JP6557002B2 - ５，６−ジアリール−２−ピラジルトリフラート、トリアリールピラジン誘導体の合成方法、および有機金属錯体の合成方法 - Google Patents

５，６−ジアリール−２−ピラジルトリフラート、トリアリールピラジン誘導体の合成方法、および有機金属錯体の合成方法 Download PDF

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Description

本発明の一態様は、有機イリジウム錯体などの有機金属錯体の新規な合成方法に関する。また、本発明の別の一態様は、トリアリールピラジン誘導体の新規な合成方法に関する。また、本発明の別の一態様は、上記各合成方法に用いる５，６−ジアリール−２−ピラジルトリフラートに関する。また、上記の合成方法により合成された有機金属錯体を用いた発光素子、発光装置、電子機器、及び照明装置に関する。
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、照明装置、蓄電装置、記憶装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
一対の電極間にＥＬ層を設けた構造を有する発光素子は、電界を印加することにより両電極からキャリア（正孔または電子）が注入され、ＥＬ層でのキャリアの再結合によるエネルギーに基づき発光が得られる自発光型の素子である。
発光素子のＥＬ層に用いられるＥＬ材料としては、主として有機化合物が用いられており、発光素子の素子特性向上に寄与することから、様々な角度から改良を加えた新規の有機化合物の開発が行われている。また、有機化合物にハロゲン元素などの不純物が含まれる場合に素子特性を低下させるという問題があり、それを改善すべく昇華精製による不純物低減で素子特性を向上させるという報告がなされている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１１−２１６９０３号公報
しかしながら、あらゆる有機化合物の合成において、昇華精製による不純物除去が容易にできるとは限らない。合成の過程で用いる材料に不純物となりうる物質が含まれている場合、昇華精製を行っても最終生成物からの不純物除去が技術的に困難である場合もある。従って、この点を考慮すると合成の過程で不純物となりうる物質を含まないような合成方法を確立することが、有機化合物の不純物を低減する上で重要となる。
したがって、本発明の一態様では、不純物を与えない合成を可能にする有機化合物として、新規の５，６−ジアリール−２−ピラジルトリフラートを提供する。また、本発明の別の一態様では、上記の５，６−ジアリール−２−ピラジルトリフラートを用いる、有機イリジウム錯体などの有機金属錯体の合成方法を提供する。また、本発明の別の一態様では、上記の５，６−ジアリール−２−ピラジルトリフラートを用いる、トリアリールピラジン誘導体の合成方法を提供する。さらに、本発明の別の一態様では、上記の合成方法により得られた有機金属錯体をＥＬ材料として用いた、発光素子、発光装置、電子機器、または照明装置を提供する。または、本発明の一態様は、新規な発光素子、新規な発光装置、または、新規な照明装置などを提供する。なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はない。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
本発明の一態様は、不純物となりうる塩素などのハロゲンの含有量を低減し、効率良く有機金属錯体が得られる新規の合成方法である。具体的には、新規に合成した５，６−ジアリール−２−ピラジルトリフラートを用い、トリアリールピラジン誘導体を形成した後ハロゲンの含有量を低減した有機金属錯体を合成する方法である。
すなわち、本発明の一態様は、５，６−ジアリール−２−ピラジルトリフラートとアリールボロン酸とをカップリングさせ、トリアリールピラジン誘導体である２，３，５−トリアリールピラジン誘導体を形成し、２，３，５−トリアリールピラジン誘導体とハロゲンを含む金属化合物とを反応させ、得られた複核錯体と配位子とを反応させることを特徴とする有機金属錯体の合成方法である。
また、本発明の別の一態様は、下記一般式（Ｇ０）で表される構造を有する５，６−ジアリール−２−ピラジルトリフラートと、アリールボロン酸とをカップリングさせ、トリアリールピラジン誘導体である２，３，５−トリアリールピラジン誘導体を形成し、２，３，５−トリアリールピラジン誘導体とハロゲンを含む金属化合物とを反応させ、得られた複核錯体と配位子とを反応させることを特徴とする有機金属錯体の合成方法である。なお、上記態様において、有機金属錯体はオルトメタル錯体が挙げられ、金属はイリジウムや白金、ロジウムなどが挙げられる。
但し、一般式（Ｇ０）中、Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ水素、炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基を表す。
なお、上記合成方法では、収率良く、安価な材料を用いて有機金属錯体の合成が可能であり、さらに不純物となる塩素の含有量を低減することができるので、大量合成などを行う場合にも好適である。
また、本発明の別の一態様は、上記合成方法において用いることができる、下記一般式（Ｇ０）で表される構造を有する５，６−ジアリール−２−ピラジルトリフラートである。
但し、一般式（Ｇ０）中、Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ水素、炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基を表す。
また、本発明の別の一態様は、上記合成方法により合成された有機金属錯体を用いた発光素子、及びそれを適用した発光装置である。
なお、本発明の一態様は、発光素子を有する発光装置だけでなく、発光装置を適用した電子機器及び照明装置も範疇に含めるものである。従って、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、もしくは光源（照明装置含む）を指す。また、発光装置にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。
本発明の一態様により、新規の有機化合物である５，６−ジアリール−２−ピラジルトリフラートを用いる有機金属錯体の新たな合成方法を提供することができる。また、本発明の別の一態様により、新規の有機化合物である５，６−ジアリール−２−ピラジルトリフラートを提供することができる。なお、この新規の有機化合物は、上記合成方法における合成過程で不純物となりうる物質を含まないことから、これを用いることにより、最終合成物である有機金属錯体の不純物を低減させることができる。さらに、本発明の別の一態様では、上記合成方法により合成された有機金属錯体をＥＬ材料として用いた、信頼性の高い発光素子、発光装置、電子機器、または照明装置を提供することができる。または、本発明の一態様により、新規な発光素子、新規な発光装置、または、新規な照明装置などを提供することができる。なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
発光素子の構造について説明する図。 発光素子の構造について説明する図。 発光装置について説明する図。 電子機器について説明する図。 照明器具について説明する図。 実施例１のステップ２で得られた５，６−ビス（３，５−ジメチルフェニル）−２−ピラジルトリフラートの１Ｈ−ＮＭＲチャート。 実施例１のステップ３で得られた５−（２，６−ジメチルフェニル）−２，３−ビス（３，５−ジメチルフェニル）ピラジン（Ｈｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）の１Ｈ−ＮＭＲチャート。 構造式（３００）に示す有機金属錯体の１Ｈ−ＮＭＲチャート。 実施例２のステップ２で得られた５，６−ジフェニル−２−ピラジルトリフラートの１Ｈ−ＮＭＲチャート。 実施例２のステップ３で得られた２，３，５−トリフェニルピラジン（Ｈｔｐｐｒ）の１Ｈ−ＮＭＲチャート。 構造式（３１０）に示す有機金属錯体の１Ｈ−ＮＭＲチャート。 実施例３のステップ３で得られた５，６−ジフェニル−２−ピラジルトリフラートの１Ｈ−ＮＭＲチャート。 構造式（３１２）に示す有機金属錯体の１Ｈ−ＮＭＲチャート。 構造式（３１２）に示す有機金属錯体の紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。 構造式（３１２）に示す有機金属錯体のＬＣ−ＭＳ測定結果を示す図。 構造式（１０５）に示す５，６−ビス（４−メチルフェニル）−２−ピラジルトリフラートの１Ｈ−ＮＭＲチャート。 構造式（３０１）に示す有機金属錯体の１Ｈ−ＮＭＲチャート。 素子１と比較素子１の輝度−電流効率特性。 素子１と比較素子１の輝度−外部量子効率特性。 素子１と比較素子１の電圧−輝度特性。 素子１と比較素子１の規格化発光スペクトル。 素子１と比較素子１の時間−規格化輝度曲線。
以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることが可能である。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様である有機金属錯体の合成方法について説明する。なお、以下では有機イリジウム錯体の合成方法に関して主に説明を行うが、本態様は有機イリジウム錯体に限られることは無く、有機白金錯体、有機ロジウム錯体などの合成方法も含む。
本発明の一態様は、新規の５，６−ジアリール−２−ピラジルトリフラートを合成中間体として経由することで、塩素の含有量が低減された有機金属錯体を簡便に高収率で得られることを特徴とする合成方法及び有機イリジウム錯体である。
≪一般式（Ｇ０）で表される５，６−ジアリール−２−ピラジルトリフラートの合成方法≫
はじめに、下記一般式（Ｇ０）で示される５，６−ジアリール−２−ピラジルトリフラートの合成方法について説明する。
すなわち、下記合成スキーム（Ａ−１）に示すように、１，２−ジアリールジケトン（一般式（ａ１））とグリシンアミド塩酸塩とを反応させた後、得られた一般式（ａ２）で表される化合物のヒドロキシル基を弱塩基存在下、トリフルオロメタンスルホン酸無水物（略称：Ｔｆ２Ｏ）でトリフラートとすることにより、新規の５，６−ジアリール−２−ピラジルトリフラート（一般式（Ｇ０））を合成する。
但し、上記合成スキーム（Ａ−１）中、Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ水素、炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基を表す。
なお、上述の５，６−ジアリール−２−ピラジルトリフラートは、有機金属錯体の合成において有用な新規化合物であり、本発明の一態様である。上述の合成方法において、合成スキーム（Ａ−１）で用いた化合物（一般式（ａ１）及び一般式（ａ２））は、様々な種類が市販されているか、あるいは容易に合成可能であるため、これらを用いることで、数多くの５，６−ジアリール−２−ピラジルトリフラート（一般式（Ｇ０））を合成することができる。以下に、５，６−ジアリール−２−ピラジルトリフラート（一般式（Ｇ０））の具体的な構造式を示す。（下記構造式（１００）〜（１１１）。）ただし、本発明の一態様はこれらに限定されることはない。
≪一般式（Ｇ１）で表されるトリアリールピラジン誘導体の合成方法≫
次に、合成スキーム（Ａ−２）に示すように５，６−ジアリール−２−ピラジルトリフラート（一般式（Ｇ０））と、アリールボロン酸（一般式（ａ３））と、をカップリングさせることにより、アリール基を置換基として有するトリアリールピラジン誘導体（一般式（Ｇ１））を合成する。
なお、上記合成スキーム（Ａ−２）中、Ｒ１〜Ｒ１３は、それぞれ水素、炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基を表す。
また、上記合成スキーム（Ａ−２）により得られるトリアリールピラジン誘導体（一般式（Ｇ１））の具体的な構造式を以下に示す。（下記構造式（２００）〜（２１３）。）ただし、本発明の一態様はこれらに限定されることはない。
上述した通り、合成スキーム（Ａ−１）により得られる５，６−ジアリール−２−ピラジルトリフラートは、塩素を含むことなく生成される。したがって、これを用いた合成スキーム（Ａ−２）により得られるトリアリールピラジン誘導体も塩素を含むことなく生成することができる。
≪一般式（Ｇ２）で表される有機金属錯体の合成方法≫
次に、上記トリアリールピラジン誘導体を用いて形成される、下記一般式（Ｇ２）で示される有機金属錯体の合成方法について説明する。
なお、一般式（Ｇ２）において、Ｒ１〜Ｒ１３は、それぞれ水素、炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基を表す。Ｌは、モノアニオン性の配位子を表し、Ｍはイリジウム、白金、あるいはロジウムを表す。以下、Ｍがイリジウムの場合について説明を行う。
はじめに、下記合成スキーム（Ａ−３−１）に示すように、一般式（Ｇ１）で表されるピラジン誘導体と、ハロゲンを含むイリジウム化合物（塩化イリジウム、臭化イリジウム、ヨウ化イリジウムなど）とを無溶媒、またはアルコール系溶媒（グリセロール、エチレングリコール、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノールなど）、あるいはアルコール系溶媒と水との混合溶媒を用いて、不活性ガス雰囲気にて反応させることにより、ハロゲンで架橋された構造を有する有機イリジウム錯体の一種である複核錯体（Ｐ）を得ることができる。
