JP6524578B2 - Compound and organic electroluminescent device - Google Patents

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Description

本発明は、化合物およびこれを含む正孔輸送層を備えた有機エレクトロルミネッセンス(以下、有機EL)素子に関する。 The present invention relates to a compound and an organic electroluminescent (hereinafter, organic EL) device provided with a hole transport layer containing the compound.

有機エレクトロルミネッセンス(以下、有機EL)素子は、自発光型、視野角が広い、視認性に優れる、低電圧駆動、面発光、薄型化・軽量化が可能、多色表示が可能、などの特徴を有しているため、ディスプレイや照明として用いることができる。
有機EL素子は通常、透明基板上に、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、陰極がこの位置関係で積層されることにより構成される。
有機EL素子の発光は、(1)正孔および電子が電極から注入され、(2)注入された正孔と電子が輸送され、(3)発光層内で正孔と電子が再結合し、(4)発光材料が電子的励起状態を形成し、(5)電子的励起状態から光を放射する、という過程を経て生じている。
Organic electroluminescent (hereinafter referred to as organic EL) elements are self-luminous type, wide viewing angle, excellent visibility, low voltage drive, surface emission, thin and lightweight, multicolor display possible, etc. Can be used as a display or lighting.
The organic EL device is usually configured by laminating an anode, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and a cathode on this transparent substrate in this positional relationship.
In the light emission of the organic EL device, (1) holes and electrons are injected from the electrode, (2) the injected holes and electrons are transported, and (3) holes and electrons are recombined in the light emitting layer, (4) The light emitting material is generated through the process of forming an electronically excited state and (5) emitting light from the electronically excited state.

有機EL素子において高い発光効率(外部量子効率)を得るためには、上記(3)の過程における電荷の再結合が効率的に行われる必要があり、そのためには、上記(1)(2)の過程における電荷の注入・輸送がバランスよく行われる必要がある。
つまり、再結合効率を高めるためには、正孔と電子の輸送バランスを調整する必要があるが、正孔と電子の輸送バランスを調整するには、正孔注入材料、正孔輸送材料の正孔移動度や、電子注入材料、電子輸送材料の電子移動度、層界面での電荷注入障壁、またそれぞれの膜の厚さなど、多くのファクターを考慮する必要がある。
In order to obtain high luminous efficiency (external quantum efficiency) in the organic EL element, it is necessary to efficiently carry out charge recombination in the process of (3) above, and for that purpose, the above (1) (2) The injection and transport of charge in the process of
That is, in order to improve the recombination efficiency, it is necessary to adjust the transport balance of holes and electrons, but to adjust the transport balance of holes and electrons, it is necessary to use positive hole injection materials and positive hole transport materials. Many factors need to be considered, such as hole mobility, electron injection materials, electron mobility of electron transport materials, charge injection barriers at layer interfaces, and the thickness of each film.

しかし、材料自身がもつ正孔と電子の輸送性は、材料によって異なり、また異なる材料で形成された層の界面では、電荷注入障壁が生じるため、発光層内で正孔と電子がバランスよく再結合することは容易ではない。そこで、再結合せずに対極へ流出してしまう過剰の電荷をブロックする層を設けて、電荷を発光層内に閉じ込め、再結合効率を高める方法が用いられる。通常、流出する電荷をブロックして電荷を発光層内に閉じ込めるという役割は、正孔輸送層や電子輸送層が担うことが多い。 However, the hole and electron transportability of the material itself differs depending on the material, and a charge injection barrier occurs at the interface of layers formed of different materials, so that holes and electrons are rebalanced in a well-balanced manner in the light emitting layer. It is not easy to combine. Therefore, there is used a method of providing a layer that blocks excess charge that would flow to the counter electrode without recombination to confine the charge in the light emitting layer to enhance recombination efficiency. In general, the hole transport layer and the electron transport layer often play the role of blocking the charge that has flowed out and confining the charge in the light emitting layer.

有機EL素子の再結合効率を高めるために用いられる正孔輸送材料に求められる特性は、正孔輸送性が高く、電子輸送性が低いことに加え、バンドギャップやイオン化ポテンシャル(IP)、電子親和力(Ea)の値が適切な値を有することが重要である。イオン化ポテンシャルは、陽極の仕事関数または正孔注入材料のイオン化ポテンシャルと発光材料のイオン化ポテンシャルとの間の値となることが望ましく、これにより発光層への正孔注入障壁を小さくできる。電子親和力は、発光材料の電子親和力よりも大きくなることが望ましく、これにより電子ブロック効果を得ることができる。なお、電荷注入の指標の一つであるイオン化ポテンシャル(IP)とほぼ同義で、HOMOレベルが用いられ、電子親和力(Ea)とほぼ同義で、LUMOレベルの語が用いられる場合がある。
正孔輸送材料を変更することにより、有機EL素子の外部量子効率、素子寿命が変化する例が報告されている(非特許文献1)。
The properties required for the hole transport material used to enhance the recombination efficiency of the organic EL element are high hole transportability and low electron transportability, as well as band gap, ionization potential (IP), electron affinity It is important that the value of (Ea) has an appropriate value. The ionization potential is desirably a value between the work function of the anode or the ionization potential of the hole injection material and the ionization potential of the light emitting material, which can reduce the hole injection barrier to the light emitting layer. It is desirable that the electron affinity be greater than the electron affinity of the light-emitting material, whereby an electron blocking effect can be obtained. In addition, the HOMO level is used almost synonymous with the ionization potential (IP) which is one of the parameter | index of charge injection, and the word of the LUMO level may be used substantially synonymous with electron affinity (Ea).
An example in which the external quantum efficiency of the organic EL device and the device lifetime change by changing the hole transport material has been reported (Non-Patent Document 1).

Appl.Phys.Lett.103,143306(2013)Appl. Phys. Lett. 103, 143306 (2013)

本発明は、バンドギャップ、及びT1エネルギーが大きく、電気的安定性・熱的安定性に優れ、有機EL素子の正孔輸送層にも用いることができる新規化合物を提供することを課題とする。さらに、上記化合物を含む正孔輸送層を備えた長寿命で発光効率の高い有機EL素子を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a novel compound which has a large band gap, T1 energy, is excellent in electrical stability and thermal stability, and can be used also for a hole transport layer of an organic EL device. Furthermore, it is an object of the present invention to provide an organic EL device having a long life and high luminous efficiency, which is provided with a hole transport layer containing the above-mentioned compound.

発明者らは、種々検討の結果、下記一般式(1)に示す化合物の合成に成功し、さらに同化合物が有機EL素子の正孔輸送材料として極めて有用であり、有機EL素子の高効率化、長寿命化に寄与することを見出した。 As a result of various studies, the inventors succeeded in synthesizing a compound represented by the following general formula (1), and the compound is extremely useful as a hole transport material of an organic EL device, and the efficiency of the organic EL device is enhanced And found that it contributes to prolonging the life.

即ち、本発明は以下に関する。
(a)下記一般式(1)に示される化合物。
That is, the present invention relates to the following.
(A) The compound shown by following General formula (1).

X1〜X4は、各々独立して、水素、又は下記一般式(2)のいずれかから選ばれ、X1〜X4のうち少なくとも一つが下記一般式(2)である。 Each of X 1 to X 4 is independently selected from hydrogen or any of the following general formula (2), and at least one of X 1 to X 4 is the following general formula (2).

ここでR1〜R6は、各々独立して、水素、置換基を有してもよいアルキル基、又はハロゲン基のいずれかから選ばれ、各々独立して、単数または複数存在していてもよく、複数存在する場合は、互いに同一又は異なる基であってもよい。
Yは、置換基を有してもよい芳香族環式基を示す。
(b)一般式(1)における、X1〜X4が、各々独立して、水素、又は下記一般式(3)、若しくは下記一般式(4)のいずれかから選ばれ、X1〜X4のうち少なくとも一つが下記一般式(3)、若しくは下記一般式(4)である、(a)に記載の化合物。
Here, R 1 to R 6 are each independently selected from any of hydrogen, an alkyl group which may have a substituent, or a halogen group, and each may be independently present in a single or plural number, When there exist two or more, they may be the same or different from each other.
Y represents an aromatic cyclic group which may have a substituent.
(B) X 1 to X 4 in the general formula (1) are each independently selected from hydrogen, or the following general formula (3), or the following general formula (4), and at least of X 1 to X 4 The compound as described in (a) whose one is following General formula (3) or following General formula (4).

ここでR1〜R6は、各々独立して、水素、置換基を有してもよいアルキル基、又はハロゲン基のいずれかから選ばれ、各々独立して、単数または複数存在していてもよく、複数存在する場合は、互いに同一又は異なる基であってもよい。
Yは、置換基を有してもよい芳香族環式基を示す。
(c)X1〜X4が水素以外であることを特徴とする、(a)、又は(b)に記載の化合物。
(d)X4が水素であることを特徴とする、(a)、又は(b)に記載の化合物。
(e)X3およびX4が水素であることを特徴とする、(a)、又は(b)に記載の化合物。
(f)X2およびX4が水素であることを特徴とする、(a)、又は(b)に記載の化合物。
(g)X2、X3およびX4が水素であることを特徴とする、(a)、又は(b)に記載の化合物。
(h)X1〜X4の結合位が、それぞれスピロビフルオレン骨格の2位、7位、2’位、7’位であることを特徴とする(a)〜(g)のうちいずれか一に記載の化合物。
(i)Yがフェニル基である、(a)〜(h)のうちいずれか一に記載の化合物。
(j)R1〜R6が水素である、(a)〜(i)のうちいずれか一に記載の化合物。
(k)下記化学式(5)に示される化合物。
Here, R 1 to R 6 are each independently selected from any of hydrogen, an alkyl group which may have a substituent, or a halogen group, and each may be independently present in a single or plural number, When there exist two or more, they may be the same or different from each other.
Y represents an aromatic cyclic group which may have a substituent.
(C) The compound according to (a) or (b), wherein X1 to X4 are other than hydrogen.
(D) The compound according to (a) or (b), wherein X 4 is hydrogen.
(E) The compound according to (a) or (b), wherein X3 and X4 are hydrogen.
(F) The compound according to (a) or (b), wherein X2 and X4 are hydrogen.
(G) The compound according to (a) or (b), wherein X2, X3 and X4 are hydrogen.
(H) The bonding position of X1 to X4 is respectively at the 2nd, 7th, 2 'and 7' positions of the spirobifluorene skeleton, according to any one of (a) to (g) Compound described.
(I) The compound according to any one of (a) to (h), wherein Y is a phenyl group.
(J) The compound according to any one of (a) to (i), wherein R1 to R6 are hydrogen.
(K) The compound shown by following Chemical formula (5).

(l)下記化学式(6)に示される化合物。 (L) The compound shown by following Chemical formula (6).

(m)下記化学式(7)に示される化合物。 (M) The compound shown by following Chemical formula (7).

(n)下記化学式(8)に示される化合物。 (N) A compound represented by the following chemical formula (8).

(o)電極、陽極、及びこれら両電極間に、有機化合物で形成された層を含有する、有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記有機化合物で形成された層に(a)から(n)のうちいずれか一に記載の化合物を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
(p)陽極、陰極、及びこれら両電極間に、電荷輸送材料を含有する、有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記電荷輸送材料に、(a)から(n)のうちいずれか一に記載の化合物を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
(q)陽極、陰極、及びこれら両電極間に、正孔輸送層を含有する、有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記正孔輸送層に、(a)から(n)のうちいずれか一に記載の化合物を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
(r)陽極、陰極、及びこれら両電極間に、発光層、正孔輸送層を含有する、有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記発光層が、ホスト材料と、発光材料からなるゲスト材料とを含み、
前記ホスト材料が、電子輸送性材料、又は電子と正孔の両電荷輸送性材料であって、
前記正孔輸送層に、(a)から(n)のうちいずれか一に記載の化合物を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
(s)ゲスト材料が、燐光材料であることを特徴とする(r)に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(O) An organic electroluminescent device comprising an electrode, an anode, and a layer formed of an organic compound between the both electrodes,
An organic electroluminescent device comprising the layer according to any one of (a) to (n) in a layer formed of the organic compound.
(P) An organic electroluminescent device comprising a charge transport material between an anode, a cathode, and both electrodes thereof,
An organic electroluminescent device comprising the charge transport material according to any one of (a) to (n).
(Q) An organic electroluminescent device comprising an anode, a cathode, and a hole transport layer between the both electrodes,
An organic electroluminescent device comprising the compound according to any one of (a) to (n) in the hole transport layer.
(R) An organic electroluminescent device comprising an anode, a cathode, and a light emitting layer and a hole transport layer between the both electrodes,
The light emitting layer includes a host material and a guest material made of a light emitting material,
The host material is an electron transporting material, or an electron and hole charge transporting material,
An organic electroluminescent device comprising the compound according to any one of (a) to (n) in the hole transport layer.
(S) The organic electroluminescent device according to (r), wherein the guest material is a phosphorescent material.

本発明の化合物は、有機EL素子の正孔輸送材料としても好適に用いることができ、本発明の化合物を正孔輸送層に用いると、高効率で、長寿命な有機EL素子を得ることができる。 The compound of the present invention can also be suitably used as a hole transport material of an organic EL element, and when the compound of the present invention is used for a hole transport layer, a highly efficient and long-lived organic EL element can be obtained it can.

