(D11′)〜(D13′)および(B11−2)〜(B11−24)のいずれかで表される基を表し、Ph1およびkは、前記と同じ意味を示す。
    Figure 0005790901
    Figure 0005790901
    Figure 0005790901
    (式中、R52、R28、R29、Ar4およびDPAは、前記と同じ意味を示す。)〕
  7. 式(1−2)で表される請求項1記載のアニリン誘導体。
    Figure 0005790901
    (式中、Ar6は、同時に、式(E1)、(E3)、(E5)、(E7)、(E9)、(E11)、(E13)および(E14)のいずれかで表される基を表す。
    Figure 0005790901
    (式中、R52は、前記と同じ意味を示す。)
  8. 式(1−3)、(1−4)、(1−9)または(1−10)で表される請求項1記載のアニリン誘導体。
    Figure 0005790901
    〔式中、Ar51は、式(F1−1′)で表される基を表し、Ar52は、式(F2−1a)または(F2−1b)で表される基を表し、Ar71は、式(A13−2)〜(A13−24)のいずれかで表される基を表し、Ar72は、式(F2−2a)または(F2−2b)で表される基を表し、Ph1、Ar1およびkは前記と同じ意味を示す。
    Figure 0005790901
    Figure 0005790901
    (式中、Cb155は、Z4で置換されていてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基、またはZ1で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、Z1、Z4およびAr4は、前記と同じ意味を示す。)〕
  9. 式(1−5)、(1−6)、(1−11)または(1−12)で表される請求項1記載のアニリン誘導体。
    Figure 0005790901
    〔式中、Ar51は、式(F1−1′)で表される基を表し、Ar52は、式(F2−1a)または(F2−1b)で表される基を表し、Ar71は、式(A13−2)〜(A13−24)のいずれかで表される基を表し、Ar72は、式(F2−2a)または(F2−2b)で表される基を表し、Ph1およびkは、前記と同じ意味を示す。
    Figure 0005790901
    Figure 0005790901
    (式中、Cb155は、Z4で置換されていてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基、またはZ1で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、Z1、Z4およびAr4は、前記と同じ意味を示す。)〕
  10. 請求項1〜9のいずれか1項記載のアニリン誘導体からなる電荷輸送性物質。
  11. 請求項10記載の電荷輸送性物質を含む電荷輸送性材料。
  12. 請求項10記載の電荷輸送性物質と、有機溶媒とを含む電荷輸送性ワニス。
  13. さらにドーパント物質を含む請求項12記載の電荷輸送性ワニス。
  14. 前記ドーパント物質が、ハロテトラシアノキノジメタンおよびベンゾキノン誘導体から選ばれる少なくとも1種を含む請求項13記載の電荷輸送性ワニス。
  15. 前記ドーパント物質が、さらにヘテロポリ酸化合物を含む請求項14記載の電荷輸送性ワニス。
  16. さらに有機シラン化合物を含む請求項12〜15のいずれか1項記載の電荷輸送性ワニス。
  17. 請求項12〜16のいずれか1項記載の電荷輸送性ワニスを用いて作製される電荷輸送性薄膜。
  18. 請求項1〜9のいずれか1項記載のアニリン誘導体を用いて蒸着法により作製される電荷輸送性薄膜。
  19. 請求項17記載の電荷輸送性薄膜を備える有機エレクトロルミネッセンス素子。
  20. 前記電荷輸送性薄膜が、正孔注入層、正孔輸送層または正孔注入輸送層である請求項19記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  21. 式(3)
    Figure 0005790901
    (式中、Ar1、Ph1およびkは、前記と同じ意味を示す。)
    で表されるアミン化合物と、式(4)
    Figure 0005790901
    (式中、Xは、ハロゲン原子または擬ハロゲン基を表し、Ar2は、前記と同じ意味を示す。)
    で表されるアリール化合物とを触媒の存在下で反応させる、または
    式(5)
    Figure 0005790901
    (式中、R1、R2、Ph1およびlは、前記と同じ意味を示す。)
    で表されるアミン化合物と、式(6)
    Figure 0005790901
    (式中、XおよびAr3は、前記と同じ意味を示す。)
    で表されるアリール化合物とを触媒の存在下で反応させることを特徴とする請求項1記載のアニリン誘導体の製造方法。
  22. 式(7)
    Figure 0005790901
    (式中、Ph1およびkは、前記と同じ意味を示す。)
    で表されるアミン化合物と、式(8)
    Figure 0005790901
    (式中、Xは、ハロゲン原子または擬ハロゲン基を表し、Ar5は、前記と同じ意味を示す。)
    で表されるアリール化合物とを触媒の存在下で反応させることを特徴とする請求項6記載のアニリン誘導体の製造方法。
  23. (A)式(1−3P)
    Figure 0005790901
    〔式中、Ar61は、式(P−1′)で表される基を表し、Ph1、Ar1およびkは、前記と同じ意味を示す。
    Figure 0005790901
    (式中、P1は、アミノ基の保護基であって、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、2,2,2−トリクロロエトキシカルボニル基、アリルオキシカルボニル基、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基、ホルミル基、アセチル基、トリフルオロアセチル基、t−ブタノイル基、ベンゾイル基、t−ブチル基、ベンジル基、ベンズヒドリル基、トリチル基、ベンゼンスルホニル基、p−トルエンスルホニル基、または2−ニトロベンゼンスルホニル基を表し、Ar4は、ジ(炭素数6〜20のアリール基)アミノ基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基を表す。)〕
    で表されるアリール化合物もしくは式(1−4P)
