JP6319888B2 - 白金錯体およびそれを含む発光材料 - Google Patents
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Description
本発明は、白金錯体およびそれを含む発光材料に関する。
有機金属錯体による燐光性の発光は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）において蛍光性の発光よりも理論的に高い量子効率を達成することが可能である。このため、当該有機金属錯体は、例えば次世代技術である有機発光素子等の機能素子の材料、具体的には有機ＥＬディスプレイの材料等として期待されている。
また、紫外光励起により強い固体発光（結晶発光）を示すＰＬ（フォトルミネッセンス）化合物は、将来の機能性材料の観点からその開発が期待されている。
近年、有機金属錯体として有機白金錯体が燐光発光材料として着目されてきている。例えば、２個のイミダゾール型二座配位子が配位した白金原子を含む有機白金錯体ＰｔＰｒｅｎが知られている（例えば、非特許文献１）。また、四座配位子が配位した白金原子を含む有機白金錯体Ｔｒ-ＰｔＬも知られている（例えば、非特許文献２）。しかし、これらの白金錯体は、液体中で弱い発光が確認されているが、結晶のような高密度状態では発光強度は弱い。
Hai-Feng Xiangら、Chem. Commun., 2005, p.1408-1410.
Xu-Feng Shanら、Tetrahedron, 2008, 64, p.5577-5582.
そこで、本発明は、固体であって、発光強度が強い白金錯体、およびその白金錯体を含む発光材料を提供することを目的とする。
本発明は、式（Ｉ）または式（ＩＩ）で表される白金錯体である。
前記式（Ｉ）中、Ｒ1およびＲ2は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜６を有するアルキル基、炭素数１〜６を有するアルコキシ基、ハロゲン原子、フェニル基、またはニトロ基であり、
２つのＲ3は、炭素数１〜６を有するアルキル基であるか、または、一緒になって、−（ＣＨ2）n1−基（ｎ１は、８〜１４の整数）を形成し、
前記式（ＩＩ）中、Ｒ11およびＲ12は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜６を有するアルキル基、炭素数１〜６を有するアルコキシ基、ハロゲン原子、フェニル基、もしくはニトロ基であるか、または、Ｒ11およびＲ12は、Ｒ11およびＲ12が結合している二重結合と一緒になってフェニル環を形成し、
２つのＲ13は、炭素数１〜６を有するアルキル基であるか、または、一緒になって、−（ＣＨ2）n2−基（ｎ２は、８〜１４の整数）を形成する。
２つのＲ3は、炭素数１〜６を有するアルキル基であるか、または、一緒になって、−（ＣＨ2）n1−基（ｎ１は、８〜１４の整数）を形成し、
前記式（ＩＩ）中、Ｒ11およびＲ12は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜６を有するアルキル基、炭素数１〜６を有するアルコキシ基、ハロゲン原子、フェニル基、もしくはニトロ基であるか、または、Ｒ11およびＲ12は、Ｒ11およびＲ12が結合している二重結合と一緒になってフェニル環を形成し、
２つのＲ13は、炭素数１〜６を有するアルキル基であるか、または、一緒になって、−（ＣＨ2）n2−基（ｎ２は、８〜１４の整数）を形成する。
また、本発明は、式（Ｉ）または式（ＩＩ）で表される白金錯体を含む発光材料である。
前記式（Ｉ）中、Ｒ1およびＲ2は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜６を有するアルキル基、炭素数１〜６を有するアルコキシ基、ハロゲン原子、フェニル基、またはニトロ基であり、
２つのＲ3は、炭素数１〜６を有するアルキル基であるか、または、一緒になって、−（ＣＨ2）n1−基（ｎ１は、８〜１４の整数）を形成し、
前記式（ＩＩ）中、Ｒ11およびＲ12は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜６を有するアルキル基、炭素数１〜６を有するアルコキシ基、ハロゲン原子、フェニル基、もしくはニトロ基であるか、または、Ｒ11およびＲ12は、Ｒ11およびＲ12が結合している二重結合と一緒になってフェニル環を形成し、
２つのＲ13は、炭素数１〜６を有するアルキル基であるか、または、一緒になって、−（ＣＨ2）n2−基（ｎ２は、８〜１４の整数）を形成する。
２つのＲ3は、炭素数１〜６を有するアルキル基であるか、または、一緒になって、−（ＣＨ2）n1−基（ｎ１は、８〜１４の整数）を形成し、
前記式（ＩＩ）中、Ｒ11およびＲ12は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜６を有するアルキル基、炭素数１〜６を有するアルコキシ基、ハロゲン原子、フェニル基、もしくはニトロ基であるか、または、Ｒ11およびＲ12は、Ｒ11およびＲ12が結合している二重結合と一緒になってフェニル環を形成し、
２つのＲ13は、炭素数１〜６を有するアルキル基であるか、または、一緒になって、−（ＣＨ2）n2−基（ｎ２は、８〜１４の整数）を形成する。
本発明の白金錯体を含む発光材料は、固体であって、発光強度が強いという利点がある。
本発明者らは、ビス（イミノイミダゾール）白金を母骨格とすると、結晶のような高密度の固体状態で強い発光強度を示すことを予想外に見出した。この知見に基づき、本発明者らは、本発明を完成した。
本発明の発光材料における白金錯体は、以下の式（Ｉ）および式（ＩＩ）で表される。