上記一般式(1)に示される化合物を正孔輸送材料として用いることにより、有機EL素子の高効率化、長寿命化が達成できる理由は必ずしも明らかではないが、発明者らはその理由を以下のように推定している。 The reason why achieving high efficiency and long life of the organic EL device is not necessarily clear by using the compound represented by the above general formula (1) as a hole transport material, but the inventors have described the reason as follows. It is estimated as

有機EL素子の正孔輸送材料は、発光層内での電荷の再結合効率等を高めるという観点から、正孔輸送性が高く、電子輸送性が低いという電荷輸送特性を有することに加え、正孔注入・電子阻止特性を高めるという観点から、大きいバンドギャップと、適切なHOMO、LUMOレベルを有し、さらには、長寿命化の観点から、電気的安定性、熱的安定性が高い材料であることが理想的である。 The hole transport material of the organic EL element is positive in addition to having charge transport properties such as high hole transportability and low electron transportability from the viewpoint of enhancing charge recombination efficiency and the like in the light emitting layer. Materials with high band gap and appropriate HOMO and LUMO levels from the viewpoint of enhancing hole injection and electron blocking characteristics, and materials with high electrical stability and thermal stability from the viewpoint of prolonging the life. It is ideal to have.

本発明の化合物においては、スピロビフルオレンからなる中心骨格により、分子の平面性が崩れていることが、バンドギャップの拡大に寄与していると考えられる。しかし、分子の平面性が崩れると、通常、電気的特性が悪くなるというデメリットも存在する。それにもかかわらず、本発明の化合物が大きいバンドギャップを有しながら、適切なHOMO、LUMOレベルを有するだけでなく、高い電気的安定性と、熱的安定性を備えることができるのは、分子内にスピロビフルオレン骨格に加え、アミノジベンゾフラン骨格を有することによる相乗効果と考えることができる。 In the compound of the present invention, the collapse of the planarity of the molecule by the central skeleton consisting of spirobifluorene is considered to contribute to the expansion of the band gap. However, there is also a demerit that, if the planarity of the molecule is broken, the electrical characteristics usually deteriorate. Nevertheless, it is possible that the compounds of the present invention not only have adequate HOMO, LUMO levels, but also high electrical stability and thermal stability, while having a large band gap. It can be considered as a synergistic effect by having an aminodibenzofuran skeleton in addition to the spirobifluorene skeleton inside.

さらに発明者らは、発光層内での逆エネルギー移動を防ぐために、ホスト材料のT1エネルギーがゲスト材料のT1エネルギーよりも大きい必要があるという点に着目し、この逆エネルギー移動による効率の低下の現象は、発光層に接触する正孔輸送材料や、電子輸送材料にも関係すると考えた。すなわち、前記した逆エネルギー移動を抑制するという観点からは、正孔輸送材料のT1エネルギーが、発光材料のそれよりも大きいことが望ましいと考えられる。
この点について、本発明の化合物は、一般的な正孔輸送材料であるα−NPDに比べ大きなT1エネルギーを有しているため、様々な色、特に緑色〜赤色有機EL素子において、高効率化、長寿命化に寄与するものと推定することができる。
Furthermore, the inventors note that the T1 energy of the host material needs to be larger than the T1 energy of the guest material to prevent reverse energy transfer in the light emitting layer, and the decrease in efficiency due to this reverse energy transfer is The phenomenon was considered to be related to the hole transport material in contact with the light emitting layer and the electron transport material. That is, from the viewpoint of suppressing the above-described reverse energy transfer, it is considered desirable that the T1 energy of the hole transport material be larger than that of the light emitting material.
In this respect, the compound of the present invention has a large T1 energy as compared with α-NPD, which is a general hole transport material, so that the efficiency is enhanced in various colors, particularly in green to red organic EL elements. Can be estimated to contribute to prolonging the life.

本発明は、下記一般式(1) The present invention relates to the following general formula (1)

X1〜X4は、各々独立して、水素、又は下記一般式(2)のいずれかから選ばれ、X1〜X4のうち少なくとも一つが下記一般式(2)である。 Each of X 1 to X 4 is independently selected from hydrogen or any of the following general formula (2), and at least one of X 1 to X 4 is the following general formula (2).

ここでR1〜R6は、各々独立して、水素、置換基を有してもよいアルキル基、又はハロゲン基のいずれかから選ばれ、各々独立して、単数または複数存在していてもよく、複数存在する場合は、互いに同一又は異なる基であってもよい。
Yは、置換基を有してもよい芳香族環式基を示す。
で示される化合物に関する。
又は、一般式(1)における、X1〜X4が、各々独立して、水素、又は下記一般式(3)、若しくは下記一般式(4)のいずれかから選ばれ、X1〜X4のうち少なくとも一つが下記一般式(3)、若しくは下記一般式(4)
Here, R 1 to R 6 are each independently selected from any of hydrogen, an alkyl group which may have a substituent, or a halogen group, and each may be independently present in a single or plural number, When there exist two or more, they may be the same or different from each other.
Y represents an aromatic cyclic group which may have a substituent.
Relating to the compound represented by
Or X 1 to X 4 in the general formula (1) are each independently selected from hydrogen, or the following general formula (3), or the following general formula (4), and at least one of X 1 to X 4 Is the following general formula (3), or the following general formula (4)

ここでR1〜R6は、各々独立して、水素、置換基を有してもよいアルキル基、又はハロゲン基のいずれかから選ばれ、各々独立して、単数または複数存在していてもよく、複数存在する場合は、互いに同一又は異なる基であってもよい。
Yは、置換基を有してもよい芳香族環式基を示す。
で示される化合物に関する。
Here, R 1 to R 6 are each independently selected from any of hydrogen, an alkyl group which may have a substituent, or a halogen group, and each may be independently present in a single or plural number, When there exist two or more, they may be the same or different from each other.
Y represents an aromatic cyclic group which may have a substituent.
Relating to the compound represented by

上記一般式(1)〜(4)におけるR1〜R6は、成膜後の膜質の向上、電気的安定性、熱的安定性の向上、化合物の合成・精製のし易さの観点から選ばれる。 R1 to R6 in the above general formulas (1) to (4) are selected from the viewpoints of improvement of film quality after film formation, improvement of electrical stability, improvement of thermal stability, and ease of synthesis and purification of compounds .

R1〜R6は、各々独立して、水素、置換基を有してもよいアルキル基、又はハロゲン基のいずれかから選ばれる。R1〜R6における、置換基を有してもよいアルキル基の置換基は、アルキル基、アルコキシ基、又はハロゲン基のいずれかから選ばれる。 Each of R 1 to R 6 is independently selected from hydrogen, an alkyl group which may have a substituent, or a halogen group. The substituent of the alkyl group which may have a substituent in R1 to R6 is selected from any of an alkyl group, an alkoxy group, and a halogen group.

R1〜R6における、置換基を有してもよいアルキル基は、直鎖状でも環状でもよい。直鎖状のアルキル基は、汎用の有機溶剤への溶解性、有機EL素子作成時の成膜性等の観点から、炭素数1〜18が好ましく、ガラス転移温度、立体障害等の観点から、炭素数1〜6がより好ましい。炭素数1〜18の直鎖状のアルキル基とは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基をいう。環状のアルキル基は、炭素数3〜18が好ましく、ガラス転移温度、立体障害等の観点から、炭素数3〜8が好ましい。環状のアルキル基は、例えば、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、シクロウンデシル基、シクロドデシル基、シクロトリデシル基、シクロテトラデシル基、シクロヘプタデシル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、またはビシクロアルキル基、トリシクロアルキル基等の多環アルキル基が挙げられる。 The alkyl group which may have a substituent in R1 to R6 may be linear or cyclic. The linear alkyl group preferably has 1 to 18 carbon atoms from the viewpoint of solubility in a general-purpose organic solvent, film forming property at the time of producing an organic EL element, and the like, and from the viewpoint of glass transition temperature, steric hindrance, etc. C1-C6 is more preferable. The linear alkyl group having 1 to 18 carbon atoms is a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, an undecyl group, a dodecyl group And tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl and octadecyl. The cyclic alkyl group preferably has 3 to 18 carbon atoms, and preferably 3 to 8 carbon atoms from the viewpoint of glass transition temperature, steric hindrance, and the like. The cyclic alkyl group is, for example, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, cyclononyl group, cyclodecyl group, cycloundecyl group, cyclododecyl group, cyclotridecyl group, cyclo Examples thereof include cycloalkyl groups such as tetradecyl group, cycloheptadecyl group and cyclohexyl group, and polycyclic alkyl groups such as bicycloalkyl group and tricycloalkyl group.

R1〜R6における、置換基を有してもよいアルキル基の置換基は、2以上置換してもよく、各々が異なってもよい。
置換基を有してもよいアルキル基の置換基として選ばれるアルキル基は、有機EL素子作製時の成膜性の観点から、主鎖となるアルキル基と、その置換基であるアルキル基を合計した炭素数が、1〜18となるのが好ましく、ガラス転移温度、立体障害等の観点から、合計した炭素数が1〜6となるのがより好ましい。
The substituents of the alkyl group which may have a substituent in R 1 to R 6 may be substituted by two or more, and each may be different.
The alkyl group selected as the substituent of the alkyl group which may have a substituent is the total of the alkyl group which becomes the main chain and the alkyl group which is the substituent from the viewpoint of film forming property at the time of producing the organic EL device. The number of carbon atoms is preferably 1 to 18, and the total number of carbon atoms is more preferably 1 to 6 from the viewpoint of glass transition temperature, steric hindrance and the like.

置換基を有してもよいアルキル基の置換基としてアルキル基が選択される場合とは、例えば、1−メチルエチル基、1−メチルプロピル基、1−エチルプロピル基、1−n−プロピルプロピル基、1−メチルブチル基、1−エチルブチル基、1−プロピルブチル基、1−n−ブチルブチル基、1−メチルペンチル基、1−エチルペンチル基、1−n−プロピルペンチル基、1−n−ペンチルペンチル基、1−メチルヘキシル基、1−エチルヘキシル基、1−n−プロピルヘキシル基、1−n−ブチルヘキシル基、1−n−ペンチルヘキシル基、1−n−ヘキシルヘキシル基、1−メチルヘプチル基、1−エチルヘプチル基、1−n−プロピルヘプチル基、1−n−ブチルヘプチル基、1−n−ペンチルヘプチル基、1−n−ヘプチルヘプチル基、1−メチルオクチル基、1−エチルオクチル基、1−n−プロピルオクチル基、1−n−ブチルオクチル基、1−n−ペンチルオクチル基、1−n−ヘキシルオクチル基、1−n−ヘプチルオクチル基、1−n−オクチルオクチル基、1−メチルノニル基、1−エチルノニル基、1−n−プロピルノニル基、1−n−ブチルノニル基、1−n−ペンチルノニル基、1−n−ヘキシルノニル基、1−n−ヘプチルノニル基、1−n−オクチルノニル基、1−n−ノニルノニル基、1−メチルデシル基、iso−プロピル基、t−ブチル基、2−メチルブチル基、2−エチルブチル基、2−n−プロピルペンチル基、2−メチルヘキシル基、2−エチルヘキシル基、2−n−プロピルヘキシル基、2−n−ブチルヘキシル基、2−メチルヘプチル基、2−エチルヘプチル基、2−n−プロピルヘプチル基、2−n−ブチルヘプチル基、2−n−ペンチルヘプチル基、2−メチルオクチル基、2−エチルオクチル基、2−n−プロピルオクチル基、2−n−ブチルオクチル基、2−n−ペンチルオクチル基、2−n−ヘキシルオクチル基、2−メチルノニル基、2−エチルノニル基、2−n−プロピルノニル基、2−n−ブチルノニル基、2−n−ペンチルノニル基、2−n−ヘキシルノニル基、2−n−ヘプチルノニル基、2−メチルデシル基、2,3−ジメチルブチル基、2,3,3−トリメチルブチル基、3−メチルブチル基、3−メチルペンチル基、3―エチルペンチル基、4−メチルペンチル基、4−エチルヘキシル基、2,3−ジメチルペンチル基、2,4−ジメチルペンチル基、2,4,4−トリメチルペンチル基、2,3,3,4−テトラメチルペンチル基、3−メチルヘキシル基、2,5−ジメチルヘキシル基、3−エチルヘキシル基、3,5,5−トリメチルヘキシル基、4−メチルヘキシル基、6−メチルヘプチル基、3,7−ジメチルオクチル基、6−メチルオクチル基、等が挙げられる。 When an alkyl group is selected as a substituent of the alkyl group which may have a substituent, for example, 1-methylethyl group, 1-methylpropyl group, 1-ethylpropyl group, 1-n-propylpropyl Group, 1-methylbutyl group, 1-ethylbutyl group, 1-propylbutyl group, 1-n-butylbutyl group, 1-methylpentyl group, 1-ethylpentyl group, 1-n-propylpentyl group, 1-n-pentyl group Pentyl group, 1-methylhexyl group, 1-ethylhexyl group, 1-n-propylhexyl group, 1-n-butylhexyl group, 1-n-pentylhexyl group, 1-n-hexylhexyl group, 1-methylheptyl Group, 1-ethylheptyl group, 1-n-propyl heptyl group, 1-n-butyl heptyl group, 1-n-pentyl heptyl group, 1-n-heptyl heptyl 1-methyloctyl group, 1-ethyloctyl group, 1-n-propyloctyl group, 1-n-butyloctyl group, 1-n-pentyloctyl group, 1-n-hexyloctyl group, 1-n-heptyl group Octyl group, 1-n-octyl octyl group, 1-methyl nonyl group, 1-ethyl nonyl group, 1-n-propyl nonyl group, 1-n-butyl nonyl group, 1-n-pentyl nonyl group, 1-n-hexyl nonyl group Group, 1-n-heptyl nonyl group, 1-n-octyl nonyl group, 1-n-nonyl nonyl group, 1-methyl decyl group, iso-propyl group, t-butyl group, 2-methyl butyl group, 2-ethyl butyl group, 2 -N-propylpentyl group, 2-methylhexyl group, 2-ethylhexyl group, 2-n-propylhexyl group, 2-n-butylhexyl group, 2-methylheptene group Group, 2-ethylheptyl group, 2-n-propyl heptyl group, 2-n-butyl heptyl group, 2-n-pentyl heptyl group, 2-methyloctyl group, 2-ethyloctyl group, 2-n-propyl group Octyl, 2-n-butyloctyl, 2-n-pentyloctyl, 2-n-hexyloctyl, 2-methylnonyl, 2-ethylnonyl, 2-n-propylnonyl, 2-n-butylnonyl Group, 2-n-pentylnonyl group, 2-n-hexylnonyl group, 2-n-heptylnonyl group, 2-methyldecyl group, 2,3-dimethylbutyl group, 2,3,3-trimethylbutyl group, 3- Methyl butyl group, 3-methyl pentyl group, 3-ethyl pentyl group, 4-methyl pentyl group, 4-ethyl hexyl group, 2,3-dimethyl pentyl group, 2,4- dimethyl pen And 2,4,4-trimethylpentyl group, 2,3,3,4-tetramethylpentyl group, 3-methylhexyl group, 2,5-dimethylhexyl group, 3-ethylhexyl group, 3,5,5 -Trimethylhexyl group, 4-methylhexyl group, 6-methylheptyl group, 3,7-dimethyloctyl group, 6-methyloctyl group, etc. may be mentioned.