なお、上記合成スキーム（Ａ−３−１）において、Ｒ１〜Ｒ１３は、それぞれ水素、炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基を表す。また、Ｙはハロゲンを表す。
また、上記合成スキーム（Ａ−３−１）の温度には特に限定はなく、加熱しながら反応を行っても良い。なお、加熱する場合には、オイルバス、サンドバス、またはアルミブロック等を用いることができる。また、マイクロ波を加熱手段として用いることも可能である。
次に、下記合成スキーム（Ａ−３−２）に示すように、上述の合成スキーム（Ａ−３−１）で得られる複核錯体（Ｐ）と、配位子ＨＬとを、不活性ガス雰囲気にて反応させることにより、配位子ＨＬのプロトンが脱離してモノアニオンの配位子Ｌがイリジウムに配位し、一般式（Ｇ３）で表される有機イリジウム錯体が得られる。
なお、合成スキーム（Ａ−３−２）において、Ｒ１〜Ｒ１３は、それぞれ水素、炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基を表す。Ｌは、モノアニオン性の配位子を表す。
また、合成スキーム（Ａ−３−２）の温度には特に限定はなく、加熱しながら反応を行っても良い。なお、加熱する場合には、オイルバス、サンドバス、またはアルミブロック等を用いることができる。また、マイクロ波を加熱手段として用いることも可能である。
また、上記合成スキーム（Ａ−３−２）により得られる有機イリジウム錯体（一般式（Ｇ２））の具体的な構造式を以下に示す。（下記構造式（３００）〜（３１５）。）ただし、本発明の一態様はこれらに限定されることはない。
上述した本発明の一態様である合成方法により得られる有機金属錯体は、燐光を発光することが可能であるため、発光材料や発光素子の発光物質として利用することができる。
以上より、本発明の一態様である合成方法により、不純物を低減させた有機金属錯体を合成することができるので、これをＥＬ材料として用いることで発光効率及び信頼性の高い発光素子、発光装置、電子機器、または照明装置を実現することができる。また、本発明の一態様である合成方法により、有機金属錯体を高い収率で合成することができるので、安定した材料の提供が可能となり、この材料を適用した発光素子、発光装置、電子機器、または照明装置などのコストダウンを実現することができる。
本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様である合成方法により得られた有機金属錯体をＥＬ材料として用いる発光素子の一態様について図１を用いて説明する。
本実施の形態に示す発光素子は、図１に示すように一対の電極（第１の電極（陽極）１０１と第２の電極（陰極）１０３）間に発光層１１３を含むＥＬ層１０２が挟まれており、ＥＬ層１０２は、発光層１１３の他に、正孔（または、ホール）注入層１１１、正孔（または、ホール）輸送層１１２、電子輸送層１１４、電子注入層１１５などを含んで形成される。
このような発光素子に対して電圧を印加することにより、第１の電極１０１側から注入された正孔と第２の電極１０３側から注入された電子とが、発光層１１３において再結合し、発光層１１３に含まれる発光物質を励起状態にする。そして、励起状態の発光物質が基底状態に戻る際に発光する。
なお、本発明の一態様である合成方法により合成される有機金属錯体は、本実施の形態で説明するＥＬ層１０２のいずれか一層または複数層に用いることができるが、発光層１１３に用いるのがより好ましい。すなわち、以下に説明する発光素子の構成の一部に用いることとする。
以下に本実施の形態に示す発光素子を作製する上での具体例について説明する。
第１の電極１０１及び第２の電極１０３には、金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物などを用いることができる。具体的には、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン（Ｔｉ）の他、元素周期表の第１族または第２族に属する元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、及びカルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、マグネシウム（Ｍｇ）、及びこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属及びこれらを含む合金、その他グラフェン等を用いることができる。なお、第１の電極１０１及び第２の電極１０３は、例えばスパッタリング法や蒸着法（真空蒸着法を含む）等により形成することができる。
正孔注入層１１１は、正孔輸送性の高い正孔輸送層１１２を介して発光層１１３に正孔を注入する層であり、正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む層である。正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含むことで、アクセプター性物質により正孔輸送性の高い物質から電子が引き抜かれて正孔（ホール）が発生し、正孔輸送層１１２を介して発光層１１３に正孔が注入される。なお、正孔輸送層１１２は、正孔輸送性の高い物質を用いて形成される。
正孔注入層１１１及び正孔輸送層１１２に用いる正孔輸送性の高い物質としては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢまたはα−ＮＰＤ）やＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）などの芳香族アミン化合物、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）等が挙げられる。その他、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントラセニル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）等のカルバゾール誘導体、等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。
さらに、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）、ポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［４−（４−ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）、ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）などの高分子化合物を用いることもできる。
また、正孔注入層１１１に用いるアクセプター性物質としては、元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化モリブデンが特に好ましい。
発光層１１３は、発光物質を含む層である。なお、発光層１１３は、発光物質のみで構成されていても、ホスト材料中に発光物質（ゲスト材料）が分散された状態で構成されていても良い。なお、ホスト材料としては、三重項励起エネルギーの大きい物質を用いる構成が好ましい。発光物質は、実施の形態１で示した有機金属錯体を用いることができる。
なお発光層１１３において、上記有機金属錯体とともに一重項励起エネルギーを発光に変える発光物質、または三重項励起エネルギーを発光に変える発光物質を用いることもできる。この場合、これらの発光物質は上記有機金属と同一の層に存在しても良く、異なる層に存在していても良い。なお、上記発光物質としては、例えば、以下のようなものが挙げられる。
一重項励起エネルギーを発光に変える発光物質としては、例えば、蛍光を発する物質が挙げられる。
蛍光を発する物質としては、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）トリフェニルアミン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン（略称：ＴＢＰ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）、Ｎ，Ｎ’’−（２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン−９，１０−ジイルジ−４，１−フェニレン）ビス［Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン］（略称：ＤＰＡＢＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）、Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’−オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン−２，７，１０，１５−テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、クマリン３０、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）、クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレン、５，１２−ビス（１，１’−ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、２−（２−｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、２−｛２−メチル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）テトラセン−５，１１−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１４−ジフェニル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フルオランテン−３，１０−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）、｛２−イソプロピル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＩ）、｛２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＢ）、２−（２，６−ビス｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、２−｛２，６−ビス［２−（８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）などが挙げられる。
また、三重項励起エネルギーを発光に変える発光物質としては、例えば、燐光を発する物質や熱活性化遅延蛍光を示す熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）材料が挙げられる。なお、ＴＡＤＦ材料における遅延蛍光とは、通常の蛍光と同様のスペクトルを持ちながら、寿命が著しく長い発光をいう。その寿命は、１０−６秒以上、好ましくは１０−３秒以上である。
燐光を発する物質としては、ビス｛２−［３’，５’−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ））、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒａｃａｃ）、トリス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：Ｔｂ（ａｃａｃ）３（Ｐｈｅｎ））、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｚｑ）２（ａｃａｃ））、ビス（２，４−ジフェニル−１，３−オキサゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｄｐｏ）２（ａｃａｃ））、ビス｛２−［４’−（パーフルオロフェニル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐ−ＰＦ−ｐｈ）２（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルベンゾチアゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔ）２（ａｃａｃ））、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ））、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス（３，５−ジメチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（５−イソプロピル−３−メチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−ｉＰｒ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（４，６−ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）、トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ））、トリス［１−（２−テノイル）−３，３，３−トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＴＴＡ）３（Ｐｈｅｎ））などが挙げられる。