前記式（Ｉ）中、Ｒ1およびＲ2は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜６を有するアルキル基、炭素数１〜６を有するアルコキシ基、ハロゲン原子、フェニル基、またはニトロ基であり、
２つのＲ3は、炭素数１〜６を有するアルキル基であるか、または、一緒になって、−（ＣＨ2）n1−基（ｎ１は、８〜１４の整数）を形成し、
前記式（ＩＩ）中、Ｒ11およびＲ12は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜６を有するアルキル基、炭素数１〜６を有するアルコキシ基、ハロゲン原子、フェニル基、もしくはニトロ基であるか、または、Ｒ11およびＲ12は、Ｒ11およびＲ12が結合している二重結合と一緒になってフェニル環を形成し、
２つのＲ13は、炭素数１〜６を有するアルキル基であるか、または、一緒になって、−（ＣＨ2）n2−基（ｎ２は、８〜１４の整数）を形成する。
２つのＲ3は、炭素数１〜６を有するアルキル基であるか、または、一緒になって、−（ＣＨ2）n1−基（ｎ１は、８〜１４の整数）を形成し、
前記式（ＩＩ）中、Ｒ11およびＲ12は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜６を有するアルキル基、炭素数１〜６を有するアルコキシ基、ハロゲン原子、フェニル基、もしくはニトロ基であるか、または、Ｒ11およびＲ12は、Ｒ11およびＲ12が結合している二重結合と一緒になってフェニル環を形成し、
２つのＲ13は、炭素数１〜６を有するアルキル基であるか、または、一緒になって、−（ＣＨ2）n2−基（ｎ２は、８〜１４の整数）を形成する。
本発明において、用語「炭素数１〜６のアルキル基」とは、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル等が挙げられる。アルキル基としては、直鎖状または分岐状であってもよい。炭素数１〜６のアルキル基としては、好ましくは炭素数１〜４、より好ましくは炭素数１〜３のアルキル基である。
本発明において、用語「炭素数１〜６のアルコキシ基」とは、アルキルオキシ基である。このアルキルオキシ基のアルキル部分は、前記炭素数１〜６のアルキル基と同様である。アルコキシル基としては、例えば、メトキシ、エトキシ、プロピルオキシ、ブチルオキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ等が挙げられる。炭素数１〜６のアルコキシ基としては、好ましくは炭素数１〜４、より好ましくは炭素数１〜３のアルコキシ基である。
本発明において、用語「ハロゲン」とは、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素を意味する。前記ハロゲンとしては、塩素、臭素が好ましい。
また、本発明の白金錯体は、前記式（Ｉ）中、Ｒ1およびＲ2は、水素原子であり、
２つのＲ3は、炭素数１〜６を有するアルキル基であるか、または、一緒になって、−（ＣＨ2）n1−基（ｎ１は、８〜１４の整数）を形成し、
前記式（ＩＩ）中、Ｒ11およびＲ12は、水素原子であり、
２つのＲ13は、炭素数１〜６を有するアルキル基であるか、または、一緒になって、−（ＣＨ2）n2−基（ｎ２は、８〜１４の整数）を形成するのが好ましい。
２つのＲ3は、炭素数１〜６を有するアルキル基であるか、または、一緒になって、−（ＣＨ2）n1−基（ｎ１は、８〜１４の整数）を形成し、
前記式（ＩＩ）中、Ｒ11およびＲ12は、水素原子であり、
２つのＲ13は、炭素数１〜６を有するアルキル基であるか、または、一緒になって、−（ＣＨ2）n2−基（ｎ２は、８〜１４の整数）を形成するのが好ましい。
前記式（Ｉ）で表される化合物は、以下の２つに分類することができる。
前記式（Ｉ−１）および（Ｉ−２）中、Ｒ1およびＲ2は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜６を有するアルキル基、炭素数１〜６を有するアルコキシ基、ハロゲン原子、フェニル基、またはニトロ基であり、
前記式（Ｉ−１）中、ｎ１は、８〜１４の整数であり、
前記式（Ｉ−２）中、Ｒは、炭素数１〜６を有するアルキル基である。
前記式（Ｉ−１）中、ｎ１は、８〜１４の整数であり、
前記式（Ｉ−２）中、Ｒは、炭素数１〜６を有するアルキル基である。
また、前記式（ＩＩ）で表される化合物は、以下の２つに分類することができる。
前記式（ＩＩ−１）および（ＩＩ−２）中、Ｒ11およびＲ12は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜６を有するアルキル基、炭素数１〜６を有するアルコキシ基、ハロゲン原子、フェニル基、もしくはニトロ基であるか、または、Ｒ11およびＲ12は、Ｒ11およびＲ12が結合している二重結合と一緒になってフェニル環を形成し、
前記式（ＩＩ−１）中、ｎ２は、８〜１４の整数であり、
前記式（ＩＩ−２）中、Ｒは、炭素数１〜６を有するアルキル基である。
前記式（ＩＩ−１）中、ｎ２は、８〜１４の整数であり、
前記式（ＩＩ−２）中、Ｒは、炭素数１〜６を有するアルキル基である。
また、本発明の白金錯体は、
Ｒ1およびＲ2は、水素原子であり、ｎ１は、８〜１４の整数である式（Ｉ−１）の化合物か、
Ｒ1およびＲ2は、水素原子であり、Ｒは、炭素数１〜６を有するアルキル基である式（Ｉ−２）の化合物が好ましい。
Ｒ1およびＲ2は、水素原子であり、ｎ１は、８〜１４の整数である式（Ｉ−１）の化合物か、
Ｒ1およびＲ2は、水素原子であり、Ｒは、炭素数１〜６を有するアルキル基である式（Ｉ−２）の化合物が好ましい。
また、本発明の白金錯体は、
Ｒ11およびＲ12は、水素原子であり、ｎ２は、８〜１４の整数である式（ＩＩ−１）の化合物か、