置換基を有してもよいアルキル基の置換基として選ばれるアルコキシ基は、汎用の有機溶剤への溶解性、有機EL素子作製時の成膜性等の観点から、アルキル基と、その置換基であるアルコキシ基を合計した炭素数が1〜18となるのが好ましく、ガラス転移温度、立体障害等の観点から、合計した炭素数が1〜6となるのがより好ましい。 The alkoxy group selected as a substituent of the alkyl group which may have a substituent is preferably an alkyl group and its substituent from the viewpoint of solubility in a general-purpose organic solvent, film forming property at the time of preparation of an organic EL device, etc. It is preferable that the carbon number which totaled the alkoxy group which is these becomes 1-18, and it is more preferable that the total carbon number becomes 1-6 from a viewpoint of a glass transition temperature, a steric hindrance, etc.

置換基を有してもよいアルキル基の置換基として選ばれるハロゲン基は、フッ素基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基が挙げられ、このうち、電気的・熱的安定性、合成のし易さの観点から、フッ素基が好ましい。 Examples of the halogen group selected as the substituent of the alkyl group which may have a substituent include a fluorine group, a chloro group, a bromo group and an iodine group, and among them, electrical and thermal stability and easiness of synthesis From the viewpoint of height, a fluorine group is preferred.

ここで、R5およびR6は、上記のように、水素、アルキル基、又はハロゲン基が選ばれるが、電気的安定性、熱的安定性、成膜性、合成・精製のし易さ等を総合して判断すると、水素、又はメチル基が最も好ましい。また、メチル基が選ばれる場合、ジベンゾフランの反応点である2位、又は4位に置換されると電気的安定性が増すと考えられ、好ましい。 Here, for R5 and R6, as described above, hydrogen, an alkyl group or a halogen group is selected, but electrical stability, thermal stability, film forming property, ease of synthesis and purification, etc. Judging, hydrogen or methyl is most preferred. In addition, when a methyl group is selected, substitution at the 2-position or 4-position which is a reaction point of dibenzofuran is considered to increase the electrical stability, which is preferable.

また、一般式(2)〜(4)におけるYは、化合物のHOMOレベル、LUMOレベル、バンドギャップ等の電気的効果、および融点、ガラス転移温度等の熱的安定性、および立体障害の効果の観点から選ばれる。 In the general formulas (2) to (4), Y is the HOMO level, LUMO level, electrical effect such as band gap of the compound, and thermal stability such as melting point, glass transition temperature, and steric hindrance effect. It is chosen from the point of view.

Yは、置換基を有してもよい芳香族環式基を示す。芳香族環式基は、芳香族炭化水素基、または複素環基を示す。 Y represents an aromatic cyclic group which may have a substituent. The aromatic cyclic group represents an aromatic hydrocarbon group or a heterocyclic group.

Yで示される、置換基を有してもよい芳香族環式基としては、炭素数6〜30の芳香族炭化水素基、炭素数1〜30の芳香族複素環基が挙げられる。 Examples of the aromatic cyclic group which may be substituted and represented by Y include an aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms and an aromatic heterocyclic group having 1 to 30 carbon atoms.

ここで、Yで示される炭素数6〜30の芳香族炭化水素基としては、6π電子系、10π電子系、12π電子系、14π電子系の芳香族炭化水素環基が挙げられ、具体的には、フェニル、ビフェニル、ナフチル、テルフェニル、アンスリル、アズレニル、フルオレニル、ピレニル、フェナンスリル、ナフスリル等が挙げられ、このうち適切な電気的効果、及び熱的安定性を得るという観点から特にフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基が好ましい。
また、ビフェニル基の場合、当該ビフェニルのうちフェニル同士の結合位のオルト位にあたる部分にメチル基等のアルキル基が導入されると立体障害によりビフェニル骨格がねじれ、π共役系の広がりを抑え、適切な電気的効果を得ることができるため、特に2,2'‐ジメチル‐1,1’−ビフェニルが好ましい。
Here, examples of the aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms represented by Y include aromatic hydrocarbon ring groups of 6π electron system, 10π electron system, 12π electron system, and 14π electron system. And phenyl, biphenyl, naphthyl, terphenyl, anthryl, azulenyl, fluorenyl, pyrenyl, phenanthryl, naphthlyl and the like, among which phenyl group and naphthyl are particularly preferred from the viewpoint of obtaining appropriate electrical effects and thermal stability. And a biphenyl group is preferred.
Further, in the case of a biphenyl group, when an alkyl group such as a methyl group is introduced at a position corresponding to the ortho position of the bonding position of phenyls among the biphenyls, the biphenyl skeleton is twisted due to steric hindrance and the spread of π conjugated system is suppressed. In particular, 2,2′-dimethyl-1,1′-biphenyl is preferable because it is possible to obtain an electrical effect.

Yで示される芳香族複素環基としては、6π電子系、10π電子系、12π電子系、14π電子系の芳香族複素環基が挙げられ、具体的には、チエニル、フリル、ピロリル、チアゾリル、イソチアゾリル、ピラゾリル、オキサゾリル、イソオキゾリル、ピリジル、ピリダジル、オキサジアゾリル、イミダゾリル、トリアジル、チアジアゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾオキサジアゾリル、ベンゾトリアゾリル、ベンゾチアジアゾリル、ベンゾセレナジアゾリル、チエノ[2,3−b]チエニル、チエノ[3,2−b]チエニル、チエノ[3,4−b]チエニル、9−オキソフルオレニル、カルバゾリル、ジベンゾチオフェニル、シラフルオレニル、セレノフルオレニル、キサンテニル、フェナントロリル、フェナジリル、フェニキサジリル等が挙げられる。このうち適切な電気的効果を得るという観点から特にジベンゾチオフェニル基が好ましい。 Examples of the aromatic heterocyclic group represented by Y include 6π electron system, 10π electron system, 12π electron system, 14π electron system aromatic heterocyclic group, and specific examples thereof include thienyl, furyl, pyrrolyl, thiazolyl, Isothiazolyl, pyrazolyl, oxazolyl, isooxazolyl, pyridyl, pyridazyl, oxadiazolyl, imidazolyl, triazyl, thiadiazolyl, benzothiazolyl, benzoimidazolyl, benzoxazolyl, benzooxadiazolyl, benzotriazolyl, benzothiadiazolyl, benzoselenadiazolyl, thieno [2,3-b] thienyl, thieno [3,2-b] thienyl, thieno [3,4-b] thienyl, 9-oxofluorenyl, carbazolyl, dibenzothiophenyl, silafluorenyl, selenofluorenyl, xanthenyl , Phenanth Lil, Fenajiriru, Fenikisajiriru, and the like. Among them, dibenzothiophenyl is particularly preferable from the viewpoint of obtaining an appropriate electrical effect.

置換基を有してもよい芳香族環式基の置換基は、2以上置換してもよく、各々異なってもよい。
置換基を有してもよい芳香族環式基の置換基としては、直鎖もしくは分岐又は環状のアルキル基、ハロゲン基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基が挙げられる。また、アルキル基としては、適切な立体的効果を得るという観点から、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基などが好ましい。また、ハロゲンとしては、合成のし易さの観点からフッ素基が好ましい。
The substituents of the aromatic cyclic group which may have a substituent may be substituted by two or more, and may be different from each other.
Examples of the substituent of the aromatic cyclic group which may have a substituent include a linear or branched or cyclic alkyl group, a halogen group, an amino group, a nitro group and a cyano group. As the alkyl group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group and the like are preferable from the viewpoint of obtaining an appropriate steric effect. Moreover, as a halogen, a fluorine group is preferable from the viewpoint of easiness of synthesis.

一般式(1)におけるX1〜X4は、各々独立して、水素、または下記一般式(2)、下記一般式(3)、又は下記一般式(4)のいずれかから選ばれ、X1ないしX4のうち少なくとも一つが下記一般式(2)、下記一般式(3)、又は下記一般式(4)のいずれかである。このうち、合成のし易さの観点から、X1〜X4のうち、X3、およびX4が水素である場合、又はX2、およびX4が水素である場合が好ましい。また、電気的安定性、合成のし易さの観点から、X1〜X4が一般式(3)、又は一般式(4)であることが好ましい。さらに、合成のし易さの観点から、X1〜X4の結合位が、それぞれスピロビフルオレン骨格の2位、7位、2’位、7’位であることが好ましい。 X1 to X4 in the general formula (1) are each independently selected from hydrogen, or any of the following general formula (2), the following general formula (3), or the following general formula (4), and X1 to X4 Among them, at least one is any of the following general formula (2), the following general formula (3), or the following general formula (4). Among them, from the viewpoint of easiness of synthesis, among X1 to X4, X3 and X4 are preferably hydrogen, or X2 and X4 are preferably hydrogen. Moreover, it is preferable that X1-X4 is General formula (3) or General formula (4) from a viewpoint of electrical stability and the easiness of synthetic | combination. Furthermore, from the viewpoint of easiness of synthesis, it is preferable that the bonding position of X1 to X4 is respectively at the 2-position, 7-position, 2'-position and 7'-position of the spirobifluorene skeleton.

以下に、より具体的な化合物を例示する。
一般式(1)におけるX1〜X4は、一般式(2)で表され、スピロフルオレン骨格の任意の位置に1以上置換される。例えば、下記一般式で表される。
Below, a more specific compound is illustrated.
X1 to X4 in the general formula (1) are represented by the general formula (2), and are substituted at one or more at any position of the spirofluorene skeleton. For example, it is represented by the following general formula.

一般式(1)におけるX1〜X4は、一般式(2)で表され、さらに一般式(2)は、下記一般式で表される。スピロフルオレンとの結合位を破線で示す。 X1 to X4 in the general formula (1) are represented by the general formula (2), and further, the general formula (2) is represented by the following general formula. The bond position with spirofluorene is indicated by a broken line.

スピロフルオレンの2位、2,2’位、2,7位、2,2’,7位、2,2’,7,7’位に一般式(2‐1)で示される置換基が置換した場合における化学式は下記一般式で示される。 The substituent represented by the general formula (2-1) is substituted at the 2-position, 2, 2'-position, 2, 7-position, 2, 2'-, 7-position, 2, 2 ', 7, 7'-position of spirofluorene The chemical formula in this case is shown by the following general formula.

スピロフルオレンの2位、2,2’位、2,7位、2,2’,7位、2,2’,7,7’位に一般式(2‐2)で示される置換基が置換した場合における化学式は下記一般式で示される。 The substituent represented by the general formula (2-2) is substituted at the 2-position, 2, 2'-position, 2, 7-position, 2, 2'-, 7-position, 2, 2 ', 7, 7'-position of spirofluorene The chemical formula in this case is shown by the following general formula.

スピロフルオレンの2位、2,2’位、2,7位、2,2’,7位、2,2’,7,7’位に一般式(2‐3)で示される置換基が置換した場合における化学式は下記一般式で示される。 The substituent represented by the general formula (2-3) is substituted at the 2-position, 2, 2'-position, 2, 7-position, 2, 2'-, 7-position, 2, 2 ', 7, 7'-position of spirofluorene The chemical formula in this case is shown by the following general formula.

スピロフルオレンの2位、2,2’位、2,7位、2,2’,7位、2,2’,7,7’位に一般式(2‐4)で示される置換基が置換した場合における化学式は下記一般式で示される。 The substituent represented by the general formula (2-4) is substituted at position 2, 2, 2 ', 2, 7, 2, 2', 7 and 2, 2 ', 7, 7' of spirofluorene The chemical formula in this case is shown by the following general formula.