    Figure 0005790901
    〔式中、Ar62は、式(P−3)または(P−4)で表される基を表し、Ph1、Ar1およびkは、前記と同じ意味を示す。
    Figure 0005790901
    (式中、P3およびP4は、アミノ基の保護基であって、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、2,2,2−トリクロロエトキシカルボニル基、アリルオキシカルボニル基、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基、ホルミル基、アセチル基、トリフルオロアセチル基、t−ブタノイル基、ベンゾイル基、t−ブチル基、ベンジル基、ベンズヒドリル基、トリチル基、ベンゼンスルホニル基、p−トルエンスルホニル基、または2−ニトロベンゼンスルホニル基を表す。)〕
    で表されるアリール化合物を脱保護する、
    (B)式(1−3)
    Figure 0005790901
    〔式中、Ar51は、式(F1−1′)で表される基を表し、Ph1、Ar1およびkは、前記と同じ意味を示す。
    Figure 0005790901
    (式中、Ar4は、前記と同じ意味を示す。)〕
    で表されるアニリン誘導体と、式(10)
    Figure 0005790901
    (式中、Xは、ハロゲン原子または擬ハロゲン基を表し、Ar4は、前記と同じ意味を示す。)
    で表されるアリール化合物とを触媒の存在下で反応させる、もしくは式(1−4)
    Figure 0005790901
    (式中、Ar52は、式(F2−1a)または(F2−1b)で表される基を表し、Ph1、Ar1およびkは、前記と同じ意味を示す。)
    Figure 0005790901
    で表されるアニリン誘導体と、式(11)
    Figure 0005790901
    (式中、Cb155は、Z4で置換されていてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基、またはZ1で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、Z1、Z4およびXは、前記と同じ意味を示す。)
    で表される炭化水素化合物とを触媒の存在下で反応させる、または
    (C)前記式(1−3)表されるアニリン誘導体を塩基と反応させ、得られた生成物を前記式(10)で表されるアリール化合物と反応させる、もしくは前記式(1−4)で表されるアニリン誘導体を塩基と反応させ、得られた生成物を前記式(11)で表される炭化水素化合物と反応させることを特徴とする請求項8記載のアニリン誘導体の製造方法。
  24. (A)式(1−5P)
    Figure 0005790901
    〔式中、Ar61は、式(P−1′)で表される基を表し、Ph1およびkは、前記と同じ意味を示す。
    Figure 0005790901
    (式中、P1は、アミノ基の保護基であって、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、2,2,2−トリクロロエトキシカルボニル基、アリルオキシカルボニル基、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基、ホルミル基、アセチル基、トリフルオロアセチル基、t−ブタノイル基、ベンゾイル基、t−ブチル基、ベンジル基、ベンズヒドリル基、トリチル基、ベンゼンスルホニル基、p−トルエンスルホニル基、または2−ニトロベンゼンスルホニル基を表し、Ar4は、ジ(炭素数6〜20のアリール基)アミノ基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基を表す。)〕
    で表されるアリール化合物もしくは式(1−6P)
    Figure 0005790901
    〔式中、Ar62は、式(P−3)または(P−4)で表される基を表し、Ph1およびkは、前記と同じ意味を示す。
    Figure 0005790901
    (式中、P3およびP4は、アミノ基の保護基であって、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、2,2,2−トリクロロエトキシカルボニル基、アリルオキシカルボニル基、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基、ホルミル基、アセチル基、トリフルオロアセチル基、t−ブタノイル基、ベンゾイル基、t−ブチル基、ベンジル基、ベンズヒドリル基、トリチル基、ベンゼンスルホニル基、p−トルエンスルホニル基、または2−ニトロベンゼンスルホニル基を表す。)〕
    で表されるアリール化合物を脱保護する、
    (B)式(1−5)
    Figure 0005790901
    〔式中、Ar51は、式(F1−1′)で表される基を表し、Ph1およびkは、前記と同じ意味を示す。
    Figure 0005790901
    (式中、Ar4は、前記と同じ意味を示す。)〕
    で表されるアニリン誘導体と、式(10)
    Figure 0005790901
    (式中、Xは、ハロゲン原子または擬ハロゲン基を表し、Ar4は、前記と同じ意味を示す。)
    で表されるアリール化合物とを触媒の存在下で反応させる、もしくは式(1−6)
    Figure 0005790901
    (式中、Ar52は、式(F2−1a)または(F2−1b)で表される基を表し、Ph1およびkは、前記と同じ意味を示す。)
    Figure 0005790901
    で表されるアニリン誘導体と、式(11)
    Figure 0005790901
    (式中、Cb155は、Z4で置換されていてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基、またはZ1で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、Z1、Z4およびXは、前記と同じ意味を示す。)
    で表される炭化水素化合物とを触媒の存在下で反応させる、または
    (C)前記式(1−5)で表されるアニリン誘導体を塩基と反応させ、得られた生成物を前記式(10)で表されるアリール化合物と反応させる、もしくは前記式(1−6)で表されるアニリン誘導体を塩基と反応させ、得られた生成物を前記式(11)で表される炭化水素化合物と反応させることを特徴とする請求項9記載のアニリン誘導体の製造方法。