Ｒ11およびＲ12は、水素原子であり、Ｒは、炭素数１〜６を有するアルキル基である式（ＩＩ−２）の化合物が好ましい。
Ｒ11およびＲ12は、水素原子であり、ｎ２は、８〜１４の整数である式（ＩＩ−１）の化合物か、
Ｒ11およびＲ12は、水素原子であり、Ｒは、炭素数１〜６を有するアルキル基である式（ＩＩ−２）の化合物が好ましい。
また、本発明の白金錯体は、例えば、以下の式で表される化合物が好ましい。これらの中で、温度変化によって発光強度が著しく低減しないことから、式（１）、式（２）、および式（５）で表される化合物がより好ましく、式（２）の化合物がさらに好ましい。
また、本発明は、式（Ｉ）または式（ＩＩ）で表される白金錯体を含む発光材料である。
前記式（Ｉ）中、Ｒ1およびＲ2は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜６を有するアルキル基、炭素数１〜６を有するアルコキシ基、ハロゲン原子、フェニル基、またはニトロ基であり、
２つのＲ3は、炭素数１〜６を有するアルキル基であるか、または、一緒になって、−（ＣＨ2）n1−基（ｎ１は、８〜１４の整数）を形成し、
前記式（ＩＩ）中、Ｒ11およびＲ12は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜６を有するアルキル基、炭素数１〜６を有するアルコキシ基、ハロゲン原子、フェニル基、もしくはニトロ基であるか、または、Ｒ11およびＲ12は、Ｒ11およびＲ12が結合している二重結合と一緒になってフェニル環を形成し、
２つのＲ13は、炭素数１〜６を有するアルキル基であるか、または、一緒になって、−（ＣＨ2）n2−基（ｎ２は、８〜１４の整数）を形成する。
２つのＲ3は、炭素数１〜６を有するアルキル基であるか、または、一緒になって、−（ＣＨ2）n1−基（ｎ１は、８〜１４の整数）を形成し、
前記式（ＩＩ）中、Ｒ11およびＲ12は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜６を有するアルキル基、炭素数１〜６を有するアルコキシ基、ハロゲン原子、フェニル基、もしくはニトロ基であるか、または、Ｒ11およびＲ12は、Ｒ11およびＲ12が結合している二重結合と一緒になってフェニル環を形成し、
２つのＲ13は、炭素数１〜６を有するアルキル基であるか、または、一緒になって、−（ＣＨ2）n2−基（ｎ２は、８〜１４の整数）を形成する。
また、本発明の発光材料における白金錯体は、前記式（Ｉ）中、Ｒ1およびＲ2は、水素原子であり、
２つのＲ3は、炭素数１〜６を有するアルキル基であるか、または、一緒になって、−（ＣＨ2）n1−基（ｎ１は、８〜１４の整数）を形成し、
前記式（ＩＩ）中、Ｒ11およびＲ12は、水素原子であり、
２つのＲ13は、炭素数１〜６を有するアルキル基であるか、または、一緒になって、−（ＣＨ2）n2−基（ｎ２は、８〜１４の整数）を形成するのが好ましい。
２つのＲ3は、炭素数１〜６を有するアルキル基であるか、または、一緒になって、−（ＣＨ2）n1−基（ｎ１は、８〜１４の整数）を形成し、
前記式（ＩＩ）中、Ｒ11およびＲ12は、水素原子であり、
２つのＲ13は、炭素数１〜６を有するアルキル基であるか、または、一緒になって、−（ＣＨ2）n2−基（ｎ２は、８〜１４の整数）を形成するのが好ましい。
また、本発明の発光材料における白金錯体は、例えば、以下の式で表される化合物が好ましい。これらの中で、温度変化によって発光強度が著しく低減しないことから、式（１）、式（２）、および式（５）で表される化合物がより好ましく、式（２）の化合物がさらに好ましい。
本発明の白金錯体（Ｉ−１）は、例えば、以下のようにして製造することができる。
前記式（Ｉ−１）および（ＩＩＩ）中、Ｒ1およびＲ2は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜６を有するアルキル基、炭素数１〜６を有するアルコキシ基、ハロゲン原子、フェニル基、またはニトロ基であり、ｎ１は、８〜１４の整数である。
式（ＩＩＩ）の化合物と、白金化合物（Ｖ）とを、塩基存在下に反応させて式（Ｉ−１）の化合物を得る。この白金化合物としては、例えば、ＰｔＣｌ2（ＣＨ3ＣＮ）2、Ｋ2ＰｔＣｌ4が挙げられる。塩基としては、例えばＫ2ＣＯ3、ＮａＨ、トリエチルアミン等を用いてもよい。この反応は、例えば２０〜１３０℃で、１時間〜４８時間、行う。この反応の溶媒としては、限定されないが、例えば、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）とメタノールの混合物、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等が挙げられる。
本発明の白金錯体（Ｉ−２）は、例えば、以下のようにして製造することができる。
前記式（Ｉ−２）および（Ｘ）中、Ｒ1およびＲ2は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜６を有するアルキル基、炭素数１〜６を有するアルコキシ基、ハロゲン原子、フェニル基、またはニトロ基であり、Ｒは、炭素数１〜６を有するアルキル基である。
式（Ｘ）の化合物と、白金化合物（Ｖ）とを、塩基存在下に反応させて式（Ｉ−２）の化合物を得る。この白金化合物としては、例えば、ＰｔＣｌ2（ＣＨ3ＣＮ）2、Ｋ2ＰｔＣｌ4が挙げられる。塩基としては、例えばＫ2ＣＯ3、ＮａＨ、トリエチルアミン等を用いてもよい。この反応は、例えば２０〜１３０℃で、１時間〜４８時間、行う。この反応の溶媒としては、限定されないが、例えば、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）とメタノールの混合物、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等が挙げられる。