スピロフルオレンの3位、3,3’位、3,6位、3,3’,6位、3,3’,6,6’位に一般式(2‐1)で示される置換基が置換した場合における化学式は下記一般式で示される。 The substituent represented by the general formula (2-1) is substituted at the 3-position, the 3,3'-position, the 3,6-position, the 3,3 ', 6-position, the 3,3', 6,6'-position of spirofluorene The chemical formula in this case is shown by the following general formula.

スピロフルオレンの3位、3,3’位、3,6位、3,3’,6位、3,3’,6,6’位に一般式(2‐2)で示される置換基が置換した場合における化学式は下記一般式で示される。 The substituent represented by the general formula (2-2) is substituted at the 3-position, the 3,3'-position, the 3,6-position, the 3,3 ', 6-position, the 3,3', 6,6'-position of spirofluorene The chemical formula in this case is shown by the following general formula.

スピロフルオレンの3位、3,3’位、3,6位、3,3’,6位、3,3’,6,6’位に一般式(2‐3)で示される置換基が置換した場合における化学式は下記一般式で示される。 The substituent represented by the general formula (2-3) is substituted at the 3-position, the 3,3'-position, the 3,6-position, the 3,3 ', 6-position, the 3,3', 6,6'-position of spirofluorene The chemical formula in this case is shown by the following general formula.

スピロフルオレンの3位、3,3’位、3,6位、3,3’,6位、3,3’,6,6’位に一般式(2‐4)で示される置換基が置換した場合における化学式は下記一般式で示される。 The substituent represented by the general formula (2-4) is substituted at the 3-position, the 3,3'-position, the 3,6-position, the 3,3 ', 6-position, the 3,3', 6,6'-position of spirofluorene The chemical formula in this case is shown by the following general formula.

スピロフルオレンの4位、4,4’位に一般式(2‐1)(2‐2)(2‐3)(2‐4)で示される置換基が置換した場合における化学式は下記一般式で示される。 When the substituent represented by the general formula (2-1) (2-2) (2-3) (2-4) is substituted at the 4-position and the 4,4 'position of spirofluorene, the chemical formula is the following general formula Indicated.

なお、ここに挙げた化合物は例示であって、これに限定されるものではない。 In addition, the compound mentioned here is an illustration, Comprising: It is not limited to this.

(合成について)
本発明に係る化合物の代表的な合成手法について述べる。
下記一般式(9)に示す化合物の代表的な合成手法について述べる。
(About composition)
A representative synthetic procedure for the compounds of the present invention is described.
A representative synthetic method of the compound represented by the following general formula (9) will be described.

(9) (9)

一般式(9)に示される化合物は、下記反応式(10)に示すように、ジベンゾフラン誘導体を一般的なハロゲン化反応を用いてハロゲン化し、ハロゲン化ジベンゾフラン誘導体と、アミノ基を有する芳香族炭化水素とのN−アリール化反応を行うことにより合成される。 The compound represented by the general formula (9) is obtained by halogenating a dibenzofuran derivative using a general halogenation reaction as shown in the following reaction formula (10), and a halogenated dibenzofuran derivative and an aromatic carbonized compound having an amino group. It is synthesized by performing an N-arylation reaction with hydrogen.

(10) (10)

ハロゲン化反応には、例えば、臭素、ヨウ素などのハロゲンを触媒存在下で直接反応させる方法や、ハロゲン化剤を用いる方法がある。ハロゲン化剤は、クロロ化剤、ブロモ化剤、ヨード化剤がある。クロロ化剤としては、例えば、N−クロロスクシンイミド(NCS)等が挙げられ、ブロモ化剤としては、例えば、N−ブロモスクシンイミド(NBS)、ジブロモイソシアヌル酸(DBI)等が挙げられ、ヨード化剤としては、例えば、N−ヨードスクシンイミド(NIS)、1,3−ジヨード−5,5’‐ジメチルヒルダントイン(DIH)等が挙げられる。 The halogenation reaction includes, for example, a method of directly reacting halogen such as bromine and iodine in the presence of a catalyst, and a method of using a halogenating agent. The halogenating agent is a chlorinating agent, a brominating agent, or an iodizing agent. Examples of the chlorinating agent include N-chlorosuccinimide (NCS) and the like, and examples of the brominating agent include N-bromosuccinimide (NBS) and dibromoisocyanuric acid (DBI) Examples thereof include N-iodosuccinimide (NIS), 1,3-diiodo-5,5'-dimethyl hirudantoin (DIH) and the like.

ハロゲンの置換位置が異なるハロゲン化ジベンゾフランは、例えば以下に示す方法により合成することができる。 Halogenated dibenzofurans having different substitution positions of halogen can be synthesized, for example, by the method shown below.

ジベンゾフランの4位がハロゲン化された化合物を得るためには、例えば、下記反応式(11)に示される方法が挙げられる。 In order to obtain a compound in which the 4-position of dibenzofuran is halogenated, for example, the method shown in the following reaction formula (11) can be mentioned.

(11) (11)

すなわち、1,2−ジクロロエタン、1,2−ジブロモエタン、又は1,2−ジヨードエタンなどのジハロゲン化エタンを用いて、アニオン化された炭素をハロゲン化することができ、この方法により、ジベンゾフランの4位を優先的にハロゲン化することができる。 That is, anionized carbon can be halogenated using a dihalogenated ethane such as 1,2-dichloroethane, 1,2-dibromoethane or 1,2-diiodoethane, and this method The position can be halogenated preferentially.

ジベンゾフランの2位がハロゲン化された化合物を得るためには、例えば、下記反応式(12)に示す方法が挙げられる。 In order to obtain a compound in which the 2-position of dibenzofuran is halogenated, for example, the method shown in the following reaction formula (12) can be mentioned.

(12) (12)

例えば、ジベンゾフランにハロゲン化剤の一種であるNBSを反応させることにより、ジベンゾフランの2位が優先的にハロゲン化される。ハロゲン化剤の量を調整することにより、2以上のハロゲン基を導入することも可能である。 For example, by reacting dibenzofuran with NBS, which is a type of halogenating agent, the 2-position of dibenzofuran is preferentially halogenated. It is also possible to introduce two or more halogen groups by adjusting the amount of the halogenating agent.

下記反応式(13)に示すように、ハロゲン化ジベンゾフランと、アミノ基が導入された芳香族環式基を、例えば、Buchwald−Hartwig反応(例えば、Org.Synth.,2002,78,23)、Ullmann反応(例えば、Angew.Chem.,Int.Ed.2003,42,5400)等を応用したN−アリール化反応を行うことにより合成することができる。 As shown in the following reaction formula (13), a halogenated dibenzofuran and an aromatic cyclic group into which an amino group has been introduced are, for example, Buchwald-Hartwig reaction (eg, Org. Synth., 2002, 78, 23), The compound can be synthesized by performing an N-arylation reaction to which Ullmann reaction (eg, Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 5400) or the like is applied.

(13) (13)

なお、下記反応式(14)に示すように、アミノ基が導入されたジベンゾフラン誘導体と、ハロゲン化された芳香族環式基を用いて、N−アリール化を行っても、上記一般式(13)の化合物を同様に合成することができる。 Incidentally, as shown in the following reaction formula (14), even if N-arylation is carried out using a dibenzofuran derivative into which an amino group is introduced and a halogenated aromatic cyclic group, the above general formula (13) The compounds of) can be synthesized analogously.

(14) (14)

下記反応式(15)に示すように、任意の場所にハロゲン化されたジベンゾフランと、例えば、アルキルグリニャール試薬等を用いれば、ジベンゾフランにアルキル基等を導入することができる。 As shown in the following reaction formula (15), an alkyl group etc. can be introduced into dibenzofuran if dibenzofuran halogenated at an arbitrary place and, for example, an alkyl Grignard reagent etc. are used.

(15) (15)

下記反応式(16)に示すように、スズキカップリング反応(例えば、Chem.Rev.,1995,95,2457)等を用いれば、ジベンゾフランに芳香族環式基を導入することも可能である。また、ボロン酸誘導体は、Raが、水素、メチル、イソプロピル等、必要に応じて任意のボロン酸誘導体を選ぶことができる。 As shown in the following reaction formula (16), it is also possible to introduce an aromatic cyclic group into dibenzofuran if Suzuki coupling reaction (for example, Chem. Rev., 1995, 95, 2457) or the like is used. Further, as the boronic acid derivative, Ra can be selected from any boronic acid derivative such as hydrogen, methyl, isopropyl and the like as needed.

(16) (16)

下記一般式(17)に示す、置換基Rを導入したジベンゾフラン誘導体も、上記反応を応用することにより合成することができる。 A dibenzofuran derivative having a substituent R introduced and represented by the following general formula (17) can also be synthesized by applying the above reaction.

(17) (17)

例えば、下記反応式(18)に示される方法により、上記一般式(17)に示す化合物を合成することができる。 For example, the compound represented by the above general formula (17) can be synthesized by the method represented by the following reaction formula (18).

(18) (18)

本発明の化合物における中心骨格のスピロビフルオレンを導入するためには、例えば、下記一般式(19)や(20)に示す化合物を中間体として用いることができる。 In order to introduce the spirobifluorene of the central skeleton in the compound of the present invention, for example, the compounds represented by the following general formulas (19) and (20) can be used as an intermediate.

下記反応式(21)に示すように、一般的なハロゲン化では、スピロフルオレンの2位、2’位、7位、7’位が優先的にハロゲン化される。 As shown in the following reaction formula (21), in general halogenation, the 2-position, 2'-position, 7-position and 7'-position of spirofluorene are preferentially halogenated.

(21) (21)

ただし、スピロフルオレンの2位がハロゲン化された後、2’位、7位、7’位のうち、どこの位置が優先的にハロゲン化されるのかは、反応条件による。
ハロゲン化反応には、例えば、臭素、ヨウ素などのハロゲンを触媒存在下で直接反応させる方法や、ハロゲン化剤を用いる方法がある。ハロゲン化剤は、クロロ化剤、ブロモ化剤、ヨード化剤がある。クロロ化剤としては、例えば、N−クロロスクシンイミド(NCS)等が挙げられ、ブロモ化剤としては、例えば、N−ブロモスクシンイミド(NBS)、ジブロモイソシアヌル酸(DBI)等が挙げられ、ヨード化剤としては、例えば、N−ヨードスクシンイミド(NIS)、1,3−ジヨード−5,5’‐ジメチルヒルダントイン(DIH)等が挙げられる。
However, after the 2-position of spirofluorene is halogenated, which position among the 2'-position, the 7-position and the 7'-position is preferentially halogenated depends on the reaction conditions.
The halogenation reaction includes, for example, a method of directly reacting halogen such as bromine and iodine in the presence of a catalyst, and a method of using a halogenating agent. The halogenating agent is a chlorinating agent, a brominating agent, or an iodizing agent. Examples of the chlorinating agent include N-chlorosuccinimide (NCS) and the like, and examples of the brominating agent include N-bromosuccinimide (NBS) and dibromoisocyanuric acid (DBI) Examples thereof include N-iodosuccinimide (NIS), 1,3-diiodo-5,5'-dimethyl hirudantoin (DIH) and the like.

例えば、Org.Lett.,12,24,5648(2010)に記載の方法を応用した、下記反応式(23)に示す方法を用いることでもハロゲン化スピロフルオレンを合成することができる。 For example, Org. Lett. The halogenated spirofluorene can also be synthesized by using the method shown in the following reaction formula (23), to which the method described in Chem.

(22) (22)

また、ハロゲンの置換位置が異なるスピロフルオレンは、上記の方法を用いることにより合成することができる。例えば、2,7−ハロゲン化スピロフルオレンは下記反応式(23)に示す方法により合成することができる。 In addition, spirofluorenes having different substitution positions of halogen can be synthesized by using the method described above. For example, the 2,7-halogenated spirofluorene can be synthesized by the method shown in the following reaction formula (23).

(23) (23)

上記反応式を応用した下記反応式(24)に示す方法により、置換基を導入したスピロフルオレン骨格を合成することもできる。 The spirofluorene skeleton into which a substituent is introduced can also be synthesized by a method shown in the following reaction formula (24) to which the above reaction formula is applied.

(24) (24)

2,2’−ハロゲン化スピロフルオレンの合成は、例えば、Chem.Rev.,2007,107,1011に記載の方法を応用した、下記反応式(25)に示す方法を用いることができる。 The synthesis of 2,2'-halogenated spirofluorene is described, for example, in Chem. Rev. 2007, 107, 1011 can be used, and the method shown in the following reaction formula (25) can be used.

(25) (25)

また、4,4‘−ハロゲン化スピロフルオレンの合成は、例えば、Org.Lett.,12,24,5648(2010)に記載の方法を応用した、下記反応式(26)に示す方法を用いることができる。 In addition, synthesis of 4,4‘-halogenated spirofluorene is described, for example, in Org. Lett. The method shown in the following reaction formula (26), to which the method described in J. Chem.

(26) (26)

さらに、下記反応式(27)に示す方法により、スピロフルオレンに置換基を導入することもできる。 Furthermore, a substituent can also be introduced into spirofluorene by the method shown in the following reaction formula (27).

(27) (27)

さらに、前記のChem.Rev.,2007,107,1011に記載の方法を用いれば、各種のスピロフルオレン誘導体を合成することができる。
下記反応式(28)及び(29)に示すように、前記一般式(17)と、上記一般式(20)又は(21)とのN−アリール化反応を行うことにより、下記一般式(28)又は(29)に示される本発明の化合物を合成することができる。
Furthermore, Chem. Rev. 2007, 107, 1011, various spirofluorene derivatives can be synthesized.
As shown in the following reaction formulas (28) and (29), an N-arylation reaction of the general formula (17) and the general formula (20) or (21) is carried out to obtain the following general formula (28) Or the compounds of the present invention shown in (29) can be synthesized.