なお、上述した三重項励起エネルギーを発光に変える発光物質を分散状態にするために用いる物質（すなわちホスト材料）としては、例えば、２，３−ビス（４−ジフェニルアミノフェニル）キノキサリン（略称：ＴＰＡＱｎ）、ＮＰＢのようなアリールアミン骨格を有する化合物の他、ＣＢＰ、４，４’，４’’−トリス（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）等のカルバゾール誘導体や、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ピリジナト］亜鉛（略称：Ｚｎｐｐ２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）等の金属錯体が好ましい。また、ＰＶＫのような高分子化合物を用いることもできる。
また、ＴＡＤＦ材料としては、例えば、フラーレンやその誘導体、プロフラビン等のアクリジン誘導体、エオシン等が挙げられる。また、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、スズ（Ｓｎ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、もしくはパラジウム（Ｐｄ）等を含む金属含有ポルフィリンが挙げられる。該金属含有ポルフィリンとしては、例えば、プロトポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｐｒｏｔｏ ＩＸ））、メソポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｍｅｓｏ ＩＸ））、ヘマトポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｈｅｍａｔｏ ＩＸ））、コプロポルフィリンテトラメチルエステル−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｃｏｐｒｏ ＩＩＩ−４Ｍｅ））、オクタエチルポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（ＯＥＰ））、エチオポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｅｔｉｏ Ｉ））、オクタエチルポルフィリン−塩化白金錯体（ＰｔＣｌ２ＯＥＰ）等が挙げられる。さらに、２−（ビフェニル−４−イル）−４，６−ビス（１２−フェニルインドロ［２，３−ａ］カルバゾール−１１−イル）−１，３，５−トリアジン（ＰＩＣ−ＴＲＺ）等のπ電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有する複素環化合物を用いることもできる。なお、π電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香環のドナー性とπ電子不足型複素芳香環のアクセプター性が共に強くなり、Ｓ１とＴ１のエネルギー差が小さくなるため、特に好ましい。
なお、発光層１１３において、実施の形態１で示した有機金属錯体、あるいはこれとともに上述した一重項励起エネルギーを発光に変える発光物質や三重項励起エネルギーを発光に変える発光物質（ゲスト材料）と、ホスト材料とを含んで形成することにより、発光層１１３からは、発光効率の高い発光を得ることができる。
電子輸送層１１４は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送層１１４には、Ａｌｑ３、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ２）、ＢＡｌｑ、Ｚｎ（ＢＯＸ）２、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などの金属錯体を用いることができる。また、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４’’−ビフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、４，４’−ビス（５−メチルベンゾオキサゾール−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯｓ）などの複素芳香族化合物も用いることができる。また、ポリ（２，５−ピリジンジイル）（略称：ＰＰｙ）、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（ピリジン−３，５−ジイル）］（略称：ＰＦ−Ｐｙ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，２’−ビピリジン−６，６’−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＢＰｙ）のような高分子化合物を用いることもできる。ここに述べた物質は、主に１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層１１４として用いてもよい。
また、電子輸送層１１４は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が２層以上積層したものとしてもよい。
電子注入層１１５は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層１１５には、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、リチウム酸化物（ＬｉＯｘ）等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウム（ＥｒＦ３）のような希土類金属化合物を用いることができる。また、電子注入層１１５にエレクトライドを用いてもよい。該エレクトライドとしては、例えば、カルシウムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等が挙げられる。なお、上述した電子輸送層１１４を構成する物質を用いることもできる。
また、電子注入層１１５に、有機化合物と電子供与体（ドナー）とを混合してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子が発生するため、電子注入性及び電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述した電子輸送層１１４を構成する物質（金属錯体や複素芳香族化合物等）を用いることができる。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。具体的には、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が好ましく、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。また、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を用いることもできる。また、テトラチアフルバレン（略称：ＴＴＦ）等の有機化合物を用いることもできる。
なお、上述した正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４、電子注入層１１５は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
上述した発光素子は、第１の電極１０１及び第２の電極１０３との間に与えられる電位差により電流が流れ、ＥＬ層１０２において正孔と電子とが再結合することにより発光する。そして、この発光は、第１の電極１０１及び第２の電極１０３のいずれか一方または両方を通って外部に取り出される。従って、第１の電極１０１及び第２の電極１０３のいずれか一方、または両方が透光性を有する電極となる。
なお、本実施の形態で示した発光素子は、本発明の一態様である合成方法により得られた有機金属錯体をＥＬ材料として用いた発光素子の一例である。また、上記発光素子を備えた発光装置の構成としては、パッシブマトリクス型の発光装置やアクティブマトリクス型の発光装置の他、マイクロキャビティー構造の発光素子を備えた発光装置などを作製することができ、これらは、いずれも本発明の一態様に含まれるものとする。
これらアクティブマトリクス型の発光装置は実施の形態４で説明する。
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができるものとする。
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様である合成方法により得られた有機金属錯体をＥＬ材料としてＥＬ層に用い、電荷発生層を挟んでＥＬ層を複数有する構造の発光素子（以下、タンデム型発光素子という）を作製する場合について説明する。
本実施の形態に示す発光素子は、図２（Ａ）に示すように一対の電極（第１の電極２０１及び第２の電極２０４）間に、複数のＥＬ層（第１のＥＬ層２０２（１）、第２のＥＬ層２０２（２））を有するタンデム型発光素子である。
本実施の形態において、第１の電極２０１は、陽極として機能する電極であり、第２の電極２０４は陰極として機能する電極である。なお、第１の電極２０１及び第２の電極２０４は、実施の形態２と同様な構成を用いることができる。また、複数のＥＬ層（第１のＥＬ層２０２（１）、第２のＥＬ層２０２（２））は、実施の形態２で示したＥＬ層と同様な構成であっても良いが、いずれかが同様の構成であっても良い。すなわち、第１のＥＬ層２０２（１）と第２のＥＬ層２０２（２）は、同じ構成であっても異なる構成であってもよく、その構成は実施の形態２と同様なものを適用することができる。
また、複数のＥＬ層（第１のＥＬ層２０２（１）、第２のＥＬ層２０２（２））の間には、電荷発生層２０５が設けられている。電荷発生層２０５は、第１の電極２０１と第２の電極２０４に電圧を印加したときに、一方のＥＬ層に電子を注入し、他方のＥＬ層に正孔を注入する機能を有する。本実施の形態の場合には、第１の電極２０１に第２の電極２０４よりも電位が高くなるように電圧を印加すると、電荷発生層２０５から第１のＥＬ層２０２（１）に電子が注入され、第２のＥＬ層２０２（２）に正孔が注入される。
なお、電荷発生層２０５は、光の取り出し効率の点から、可視光に対して透光性を有する（具体的には、電荷発生層２０５に対する可視光の透過率が、４０％以上）ことが好ましい。また、電荷発生層２０５は、第１の電極２０１や第２の電極２０４よりも低い導電率であっても機能する。
電荷発生層２０５は、正孔輸送性の高い有機化合物に電子受容体（アクセプター）が添加された構成であっても、電子輸送性の高い有機化合物に電子供与体（ドナー）が添加された構成であってもよい。また、これらの両方の構成が積層されていても良い。
正孔輸送性の高い有機化合物に電子受容体が添加された構成とする場合において、正孔輸送性の高い有機化合物としては、例えば、ＮＰＢやＴＰＤ、ＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）などの芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い有機化合物であれば、上記以外の物質を用いても構わない。
また、電子受容体としては、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４ＴＣＮＱ）、クロラニル等を挙げることができる。また、元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
一方、電子輸送性の高い有機化合物に電子供与体が添加された構成とする場合において、電子輸送性の高い有機化合物としては、例えば、Ａｌｑ、Ａｌｍｑ３、ＢｅＢｑ２、ＢＡｌｑなど、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等を用いることができる。また、この他、ＺｎＰＢＯ、ＺｎＢＴＺなどのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、ＰＢＤやＯＸＤ−７、ＴＡＺ、ＢＰｈｅｎ、ＢＣＰなども用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い有機化合物であれば、上記以外の物質を用いても構わない。
また、電子供与体としては、アルカリ金属、希土類金属または元素周期表における第２、第３、第１３族に属する金属及びその酸化物、炭酸塩を用いることができる。具体的には、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、インジウム（Ｉｎ）、酸化リチウム、炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセンのような有機化合物を電子供与体として用いてもよい。
本実施の形態では、ＥＬ層を２層有する発光素子について説明したが、図２（Ｂ）に示すように、ｎ層（ただし、ｎは、３以上）のＥＬ層（２０２（１）〜２０２（ｎ））を積層した発光素子についても、同様に適用することが可能である。本実施の形態に係る発光素子のように、一対の電極間に複数のＥＬ層を有する場合、ＥＬ層とＥＬ層との間にそれぞれ電荷発生層（２０５（１）〜２０５（ｎ−１））を配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度領域での発光が可能である。電流密度を低く保てるため、長寿命素子を実現できる。