  25. 式(3’)で表されるアミン化合物。
    Figure 0005790901
    〔式中、Ph1は、式(P1)で表される基を表し、
    Figure 0005790901
    (式中、R3〜R6は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはハロゲン原子で置換されていてもよい、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2〜20のアルキニル基、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表す。)
    Ar1、式(B2′)〜(B11′)のいずれかで表される基を表し、
    Figure 0005790901

    (式中、 21 〜R27、R30〜R51およびR53〜R154は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはハロゲン原子で置換されていてもよい、ジフェニルアミノ基、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2〜20のアルキニル基、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、
    28およびR29は、互いに独立して、Z1で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基または炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、
    52は、水素原子、Z4で置換されてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基、またはZ1で置換されてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、
    Ar4は、互いに独立して、ジ(炭素数6〜20のアリール基)アミノ基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基を表し、
    1は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはZ2で置換されていてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基を表し、
    2は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはZ3で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、
    3は、ハロゲン原子、ニトロ基またはシアノ基を表し、
    4は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはZ5で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、
    5は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはZ3で置換されていてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基を表す。)
    kは、1〜10の整数を表す。〕
  26. 式(1−3P)または(1−4P)で表されるアリール化合物。
    Figure 0005790901
    〔式中、Ph1は、式(P1)で表される基を表し、
    Figure 0005790901
    (式中、R3〜R6は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはハロゲン原子で置換されていてもよい、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2〜20のアルキニル基、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表す。)
    Ar1、式(B1′)〜(B11′)のいずれかで表される基を表し、
    Figure 0005790901
    (式中、R7〜R27、R30〜R51およびR53〜R154は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはハロゲン原子で置換されていてもよい、ジフェニルアミノ基、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2〜20のアルキニル基、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、
    28およびR29は、互いに独立して、Z1で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基または炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、
    52は、水素原子、Z4で置換されてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基、またはZ1で置換されてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、
    Ar4は、互いに独立して、ジ(炭素数6〜20のアリール基)アミノ基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基を表し、
    1は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはZ2で置換されていてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基を表し、
    2は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはZ3で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、
    3は、ハロゲン原子、ニトロ基またはシアノ基を表し、
    4は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはZ5で置換されていてもよい、炭素数6〜20のアリール基もしくは炭素数2〜20のヘテロアリール基を表し、