(28) (28)

(29) (29)

(物性評価について)
化合物の純度の測定は、例えば、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)等により行うことができる。高速液体クロマトグラフィーは試料を導入した移動相に圧力をかけ、溶媒を高流速で移動相に通し、カラムで試料(混合物)を分離して、分離された試料を検出器で検出することにより、試料の純度を測定する方法である。
カラムには順相系、逆相系を用いることができる。順相系クロマトグラフィーは、固定相の極性が移動相の極性より高い分離系をいい、固定相にはアルミナ等が用いられ、移動相にはヘキサンなどの極性の小さい溶媒を用いることができる。逆相系クロマトグラフィーは、移動相の極性が固定相の極性より高い分離系をいい、固定相には疎水処理をしたシリカ等が用いられ、移動相には、メタノールやアセトニトリルなどの極性溶媒を用いることができる。
検出器は、試料の物性に応じて様々なものを用いることができる。例えば、吸光光度検出器(UV/VIS)、蛍光検出器(FLD)、質量分析装置(MS)等が挙げられる。
(About physical property evaluation)
The purity of the compound can be measured, for example, by high performance liquid chromatography (HPLC) or the like. High performance liquid chromatography applies pressure to the mobile phase into which the sample is introduced, passes the solvent through the mobile phase at a high flow rate, separates the sample (mixture) on the column, and detects the separated sample with a detector. It is a method of measuring the purity of a sample.
A normal phase system and a reverse phase system can be used for the column. Normal-phase chromatography refers to a separation system in which the polarity of the stationary phase is higher than the polarity of the mobile phase, alumina or the like is used for the stationary phase, and a solvent of small polarity such as hexane can be used for the mobile phase. Reversed phase chromatography refers to a separation system in which the polarity of the mobile phase is higher than that of the stationary phase, silica treated with hydrophobic treatment is used as the stationary phase, and a polar solvent such as methanol or acetonitrile is used as the mobile phase. It can be used.
Various detectors can be used depending on the physical properties of the sample. For example, an absorptiometric detector (UV / VIS), a fluorescence detector (FLD), a mass spectrometer (MS) and the like can be mentioned.

化合物の分子量の測定は、質量分析法(MS)により行うことができる。質量分析は、試料導入部から導入された試料に、真空中で高電圧をかけることで、試料をイオン化し、イオンを質量電荷比に応じて分離して、検出部で検出することにより行われる。
試料導入部は、ガスクロマトグラフィー(GC/MS)、高速液体クロマトグラフィー(LC/MS)、キャピラリー電気泳動(CE/MS)に直結することができ、MSを測定するとともに、純度の測定も行うことができる。なお、試料を直接イオン化する、ダイレクトインジェクション方式(DI/MS)も採用される場合がある。
イオン源には様々なイオン化の方式が採用される。例えば、電子イオン化法(EI)、高速原子衝突法(FAB)、エレクトロスプレーイオン化法(ESI)、誘電結合プラズマ法(ICP)等が挙げられる。
The measurement of the molecular weight of a compound can be performed by mass spectrometry (MS). Mass spectrometry is performed by applying a high voltage in vacuum to the sample introduced from the sample introduction part to ionize the sample, separating ions according to the mass-to-charge ratio, and detecting in the detection part .
The sample introduction unit can be directly connected to gas chromatography (GC / MS), high performance liquid chromatography (LC / MS), capillary electrophoresis (CE / MS), and it measures MS and also measures purity. be able to. In addition, a direct injection method (DI / MS) which directly ionizes a sample may also be adopted.
Various ionization schemes are adopted for the ion source. For example, electron ionization (EI), fast atom bombardment (FAB), electrospray ionization (ESI), inductively coupled plasma (ICP), etc. may be mentioned.

化合物の同定には核磁気共鳴スペクトル(NMR)を用いることができる。NMR測定では、原子の結合状態などによって、化学シフトやカップリングの情報を知ることができるため、化合物固有のスペクトルを得ることができ、化合物を同定することができる。測定は、少量の試料を重溶媒に溶かし行われる。 Nuclear magnetic resonance spectrum (NMR) can be used for compound identification. In NMR measurement, information on chemical shift and coupling can be known according to the bonding state of atoms and the like, so that a spectrum unique to a compound can be obtained and a compound can be identified. The measurement is performed by dissolving a small amount of sample in a heavy solvent.

化合物の熱安定性の評価は、示差走査熱量測定(DSC)により行うことができる。DSC測定は、資料が相転移や融解等の熱変化が生じた場合に、標準試料との熱量の差を検出することにより行われる。DSCでは、化合物の融点や、ガラス転移温度を知ることができる。 Evaluation of the thermal stability of a compound can be performed by differential scanning calorimetry (DSC). DSC measurement is performed by detecting a difference in heat amount from a standard sample when the material undergoes a thermal change such as phase transition or melting. In DSC, the melting point and the glass transition temperature of the compound can be known.

化合物の紫外可視吸収スペクトル(UV/VIS)、蛍光スペクトル(PL)、燐光スペクトルを測定することで、化合物特有のUV吸収波長、蛍光波長、燐光波長を知ることができるだけでなく、化合物のバンドギャップ、蛍光量子収率、T1エネルギー等の情報を知ることができる。 By measuring the UV-visible absorption spectrum (UV / VIS), the fluorescence spectrum (PL) and the phosphorescence spectrum of the compound, it is possible not only to know the UV absorption wavelength, the fluorescence wavelength and the phosphorescence wavelength specific to the compound but also the band gap of the compound , Information such as fluorescence quantum yield and T1 energy can be known.

化合物のHOMOレベル、LUMOレベルは、サイクリックボルタンメトリー(CV)により測定することができる。また、HOMOレベルと同様の観念として、イオン化ポテンシャル(IP)測定も用いられる。
さらに、UV吸収波長から、光学的バンドギャップを求め、HOMOレベル(またはIP)から、LUMOレベル(またはEa)を計算で求める手法も用いられる。
The HOMO level and LUMO level of a compound can be measured by cyclic voltammetry (CV). In addition, ionization potential (IP) measurement is also used as an idea similar to the HOMO level.
Furthermore, a method of determining an optical band gap from the UV absorption wavelength and calculating a LUMO level (or Ea) from the HOMO level (or IP) is also used.

(有機EL素子について)
本発明の有機EL素子は、本発明の化合物を正孔輸送材料として用いることを特徴とする。
(About organic EL element)
The organic EL device of the present invention is characterized by using the compound of the present invention as a hole transport material.

一般的に有機EL素子は、基板上に陽極、正孔注入層、正孔輸送層(電子阻止層)、発光層、電子輸送層(正孔阻止層)、電子注入層、陰極がこの位置関係で積層されて構成される。
有機EL素子は全てが有機物で形成される必要はなく、電極や正孔注入層、電子注入層等には無機材料が用いられる場合がある。
また、有機EL素子を形成する層のうち、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層のうちいずれかが省略される場合もある。
有機EL素子は、基板側から光を取り出すボトムエミッション型素子と、基板とは反対側から光を取り出すトップエミッション型があり、本発明の有機EL素子においては、どちらの方式をとることもできる。
Generally, in an organic EL device, an anode, a hole injection layer, a hole transport layer (electron blocking layer), a light emitting layer, an electron transport layer (hole blocking layer), an electron injection layer, and a cathode are arranged on a substrate in this positional relationship. It is laminated and configured.
The organic EL elements do not have to be entirely formed of an organic substance, and an inorganic material may be used for an electrode, a hole injection layer, an electron injection layer, and the like.
Further, among the layers forming the organic EL element, one of the hole injection layer, the electron transport layer, and the electron injection layer may be omitted.
The organic EL element is classified into a bottom emission type element for extracting light from the substrate side and a top emission type for extracting light from the side opposite to the substrate, and either type can be adopted in the organic EL element of the present invention.

基板に用いられる材料は、トップエミッション型素子とボトムエミッション型素子で異なる場合がある。ボトムエミッション型素子には、透明な基板が用いられる。一方、トップエミッション型では透明な基板だけでなく、不透明な基板を用いることもできる。
基板に用いられる材料は、石英ガラス、ソーダガラス、パイレックス等、各種のガラスを用いることができる。また、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリエチレンテレフタレート等、各種のプラスチック基板を用いることもできる。さらに、これらを2種以上組み合わせて使用することもできる。
The material used for the substrate may be different between the top emission type and the bottom emission type. A transparent substrate is used for the bottom emission device. On the other hand, in the top emission type, not only a transparent substrate but also an opaque substrate can be used.
As a material used for the substrate, various glasses such as quartz glass, soda glass, pyrex and the like can be used. In addition, various plastic substrates such as polycarbonate, polyacrylate and polyethylene terephthalate can also be used. Furthermore, two or more of these can be used in combination.

一般にボトムエミッション型素子の陽極には、透明導電材料が用いられる。また、トップエミッション型では、特に制限はないが、反射性の電極が用いられる場合がある。陽極の役割は、正孔注入層又は正孔輸送層に正孔を注入することである。このため、陽極には、仕事関数が比較的大きい各種金属材料や、各種合金等、陽極として機能する材料が用いられる。例えば、金、ヨウ化銅、酸化スズ、アルミニウムドープの酸化亜鉛(ZnO:Al)、インジウム酸化スズ(ITO)、インジウム酸化亜鉛(IZO)、フッ素酸化スズ(FTO)等が挙げられる。このうち、透明性や仕事関数の観点から、ITO、IZO、FTOが好ましい。 In general, a transparent conductive material is used for the anode of the bottom emission device. In the top emission type, although there is no particular limitation, reflective electrodes may be used. The role of the anode is to inject holes into the hole injection layer or the hole transport layer. For this reason, as the anode, materials that function as anodes, such as various metal materials having a relatively large work function, various alloys, etc., are used. For example, gold, copper iodide, tin oxide, aluminum-doped zinc oxide (ZnO: Al), indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), fluorine tin oxide (FTO) and the like can be mentioned. Among these, ITO, IZO and FTO are preferable from the viewpoint of transparency and work function.

正孔注入層に用いられる材料は、陽極の仕事関数と正孔輸送層のIPの関係、電荷輸送特性等の観点から選ばれる。例えば、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン):ポリ(スチレンスルホネート)(PEDOT:PSS)、銅フタロシアニン(CuPc)、モリブデン酸化物(MoOx)、酸化バナジウム(V2O5)等が挙げられる。適切なIPと電荷輸送特性を有する化合物であれば、低分子、高分子問わず、各種の有機化合物、無機化合物を選択することができる。また、これらの材料を2種以上組み合わせて用いることもできる。 The material used for the hole injection layer is selected from the viewpoint of the relationship between the work function of the anode and the IP of the hole transport layer, charge transport characteristics, and the like. For example, poly (3,4-ethylenedioxythiophene): poly (styrene sulfonate) (PEDOT: PSS), copper phthalocyanine (CuPc), molybdenum oxide (MoOx), vanadium oxide (V2O5) and the like can be mentioned. Various organic compounds and inorganic compounds can be selected, regardless of whether they are low molecular weight or high molecular weight compounds, as long as they have appropriate IP and charge transport properties. In addition, two or more of these materials can be used in combination.

正孔輸送層には、本発明の化合物を用いることができる。該化合物は、スピロフルオレンの中心骨格と、アミノジベンゾフラン骨格を有することにより、広いバンドギャップ、適切なHOMO、LUMOレベルを有し、電気的安定性、熱的安定性に優れる。したがって、発光層内での電荷の再結合効率を高めることができ、より高い発光効率で、長寿命な有機EL素子を実現することができるため、好ましい。 The compound of the present invention can be used in the hole transport layer. The compound has a wide band gap, appropriate HOMO and LUMO levels, and is excellent in electrical stability and thermal stability, by having a spirofluorene central skeleton and an aminodibenzofuran skeleton. Accordingly, the charge recombination efficiency in the light emitting layer can be enhanced, and a long-life organic EL element can be realized with higher light emission efficiency, which is preferable.

本発明の化合物は単独で用いることもできるが、既存の正孔輸送性材料を1種又は2種以上混合して用いることもできるし、1層又は2層以上を積層して用いることもできる。正孔輸送性材料としては、例えば、α−NPD等の化合物が挙げられる。 The compound of the present invention may be used alone, or may be used by mixing one or two or more existing hole transporting materials, or may be used by laminating one or two or more layers. . Examples of the hole transporting material include compounds such as α-NPD.

発光層には、蛍光材料、または燐光材料を用いることができる。発光材料は、電荷輸送および電荷再結合を行うホスト材料に、発光材料(ゲスト)を含有させて用いることもできる。
ホスト材料は、正孔輸送性および電子輸送性を有する両電荷輸送性の材料を用いることができる。また、本発明の正孔輸送性材料は電子阻止性能にも優れるため、ホスト材料に電子輸送性の材料を用いることもできる。
For the light emitting layer, a fluorescent material or a phosphorescent material can be used. A light emitting material can also be used by including a light emitting material (guest) in a host material that performs charge transport and charge recombination.
As the host material, a dual charge transporting material having a hole transporting property and an electron transporting property can be used. In addition, since the hole transporting material of the present invention is also excellent in electron blocking performance, an electron transporting material can also be used as a host material.