また、それぞれのＥＬ層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、２つのＥＬ層を有する発光素子において、第１のＥＬ層の発光色と第２のＥＬ層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。なお、補色とは、混合すると無彩色になる色同士の関係をいう。つまり、補色の関係にある色の光と、発光する物質から得られた光とを混合すると、白色発光を得ることができる。
また、３つのＥＬ層を有する発光素子の場合でも同様であり、例えば、第１のＥＬ層の発光色が赤色であり、第２のＥＬ層の発光色が緑色であり、第３のＥＬ層の発光色が青色である場合、発光素子全体としては、白色発光を得ることができる。
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様である合成方法により得られた有機金属錯体を、ＥＬ材料として発光層に用いた発光素子を有する発光装置について説明する。
また、上記発光装置は、パッシブマトリクス型の発光装置でもアクティブマトリクス型の発光装置でもよい。なお、本実施の形態に示す発光装置には、他の実施形態で説明した発光素子を適用することが可能である。
本実施の形態では、アクティブマトリクス型の発光装置について図３を用いて説明する。
なお、図３（Ａ）は発光装置を示す上面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）を鎖線Ａ−Ａ’で切断した断面図である。本実施の形態に係るアクティブマトリクス型の発光装置は、素子基板３０１上に設けられた画素部３０２と、駆動回路部（ソース線駆動回路）３０３と、駆動回路部（ゲート線駆動回路）３０４ａ及び３０４ｂと、を有する。画素部３０２、駆動回路部３０３、及び駆動回路部３０４ａ及び３０４ｂは、シール材３０５によって、素子基板３０１と封止基板３０６との間に封止されている。
また、素子基板３０１上には、駆動回路部３０３、及び駆動回路部３０４ａ及び３０４ｂに外部からの信号（例えば、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、又はリセット信号等）や電位を伝達する外部入力端子を接続するための引き回し配線３０７が設けられる。ここでは、外部入力端子としてＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）３０８を設ける例を示している。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
次に、断面構造について図３（Ｂ）を用いて説明する。素子基板３０１上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、ソース線駆動回路である駆動回路部３０３と、画素部３０２が示されている。
駆動回路部３０３はＦＥＴ３０９とＦＥＴ３１０とを組み合わせた構成について例示している。なお、駆動回路部３０３は、単極性（Ｎ型またはＰ型のいずれか一方のみ）のトランジスタを含む回路で形成されても良いし、Ｎ型のトランジスタとＰ型のトランジスタを含むＣＭＯＳ回路で形成されても良い。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、基板上ではなく外部に駆動回路を形成することもできる。
また、画素部３０２はスイッチング用ＦＥＴ３１１と、電流制御用ＦＥＴ３１２と電流制御用ＦＥＴ３１２の配線（ソース電極又はドレイン電極）に電気的に接続された第１の電極（陽極）３１３とを含む複数の画素により形成される。また、本実施の形態においては、スイッチング用ＦＥＴ３１１と、電流制御用ＦＥＴ３１２との２つのＦＥＴにより画素部３０２を構成する例について示したが、これに限定されない。例えば、３つ以上のＦＥＴと、容量素子とを組み合わせた画素部３０２としてもよい。
ＦＥＴ３０９、３１０、３１１、３１２としては、例えば、スタガ型や逆スタガ型のトランジスタを適用することができる。ＦＥＴ３０９、３１０、３１１、３１２に用いることのできる半導体材料としては、例えば、ＩＶ族（シリコン等）半導体、ＩＩＩ族（ガリウム等）半導体、化合物半導体、酸化物半導体、有機半導体を用いることができる。また、該半導体材料の結晶性については、特に限定されず、例えば、非晶質半導体、または結晶性半導体を用いることができる。特に、ＦＥＴ３０９、３１０、３１１、３１２としては、酸化物半導体を用いると好ましい。該酸化物半導体としては、例えば、Ｉｎ−Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（Ｍは、Ａｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｃｅ、またはＮｄ）等が挙げられる。ＦＥＴ３０９、３１０、３１１、３１２として、例えば、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、さらに好ましくは３ｅＶ以上の酸化物半導体を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができる。
また、第１の電極３１３の端部を覆って絶縁物３１４が形成されている。ここでは、絶縁物３１４として、ポジ型の感光性アクリル樹脂を用いることにより形成する。また、本実施の形態においては、第１の電極３１３を陽極として用いる。
また、絶縁物３１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにするのが好ましい。絶縁物３１４の形状を上記のように形成することで、絶縁物３１４の上層に形成される膜の被覆性を良好なものとすることができる。例えば、絶縁物３１４の材料として、ネガ型の感光性樹脂、或いはポジ型の感光性樹脂のいずれかを使用することができ、有機化合物に限らず無機化合物、例えば、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化シリコン等を使用することができる。
第１の電極（陽極）３１３上には、ＥＬ層３１５及び第２の電極（陰極）３１６が積層形成されている。ＥＬ層３１５は、少なくとも発光層が設けられている。また、ＥＬ層３１５には、発光層の他に正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層等を適宜設けることができる。
なお、第１の電極（陽極）３１３、ＥＬ層３１５及び第２の電極（陰極）３１６との積層構造で、発光素子３１７が形成されている。第１の電極（陽極）３１３、ＥＬ層３１５及び第２の電極（陰極）３１６に用いる材料としては、実施の形態２に示す材料を用いることができる。また、ここでは図示しないが、第２の電極（陰極）３１６は外部入力端子であるＦＰＣ３０８に電気的に接続されている。
また、図３（Ｂ）に示す断面図では発光素子３１７を１つのみ図示しているが、画素部３０２において、複数の発光素子がマトリクス状に配置されているものとする。画素部３０２には、３種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の発光が得られる発光素子をそれぞれ選択的に形成し、フルカラー表示可能な発光装置を形成することができる。また、３種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の発光が得られる発光素子の他に、例えば、ホワイト（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）等の発光が得られる発光素子を形成してもよい。例えば、３種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の発光が得られる発光素子に上述の数種類の発光が得られる発光素子を追加することにより、色純度の向上、消費電力の低減等の効果が得ることができる。また、カラーフィルタと組み合わせることによってフルカラー表示可能な発光装置としてもよい。
さらに、シール材３０５で封止基板３０６を素子基板３０１と貼り合わせることにより、素子基板３０１、封止基板３０６、及びシール材３０５で囲まれた空間３１８に発光素子３１７が備えられた構造になっている。なお、空間３１８には、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材３０５で充填される構成も含むものとする。
なお、シール材３０５にはエポキシ系樹脂やガラスフリットを用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板３０６に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリル樹脂等からなるプラスチック基板を用いることができる。シール材としてガラスフリットを用いる場合には、接着性の観点から素子基板３０１及び封止基板３０６はガラス基板であることが好ましい。
以上のようにして、アクティブマトリクス型の発光装置を得ることができる。
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様である合成方法により得られた有機金属錯体をＥＬ材料として用いた発光装置を適用して完成させた様々な電子機器の一例について、図４を用いて説明する。
発光装置を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置（テレビ、又はテレビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの固定式ゲーム機などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を図４に示す。
図４（Ａ）は、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置７１００は、筐体７１０１に表示部７１０３が組み込まれている。表示部７１０３により、映像を表示することが可能であり、発光装置を表示部７１０３に用いることができる。また、ここでは、スタンド７１０５により筐体７１０１を支持した構成を示している。
テレビジョン装置７１００の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機７１１０により行うことができる。リモコン操作機７１１０が備える操作キー７１０９により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部７１０３に表示される映像を操作することができる。また、リモコン操作機７１１０に、当該リモコン操作機７１１０から出力する情報を表示する表示部７１０７を設ける構成としてもよい。
なお、テレビジョン装置７１００は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線又は無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）又は双方向（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。
図４（Ｂ）はコンピュータであり、本体７２０１、筐体７２０２、表示部７２０３、キーボード７２０４、外部接続ポート７２０５、ポインティングデバイス７２０６等を含む。なお、コンピュータは、発光装置をその表示部７２０３に用いることにより作製することができる。
図４（Ｃ）は、スマートウオッチであり、筐体７３０２、表示パネル７３０４、操作ボタン７３１１、７３１２、接続端子７３１３、バンド７３２１、留め金７３２２、等を有する。
ベゼル部分を兼ねる筐体７３０２に搭載された表示パネル７３０４は、非矩形状の表示領域を有している。表示パネル７３０４は、時刻を表すアイコン７３０５、その他のアイコン７３０６等を表示することができる。
なお、図４（Ｃ）に示すスマートウオッチは、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、情報を記録する機能、等を有することができる。
また、筐体７３０２の内部に、スピーカ、センサ（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液体、磁気、温度、化学物質、音声、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定、あるいは検知する機能を含むもの）、マイクロフォン等を有することができる。なお、スマートウオッチは、発光装置をその表示パネル７３０４に用いることにより作製することができる。
図４（Ｄ）は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機７４００は、筐体７４０１に、表示部７４０２、マイク７４０６、スピーカ７４０５、カメラ７４０７、外部接続部７４０４、操作用ボタン７４０３などを備えている。また、本発明の一態様に係る発光素子を、可撓性を有する基板に形成した場合、図４（Ｄ）に示すような曲面を有する表示部７４０２に適用することが可能である。
図４（Ｄ）に示す携帯電話機７４００は、表示部７４０２を指などで触れることで、情報を入力することができる。また、電話を掛ける、或いはメールを作成するなどの操作は、表示部７４０２を指などで触れることにより行うことができる。
表示部７４０２の画面は主として３つのモードがある。第１は、画像の表示を主とする表示モードであり、第２は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第３は表示モードと入力モードの２つのモードが混合した表示＋入力モードである。