本発明の白金錯体（ＩＩ−１）は、例えば、以下のようにして製造することができる。
前記式（ＩＩ−１）および（ＩＶ）中、Ｒ11およびＲ12は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜６を有するアルキル基、炭素数１〜６を有するアルコキシ基、ハロゲン原子、フェニル基、もしくはニトロ基であるか、または、Ｒ11およびＲ12は、Ｒ11およびＲ12が結合している二重結合と一緒になってフェニル環を形成し、ｎ２は、８〜１４の整数である。
式（ＩＶ）の化合物と、白金化合物（Ｖ）とを、塩基存在下に反応させて式（ＩＩ−１）の化合物を得る。この白金化合物としては、例えば、ＰｔＣｌ2（ＣＨ3ＣＮ）2、Ｋ2ＰｔＣｌ4が挙げられる。塩基としては、例えばＫ2ＣＯ3、ＮａＨ、トリエチルアミン等を用いてもよい。この反応は、例えば２０〜１３０℃で、１時間〜４８時間、行う。この反応の溶媒としては、限定されないが、例えば、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）とメタノールの混合物、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等が挙げられる。
本発明の白金錯体（ＩＩ−２）は、例えば、以下のようにして製造することができる。
前記式（ＩＩ−２）および（ＸＩＩ）中、Ｒ11およびＲ12は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜６を有するアルキル基、炭素数１〜６を有するアルコキシ基、ハロゲン原子、フェニル基、もしくはニトロ基であるか、または、Ｒ11およびＲ12は、Ｒ11およびＲ12が結合している二重結合と一緒になってフェニル環を形成し、Ｒは、炭素数１〜６を有するアルキル基である。
式（ＸＩＩ）の化合物と、白金化合物（Ｖ）とを、塩基存在下に反応させて式（ＩＩ−２）の化合物を得る。この白金化合物としては、例えば、ＰｔＣｌ2（ＣＨ3ＣＮ）2、Ｋ2ＰｔＣｌ4が挙げられる。塩基としては、例えばＫ2ＣＯ3、ＮａＨ、トリエチルアミン等を用いてもよい。この反応は、例えば２０〜１３０℃で、１時間〜４８時間、行う。この反応の溶媒としては、限定されないが、例えば、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）とメタノールの混合物、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等が挙げられる。
前記製造方法において、前記式（ＩＩＩ）で表される化合物は、市販で入手してもよいし、公知文献を参照して自家製造してもよい。式（ＩＩＩ）で表される化合物は、例えば、以下のようにして製造することができる。
前記式（ＶＩ）、（ＸＩＩＩ）および（ＩＩＩ）中、Ｒ1およびＲ2は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜６を有するアルキル基、炭素数１〜６を有するアルコキシ基、ハロゲン原子、フェニル基、またはニトロ基であり、ｎ１は、８〜１４の整数である。
式（ＶＩ）のアルデヒド誘導体と０．５当量のジアミン（式（ＸＩＩＩ）の化合物）を、溶媒中で加熱することにより、式（ＩＩＩ）の化合物を得る。この反応は、例えば２０〜１００℃で必要な時間、行う。この反応の溶媒としては、限定されないが、例えば、メタノール、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）とメタノールの混合物、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等が挙げられる。
前記製造方法において、前記式（Ｘ）で表される化合物は、市販で入手してもよいし、公知文献を参照して自家製造してもよい。式（Ｘ）で表される化合物は、例えば、以下のようにして製造することができる。
前記式（ＶＩ）、（ＸＩ）および（Ｘ）中、Ｒ1およびＲ2は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜６を有するアルキル基、炭素数１〜６を有するアルコキシ基、ハロゲン原子、フェニル基、またはニトロ基であり、Ｒは、炭素数１〜６を有するアルキル基である。
式（ＶＩ）のアルデヒド誘導体と１．０当量のアミン（式（ＸＩ）の化合物）を、溶媒中で加熱することにより、式（Ｘ）の化合物を得る。この反応は、例えば２０〜１００℃で必要な時間、行う。この反応の溶媒としては、限定されないが、例えば、メタノール、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）とメタノールの混合物、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等が挙げられる。
前記製造方法において、前記式（ＩＶ）で表される化合物は、市販で入手してもよいし、公知文献を参照して自家製造してもよい。式（ＩＶ）で表される化合物は、例えば、以下のようにして製造することができる。
前記式（ＶＩＩ）、（ＸＶ）および（ＩＶ）中、Ｒ11およびＲ12は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜６を有するアルキル基、炭素数１〜６を有するアルコキシ基、ハロゲン原子、フェニル基、もしくはニトロ基であるか、または、Ｒ11およびＲ12は、Ｒ11およびＲ12が結合している二重結合と一緒になってフェニル環を形成し、ｎ２は、８〜１４の整数である。