ゲスト材料として燐光材料が選ばれる場合は、ホスト材料のT1エネルギーがゲスト材料のT1エネルギーよりも高くなるように、ホスト材料を選択することが好ましい。また、本発明の化合物は優れた電子阻止性能を有するため、ホスト材料には、下記BeppやPIC‐TRZ等の電子輸送性を有する化合物を用いることもできる。 When a phosphorescent material is selected as the guest material, it is preferable to select the host material such that the T1 energy of the host material is higher than the T1 energy of the guest material. In addition, since the compound of the present invention has excellent electron blocking performance, a compound having electron transportability such as Bepp 2 or PIC-TRZ described below can also be used as a host material.

発光材料はホスト材料からのエネルギー移動を有効に行うために、ホスト材料の発光波長とゲスト材料の吸収波長が重なることが好ましい。また、ゲスト材料が燐光材料の場合には、ホスト材料のT1エネルギーが、ゲスト材料のT1エネルギーよりも大きいことが好ましい。 In order for the light emitting material to effectively transfer energy from the host material, it is preferable that the emission wavelength of the host material and the absorption wavelength of the guest material overlap. When the guest material is a phosphorescent material, it is preferable that the T1 energy of the host material be larger than the T1 energy of the guest material.

発光材料は特に限定されないが、蛍光材料または燐光材料等から選ばれ、例えば、下記に示されるIr(mPPy)等が挙げられる。 The light emitting material is not particularly limited, but is selected from a fluorescent material, a phosphorescent material and the like, and examples thereof include Ir (mPPy) 3 shown below.

電子輸送層に用いる材料としては、例えば、下記に示されるTPBI等を用いることができる。適切なLUMOレベルを有する電子輸送層を、発光層と陰極又は電子注入層との間に設けると、陰極又は電注入層から電子輸送層への電子注入障壁を緩和し、さらに、電子輸送層から発光層への電子注入障壁を緩和することができる。また、該材料が適切なHOMOレベルを有すると、発光層で再結合せずに対極へ流出する正孔を阻止し、発光層内に正孔を閉じ込め、発光層内での再結合効率を高めることができる。ただし、電子注入障壁が問題とならず、さらに、発光層の電子輸送能が十分に高い場合には、電子輸送(正孔阻止)層を設ける必要はなく、当該層は省略される場合がある。 As a material used for an electron carrying layer, TPBI etc. which are shown below can be used, for example. If an electron transport layer having an appropriate LUMO level is provided between the light emitting layer and the cathode or the electron injection layer, the electron injection barrier from the cathode or the electron injection layer to the electron transport layer is relaxed, and further from the electron transport layer The electron injection barrier to the light emitting layer can be relaxed. In addition, when the material has an appropriate HOMO level, it blocks holes that flow out to the counter electrode without recombination in the light emitting layer, confines holes in the light emitting layer, and enhances recombination efficiency in the light emitting layer. be able to. However, if the electron injection barrier is not a problem, and furthermore, the electron transporting ability of the light emitting layer is sufficiently high, it is not necessary to provide an electron transporting (hole blocking) layer, and the layer may be omitted. .

電子注入層に用いられる材料は、陰極の仕事関数と電子輸送層のLUMOレベル等の観点から選ばれる。電子輸送層を設けない場合には、発光材料又は後述するホスト材料のLUMOレベルを考慮して選ばれる。電子注入材料は有機化合物でも無機化合物でもよい。
電子注入層が、無機化合物からなるものである場合には、例えば、アルカリ金属や、アルカリ土類金属の他、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化セシウム、炭酸セシウム等を用いることができる。
The material used for the electron injection layer is selected in view of the work function of the cathode and the LUMO level of the electron transport layer. When the electron transporting layer is not provided, it is selected in consideration of the LUMO level of the light emitting material or the host material described later. The electron injecting material may be an organic compound or an inorganic compound.
When the electron injection layer is made of an inorganic compound, for example, lithium fluoride, sodium fluoride, potassium fluoride, cesium fluoride, cesium carbonate or the like may be used in addition to alkali metals and alkaline earth metals. be able to.

有機EL素子の陰極は、電子注入層又は電子輸送層に電子を注入する役割を担う。陰極には、仕事関数の比較的小さな各種金属材料、各種合金等、陰極として作用する材料が用いられる。例えば、アルミニウム、銀、マグネシウム、カルシウム、金、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、マグネシウムインジウム合金(MgIn)、銀合金等が挙げられる。
ボトムエミッション方式を採用する場合、陰極には、金属からなる不透明電極を用いることができる。また、陰極を反射電極とすることもできる。
トップエミッション方式を採用する場合、陰極には、ITO、IZO等の透明電極を用いることができる。ここで、ITOは仕事関数が大きいため、電子注入が困難となることに加え、ITO膜を形成するためには、スパッタ法やイオンビーム蒸着法が用いられるが、成膜時に電子輸送層等にダメージを与える可能性がある。そこで、電子注入を改善するとともに、成膜時の電子輸送層へのダメージを低減するために、電子輸送層と、ITOとの間に、マグネシウム層や銅フタロシアニン層を設けることもできる。
The cathode of the organic EL element plays a role of injecting electrons into the electron injecting layer or the electron transporting layer. For the cathode, various metal materials having a relatively small work function, various alloys, and the like that function as a cathode are used. For example, aluminum, silver, magnesium, calcium, gold, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), magnesium indium alloy (MgIn), silver alloy and the like can be mentioned.
In the case of employing the bottom emission method, an opaque electrode made of metal can be used as the cathode. The cathode can also be used as a reflective electrode.
When the top emission system is adopted, a transparent electrode such as ITO or IZO can be used as the cathode. Here, since ITO has a large work function, in addition to the difficulty in electron injection, sputtering or ion beam evaporation is used to form an ITO film, but it can be used as an electron transport layer or the like during film formation. It can cause damage. Therefore, in order to improve electron injection and to reduce damage to the electron transport layer during film formation, a magnesium layer or a copper phthalocyanine layer can be provided between the electron transport layer and the ITO.

(中間体の合成)
下記化学式(30)に示される化合物を、以下に示す合成経路により合成した。
(Synthesis of intermediates)
The compound represented by the following chemical formula (30) was synthesized by the synthetic route shown below.

(30) (30)

アルゴン雰囲気下、撹拌子を備えた500mLシュレンク管にジベンゾフラン33.6g(0・2mol)と脱水ジエチルエーテル200mLを仕込んだ後、この反応溶液を氷冷下で0℃に冷却した。ここに、1.6M n−ブチルリチウム/ヘキサン溶液138mL(0.22mol)を滴下した後、還流下で16時間反応し、ジベンゾフランの4位をアニオン化した。
さらに、ジベンゾフランのアニオン化物を−8℃に冷却した後、ここにヨウ素50.8g(0.2M)の粉末を加え、徐々に室温に戻しながら15時間撹拌した。
反応混合物を水に注加し、ジエチルエーテルで抽出した後、得られた有機層を水洗し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。次いで溶媒を留去した後、得られた残留物をヘキサンで再結晶を行った。
以上の工程により、目的物を、収量24.8g、収率42%で得た。化合物の同定は、1H−NMR及び質量分析にて分子イオンピーク(M+294)が目的物と一致することで行った。
Under an argon atmosphere, 33.6 g (0.2 mol) of dibenzofuran and 200 mL of dehydrated diethyl ether were charged in a 500 mL Schlenk tube equipped with a stirrer, and the reaction solution was cooled to 0 ° C. under ice cooling. To this was added dropwise 138 mL (0.22 mol) of a 1.6 M n-butyllithium / hexane solution, followed by reaction under reflux for 16 hours to anionize the 4-position of dibenzofuran.
Furthermore, after cooling the anionization thing of dibenzo furan to -8 ° C, the powder of 50.8 g (0.2M) of iodine was added here, and it stirred for 15 hours, returning to room temperature gradually.
The reaction mixture was poured into water and extracted with diethyl ether, and the obtained organic layer was washed with water and dried over anhydrous sodium sulfate. Then, after the solvent was distilled off, the obtained residue was recrystallized with hexane.
Through the above steps, the desired product was obtained in a yield of 24.8 g and a yield of 42%. The identification of the compound was performed by the molecular ion peak (M + 294) corresponding to the target substance in 1 H-NMR and mass spectrometry.

1H−NMR(DMSO−d6)δ7.23(t、J=7.8Hz、1H)、7.45(t、J=6.8Hz、1H)、7.58(t、J=7.4Hz、1H)、7.80(d、J=8.2Hz)、7.91(dd、J=7.8Hz、1.4Hz、1H)、8.17(d、J=8.7Hz、2H) 1 H-NMR (DMSO-d6) δ 7.23 (t, J = 7.8 Hz, 1 H), 7.45 (t, J = 6.8 Hz, 1 H), 7.58 (t, J = 7.4 Hz, 1H), 7.80 (d, J = 8.2 Hz), 7.91 (dd, J = 7.8 Hz, 1.4 Hz, 1 H), 8.17 (d, J = 8.7 Hz, 2 H)

下記化学式(31)に示される化合物を以下に示す方法により合成した。
(31)
The compound shown by following Chemical formula (31) was synthesize | combined by the method shown below.
(31)

アルゴン雰囲気下、撹拌子を備えた300mLシュレンク管に、4−ヨードジベンゾフラン15g(51.0mmol)、アニリン4.83g(52.0mM)、カリウム−tert−ブトキシド7.14g(63.8mmol)、Pd2(dba)3 0.47g(0.51mmol)、及び脱水トルエン80mLを収め脱気した。その後、トリ−tert−ブチルホスフィン0.1g(0.51mmol)を加え密栓し、85℃で28時間撹拌した。その後、反応容器を室温付近まで放冷し、蓋を開け、そこに水(150mL)を入れた。内容物を分液ロートに移し、有機層と水層を分離させた後、水層を取り除き、さらに有機相を水洗した。有機層は硫酸ナトリウムで乾燥させた。その後、ろ過により硫酸ナトリウムを取り除き、有機層を濃縮した。濃縮した得られた混合物を、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/ジクロロメタン=3/1)により精製し、目的とする上記化合物を得た(収量6.26g、収率47.4%)。 In an argon atmosphere, in a 300 mL Schlenk tube equipped with a stirrer, 15 g (51.0 mmol) of 4-iododibenzofuran, 4.83 g (52.0 mM) of aniline, 7.14 g (63.8 mmol) of potassium-tert-butoxide, Pd2 (Dba) 3 0.47 g (0.51 mmol) and 80 mL of dehydrated toluene were stored and degassed. Thereafter, 0.1 g (0.51 mmol) of tri-tert-butylphosphine was added, the solution was sealed, and stirred at 85 ° C. for 28 hours. Thereafter, the reaction vessel was allowed to cool to around room temperature, the lid was opened, and water (150 mL) was put therein. The contents were transferred to a separating funnel, and after separating the organic layer and the aqueous layer, the aqueous layer was removed and the organic phase was further washed with water. The organic layer was dried over sodium sulfate. Thereafter, sodium sulfate was removed by filtration and the organic layer was concentrated. The concentrated mixture thus obtained was purified by silica gel column chromatography (developing solvent: hexane / dichloromethane = 3/1) to obtain the desired target compound (yield 6.26 g, 47.4%).

1H−NMR(DMSO−d6)δ:6.85(t、J=7.3Hz、1H)、7.09(d、J=7.4Hz、2H)、7.22−7.35(m、4H)、7.41(t、J=7.4Hz、1H)、7.52(dt、J=1.4Hz,7.4Hz、1H)、7.69(d、J=8.7Hz、2H)、8.14(d、J=6.9Hz、1H)、8.38(s、1H) 1 H-NMR (DMSO-d6) δ: 6.85 (t, J = 7.3 Hz, 1 H), 7.09 (d, J = 7.4 Hz, 2 H), 7.22-7.35 (m, m) 4H), 7.41 (t, J = 7.4 Hz, 1 H), 7.52 (dt, J = 1.4 Hz, 7.4 Hz, 1 H), 7.69 (d, J = 8.7 Hz, 2 H) ), 8.14 (d, J = 6.9 Hz, 1 H), 8. 38 (s, 1 H)

下記化学式(32)に示される中間体を、以下に示す合成経路により合成した。 The intermediate shown in the following chemical formula (32) was synthesized by the synthetic route shown below.

(32)
攪拌子を備え、アルゴン置換した100mLのシュレンク管に、ジベンゾフラン(3.36g、20mmol)、NBS(3.92g、22mmol)、塩化ジルコニウム(0.10g、0.44mmol)、およびDMF(40mL)を加え、70℃で18時間攪拌した。水(200mL)に反応液を加え、固体を析出させ、懸濁状態で30分攪拌した。懸濁液をろ過し、得られた濾紙上の固体の上から90℃の熱湯(100mL)をゆっくり注いだ。濾紙上の固体を回収した後、乾燥し、4.1gの目的物を得た(収率83%)。
化合物はMSスペクトルおよびNMRで同定した。
(32)
Dibenzofuran (3.36 g, 20 mmol), NBS (3.92 g, 22 mmol), zirconium chloride (0.10 g, 0.44 mmol), and DMF (40 mL) in a 100 mL Schlenk tube equipped with a stir bar and purged with argon. In addition, it was stirred at 70 ° C. for 18 hours. The reaction solution was added to water (200 mL) to precipitate a solid, and the suspension was stirred for 30 minutes. The suspension was filtered and the resulting solid on filter paper was slowly poured into hot water (100 mL) at 90 ° C. The solid on the filter was collected and then dried to obtain 4.1 g of the desired product (yield 83%).
The compounds were identified by MS spectrum and NMR.