例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部７４０２を文字の入力を主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合、表示部７４０２の画面のほとんどにキーボード又は番号ボタンを表示させることが好ましい。
また、携帯電話機７４００内部にジャイロセンサや加速度センサ等の検出器を設けることで、携帯電話機７４００の向き（縦か横か）を判断して、表示部７４０２の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。
また、画面モードの切り替えは、表示部７４０２を触れること、又は筐体７４０１のボタン７４０３の操作により行われる。また、表示部７４０２に表示される画像の種類によって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画のデータであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。
また、入力モードにおいて、表示部７４０２の光センサで検出される信号に基づき、表示部７４０２のタッチ操作による入力が一定期間ないと判断される場合には、画面のモードを入力モードから表示モードに切り替えるように制御してもよい。
表示部７４０２は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部７４０２に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。また、表示部に近赤外光を発光するセンシング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。
以上のようにして、本発明の一態様に係る発光素子を含む発光装置を適用して電子機器を得ることができる。なお、適用できる電子機器は、本実施の形態に示したものに限らず、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様である合成方法により得られた有機金属錯体を含む発光装置を適用した照明装置の一例について、図５を用いて説明する。
図５は、発光装置を室内の照明装置８００１として用いた例である。なお、発光装置は大面積化も可能であるため、大面積の照明装置を形成することもできる。その他、曲面を有する筐体を用いることで、発光領域が曲面を有する照明装置８００２を形成することもできる。本実施の形態で示す発光装置に含まれる発光素子は薄膜状にすることも可能であり、筐体のデザインの自由度が高い。したがって、様々な意匠を凝らした照明装置を形成することができる。さらに、室内の壁面に大型の照明装置８００３を備えても良い。
また、発光装置をテーブルの表面に用いることによりテーブルとしての機能を備えた照明装置８００４とすることができる。なお、その他の家具の一部に発光装置を用いることにより、家具としての機能を備えた照明装置とすることができる。
以上のように、発光装置を適用した様々な照明装置が得られる。なお、これらの照明装置は本発明の一態様に含まれるものとする。
また、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
≪合成例１≫
本実施例では、本発明の一態様である合成方法を適用した有機金属錯体、ビス｛４，６−ジメチル−２−［５−（２，６−ジメチルフェニル）−３−（３，５−ジメチルフェニル）−２−ピラジニル−κＮ］フェニル−κＣ｝（２，８−ジメチル−４，６−ノナンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）］）（構造式（３００））の合成方法について説明する。なお、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）］の構造を以下に示す。
＜ステップ１：５，６−ビス（３，５−ジメチルフェニル）ピラジン−２−オールの合成＞
まず、３，３’，５，５’−テトラメチルベンジル５．３３ｇ（２０ｍｍｏｌ）、グリシンアミド塩酸塩２．６５ｇ（２４ｍｍｏｌ）、水酸化ナトリウム１．９２ｇ（４８ｍｍｏｌ）、メタノール５０ｍＬを１Ｌ三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物を３時間加熱還流させた。
その後、フラスコの温度を室温に戻し、この混合物に１２Ｍ濃塩酸２．５ｍＬを加え、約３０分撹拌した後に、炭酸水素カリウム２ｇ、水２５ｍＬを加えた。ここで、析出した固体をろ過し、水、メタノールの順に洗浄した。得られたろ物を１００℃で減圧乾燥させ、５０ｍＬのトルエンで再結晶し、目的物である黄色固体を４．８３ｇ、収率７９％で得た。
ステップ１の合成スキームを下記（ａ−１）に示す。
＜ステップ２：５，６−ビス（３，５−ジメチルフェニル）−２−ピラジルトリフラートの合成＞
次に、上記ステップ１で得られた５，６−ビス（３，５−ジメチルフェニル）ピラジン−２−オール３．９６ｇ（１３ｍｍｏｌ）を２００ｍＬの３つ口フラスコに入れ窒素置換した後、窒素雰囲気下、ジクロロメタン（略称：ＤＣＭ）６５ｍＬ、トリエチルアミン（略称：ＮＥｔ３）３．６ｍＬを加えた。この溶液に０℃にてトリフルオロメタンスルホン酸無水物（略称：Ｔｆ２Ｏ）２．８ｍＬ（１６．９ｍｍｏｌ）を滴下し、０℃で３０分間、室温で１２時間攪拌した。
再度フラスコを氷冷し、水３０ｍＬを加え、有機層と水層に分液した。この水層をジクロロメタンにより抽出した。得られた有機層と抽出液を混合し、１Ｍ塩酸、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸マグネシウムを加え、自然ろ過した。ろ液の溶媒を留去し、ヘキサン：酢酸エチル：トルエンの混合溶媒を移動相としたカラムクロマトグラフィーにて精製することにより、目的物である黄褐色の油状物を５．７ｇ、収率９９％で得た。
ステップ２の合成スキームを下記（ａ−２）に示す。
上記ステップ２で得られた黄褐色の油状物の核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）による分析結果を下記に示す。また、１Ｈ−ＮＭＲチャートを図６に示す。このことから、上記ステップ２において、本発明の一態様である５，６−ビス（３，５−ジメチルフェニル）−２−ピラジルトリフラートが合成できたことがわかった。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，５００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝２．２３（ｓ，６Ｈ），２．２５（ｓ，６Ｈ），７．００（ｄ，Ｊ＝５．５Ｈｚ、２Ｈ），７．０６（ｄ，Ｊ＝６Ｈｚ、４Ｈ），８．５１（ｓ，１Ｈ）。
＜ステップ３：５−（２，６−ジメチルフェニル）−２，３−ビス（３，５−ジメチルフェニル）ピラジン（略称：Ｈｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）の合成＞
次に、上記ステップ２で得られた５，６−ビス（３，５−ジメチルフェニル）−２−ピラジルトリフラート２．１８ｇ（５．０ｍｍｏｌ）、２，６−ジメチルフェニルボロン酸０．９０ｇ（６．０ｍｍｏｌ）、リン酸三カリウム３．８２ｇ（１８ｍｍｏｌ）、トルエン３７ｍＬ、水４ｍＬを、２００ｍＬの３つ口フラスコに入れ、減圧して脱気処理をした後、フラスコ内を窒素置換した。トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（略称：Ｐｄ２（ｄｂａ）３）４６ｍｇ（０．０５ｍｍｏｌ）、トリス（２，６−ジメトキシフェニル）ホスフィン８８ｍｇ（０．２０ｍｍｏｌ）を加え、２時間加熱還流した。
得られた混合物に水及びトルエンを加え、有機層と水層に分液した。この水層をトルエンにより抽出した。得られた有機層と抽出液を混合し水で洗浄した後、溶媒を留去した。得られた残渣をヘキサン：酢酸エチル：トルエンの混合溶媒を移動相としたカラムクロマトグラフィーにて精製することにより、目的物である黄白色固体のＨｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐを１．９６ｇ、収率９９％で得た。
ステップ３の合成スキームを下記（ａ−３）に示す。
上記ステップ３で得られた黄白色固体の１Ｈ−ＮＭＲによる分析結果を下記に示す。また、１Ｈ−ＮＭＲチャートを図７に示す。このことから、上記ステップ３において、発明の一態様である２，３，５−トリアリールピラジン誘導体、Ｈｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐが合成できたことがわかった。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，５００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝２．１９（ｓ，６Ｈ），２．２３（ｓ，６Ｈ），２．２６（ｓ，６Ｈ），６．９６（ｄ，Ｊ＝１５Ｈｚ、２Ｈ），７．１０（ｓ，２Ｈ），７．１２−７．１８（ｍ，４Ｈ），７．２２−７．２７（ｍ，１Ｈ），８．５１（ｓ，１Ｈ）。
＜ステップ４：ジ−μ−クロロ−テトラキス｛４，６−ジメチル−２−［５−（２，６−ジメチルフェニル）−３−（３，５−ジメチルフェニル）−２−ピラジニル−κＮ］フェニル−κＣ｝ジイリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２Ｃｌ］２）の合成＞
次に、上記ステップ３で得られたＨｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ１．７７ｇ（４．５ｍｍｏｌ）、塩化イリジウム（ＩＩＩ）水和物０．７１ｇ（２．２５ｍｍｏｌ）、２−エトキシエタノール４５ｍＬ、水１５ｍＬを、丸底フラスコに入れ、約１０分間アルゴンをバブリングさせてフラスコ内をアルゴン置換し、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ、１００Ｗ）を２時間照射して加熱した。なお本明細書中では、マイクロ波の照射はマイクロ波合成装置（ＣＥＭ社製 Ｄｉｓｃｏｖｅｒ）を用いた。
得られた混合物の溶媒を留去し、残渣をエタノールで懸濁させ、ろ別し、エタノールで洗浄した。得られた固体を減圧下、１００℃で乾燥させると、目的物である赤色固体の複核錯体［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２Ｃｌ］２を１．８４ｇ、収率８１％で得た。
ステップ４の合成スキームを下記（ａ−４）に示す。
＜ステップ５：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）］の合成＞
次に、上記ステップ４で得られた［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２Ｃｌ］２１．７２ｇ、２，８−ジメチル−４，６−ノナンジオン（略称：Ｈｄｉｖｍ）０．４７ｇ、炭酸ナトリウム０．９０ｇ、２−エトキシエタノール９ｍＬを、丸底フラスコに入れ、約１０分間アルゴンをバブリングさせてフラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ、１２０Ｗ）を２時間照射し、反応させた。得られた混合物から溶媒を留去し、その残渣をメタノールで懸濁させて吸引ろ過した後、水及びメタノールで洗浄した。
得られた固体をジクロロメタンに溶解させ、セライト、アルミナ、セライトの順に積層したろ過補助剤を通してろ過した。ろ液の溶媒を留去し、ジクロロメタンとメタノールにて再結晶し、得られた固体を減圧下、１００℃に加熱して乾燥させることにより、有機金属錯体［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）］を暗赤色粉末として１．４２ｇ、収率７２％で得た。
ステップ５の合成スキームを下記（ａ−５）に示す。
上記ステップ５で得られた暗赤色粉末の１Ｈ−ＮＭＲによる分析結果を下記に示す。また、１Ｈ−ＮＭＲチャートを図８に示す。このことから、上記ステップ５において、有機金属錯体［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）］（構造式（３００））が得られたことがわかった。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，５００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝０．５６−０．６３（ｄｄ，１２Ｈ），１．７９−１．８４（ｍ，２Ｈ），１．９２（ｓ，４Ｈ），２．２２（ｓ，１２Ｈ），５．１９（ｓ，１Ｈ），６．４６−６．４７（ｄ，２Ｈ），６．５２−６．５５（ｄｔ，２Ｈ），６．６５−６．６８（ｔ，２Ｈ），６．９３−６．９５（ｄ，２Ｈ），７．１２−７．１４（ｄ，４Ｈ），７．２０−７．２２（ｄ，２Ｈ），７．５１（ｓ，６Ｈ），７．７３（ｓ，４Ｈ），８．４８（ｓ，２Ｈ）。
≪合成例２≫
本実施例では、本発明の一態様である合成方法を適用した有機金属錯体、ビス［２−（３，５−ジフェニル−２−ピラジニル−κＮ）−フェニル−κＣ］（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）］）（構造式（３１０））の合成方法について説明する。なお、［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）］の構造を以下に示す。
＜ステップ１：５，６−ジフェニルピラジン−２−オールの合成＞
まず、ベンジル２１．０ｇ（１００ｍｍｏｌ）、グリシンアミド塩酸塩１３．３ｇ（１２０ｍｍｏｌ）、水酸化ナトリウム９．６ｇ（２４０ｍｍｏｌ）、メタノール５００ｍＬを１Ｌ三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物を、３時間加熱還流させた。