    5は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはZ3で置換されていてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基もしくは炭素数2〜20のアルキニル基を表す。)
    kは、1〜10の整数を表し、
    Ar61は、式(P−1′)で表される基を表し、
    Figure 0005790901
    (式中、P1は、アミノ基の保護基であって、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、2,2,2−トリクロロエトキシカルボニル基、アリルオキシカルボニル基、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基、ホルミル基、アセチル基、トリフルオロアセチル基、t−ブタノイル基、ベンゾイル基、t−ブチル基、ベンジル基、ベンズヒドリル基、トリチル基、ベンゼンスルホニル基、p−トルエンスルホニル基、または2−ニトロベンゼンスルホニル基を表し、Ar4は、ジ(炭素数6〜20のアリール基)アミノ基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基を表す。)
    Ar62は、式(P−3)または(P−4)で表される基を表し、Ph1、Ar1およびkは、前記と同じ意味を示す。
    Figure 0005790901
    (式中、P3およびP4は、アミノ基の保護基であって、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、2,2,2−トリクロロエトキシカルボニル基、アリルオキシカルボニル基、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基、ホルミル基、アセチル基、トリフルオロアセチル基、t−ブタノイル基、ベンゾイル基、t−ブチル基、ベンジル基、ベンズヒドリル基、トリチル基、ベンゼンスルホニル基、p−トルエンスルホニル基、または2−ニトロベンゼンスルホニル基を表す。)〕
  27. 式(1−5P)または(1−6P)で表されるアリール化合物。
    Figure 0005790901
    〔式中、Ar61は、式(P−1′)で表される基を表し、
    Figure 0005790901
    (式中、P1は、アミノ基の保護基であって、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、2,2,2−トリクロロエトキシカルボニル基、アリルオキシカルボニル基、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基、ホルミル基、アセチル基、トリフルオロアセチル基、t−ブタノイル基、ベンゾイル基、t−ブチル基、ベンジル基、ベンズヒドリル基、トリチル基、ベンゼンスルホニル基、p−トルエンスルホニル基、または2−ニトロベンゼンスルホニル基を表し、Ar4は、ジ(炭素数6〜20のアリール基)アミノ基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基を表す。)
    Ar62は、式(P−3)または(P−4)で表される基を表し、Ph1およびkは、前記と同じ意味を示す。
    Figure 0005790901
    (式中、P3およびP4は、アミノ基の保護基であって、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、2,2,2−トリクロロエトキシカルボニル基、アリルオキシカルボニル基、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基、ホルミル基、アセチル基、トリフルオロアセチル基、t−ブタノイル基、ベンゾイル基、t−ブチル基、ベンジル基、ベンズヒドリル基、トリチル基、ベンゼンスルホニル基、p−トルエンスルホニル基、または2−ニトロベンゼンスルホニル基を表す。)〕
  28. 式(10)
    Figure 0005790901
    (式中、Ph1およびkは、前記と同じ意味を示す。)
    で表されるアミン化合物と、式(11)
    Figure 0005790901
    (式中、Xは、ハロゲン原子または擬ハロゲン基を表し、Ar1は、前記と同じ意味を示す。)
    で表されるアリール化合物とを触媒の存在下で反応させることを特徴とする請求項25記載のアミン化合物の製造方法。
  29. 式(3)
    Figure 0005790901
    (式中、Ph1、Ar1およびkは、前記と同じ意味を示す。)
    で表されるアミン化合物と、式(G1P)
    Figure 0005790901
    (式中、Xは、ハロゲン原子または擬ハロゲン基を表し、Ar61は、前記と同じ意味を示す。)
    で表されるアリール化合物または式(G2P)
    Figure 0005790901
    (式中、XおよびAr62は、前記と同じ意味を示す。)
    で表されるアリール化合物とを触媒の存在下で反応させることを特徴とする請求項26記載のアリール化合物の製造方法。
  30. 式(7)
    Figure 0005790901
    (式中、Ph1およびkは、前記と同じ意味を示す。)
    で表されるアミン化合物と、式(G1P)
    Figure 0005790901
    (式中、Xは、ハロゲン原子または擬ハロゲン基を表し、Ar61は、前記と同じ意味を示す。)
    で表されるアリール化合物または式(G2P)
    Figure 0005790901
    (式中、XおよびAr62は、前記と同じ意味を示す。)
    で表されるアリール化合物とを触媒の存在下で反応させることを特徴とする請求項27記載のアリール化合物の製造方法。
  31. 下記式
    Figure 0005790901
    で表されるビス(4−アミノフェニル)アミンと、式(9)
    Figure 0005790901
    (式中、Xは、ハロゲン原子または擬ハロゲン基を表し、Ar6は、前記と同じ意味を示す。)
    で表されるアリール化合物とを触媒の存在下で反応させることを特徴とする請求項7記載のアニリン誘導体の製造方法。
  32. 請求項18記載の電荷輸送性薄膜を備える有機エレクトロルミネッセンス素子。
  33. 前記電荷輸送性薄膜が、正孔注入層、正孔輸送層または正孔注入輸送層である請求項32記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
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