1H−NMR(DMSO−d6)δ7.44(t、J=7.8Hz、1H)、7.57(t、J=8.2Hz、1H)、7.66−7.74(m、3H)、8.21(dd、J=1.4Hz、7.8Hz、1H)、8.45(d、J=2.3Hz、1H) 1 H-NMR (DMSO-d6) δ 7.44 (t, J = 7.8 Hz, 1 H), 7.57 (t, J = 8.2 Hz, 1 H), 7.66-7.74 (m, 3 H) 8.21 (dd, J = 1.4 Hz, 7.8 Hz, 1 H), 8.45 (d, J = 2.3 Hz, 1 H)

下記化学式(33)に示される化合物を以下に示す方法により合成した。
(33)
The compound shown by following Chemical formula (33) was synthesize | combined by the method shown below.
(33)

攪拌子を備え、アルゴン置換した100mLのシュレンク管に、2‐ブロモジベンゾフラン(2.47g、10mmol)、アニリン(1.12g、12mmol)、酢酸パラジウム(90mg、0.4mmol)、トルエン(50mL)、トリ−t−ブチルホスフィン(81mg、0.4mmol)、及びt−ブトキシカリウム(2.24g、20mmol)を入れ、密閉した後に、100℃で18時間、攪拌した。その後、反応容器を室温付近まで放冷し、蓋を開け、そこに水(50mL)を入れた。内容物を分液ロートに移し、有機層と水層を分離させた後、水層を取り除き、さらに有機層を水洗した。有機層は硫酸ナトリウムで乾燥させた。その後、ろ過により硫酸ナトリウムを取り除き、有機層を濃縮した。濃縮した得られた混合物を、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/ジクロロメタン=3/1)により精製し、目的とする上記化合物を得た(収量1.32g、収率51%)。
化合物はMSスペクトルおよびNMRで同定した。
2-Bromodibenzofuran (2.47 g, 10 mmol), aniline (1.12 g, 12 mmol), palladium acetate (90 mg, 0.4 mmol), toluene (50 mL) in a 100 mL Schlenk tube equipped with a stirrer and purged with argon. Tri-t-butylphosphine (81 mg, 0.4 mmol) and t-butoxy potassium (2.24 g, 20 mmol) were added, and after sealing, the mixture was stirred at 100 ° C. for 18 hours. Thereafter, the reaction vessel was allowed to cool to around room temperature, the lid was opened, and water (50 mL) was put therein. The contents were transferred to a separating funnel, and after separating the organic layer and the aqueous layer, the aqueous layer was removed, and the organic layer was further washed with water. The organic layer was dried over sodium sulfate. Thereafter, sodium sulfate was removed by filtration and the organic layer was concentrated. The concentrated mixture thus obtained was purified by silica gel column chromatography (developing solvent: hexane / dichloromethane = 3/1) to obtain the desired target compound (yield 1.32 g, 51%).
The compounds were identified by MS spectrum and NMR.

1H−NMR(DMSO−d6)δ:6.79(t、J=7.3Hz、1H)、7.07(d、J=7.3Hz、2H)、7.21−7.25(m、3H)、7.35(t、J=7.3Hz、1H)、7.49(t、J=7.6Hz、1H)、7.60(d、J=9.2Hz、1H)、7.65(d、J=8.2Hz、1H)、7.83(d、J=2.3Hz、1H)8.10(d、J=6.9Hz、1H)、8.18(s、1H) 1 H-NMR (DMSO-d6) δ: 6.79 (t, J = 7.3 Hz, 1 H), 7.07 (d, J = 7.3 Hz, 2 H), 7.21-7.25 (m, m) 3H), 7.35 (t, J = 7.3 Hz, 1 H), 7.49 (t, J = 7.6 Hz, 1 H), 7.60 (d, J = 9.2 Hz, 1 H), 7. 65 (d, J = 8.2 Hz, 1 H), 7.83 (d, J = 2.3 Hz, 1 H) 8. 10 (d, J = 6.9 Hz, 1 H), 8. 18 (s, 1 H)

実施例1
下記化学式(34)示される化合物を、以下に示す方法により合成した。
Example 1
The compound shown by following Chemical formula (34) was synthesize | combined by the method shown below.

(34) (34)

攪拌子を備え、アルゴン置換した100mLのシュレンク管にN−フェニルジベンゾ[b,d]フラン−4−アミン(1.15g、4.43mmol)、2,2’−ジブロモ−9,9’−スピロビフルオレン(1.00g、2.11mmol)、酢酸パラジウム(40mg、0.18mmol)、トルエン(40mL)、トリ−t−ブチルホスフィン(36mg、0.18mmol)、及びt−ブトキシカリウム(1.0g、8.9mmol)を入れ、密閉した後に、100℃で20時間、攪拌した。その後、反応容器を室温付近まで放冷し、蓋を開け、そこに水(30mL)を入れた。内容物を分液ロートに移し、有機層と水層を分離させた後、水層を取り除き、さらに有機層を水洗した。有機層は硫酸ナトリウムで乾燥させた。その後、ろ過により硫酸ナトリウムを取り除き、有機層を濃縮した。濃縮した得られた混合物を、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/ジクロロメタン=3/1)により精製し、目的とする上記化学式(31)に示される化合物を得た(収量1.51g、収率86.2%)。 N-phenyldibenzo [b, d] furan-4-amine (1.15 g, 4.43 mmol), 2,2'-dibromo-9,9'-spiro, in a 100 mL Schlenk tube, equipped with a stirrer and purged with argon. Bifluorene (1.00 g, 2.11 mmol), palladium acetate (40 mg, 0.18 mmol), toluene (40 mL), tri-t-butyl phosphine (36 mg, 0.18 mmol), and t-butoxy potassium (1.0 g) , 8.9 mmol), and after sealing, stirred at 100 ° C. for 20 hours. Thereafter, the reaction vessel was allowed to cool to around room temperature, the lid was opened, and water (30 mL) was put therein. The contents were transferred to a separating funnel, and after separating the organic layer and the aqueous layer, the aqueous layer was removed, and the organic layer was further washed with water. The organic layer was dried over sodium sulfate. Thereafter, sodium sulfate was removed by filtration and the organic layer was concentrated. The concentrated mixture obtained was purified by silica gel column chromatography (developing solvent: hexane / dichloromethane = 3/1) to obtain the target compound represented by the chemical formula (31) (yield: 1.51 g, collection) 86.2%).

HPLCによる純度測定は、以下に示す条件で行った。
カラム「InertSustain、C18、5μm、4.6mm×150mm(逆相系)」、溶離液「アセトニトリル:THF=90:10」、流速「1.0ml/min」、UV検出器「254nm」
The purity measurement by HPLC was performed under the conditions shown below.
Column “InertSustain, C18, 5 μm, 4.6 mm × 150 mm (reverse phase system)”, eluent “acetonitrile: THF = 90: 10”, flow rate “1.0 ml / min”, UV detector “254 nm”

化合物の同定は、MSスペクトルにて分子イオンピークが目的物と一致したこと、及びプロトンNMRで行った。 Identification of the compound was carried out by coincidence of the molecular ion peak with the target in MS spectrum and proton NMR.

1H−NMR(DMSO−d6)δ:6.38(d、J=2.3Hz、2H)、6.66(d,J=7.8Hz、2H)、6.86−6.98(m、8H)、6.07−7.10(m、4H)、7.19(t、J=8.2Hz,4H)、7.28−7.34(m、4H)、7.48−7.52(m、2H)、7.59(d、8.7Hz、2H)、7.67(d、J=8.3Hz,2H)、7.76−7.81(m、6H)、8.00(d、J=7.4Hz、2H) 1 H-NMR (DMSO-d6) δ: 6.38 (d, J = 2.3 Hz, 2H), 6.66 (d, J = 7.8 Hz, 2H), 6.86-6.98 (m, m) 8H), 6.07-7.10 (m, 4H), 7.19 (t, J = 8.2 Hz, 4H), 7.28-7.34 (m, 4H), 7.48-7. 52 (m, 2 H), 7.59 (d, 8.7 Hz, 2 H), 7.67 (d, J = 8.3 Hz, 2 H), 7.76-7.81 (m, 6 H), 8. 00 (d, J = 7.4 Hz, 2 H)

実施例2
下記化学式(35)で示される化合物を、以下に示す方法により合成した。
Example 2
The compound shown by following Chemical formula (35) was synthesize | combined by the method shown below.

(35) (35)

攪拌子を備え、アルゴン置換した100mLのシュレンク管にN−フェニルジベンゾ[b,d]チオフェン−4−アミン(1.09g、4.20mmol)、2,7−ジブロモ−9,9’−スピロビフルオレン(0.95g、2.0mmol)、Pd2(dba)3またはトリス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0)(36mg、0.04mmol)、トルエン(40mL)、トリ−t−ブチルホスフィン(8.1mg、0.04mmol)、及びt−ブトキシカリウム(0.56g、5.0mmol)を入れ、密閉した後に、100℃で2時間、攪拌した。その後、反応容器を室温付近まで放冷し、蓋を開け、そこに水(30mL)を入れた。内容物を分液ロートに移し、有機層と水層を分離させた後、水層を取り除き、さらに有機層を水洗した。有機層は硫酸ナトリウムで乾燥させた。その後、ろ過により硫酸ナトリウムを取り除き、有機層を濃縮した。濃縮した得られた混合物を、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/ジクロロメタン=3/1)により精製し、目的とする上記化学式(36)に示される化合物を得た(収量1.56g、収率94.0%)。 N-phenyldibenzo [b, d] thiophene-4-amine (1.09 g, 4.20 mmol), 2,7-dibromo-9,9'-spirobii, provided in a 100 mL Schlenk tube, equipped with a stirrer and purged with argon. Fluorene (0.95 g, 2.0 mmol), Pd2 (dba) 3 or tris (dibenzylideneacetone) palladium (0) (36 mg, 0.04 mmol), toluene (40 mL), tri-t-butylphosphine (8.1 mg) , 0.04 mmol) and potassium t-butoxide (0.56 g, 5.0 mmol), and after sealing, stirred at 100 ° C. for 2 hours. Thereafter, the reaction vessel was allowed to cool to around room temperature, the lid was opened, and water (30 mL) was put therein. The contents were transferred to a separating funnel, and after separating the organic layer and the aqueous layer, the aqueous layer was removed, and the organic layer was further washed with water. The organic layer was dried over sodium sulfate. Thereafter, sodium sulfate was removed by filtration and the organic layer was concentrated. The concentrated mixture obtained was purified by silica gel column chromatography (developing solvent: hexane / dichloromethane = 3/1) to obtain the target compound represented by the above chemical formula (36) (yield: 1.56 g, collection) 94.0%).

HPLCによる純度測定は、以下に示す条件で行った。
カラム「InertSustain、C18、5μm、4.6mm×150mm(逆相系)」、溶離液「アセトニトリル:THF=90:10」、流速「1.0ml/min」、UV検出器「254nm」
The purity measurement by HPLC was performed under the conditions shown below.
Column “InertSustain, C18, 5 μm, 4.6 mm × 150 mm (reverse phase system)”, eluent “acetonitrile: THF = 90: 10”, flow rate “1.0 ml / min”, UV detector “254 nm”

化合物の同定は、MSスペクトルにて分子イオンピークが目的物と一致したこと、及びプロトンNMRで行った。 Identification of the compound was carried out by coincidence of the molecular ion peak with the target in MS spectrum and proton NMR.

1H−NMR(DMSO−d6)δ:6.06(d、J=2.3Hz、2H)、6.66(d,J=7.8Hz、2H)、6.80−6.87(m、6H)、6.93−7.01(m、6H)、7.10(t、J=7.8Hz,2H)、7.15−7.24(m、6H)、7.35−7.48(m、6H)、7.63(d、7.8Hz、2H)、7.81(t、J=7.8Hz,4H)、8.05(d、J=7.8Hz、2H) 1 H-NMR (DMSO-d6) δ: 6.06 (d, J = 2.3 Hz, 2 H), 6.66 (d, J = 7.8 Hz, 2 H), 6.80-6.87 (m, 6H), 6.93-7.01 (m, 6H), 7.10 (t, J = 7.8 Hz, 2H), 7.15-7.24 (m, 6H), 7.35-7. 48 (m, 6 H), 7.63 (d, 7.8 Hz, 2 H), 7.81 (t, J = 7.8 Hz, 4 H), 8.05 (d, J = 7.8 Hz, 2 H)

実施例3
下記化学式(36)で示される化合物を、以下に示す方法により合成した。
Example 3
The compound shown by following Chemical formula (36) was synthesize | combined by the method shown below.