その後、フラスコの温度を室温に戻し、この混合物に１２Ｍ濃塩酸１２．５ｍＬを加えた。約３０分撹拌した後に、炭酸水素カリウム１０ｇ、水１２５ｍＬを加えた後に、析出した固体をろ過し、水、メタノールの順に洗浄した。得られたろ物を１００℃で減圧乾燥させ、５０ｍＬのトルエンで再結晶し、目的物である黄色固体を１９．５ｇ、収率７９％で得た。
ステップ１の合成スキームを下記（ｂ−１）に示す。
＜ステップ２：５，６−ジフェニル−２−ピラジルトリフラートの合成＞
次に、上記ステップ１で得られた５，６−ジフェニルピラジン−２−オール１８．６ｇ（７５ｍｍｏｌ）を２Ｌの３つ口フラスコに入れ、窒素置換した後、窒素雰囲気下、ジクロロメタン７５０ｍＬ、トリエチルアミン２１ｍＬを加えた。この溶液に０℃にてトリフルオロメタンスルホン酸無水物１６．４ｍＬ（９７．５ｍｍｏｌ）を滴下し、０℃で３０分間、室温で１２時間攪拌した。
再度フラスコを氷冷し、水２５０ｍＬ加え、有機層と水層に分液した。この水層をジクロロメタンにて抽出した。得られた有機層と抽出液を混合し、１Ｍ塩酸、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸マグネシウムを加え、自然ろ過した。ろ液の溶媒を留去し、得られた残渣をヘキサン：酢酸エチル：トルエンの混合溶媒を移動相としたカラムクロマトグラフィーにて精製することにより、目的物である黄褐色の油状物を２７．８ｇ、収率９７％で得た。
ステップ２の合成スキームを下記（ｂ−２）に示す。
上記ステップ２で得られた黄褐色の油状物の１Ｈ−ＮＭＲによる分析結果を下記に示す。また、１Ｈ−ＮＭＲチャートを図９に示す。このことから、上記ステップ２において、本発明の一態様である５，６−ジフェニル−２−ピラジルトリフラートが合成できたことがわかった。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，５００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝７．２８−７．４１（ｍ，６Ｈ），７．４２−７．４８（ｍ，４Ｈ），８．５６（ｓ，１Ｈ）。
＜ステップ３：２，３，５−トリフェニルピラジン（略称：Ｈｔｐｐｒ）の合成＞
次に、上記ステップ２で得られた５，６−ジフェニル−２−ピラジルトリフラート１３．３ｇ（３５ｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸５．１２ｇ（４２ｍｍｏｌ）、リン酸三カリウム２６．８ｇ（１２６ｍｍｏｌ）、トルエン２６０ｍＬ、水２６ｍＬを、５００ｍＬの３つ口フラスコに入れ、減圧下で脱気処理をした後、フラスコ内を窒素置換した。トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（略称：Ｐｄ２（ｄｂａ）３）３２１ｍｇ（０．３５ｍｍｏｌ）、トリス（２，６−ジメトキシフェニル）ホスフィン６１９ｍｇ（１．４０ｍｍｏｌ）を加え、２時間加熱還流した。
得られた混合物に水及びトルエンを加え、有機層と水層に分液した。この水層をトルエンにて抽出した。得られた有機層と抽出液を混合し水で洗浄した後、溶媒を留去した。得られた残渣をヘキサン：酢酸エチル：トルエンの混合溶媒を移動相としたカラムクロマトグラフィーにて精製することにより、目的物である黄白色固体のＨｔｐｐｒを１０．０ｇ、収率９３％で得た。
ステップ３の合成スキームを下記（ｂ−３）に示す。
上記ステップ３で得られた黄白色固体の１Ｈ−ＮＭＲによる分析結果を下記に示す。また、１Ｈ−ＮＭＲチャートを図１０に示す。このことから、上記ステップ３において、本発明の一態様である２，３，５−トリアリールピラジン誘導体（略称：Ｈｔｐｐｒ）が合成できたことがわかった。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，５００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝７．２８−７．３８（ｍ，６Ｈ），７．４６−７．５９（ｍ，７Ｈ），８．１７（ｄ、Ｊ＝７．５Ｈｚ，２Ｈ），９．０４（ｓ，１Ｈ）。
＜ステップ４：ジ−μ−クロロ−テトラキス［２−（３，５−ジフェニル−２−ピラジニル−κＮ）フェニル−κＣ］ジイリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２Ｃｌ］２）の合成＞
次に、上記ステップ３で得られたＨｔｐｐｒ９．２５ｇ（３０ｍｍｏｌ）、塩化イリジウム（ＩＩＩ）水和物４．７５ｇ（１５ｍｍｏｌ）、２−エトキシエタノール３００ｍＬ、水１００ｍＬを、１Ｌの３つ口フラスコに入れ、約１０分間アルゴンをバブリングさせてフラスコ内をアルゴン置換し、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ、４００Ｗ）を３時間照射して加熱した。
得られた混合物をろ過し、そのろ物をエタノールで洗浄した。得られた固体を減圧下、１００℃で乾燥させると、目的物である赤色固体の複核錯体［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２Ｃｌ］２を１０．３ｇ、収率８２％で得た。
ステップ４の合成スキームを下記（ｂ−４）に示す。
＜ステップ５：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）］の合成＞
次に、上記ステップ４で得られた［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２Ｃｌ］２１０．１ｇ、２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオン（略称：Ｈｄｐｍ）３．３２ｇ、炭酸ナトリウム６．３６ｇ、２−エトキシエタノール６０ｍＬを、３００ｍＬの３つ口フラスコに入れ、約１０分間アルゴンをバブリングさせてフラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ、４００Ｗ）を１時間照射し、反応させた。得られた混合物をろ過し、ろ物をエタノールで洗浄した後、水及びエタノールで洗浄した。
得られた固体をジクロロメタンに溶解させ、セライト、アルミナ、セライトの順に積層したろ過補助剤を通してろ過した。ろ液の溶媒を留去し、ジクロロメタンとメタノールにて再結晶し、得られた固体を減圧下、１００℃に加熱して乾燥させることにより、有機金属錯体［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）］を暗赤色粉末として１１．１ｇ、収率９３％で得た。
ステップ５の合成スキームを下記（ｂ−５）に示す。
上記ステップ５で得られた暗赤色粉末の１Ｈ−ＮＭＲによる分析結果を下記に示す。また、１Ｈ−ＮＭＲチャートを図１１に示す。このことから、上記ステップ５において、有機金属錯体［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）］（構造式（３１０））が得られたことがわかった。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，５００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝１．０２（ｓ，１８Ｈ），５．６３（ｓ，１Ｈ），６．５１（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，４Ｈ），６．６４（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，２Ｈ），６．９２（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，２Ｈ），７．４２−７．５３（ｍ，６Ｈ），７．５４−７．５９（ｂｒ，６Ｈ），７．７６−７．８５（ｂｒ，４Ｈ），８．０７（ｄ，Ｊ＝６．５Ｈｚ，４Ｈ），８．８６（ｓ，２Ｈ）。
≪合成例３≫
本実施例では、本発明の一態様である合成方法を適用した有機金属錯体、ビス｛２−［５−（２，６−ジメチルフェニル）−３−フェニル−２−ピラジニル−κＮ］−フェニル−κＣ｝（２，８−ジメチル−４，６−ノナンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）］）（構造式（３１２））の合成方法について説明する。なお、［Ｉｒ（ｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）］の構造を以下に示す。
＜ステップ１：５，６−ジフェニルピラジン−２−オールの合成＞
まず、ベンジル４．２ｇ（２０ｍｍｏｌ）、グリシンアミド塩酸塩２．２１ｇ（２０ｍｍｏｌ）、メタノール４０ｍＬを、還流管を付けた三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換し、還流させた。水酸化ナトリウム１．６ｇ（４０ｍｍｏｌ）の水３．２ｍＬの水溶液を加え、還流を３時間行った。その後、フラスコの温度が室温に戻るまで攪拌した。この混合物に１２Ｍ濃塩酸２．５ｍＬ、炭酸水素カリウム２ｇ、水２５ｍＬを加え、ろ過した。
得られたろ物を１００℃で減圧乾燥させ、クロロホルム：酢酸エチル＝５：２を展開溶媒としたシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。溶液の溶媒を留去し、得られた残渣をヘキサンにて再結晶することにより、目的物３．０４ｇを得た（収率８９％、黄色固体）。
ステップ１の合成スキームを下記（ｃ−１）に示す。
＜ステップ２：５，６−ジフェニル−２−ピラジルトリフラートの合成＞
次に、上記ステップ１で得た５，６−ジフェニルピラジン−２−オール２．４８ｇ（１０ｍｍｏｌ）、ジクロロメタン１００ｍＬ、トリエチルアミン２．８ｍＬを三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換し、０℃でトリフルオロメタンスルホン酸無水物２．４ｍＬを滴下し、０℃で１時間３０分攪拌し、室温で１２時間攪拌した。
反応後、フラスコを氷冷しながら、得られた混合物に水を３０ｍＬ加え、ジクロロメタンにて有機層を抽出した。抽出液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸マグネシウムを加え、自然ろ過した。ろ液の溶媒を留去し、得られた残渣をヘキサン：酢酸エチル：トルエン＝２０：２：１０を展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することにより、目的物である黄褐色の油状物を３．７３ｇ、収率９８％で得た。
ステップ２の合成スキームを下記（ｃ−２）に示す。
なお、上記ステップ２で得られた黄褐色の油状物１Ｈ−ＮＭＲによる分析結果は、実施例２のステップ２で得られたものと同様であった。すなわち、上記ステップ２においても、本発明の一態様である５，６−ジフェニル−２−ピラジルトリフラートが合成できた。
＜ステップ３：２−（２，６−ジメチルフェニル）−５，６−ジフェニルピラジン（略称：Ｈｄｐｐｒ−ｄｍｐ）の合成＞
次に、上記ステップ２で得た５，６−ジフェニル−２−ピラジルトリフラート２．６６ｇ（７．０ｍｍｏｌ）、２，６−ジメチルフェニルボロン酸２．１０ｇ（１４ｍｍｏｌ）、炭酸ナトリウム２．２３ｇ（２１．０ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（略称：ＤＭＦ）２４ｍＬ、水２４ｍＬを、還流管を付けた丸底フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換し、ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）ジクロリド（略称：ＰｄＣｌ２（ＰＰｈ３）２）４９．１ｍｇ（０．０７ｍｍｏｌ）を加え、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を２時間照射した。
得られた混合物にＰｄＣｌ２（ＰＰｈ３）２２５ｍｇ（０．０３５ｍｍｏｌ）を再度加え、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を２時間照射した。さらに、ＰｄＣｌ２（ＰＰｈ３）２２５ｍｇ（０．０３５ｍｍｏｌ）、２，６−ジメチルフェニルボロン酸１．１ｇ（７．０ｍｍｏｌ）を加え、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を２時間照射した。得られた混合物に水を加え、トルエンにて有機層を抽出した。抽出液を水で洗浄し、溶媒を留去した。得られた残渣をヘキサン：酢酸エチル：トルエン＝２０：２：１０を展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することにより、目的のピラジン誘導体Ｈｄｐｐｒ−ｄｍｐを得た（収率３８％、黄白色固体）。
ステップ３の合成スキームを下記（ｃ−３）に示す。
上記ステップ３で得られた黄白色固体の１Ｈ−ＮＭＲによる分析結果を下記に示す。また、１Ｈ−ＮＭＲチャートを図１２に示す。このことから、上記ステップ３において、合成中間体であり、発明の一態様である２，３，５−トリアリールピラジン誘導体、Ｈｄｐｐｒ−ｄｍｐが得られたことがわかった。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，５００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝２．１５（ｓ，６Ｈ），７．１６（ｄ，２Ｈ），７．２６−７．３４（ｍ，７Ｈ），７．４７（ｄ，２Ｈ），７．５０（ｄ，２Ｈ），８．５２（ｓ，１Ｈ）。