式（ＶＩＩ）のアルデヒド誘導体と０．５当量のジアミン（式（ＸＶ）の化合物）を、溶媒中で加熱することにより、式（ＩＶ）の化合物を得る。この反応は、例えば２０〜１００℃で必要な時間、行う。この反応の溶媒としては、限定されないが、例えば、メタノール、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）とメタノールの混合物、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等が挙げられる。
前記製造方法において、前記式（ＸＩＩ）で表される化合物は、市販で入手してもよいし、公知文献を参照して自家製造してもよい。式（ＸＩＩ）で表される化合物は、例えば、以下のようにして製造することができる。
前記式（ＶＩＩ）、（ＸＩ）および（ＸＩＩ）中、Ｒ11およびＲ12は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜６を有するアルキル基、炭素数１〜６を有するアルコキシ基、ハロゲン原子、フェニル基、もしくはニトロ基であるか、または、Ｒ11およびＲ12は、Ｒ11およびＲ12が結合している二重結合と一緒になってフェニル環を形成し、Ｒは、炭素数１〜６を有するアルキル基である。
式（ＶＩＩ）のアルデヒド誘導体と１．０当量のアミン（式（ＸＩ）の化合物）を、溶媒中で加熱することにより、式（ＸＩＩ）の化合物を得る。この反応は、例えば２０〜１００℃で必要な時間、行う。この反応の溶媒としては、限定されないが、例えば、メタノール、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）とメタノールの混合物、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等が挙げられる。
本発明の発光材料は、高輝度発光材料、および有機ＥＬ素子の発光材料、具体的には発光層の材料として用いることができる。そのような有機ＥＬ素子としては、例えば、基板、陽極、正孔輸送層、本発明の発光材料を含む発光層、電子輸送層、および陰極をこの順に積層して構成される。前記基板、陽極、正孔輸送層、電子輸送層、および陰極については、従来公知の材料を用い、従来公知の製造方法により形成されていてもよい。
前記発光層は、本発明の発光材料のほかに、ホスト材料を含んでいてもよい。このホスト材料としては、例えば、ジアリールアミン骨格を有するもの、ピリジン骨格を有するもの、ピラジン骨格を有するもの、トリアジン骨格を有するもの、アリールシラン骨格を有するものが挙げられる。
以下に本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明の範囲は、以下の実施例により限定されない。
種々のスペクトルは、以下の機器を用いて測定した。
核磁気共鳴（ＮＭＲ）スペクトルはバリアン社製ＵＮＩＴＹ−ＩＮＯＶＡ核磁気共鳴装置（５００ＭＨｚ）を用いて測定し、測定溶媒の残存シグナルを内部基準として使用した。
核磁気共鳴（ＮＭＲ）スペクトルはバリアン社製ＵＮＩＴＹ−ＩＮＯＶＡ核磁気共鳴装置（５００ＭＨｚ）を用いて測定し、測定溶媒の残存シグナルを内部基準として使用した。
量子収率は、蛍光光度計ＦＰ−６５００Ｎ、燐光測定対応低温中積分球システムＩＮＫ−５３３、および、液体試料用セルＬＰＨ−１２０（全て日本分光株式会社製）を用いて測定した。
本明細書の記載において、以下の略語を使用する。
ＤＭＳＯ：ジメチルスルホキシド
ＤＭＳＯ：ジメチルスルホキシド
［実施例１］
化合物（１）の合成
化合物（１）の合成
化合物（１）をスキーム１に従い、合成した。１Ｈ−イミダゾール−４−カルボアルデヒド（ＶＩ−１）と０．５当量の１，１２−ドデカンジアミン（ＸＩＩＩ−１）をエタノール中で加熱還流することで合成した１，１２−ドデカメチレン−ビス−（５−イミノメチル−１Ｈ−イミダゾール）配位子（ＩＩＩ−１）（３６１ｍｇ、１．０１ｍｍｏｌ）、ＰｔＣｌ2（ＣＨ3ＣＮ）2（Ｖ−１）（３５４ｍｇ、１．０２ｍｍｏｌ）、Ｋ2ＣＯ3（１６６４ｍｇ、１２．０ｍｍｏｌ）、トルエン（２００ｍＬ）およびＤＭＳＯ（５０ｍＬ）の混合物を、１３５℃で１８時間反応させた。前記混合物から減圧下でトルエンを留去した後、残渣に水（２００ｍＬ）を加え、酢酸エチル（２００ｍＬ×２）で抽出し、有機層をＮａ2ＳＯ4で乾燥した。前記有機層を濃縮後、ＮＨ−シリカゲルカラムクロマトグラフィ（溶出液；ＣＨ2Ｃｌ2）にて精製することにより、化学式（１）で表わされる５−イミノイミダゾラト白金錯体を得た（オレンジ色粉末、６６ｍｇ）。
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ0.90-1.01 (m, 2 H), 1.05-1.43 (m, 14 H), 1.45-1.55 (m, 2 H), 2.05 (ttt, J = 13.0, 13.0, 3.4 Hz, 2 H), 3.31 (td, J = 12.5, 2.1 Hz, 2 H), 4.07 (ddd, J = 12.6, 3.0, 3.0 Hz, 2 H), 7.56 (s, 2 H), 7.62 (s, 2 H), 7.67 (s, 2 H);
13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ22.6, 26.7, 26.7, 26.8, 28.2, 61.9, 136.9, 140.3, 147.1, 161.0.
13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ22.6, 26.7, 26.7, 26.8, 28.2, 61.9, 136.9, 140.3, 147.1, 161.0.