(36) (36)

攪拌子を備え、アルゴン置換した100mLのシュレンク管にN−フェニルジベンゾ[b,d]チオフェン−4−アミン(1.40g、5.40mmol)、2,7−ジブロモ−9,9’−スピロビフルオレン(1.10g、2.57mmol)、Pd2(dba)3(47mg、0.05mmol)、トルエン(25mL)、トリ−t−ブチルホスフィン(10mg、0.05mmol)、及びt−ブトキシカリウム(0.72g、6.4mmol)を入れ、密閉した後に、100℃で2時間、攪拌した。その後、反応容器を室温付近まで放冷し、蓋を開け、そこに水(30mL)を入れた。内容物を分液ロートに移し、有機層と水層を分離させた後、水層を取り除き、さらに有機層を水洗した。有機層は硫酸ナトリウムで乾燥させた。その後、ろ過により硫酸ナトリウムを取り除き、有機層を濃縮した。濃縮した得られた混合物を、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/ジクロロメタン=3/1)により精製し、目的とする上記化学式(33)に示される化合物を得た(収量1.66g、収率77.9%)。 N-phenyldibenzo [b, d] thiophene-4-amine (1.40 g, 5.40 mmol), 2,7-dibromo-9,9'-spirobib, in a 100 mL Schlenk tube, equipped with a stir bar and purged with argon. Fluorene (1.10 g, 2.57 mmol), Pd2 (dba) 3 (47 mg, 0.05 mmol), toluene (25 mL), tri-t-butylphosphine (10 mg, 0.05 mmol), and t-butoxy potassium (0 mg) .72 g (6.4 mmol) was added and after sealing, it was stirred at 100.degree. C. for 2 hours. Thereafter, the reaction vessel was allowed to cool to around room temperature, the lid was opened, and water (30 mL) was put therein. The contents were transferred to a separating funnel, and after separating the organic layer and the aqueous layer, the aqueous layer was removed, and the organic layer was further washed with water. The organic layer was dried over sodium sulfate. Thereafter, sodium sulfate was removed by filtration and the organic layer was concentrated. The concentrated mixture obtained was purified by silica gel column chromatography (developing solvent: hexane / dichloromethane = 3/1) to obtain the target compound represented by the above chemical formula (33) (yield: 1.66 g, collection) 77.9%).

HPLCによる純度測定は、以下に示す条件で行った。
カラム「InertSustain、C18、5μm、4.6mm×150mm(逆相系)」、溶離液「アセトニトリル:THF=90:10」、流速「1.0ml/min」、UV検出器「254nm」
The purity measurement by HPLC was performed under the conditions shown below.
Column “InertSustain, C18, 5 μm, 4.6 mm × 150 mm (reverse phase system)”, eluent “acetonitrile: THF = 90: 10”, flow rate “1.0 ml / min”, UV detector “254 nm”

化合物の同定は、MSスペクトルにて分子イオンピークが目的物と一致したこと、及びプロトンNMRで行った。 Identification of the compound was carried out by coincidence of the molecular ion peak with the target in MS spectrum and proton NMR.

1H−NMR(DMSO−d6)δ:6.23(d、J=1.8Hz、2H)、6.83−6.94(m、10H)、7.05(dd、J=2.3Hz,8.7Hz,2H)、7.11−7.20(m、6H)、7.25(t、J=7.3Hz,2H)、7.34(t、J=7.3Hz,2H)、7.48−7.55(m、4H)、7.65(d、J=8.7Hz、2H)、7.73(q、J=2.3Hz、4H)、7.78(d、J=8.2Hz、2H)、7.97(d、J=7.8Hz、2H) 1 H-NMR (DMSO-d6) δ: 6.23 (d, J = 1.8 Hz, 2 H), 6.83-6.94 (m, 10 H), 7.05 (dd, J = 2.3 Hz, 8.7 Hz, 2 H), 7.1 1 to 7.20 (m, 6 H), 7. 25 (t, J = 7.3 Hz, 2 H), 7. 34 (t, J = 7.3 Hz, 2 H), 7.48-7.55 (m, 4H), 7.65 (d, J = 8.7 Hz, 2 H), 7.73 (q, J = 2.3 Hz, 4 H), 7.78 (d, J = 8.2 Hz, 2 H), 7.97 (d, J = 7.8 Hz, 2 H)

「有機EL素子」
開発した材料の有用性を示すため、下記化合物三種を用いた有機EL素子を作製した。
"Organic EL element"
In order to show the usefulness of the developed material, the organic EL element using three types of the following compounds was produced.

実施例4
基板上に、ITO(酸化インジウムスズ)からなる陽極と、PEDOT:PSSからなる厚み30nmの正孔注入層と、α−NPDからなる厚み20nmの第2正孔輸送層と、上記化学式(35)(36)(37)に示される化合物からなる厚み10nmの正孔輸送層と、ゲスト材料としてIr(mppy)3を用い、ホスト材料としてPIC−TRZを用い、発光層中のゲスト材料の含有量を1重量%とした厚み25nm発光層と、TPBIからなる厚み35nmの電子輸送層と、LiF膜からなる厚み1nmの電子注入層と、Al膜からなる陰極とを公知の方法により順に形成した。
Example 4
On the substrate, an anode made of ITO (indium tin oxide), a hole injection layer of 30 nm in thickness made of PEDOT: PSS, a second hole transport layer of 20 nm in thickness made of α-NPD, and the chemical formula (35) (36) Using a hole transport layer having a thickness of 10 nm comprising the compound shown in (37), Ir (mppy) 3 as a guest material, PIC-TRZ as a host material, and the content of the guest material in the light emitting layer A 25 nm-thick light emitting layer with 1% by weight, an electron transporting layer of 35 nm in thickness made of TPBI, an electron injecting layer of 1 nm in thickness made of a LiF film, and a cathode made of an Al film were sequentially formed by a known method.

比較例1
正孔輸送層の材料を下記化学式で示されるSPIRO−TTBやα−NPDに代えたこと以外は、実施例4と同様にして、有機EL素子を形成した。
Comparative Example 1
An organic EL device was formed in the same manner as Example 4, except that the material of the hole transport layer was replaced with SPIRO-TTB or α-NPD represented by the following chemical formula.

得られた実施例4及び比較例1の有機EL素子について、素子特性を調べた。電流密度1.0(mA/cm2)の電圧と素子効率、および素子寿命の結果を表1に示す。 The element characteristics of the obtained organic EL elements of Example 4 and Comparative Example 1 were examined. Table 1 shows the voltage at a current density of 1.0 (mA / cm 2), the device efficiency, and the device life results.

表1に示すように、化学式(35)(36)(37)に示される化合物からなる正孔輸送層を有する有機EL素子と、中心骨格がスピロビフルオレンで共通するSpiro−TTBを用いた楚々の特性を比較した場合、素子効率、および素子寿命のいずれにおいても本発明の化合物を用いた素子が大幅に改善した結果となっている。これは、本発明の化合物が正孔輸送性材料として適切な電気的特性を有し、バンドギャップエネルギーおよびT1エネルギーが大きいことに起因すると考えられる。 As shown in Table 1, an organic EL device having a hole transport layer consisting of a compound represented by the chemical formulas (35), (36), (37) and a Spiro-TTB having a central skeleton common to spirobifluorene are used. When the various characteristics are compared, the device using the compound of the present invention is significantly improved in both the device efficiency and the device life. This is considered to be due to the fact that the compound of the present invention has suitable electrical properties as a hole transporting material, and the band gap energy and the T1 energy are large.

このように正孔輸送材料としての有用性が確認された化学式(31)(32)(33)で示される化合物とα−NPDについて、DSC測定を行った。ガラス転移温度の結果を表2に示す。 DSC measurement was performed on the compound represented by the chemical formulas (31), (32), and (33) and α-NPD for which the usefulness as a hole transport material was thus confirmed. The results of the glass transition temperature are shown in Table 2.

表2に示すように化学式(35)(36)(37)で示される化合物は、一般的な正孔輸送材料であるα−NPDに比べTgが高く、熱安定性に優れる材料であることが分かる。 As shown in Table 2, the compounds represented by the chemical formulas (35), (36), and (37) have high Tg and excellent thermal stability compared to α-NPD which is a general hole transport material. I understand.

化学式(35)で示される化合物からなる薄膜およびでα−NPDからなる薄膜を、HORIBA社製のFluoroMax−4を用い、波長300nmの励起光源を用いて、77Kの低温下で発光スペクトルをそれぞれ測定し、各薄膜のT1エネルギーを算出した。その結果を、以下の表3に示す。 Measure the emission spectrum at a low temperature of 77 K using a thin film consisting of a compound represented by the chemical formula (35) and a thin film consisting of α-NPD, using FluoroMax-4 manufactured by HORIBA, and using a 300 nm wavelength excitation light source The T1 energy of each thin film was calculated. The results are shown in Table 3 below.

エネルギーの閉じ込めの観点から、正孔輸送層材料のT1エネルギーは大きいことが好ましい。上記図に示す結果から、本願発明にかかる化合物からなる正孔輸送層は、一般的な正孔輸送材料であるα−NPDに比べ三重項エネルギーが大きく、より多くの発光材料のエネルギーの閉じ込めが可能となる。

From the viewpoint of energy confinement, the T1 energy of the hole transport layer material is preferably large. From the results shown in the above figure, the hole transport layer made of the compound according to the present invention has a large triplet energy compared to α-NPD which is a general hole transport material, and the energy confinement of more light emitting materials It becomes possible.

Claims (14)

下記一般式(1)に示される化合物。
〜Xは、各々独立して、下記一般式(2)である。
ここでR〜Rは、各々独立して、水素、置換基を有してもよいアルキル基、又はハロゲン基のいずれかから選ばれ、各々独立して、単数または複数存在していてもよく、複数存在する場合は、互いに同一又は異なる基であってもよい。
Yは、置換基を有してもよい芳香族環式基を示す。
The compound shown by following General formula (1).
Each of X 1 to X 4 independently represents the following general formula (2).
Here, R 1 to R 6 are each independently selected from any of hydrogen, an alkyl group which may have a substituent, or a halogen group, and each may be independently present alone or in combination. When two or more are present, they may be the same or different from each other.
Y represents an aromatic cyclic group which may have a substituent.
一般式(1)における、X〜Xが、各々独立して、下記一般式(3)、若しくは下記一般式(4)のいずれかから選ばれる、請求項1に記載の化合物。
ここでR〜Rは、各々独立して、水素、置換基を有してもよいアルキル基、又はハロゲン基のいずれかから選ばれ、各々独立して、単数または複数存在していてもよく、複数存在する場合は、互いに同一又は異なる基であってもよい。
Yは、置換基を有してもよい芳香族環式基を示す。
The compound according to claim 1, wherein X 1 to X 4 in the general formula (1) are each independently selected from any of the following general formula (3) or the following general formula (4).
Here, R 1 to R 6 are each independently selected from any of hydrogen, an alkyl group which may have a substituent, or a halogen group, and each may be independently present alone or in combination. When two or more are present, they may be the same or different from each other.
Y represents an aromatic cyclic group which may have a substituent.
〜Xの結合位が、それぞれスピロビフルオレン骨格の2位、7位、2’位、7’位であることを特徴とする請求項1、又は請求項2に記載の化合物。 The compound according to claim 1 or 2, wherein the bonding position of X 1 to X 4 is respectively at position 2, 7 position, 2 'position and 7' position of spirobifluorene skeleton. Yがフェニル基である、請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の化合物。 A compound according to any one of claims 1 to 3 wherein Y is a phenyl group. 〜Rが水素である、請求項1〜請求項4のうちいずれか一項に記載の化合物。 5. A compound according to any one of claims 1 to 4 wherein R < 1 > to R < 6 > are hydrogen. 下記化学式(5)に示される化合物。
The compound shown by following Chemical formula (5).
下記化学式(6)に示される化合物。
The compound shown by following Chemical formula (6).
下記化学式(7)に示される化合物。
The compound shown by following Chemical formula (7).
下記化学式(8)に示される化合物。
The compound shown by following Chemical formula (8).
電極、陽極、及びこれら両電極間に、有機化合物で形成された層を含有する、有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記有機化合物で形成された層に請求項1から請求項9のうちいずれか一項に記載の化合物を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
An organic electroluminescent device comprising an electrode, an anode, and a layer formed of an organic compound between the two electrodes,
An organic electroluminescent device comprising the compound according to any one of claims 1 to 9 in a layer formed of the organic compound.
陽極、陰極、及びこれら両電極間に、電荷輸送材料を含有する、有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記電荷輸送材料に、請求項1から請求項9のうちいずれか一項に記載の化合物を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
What is claimed is: 1. An organic electroluminescent device comprising a charge transport material between an anode, a cathode, and both electrodes thereof,
An organic electroluminescent device comprising the charge transport material according to any one of claims 1 to 9.
陽極、陰極、及びこれら両電極間に、正孔輸送層を含有する、有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記正孔輸送層に、請求項1から請求項9のうちいずれか一項に記載の化合物を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
What is claimed is: 1. An organic electroluminescent device comprising an anode, a cathode, and a hole transport layer between the both electrodes,
An organic electroluminescent device comprising the compound according to any one of claims 1 to 9 in the hole transport layer.
陽極、陰極、及びこれら両電極間に、発光層、正孔輸送層を含有する、有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記発光層が、ホスト材料と、発光材料からなるゲスト材料とを含み、
前記ホスト材料が、電子輸送性材料、又は電子と正孔の両電荷輸送性材料であって、
前記正孔輸送層に、請求項1から請求項9のうちいずれか一項に記載の化合物を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
An organic electroluminescent device comprising an anode, a cathode, and a light emitting layer and a hole transport layer between the both electrodes,
The light emitting layer includes a host material and a guest material made of a light emitting material,
The host material is an electron transporting material, or an electron and hole charge transporting material,
An organic electroluminescent device comprising the compound according to any one of claims 1 to 9 in the hole transport layer.
ゲスト材料が、燐光材料であることを特徴とする請求項13に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The organic electroluminescent device according to claim 13, wherein the guest material is a phosphorescent material.
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