＜ステップ４：ジ−μ−クロロ−テトラキス｛２−［５−（２，６−ジメチルフェニル）−３−フェニル−２−ピラジニル−κＮ］−フェニル−κＣ｝ジイリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２Ｃｌ］２）の合成＞
次に、上記ステップ３で得られたＨｄｐｐｒ−ｄｍｐ０．８４ｇ（２．５ｍｍｏｌ）、塩化イリジウム（ＩＩＩ）水和物０．３８ｇ（１．２ｍｍｏｌ）、２−エトキシエタノール３０ｍＬ、水１０ｍＬを、還流管を付けた丸底フラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換し、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ、１００Ｗ）を２時間照射することで加熱した。
得られた混合物の溶媒を留去し、メタノールで洗浄することにより、目的物である暗い赤色粉末固体の複核錯体［Ｉｒ（ｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２Ｃｌ］２を０．４６ｇ、収率４１％で得た。
ステップ４の合成スキームを下記（ｃ−４）に示す。
＜ステップ５：［Ｉｒ（ｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）］の合成＞
次に、上記ステップ４で得られた［Ｉｒ（ｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２Ｃｌ］２０．４６ｇ（０．２６ｍｍｏｌ）、２，８−ジメチル−４，６−ノナンジオン（略称：Ｈｄｉｖｍ）０．１４ｇ（０．７８ｍｍｏｌ）、炭酸ナトリウム０．２８ｇ（２．６ｍｍｏｌ）、２−エトキシエタノール２０ｍＬを、還流管を付けた丸底フラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １２０Ｗ）を１時間照射し、反応させた。溶媒を留去し、得られた残渣を、メタノールで吸引ろ過、洗浄した。
得られた固体をジクロロメタンに溶かし、セライト、アルミナ、セライトの順で積層したろ過補助剤を通してろ過した。ろ液の溶媒を留去し、ジクロロメタンとメタノールの混合溶媒にて再結晶し、２００℃に加熱して乾燥させることにより、有機金属錯体［Ｉｒ（ｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）］を暗赤色粉末として０．２０ｇ、収率３７％で得た。
ステップ５の合成スキームを下記（ｃ−５）に示す。
上記ステップ５で得られた暗赤色粉末の１Ｈ−ＮＭＲによる分析結果を下記に示す。また、１Ｈ−ＮＭＲチャートを図１３に示す。このことから、上記ステップ５において、本発明の一態様である有機金属錯体［Ｉｒ（ｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）］（構造式（３１２））が得られたことがわかった。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，５００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝０．６０（ｄｄ，１２Ｈ），１．７９−１．８４（ｍ，２Ｈ），１．９２（ｓ，４Ｈ），２．２２（ｓ，１２Ｈ），５．１９（ｓ，１Ｈ），６．４７（ｄ，２Ｈ），６．５３（ｄｔ，２Ｈ），６．６７（ｔ，２Ｈ），６．９４（ｄ，２Ｈ），７．１３（ｄ，４Ｈ），７．２１（ｄ，２Ｈ），７．５１（ｓ，６Ｈ），７．７３（ｓ，４Ｈ），８．４８（ｓ，２Ｈ）。
次に、［Ｉｒ（ｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）］のジクロロメタン溶液の紫外可視吸収スペクトル（以下、単に「吸収スペクトル」という）及び発光スペクトルを測定した。吸収スペクトルの測定には、紫外可視分光光度計（（株）日本分光製 Ｖ５５０型）を用い、ジクロロメタン溶液（０．０６７ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れ、室温で測定を行った。また、発光スペクトルの測定には、蛍光光度計（（株）浜松ホトニクス製 ＦＳ９２０）を用い、脱気したジクロロメタン溶液（０．０６７ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れ、室温で測定を行った。
得られた吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定結果を図１４に示す。横軸は波長、縦軸は吸収強度及び発光強度を表す。また、図１４において２本の実線が示されているが、細い実線は吸収スペクトルを示し、太い実線は発光スペクトルを示している。図１４に示す吸収スペクトルは、ジクロロメタン溶液の吸収スペクトルから、ジクロロメタンの吸収スペクトルを差し引いた結果を示している。
図１４に示す通り、有機金属錯体［Ｉｒ（ｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）］は、５９０ｎｍに発光ピークを有しており、ジクロロメタン溶液からは赤橙色の発光が観測された。
次に、［Ｉｒ（ｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）］を液体クロマトグラフ質量分析（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ（略称：ＬＣ／ＭＳ分析））により分析した。
ＬＣ／ＭＳ分析では、ＬＣ（液体クロマトグラフィー）分離をウォーターズ社製Ａｃｑｕｉｔｙ ＵＰＬＣにより、ＭＳ分析（質量分析）をウォーターズ社製Ｘｅｖｏ Ｇ２ Ｔｏｆ ＭＳにより行った。
なお、ＬＣ分離で用いたカラムはＡｃｑｕｉｔｙ ＵＰＬＣ ＢＥＨ Ｃ８ （２．１×１００ｍｍ １．７μｍ）、カラム温度は４０℃とした。移動相は移動相Ａをアセトニトリル、移動相Ｂを０．１％ギ酸水溶液とした。また、サンプルは任意の濃度の［Ｉｒ（ｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）］をクロロホルムに溶解し、アセトニトリルで希釈して調整し、注入量は５．０μＬとした。
また、ＭＳ分析では、エレクトロスプレーイオン化法（ＥｌｅｃｔｒｏＳｐｒａｙ Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ（略称：ＥＳＩ））によるイオン化を行った。この時のキャピラリー電圧は３．０ｋＶ、サンプルコーン電圧は３０Ｖとし、検出はポジティブモードで行った。以上の条件でイオン化されたｍ／ｚ（質量電荷の比）＝１０４１．６１の成分を衝突室（コリジョンセル）内でアルゴンガスと衝突させてプロダクトイオンに解離させた。アルゴンを衝突させる際のエネルギー（コリジョンエネルギー）は５０ｅＶとした。なお、測定する質量範囲はｍ／ｚ＝１００〜１２００とした。図１５に、解離させたプロダクトイオンを飛行時間（ＴＯＦ）型ＭＳで検出した結果を示す。
図１５の結果から、［Ｉｒ（ｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）］は、主としてｍ／ｚ＝９４８、ｍ／ｚ＝８６３付近にプロダクトイオンが検出されることがわかった。なお、図１５に示す結果は、［Ｉｒ（ｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）］に由来する特徴的な結果を示すものであることから、混合物中に含まれる［Ｉｒ（ｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）］を同定する上でのデータであるといえる。
なお、ｍ／ｚ＝９４８付近のプロダクトイオンは、［Ｉｒ（ｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）］におけるメチル基が離脱した状態のカチオンと推定され、［Ｉｒ（ｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）］がアルキル基を含んでいることを示唆するものである。また、ｍ／ｚ＝８６３付近のプロダクトイオンは、［Ｉｒ（ｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）］におけるＨｄｉｖｍが離脱した状態のカチオンと推定され、［Ｉｒ（ｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）］が、Ｈｄｉｖｍを含んでいることを示唆するものである。
≪合成例４≫
本実施例では、本発明の一態様である５，６−ビス（４−メチルフェニル）−２−ピラジルトリフラート（構造式（１０５））の合成方法について説明する。なお、５，６−ビス（４−メチルフェニル）−２−ピラジルトリフラートの構造を以下に示す。
＜ステップ１：５，６−ビス（４−メチルフェニル）ピラジン−２−オールの合成＞
まず、４，４’−ジメチルベンジル５．５ｇ（２３ｍｍｏｌ）、グリシンアミド塩酸塩３．１ｇ（２８ｍｍｏｌ）、水酸化ナトリウム２．２ｇ（５５ｍｍｏｌ）、メタノール１２０ｍＬを、還流管を付けた三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換し、８．５時間還流させた。その後、フラスコの温度が室温に戻るまで攪拌した。この混合物に１２Ｍ濃塩酸３ｍＬ、炭酸水素カリウム２．３ｇ、水５８ｍＬを加え、ろ過した。
得られたろ物を１００℃で減圧乾燥させ、トルエンにて再結晶することにより、黄白色固体を４．８ｇ、収率７５％で得た。
ステップ１の合成スキームを下記（ｄ−１）に示す。
＜ステップ２：５，６−ビス（４−メチルフェニル）−２−ピラジルトリフラートの合成＞
次に、上記ステップ１で得た５，６−ビス（４−メチルフェニル）ピラジン−２−オール４．８ｇ（１７ｍｍｏｌ）、ジクロロメタン１７４ｍＬ、トリエチルアミン４．９ｍＬを三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換し、０℃でトリフルオロメタンスルホン酸無水物４．３ｍＬを滴下し、０℃で１時間３０分攪拌し、室温で２時間攪拌した。
反応後、フラスコを氷冷しながら、得られた混合物に水を６０ｍＬ加え、ジクロロメタンにて有機層を抽出した。抽出液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸マグネシウムを加え、自然ろ過した。ろ液の溶媒を留去し、得られた残渣をヘキサン：酢酸エチル＝１：５を展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することにより、目的物である黄色固体を６．２７ｇ、収率８８％で得た。
ステップ２の合成スキームを下記（ｄ−２）に示す。
なお、上記ステップ２で得られた黄色固体の１Ｈ−ＮＭＲによる分析結果を以下に示す。また、１Ｈ−ＮＭＲチャートを図１６に示す。このことから、上記ステップ２において、本発明の一態様である５，６−ビス（４−メチルフェニル）−２−ピラジルトリフラートが得られたことがわかった。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤ２Ｃｌ２，５００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝２．３４（ｄｓ，６Ｈ），７．１１−７．１４（ｔ，４Ｈ），７．３１−７．３４（ｔ，４Ｈ），８．５１（ｓ，１Ｈ）。
≪合成例５≫
本実施例では、本発明の一態様である合成方法を適用した有機金属錯体、ビス｛４，６−ジメチル−２−［５−（２，６−ジメチルフェニル）−３−（３，５−ジメチルフェニル）−２−ピラジニル−κＮ］フェニル−κＣ｝（２，４−ペンタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ）］）（構造式（３０１））の合成方法について説明する。なお、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ）］の構造を以下に示す。
＜ステップ：Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ）の合成＞
上述の実施例１に記載の、合成例１ステップ４で得られた［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２Ｃｌ］２８．７７ｇ（４．３ｍｍｏｌ）、２，４−ペンタンジオン（略称：Ｈａｃａｃ）１．３０ｇ（１３．０ｍｍｏｌ）、炭酸ナトリウム４．６０ｇ（４３ｍｍｏｌ）、２−エトキシエタノール４４ｍＬを、丸底フラスコに入れ、約１５分間アルゴンをバブリングさせてフラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ、４００Ｗ）を１時間照射し、反応させた。得られた混合物を室温まで冷却し、析出した固体をろ別した。得られた固体を水、エタノールで洗浄し、赤色の固体を得た。この固体を減圧下、１００℃に加熱して乾燥させた。
上記で得られた固体をジクロロメタンに溶解させ、セライト、アルミナ、セライトの順に積層したろ過補助剤を通してろ過した。ろ液の溶媒を留去し、ジクロロメタンとエタノールにて再結晶し、得られた固体を減圧下、１００℃に加熱して乾燥させることにより、有機金属錯体［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ）］を赤色粉末状固体として７．４９ｇ、収率８０％で得た。