［実施例２］
化合物（２）の合成
化合物（２）の合成
化合物（２）をスキーム２に従い、合成した。１Ｈ−イミダゾール−２−カルボアルデヒド（ＶＩＩ−１）と０．５当量の１，１２−ドデカンジアミン（ＸＶ−１）をエタノール中で加熱還流することで合成した１，１２−ドデカメチレン−ビス−（２−イミノメチル−１Ｈ−イミダゾール）配位子（ＩＶ−１）（７４６ｍｇ、２．０９ｍｍｏｌ）、ＰｔＣｌ2（ＣＨ3ＣＮ）2（７０７ｍｇ、２．０３ｍｍｏｌ）、Ｋ2ＣＯ3（３３８７ｍｇ、２４．５ｍｍｏｌ）、トルエン（４００ｍＬ）およびＤＭＳＯ（１００ｍＬ）の混合物を１３５℃で１８時間反応させた。前記混合物から減圧下でトルエンを留去した後、残渣に水（４００ｍＬ）を加え、酢酸エチル（２００ｍＬ×２）で抽出し、有機層をＮａ2ＳＯ4で乾燥した。前記有機層を濃縮後、ＮＨ−シリカゲルカラムクロマトグラフィ（溶出液；ＣＨ2Ｃｌ2）にて精製することで、化学式（２）で表わされる２−イミノイミダゾラト白金錯体を得た（オレンジ色粉末、５２８ｍｇ）。
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ0.87-0.99 (m, 2 H), 1.00-1.40 (m, 14 H), 2.01 (ttt, J = 13.0, 13.0, 3.1 Hz, 2 H), 3.22 (td, J = 12.5, 2.4 Hz, 2 H), 3.97 (ddd, J = 12.8, 2.9, 2.9 Hz, 2 H), 6.98 (s, 2 H), 7.37 (d, J = 0.5 Hz, 2 H), 7.70 (s, 2 H);
13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ22.8, 26.8, 26.9, 27.1, 28.4, 61.2, 130.5, 133.7, 156.0, 161.6.
13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ22.8, 26.8, 26.9, 27.1, 28.4, 61.2, 130.5, 133.7, 156.0, 161.6.
［実施例３］
化合物（３）の合成
化合物（３）の合成
化合物（３）をスキーム３に従い、合成した。１Ｈ−イミダゾール−４−カルボアルデヒド（ＶＩ−１）と０．５当量の１，１１−ウンデカンジアミン（ＸＩＩＩ−２）をエタノール中で加熱還流することで合成した１，１１−ウンデカメチレン−ビス−（５−イミノメチル−１Ｈ−イミダゾール）配位子（ＩＩＩ−２）（３４５ｍｇ、１．０１ｍｍｏｌ）、ＰｔＣｌ2（ＣＨ3ＣＮ）2（Ｖ−１）（３５３ｍｇ、１．０１ｍｍｏｌ）、Ｋ2ＣＯ3（１６４８ｍｇ、１１．９ｍｍｏｌ）、トルエン（２００ｍＬ）およびＤＭＳＯ（５０ｍＬ）の混合物を１３５℃で１６時間反応させた。前記混合物から減圧下でトルエンを留去した後、残渣に水（２００ｍＬ）を加え、酢酸エチル（２００ｍＬ×２）で抽出し、有機層をＮａ2ＳＯ4で乾燥した。前記有機層を濃縮後、ＮＨ−シリカゲルカラムクロマトグラフィ（溶出液；ＣＨ2Ｃｌ2）にて精製することで、化学式（３）で表わされる５−イミノイミダゾラト白金錯体を得た（オレンジ色粉末、６９ｍｇ）。
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ0.95-1.43 (m, 12 H), 1.45-1.52 (m, 2 H), 1.53-1.63 (m, 2 H), 1.98-2.20 (m, 2 H), 3.40 (td, J = 12.2, 2.4 Hz, 2 H), 4.21 (ddd, J = 12.4, 3.5, 3.5 Hz, 2 H), 7.63 (s, 2 H), 7.70 (s, 2 H), 7.72 (s, 2 H);
13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ24.0, 27.0, 27.5, 28.4, 29.7, 61.9, 137.0, 140.4, 147.0, 161.2.
13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ24.0, 27.0, 27.5, 28.4, 29.7, 61.9, 137.0, 140.4, 147.0, 161.2.
［実施例４］
化合物（４）の合成
化合物（４）の合成
化合物（４）をスキーム４に従い、合成した。１Ｈ−イミダゾール−２−カルボアルデヒド（ＶＩＩ−１）と０．５当量の１，１１−ウンデカジアミン（ＸＶ−２）をエタノール中で加熱還流することで合成した１，１１−ウンデカメチレン−ビス−（２−イミノメチル−１Ｈ−イミダゾール）配位子（ＩＶ−２）（３４６ｍｇ、１．０１ｍｍｏｌ）、ＰｔＣｌ2（ＣＨ3ＣＮ）2（Ｖ−１）（３４９ｍｇ、１．００ｍｍｏｌ）、Ｋ2ＣＯ3（１６５９ｍｇ、１２．０ｍｍｏｌ）、トルエン（２００ｍＬ）およびＤＭＳＯ（５０ｍＬ）の混合物を、１３５℃で１４時間反応させた。前記混合物から減圧下でトルエンを留去した後、残渣に水（２００ｍＬ）を加え、酢酸エチル（２００ｍＬ×２）で抽出し、有機層をＮａ2ＳＯ4で乾燥した。前記有機層を濃縮後、ＮＨ−シリカゲルカラムクロマトグラフィ（溶出液；ＣＨ2Ｃｌ2）にて精製することで、化学式（４）で表わされる２−イミノイミダゾラト白金錯体を得た（オレンジ色粉末、１６６ｍｇ）。
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ1.08-1.28 (m, 10 H), 1.28-1.38 (m, 2 H), 1.40-1.57 (m, 4 H), 2.03 (ttt, J = 13.0, 13.0, 3.5 Hz, 2 H), 3.23 (td, J = 12.1, 2.4 Hz, 2 H), 4.01 (ddd, J = 12.5, 3.3, 3.3 Hz, 2 H), 7.01 (s, 2 H), 7.37 (s, 2 H), 7.72 (s, 2 H);
13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ24.2, 27.2, 27.2, 27.7, 28.5, 61.2, 130.4, 133.7, 156.1, 161.5.
13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ24.2, 27.2, 27.2, 27.7, 28.5, 61.2, 130.4, 133.7, 156.1, 161.5.
［実施例５］
化合物（５）の合成
化合物（５）の合成
化合物（５）をスキーム５に従い、合成した。１Ｈ−イミダゾール−４−カルボアルデヒド（ＶＩ−１）と１当量のメチルアミン（ＸＩ−１）をメタノール中で加熱還流することで合成した５−メチルイミノメチル−１Ｈ−イミダゾール）配位子（Ｘ−１）（４４０ｍｇ、４．０３ｍｍｏｌ）、ＰｔＣｌ2（ＣＨ3ＣＮ）2（Ｖ−１）（７０３ｍｇ、２．０２ｍｍｏｌ）、Ｋ2ＣＯ3（３４９３ｍｇ、２５．３ｍｍｏｌ）、トルエン（２００ｍＬ）およびＤＭＳＯ（５０ｍＬ）の混合物を１３５℃で１６時間反応させた。前記混合物から減圧下でトルエンを留去した後、残渣に水（２００ｍＬ）を加え、酢酸エチル（２００ｍＬ×２）で抽出し、有機層をＮａ2ＳＯ4で乾燥した。前記有機層を濃縮後、ＮＨ−シリカゲルカラムクロマトグラフィ（溶出液；ＣＨ2Ｃｌ2）にて精製することで、化学式（５）で表わされる５−イミノイミダゾラト白金錯体を得た（オレンジ色粉末、２５９ｍｇ）。
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ3.84 (s, 6 H), 7.66 (s, 2 H), 7.87 (s, 2 H), 8.31 (s, 2 H);
13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ50.9, 137.7, 141.3, 148.1, 164.5.
13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ50.9, 137.7, 141.3, 148.1, 164.5.
［実施例６］
化合物（６）の合成
化合物（６）の合成
化合物（６）をスキーム６に従い、合成した。１Ｈ−イミダゾール−２−カルボアルデヒド（ＶＩＩ−１）と１当量のペンチルアミン（ＸＩ−２）をメタノール中で加熱還流することで合成した２−ペンチルイミノメチル−１Ｈ−イミダゾール）配位子（ＸＩＩ−１）（３３９ｍｇ、２．０５ｍｍｏｌ）、ＰｔＣｌ2（ＣＨ3ＣＮ）2（Ｖ−１）（３５０ｍｇ、１．００ｍｍｏｌ）、Ｋ2ＣＯ3（１７２６ｍｇ、１２．５ｍｍｏｌ）、トルエン（１６０ｍＬ）およびＤＭＳＯ（４０ｍＬ）の混合物を１３５℃で１４時間反応させた。前記混合物から減圧下でトルエンを留去した後、残渣に水（２００ｍＬ）を加え、酢酸エチル（２００ｍＬ×２）で抽出し、有機層をＮａ2ＳＯ4で乾燥した。前記有機層を濃縮後、ＮＨ−シリカゲルカラムクロマトグラフィ（溶出液；ＣＨ2Ｃｌ2）にて精製することで、化学式（６）で表わされる２−イミノイミダゾラト白金錯体を得た（オレンジ色粉末、３２８ ｍｇ）。
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ0.91 (t, J = 7.0 Hz, 6 H), 1.34-1.39 (m, 8 H), 1.84 (tt, J = 7.0, 7.0 Hz, 4 H), 3.82 (t, J = 7.0 Hz, 4 H), 7.07 (s, 2 H), 7.38 (d, J = 0.5 Hz, 2 H), 7.84 (s, 2 H);
13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ13.9, 22.3, 28.5, 30.2, 60.8, 129.8, 133.5, 155.7, 161.5.
13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ13.9, 22.3, 28.5, 30.2, 60.8, 129.8, 133.5, 155.7, 161.5.
［比較例１］
化合物（１０）の合成
化合物（１０）の合成
化合物（１０）をスキーム７に従い、合成した。ピロール−２−カルボアルデヒド（１２）と０．５当量の１，１２−ドデカンジアミンをエタノール中で加熱還流することで合成した１，１２−ドデカメチレン−ビス−（２−イミノメチルピロール）配位子（１１）（３７１ｍｇ）、ＰｔＣｌ2（ＣＨ3ＣＮ）2（Ｖ−１）（３５２ｍｇ）、Ｋ2ＣＯ3（９２３ｍｇ）、トルエン（２４０ｍＬ）およびＤＭＳＯ（６０ｍＬ）の混合物を１３５℃で２４時間反応させた。前記混合物から減圧下でトルエンを留去した後、残渣に水（２００ｍＬ）を加え、酢酸エチル（２００ｍＬ×２）で抽出し、有機層をＮａ2ＳＯ4で乾燥した。前記有機層を濃縮後、ＮＨ−シリカゲルカラムクロマトグラフィ（溶出液；ヘキサン／酢酸エチル＝１０：１）にて精製することで、化学式（１０）で表わされるイミノピロラト白金錯体を得た（黄色粉末、１８０ｍｇ）。
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ0.92-1.15 (m, 4 H), 1.17-1.42 (m, 10 H), 1.43-1.53 (m, 4 H), 2.17-2.27 (m, 2 H), 3.30 (ddd, J = 12.6, 12.6, 1.5 Hz, 2 H), 4.39 (ddd, J = 12.6, 3.0, 3.0 Hz, 2 H), 6.18 (dd, J = 3.8, 2.0 Hz, 2 H), 6.73 (dd, J = 3.8, 0.7 Hz, 2 H), 7.09 (br, 2H), 7.57 (s, 2 H);
13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ 23.0, 26.7, 27.0, 27.1, 29.0, 60.3, 110.7, 116.6, 136.0, 140.5, 162.3.
13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ 23.0, 26.7, 27.0, 27.1, 29.0, 60.3, 110.7, 116.6, 136.0, 140.5, 162.3.
［固体発光量子収率の測定］
実施例１、２、４〜６で得た化合物（１）、（２）、（４）〜（６）および比較例１で得た化合物（１０）について、２９８Ｋおよび７７Ｋにおける固体発光量子収率φ（％）を測定した。具体的には、化合物（１）、（２）、（４）〜（６）および化合物（１０）を、クロロホルムから再結晶化して得られた結晶を用いて、結晶状態（粉末）における発光量子収率を、絶対法によりそれぞれ求めた。測定方法は以下の通りである。
実施例１、２、４〜６で得た化合物（１）、（２）、（４）〜（６）および比較例１で得た化合物（１０）について、２９８Ｋおよび７７Ｋにおける固体発光量子収率φ（％）を測定した。具体的には、化合物（１）、（２）、（４）〜（６）および化合物（１０）を、クロロホルムから再結晶化して得られた結晶を用いて、結晶状態（粉末）における発光量子収率を、絶対法によりそれぞれ求めた。測定方法は以下の通りである。
（測定方法）
測定の際、酸素の影響を除くため、全てのサンプルは、石英セル中に結晶（化合物（１）、（２）、（４）〜（６）および化合物（１０））をそのまま封入して、アルゴン雰囲気下で測定した。さらに、低温（７７Ｋ）での測定は、石英製デュワーを用いて、結晶を封入した上記石英セルを液体窒素で冷やしながら測定した。全ての発光スペクトルは、標準光源を利用することにより補正を行った。励起光として４２０ｎｍの波長の光を用いた。内部量子収率の算出には、固体量子効率計算プログラム（日本分光株式会社製）を用いた。また、各白金錯体が発する光の発光極大波長も、併せて測定した。固体発光量子収率および固体発光極大波長の結果を表１に示す。化合物（１）、化合物（２）および化合物（１０）の固体発光極大波長の結果は図１にも示す。
測定の際、酸素の影響を除くため、全てのサンプルは、石英セル中に結晶（化合物（１）、（２）、（４）〜（６）および化合物（１０））をそのまま封入して、アルゴン雰囲気下で測定した。さらに、低温（７７Ｋ）での測定は、石英製デュワーを用いて、結晶を封入した上記石英セルを液体窒素で冷やしながら測定した。全ての発光スペクトルは、標準光源を利用することにより補正を行った。励起光として４２０ｎｍの波長の光を用いた。内部量子収率の算出には、固体量子効率計算プログラム（日本分光株式会社製）を用いた。また、各白金錯体が発する光の発光極大波長も、併せて測定した。固体発光量子収率および固体発光極大波長の結果を表１に示す。化合物（１）、化合物（２）および化合物（１０）の固体発光極大波長の結果は図１にも示す。
前記表１に示すように、実施例１、２、４〜６および比較例１の結果から、式（Ｉ）および式（ＩＩ）で表される白金錯体は、結晶状態において、室温において高い量子効率で燐光発光を示すことが確認できた。
前記図１に示すように、２９８Ｋにおける発光極大吸収は、λmax＝５１９ｎｍおよび５５５ｎｍ（化合物（１））、５８１ｎｍ（化合物（２））、および５４０ｎｍおよび５８１ｎｍ（化合物（１０））であった。さらに、積分球による２９８Ｋにおける絶対発光量子収率は＝０．０９（化合物（１））０．１２（化合物（２））および０．００３(化合物（１０））であった。すなわち、化合物（１０）は、ほとんど発光しなかった。
すなわち、化合物（Ｉ）は、緑色の発光を、化合物（ＩＩ）は、オレンジ色の発光を示した。
本発明の発光材料は、固体であって、かつ、発光効率に優れるため、実用に足る発光強度を得ることができる。従って、本発明の発光材料は、次世代技術である有機発光素子等の材料として有用である。
Claims (4)
- 式（Ｉ）または式（ＩＩ）で表される白金錯体。
前記式（Ｉ）中、Ｒ1およびＲ2は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜６を有するアルキル基、炭素数１〜６を有するアルコキシ基、ハロゲン原子、フェニル基、またはニトロ基であり、
２つのＲ3 は、一緒になって、−（ＣＨ2）n1−基（ｎ１は、８〜１４の整数）を形成し、
前記式（ＩＩ）中、Ｒ11およびＲ12は、同一または異なって、水素原子、炭素数１〜６を有するアルキル基、炭素数１〜６を有するアルコキシ基、ハロゲン原子、フェニル基、もしくはニトロ基であるか、または、Ｒ11およびＲ12は、Ｒ11およびＲ12が結合している二重結合と一緒になってフェニル環を形成し、
２つのＲ13 は、一緒になって、−（ＣＨ2）n2−基（ｎ２は、８〜１４の整数）を形成する。 - 前記式（Ｉ）中、Ｒ1およびＲ2は、水素原子であり、
２つのＲ3 は、一緒になって、−（ＣＨ2）n1−基（ｎ１は、８〜１４の整数）を形成し、
前記式（ＩＩ）中、Ｒ11およびＲ12は、水素原子であり、
２つのＲ13 は、一緒になって、−（ＣＨ2）n2−基（ｎ２は、８〜１４の整数）を形成する請求項１に記載の白金錯体。 - 式（Ｉ）で表される白金錯体が、式（１）または式（３）で表され、
式（ＩＩ）で表される白金錯体が、式（２）または式（４）で表される
請求項１または２に記載の白金錯体。
- 請求項１〜３のいずれか一項に記載の白金錯体を含む発光材料。
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