得られた目的物の赤色粉末状固体３．０ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製条件は、圧力３．０Ｐａ、アルゴンガスを流量１３ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、３００℃で加熱して行った。昇華精製後、有機金属錯体［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ）］を赤色結晶性固体として２．４ｇ、収率８０％で得た。
上記ステップの合成スキームを下記（ｅ）に示す。
上記ステップで得られた赤色固体の１Ｈ−ＮＭＲによる分析結果を下記に示す。また、１Ｈ−ＮＭＲチャートを図１７に示す。このことから、上記ステップにおいて、有機金属錯体［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ）］（構造式（３０１））が得られたことがわかった。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，５００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝１．４８（ｓ，６Ｈ），１．７５（ｓ，６Ｈ），１．９４（ｓ，６Ｈ），２．１２（ｓ，１２Ｈ），２．２６−２．４２（ｂｒｓ，１２Ｈ），５．１８（ｓ，１Ｈ），６．４８（ｓ，２Ｈ），６．８１（ｓ，２Ｈ），７．０８（ｄ，４Ｈ，Ｊ＝８．０Ｈｚ），７．１２（ｓ，２Ｈ），７．１８（ｔ，２Ｈ，Ｊ＝８．０Ｈｚ），７．３０−７．５０（ｂｒｓ，４Ｈ），８．３７（ｓ，２Ｈ）。
本実施例では、本発明の一態様に対する比較として、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ）］の従来の合成法、すなわち、ハロゲンを含有する中間体を経由した合成方法を示す。合成スキームを下記（ｆ）に示す。
まず、２，３−ジクロロピラジン５．００ｇと３，５−ジメチルフェニルボロン酸１０．２３ｇ、炭酸ナトリウム７．１９ｇ、ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）ジクロリド（ＰｄＣｌ２（ＰＰｈ３）２）０．２９ｇ、水２０ｍＬ、アセトニトリル２０ｍＬの混合物にアルゴン雰囲気下、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を６０分間照射しながら加熱した。更に３，５−ジメチルフェニルボロン酸２．５５ｇ、炭酸ナトリウム１．８０ｇ、ＰｄＣｌ２（ＰＰｈ３）２ ０．０７０ｇ、水５ｍＬ、アセトニトリル５ｍＬを加え、再度マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を６０分間照射して加熱した。この混合物に水を加え、ジクロロメタンによる抽出を行い、カラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ヘキサン：酢酸エチル＝５：１、及びジクロロメタン：酢酸エチル＝１０：１（体積比））によって精製することで２，３−ビス（３，５−ジメチルフェニル）ピラジン（Ｈｄｍｄｐｐｒ）を白色粉末として収率４４％で得た。
次に、Ｈｄｍｄｐｐｒ６．６ｇのジクロロメタン（９０ｍＬ）溶液に３−クロロ過安息香酸（ｍＣＰＢＡ）７．８ｇを加え、窒素雰囲気下、室温で２４時間攪拌した後、反応溶液を水に注ぎ、ジクロロメタンで抽出した。抽出液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥し、ろ過、濃縮することにより、２，３−ビス（３，５−ジメチルフェニル）ピラジン−１−オキシドを黄色粉末として収率１００％で得た。
次に、窒素雰囲気下、２，３−ビス（３，５−ジメチルフェニル）ピラジン−１−オキシド７．０ｇに塩化ホスホリル２０ｍＬを加え、１００℃で１時間攪拌した。反応溶液を水に注ぎ、クロロホルムで抽出した。得られた有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥し、ろ過、濃縮し、５−クロロ−２，３−ビス（３，５−ジメチルフェニル）ピラジンを灰色粉末として収率９０％で得た。
次に、５−クロロ−２，３−ビス（３，５−ジメチルフェニル）ピラジン１．２１ｇ、２，６−ジメチルフェニルボロン酸１．１０ｇ、炭酸ナトリウム０．７８ｇ、Ｐｄ（ＰＰｈ３）２Ｃｌ２１５ｍｇ、水１４ｍＬ、アセトニトリル１４ｍＬの混合物を１５分間アルゴンバブリングして脱気し、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を３時間照射した。更に２，６−ジメチルフェニルボロン酸０．５５ｇ、炭酸ナトリウム０．３９ｇ、Ｐｄ（ＰＰｈ３）２Ｃｌ２７ｍｇを加え、１５分間のアルゴンバブリングによる脱気の後、再度マイクロ波を３時間照射することで加熱した。混合物を吸引ろ過し、得られた固体をエタノールで洗浄した。得られた固体をジクロロメタンに溶かし、セライト、アルミナ、セライトに順次ろ過し、濃縮することにより、５−（２，６−ジメチルフェニル）−２，３−ビス（３，５−ジメチルフェニル）ピラジンを白色粉末として収率８９％で得た。その後の反応は実施例５と同様であるので説明は省略する。
本実施例では、本発明の一形態の合成法によって得られた［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ）］、及び従来の合成法を用いて合成した［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ）］の純度をＬＣ／ＭＳ分析より見積もった。前者は実施例５で得られたものであり、後者は実施例６で得られたものである。ＬＣ／ＭＳ分析は実施例３と同様の手法で行った。
ＬＣのクロマトグラムのピーク面積から見積もったところ、実施例５で得られた有機イリジウム錯体の純度は９９．９％以上と算出された。一方、実施例６で得られた有機イリジウム錯体の純度は９９．４％であり、不純物として４つのクロマトグラムピークが観測された。これらの不純物ピークの面積比は約１：１：２：２であり、ＭＳ分析の結果、それぞれｍ／ｚ１１０７、１１０５、１１０９、１１０９を与えた。［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ）］の分子量との差を考慮すると、これらのピークは［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ）］の塩素付加体であると考えられる。このように、ハロゲン含有中間体を用いる従来の合成法で得られた有機イリジウム錯体中には、ハロゲン付加体が不純物として含まれていることがわかる。この不純物を除去するために中間体の精製を行ったが、完全に除去することができなかった。
以上のことから、本発明の一態様の合成法を用いることで、高純度で有機イリジウム錯体などの有機金属錯体が容易に得られることが分かった。
本実施例では、本発明の一態様の合成法を適用して得られた有機イリジウム錯体を有する発光素子（以下、素子１）の作製、及びその特性を示す。また比較例として、ハロゲン含有中間体を経由して合成された有機イリジウム錯体を有する比較発光素子（以下、比較素子１）の作製とその特性も示す。前者の有機イリジウム錯体は実施例５で得られたものであり、後者のそれは実施例６で得られたものである。これらの素子の構造は図１で示したものと同様である。素子作成に用いた化合物の構造と略称を以下に示す。
≪素子１の作製≫
ガラス基板上に形成された酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ、膜厚１１０ｎｍ、面積２ｍｍ×２ｍｍ）を第１の電極１０１とし、この上に１，３，５−トリ（ジベンゾチオフェン−４−イル）ベンゼン（ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）と酸化モリブデンを重量比（ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：ＭｏＯ３）が２：１、膜厚が２０ｎｍになるように共蒸着して正孔注入層１１１を形成した。
正孔注入層１１１上に４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（ＢＰＡＦＬＰ）を膜厚が２０ｎｍになるように蒸着して正孔輸送層１１２を形成した。
正孔輸送層１１２上に２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）、Ｎ−（１，１’−ビフェニル−４−イル）−９，９−ジメチル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−９Ｈ−フルオレン−２−アミン（ＰＣＢＢｉＦ）、及び［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ）］を重量比（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ）］）が０．８：０．２：０．０５、膜厚が２０ｎｍになるように共蒸着して発光層１１３を形成した。
この上に２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、バソフェナントロリン（ＢＰｈｅｎ）をそれぞれ膜厚が２０ｎｍ、１０ｎｍになるように順次蒸着し、電子輸送層１１４を形成した。電子輸送層１１４上にフッ化リチウム、アルミニウムをそれぞれ１ｎｍ、２００ｎｍの膜厚になるように蒸着して電子注入層１１５と第２の電極１０３を形成した。窒素雰囲気下、シール材を用いて対向ガラス基板をガラス基板上に固定することで封止を行い、素子１を得た。
≪比較素子１の作製≫
［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ）］をハロゲン含有中間体を経由して合成されたものを用いた点、ＰＣＢＢｉＦの代わりに４，４’−ジ（１−ナフチル）−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（ＰＣＢＮＢＢ）を用いた点、及びＢＰｈｅｎの層の膜厚を２０ｎｍにした点以外は、素子１と同様に作成した。素子１と比較素子１の構造を表１に示す。なお、素子１と比較素子１の構造を比較すると、発光層１１３中の第２ホスト材料、及びＢＰｈｅｎの層の膜厚が異なるが、この程度の差異は素子の信頼性に影響を与えないことを発明者は既に明らかにしている。
≪素子の特性≫
素子１と比較素子１の輝度−電流効率特性、電圧−輝度特性、輝度−外部量子効率特性、及び発光スペクトルを図１８乃至２１に示す。図２１に示すように、いずれの素子からもほぼ同じ発光スペクトルが得られ、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ）］が発光していることが確認された。また、図２０に示すように、電圧−輝度特性はほぼ同じである。図１８、１９で示すように、比較素子１は素子１と比較してやや高い効率を示しているが、それほど顕著な差は見られなかった。
一方、素子１と比較素子１ではその信頼性に大きな差が観測された。具体的には図２２に示すように、室温、初期輝度５０００ｃｄ／ｍ２の条件下で定電流駆動を行った場合、比較素子１では３００時間駆動後に輝度が初期の７０％以下に低下しているのに対し、素子１は８００時間駆動後も初期の７０％以上の輝度を維持していることが分かる。
以上の結果から、本発明の一態様の合成方法を採用することにより、高純度の有機金属錯体が得られ、また、これを用いることで高い信頼性の発光素子、発光装置、表示装置などを得ることができる。
１０１ 第１の電極
１０２ ＥＬ層
１０３ 第２の電極
１１１ 正孔注入層
１１２ 正孔輸送層
１１３ 発光層
１１４ 電子輸送層
１１５ 電子注入層
２０１ 第１の電極
２０２（１） 第１のＥＬ層
２０２（２） 第２のＥＬ層
２０２（ｎ−１） 第（ｎ−１）のＥＬ層
２０２（ｎ） 第（ｎ）のＥＬ層
２０４ 第２の電極
２０５ 電荷発生層
２０５（１） 第１の電荷発生層
２０５（２） 第２の電荷発生層
２０５（ｎ−２） 第（ｎ−２）の電荷発生層
２０５（ｎ−１） 第（ｎ−１）の電荷発生層
３０１ 素子基板
３０２ 画素部
３０３ 駆動回路部（ソース線駆動回路）
３０４ａ、３０４ｂ 駆動回路部（ゲート線駆動回路）
３０５ シール材
３０６ 封止基板
３０７ 配線
３０８ ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
３０９ ＦＥＴ
３１０ ＦＥＴ
３１１ スイッチング用ＦＥＴ
３１２ 電流制御用ＦＥＴ
３１３ 第１の電極（陽極）
３１４ 絶縁物
３１５ ＥＬ層
３１６ 第２の電極（陰極）
３１７ 発光素子
３１８ 空間
７１００ テレビジョン装置
７１０１ 筐体
７１０３ 表示部
７１０５ スタンド
７１０７ 表示部
７１０９ 操作キー
７１１０ リモコン操作機
７２０１ 本体
７２０２ 筐体
７２０３ 表示部
７２０４ キーボード
７２０５ 外部接続ポート
７２０６ ポインティングデバイス
７３０２ 筐体
７３０４ 表示パネル
７３０５ 時刻を表すアイコン
７３０６ その他のアイコン
７３１１ 操作ボタン
７３１２ 操作ボタン
７３１３ 接続端子
７３２１ バンド
７３２２ 留め金
７４００ 携帯電話機
７４０１ 筐体
７４０２ 表示部
７４０３ 操作用ボタン
７４０４ 外部接続部
７４０５ スピーカ
７４０６ マイク
７４０７ カメラ
８００１ 照明装置
８００２ 照明装置
８００３ 照明装置
８００４ 照明装置

Claims (3)

  1. 式（Ｇ０）で表される構造を有する５，６−ジアリール−２−ピラジルトリフラート。

    （式（Ｇ０）中、Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ水素、炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基のいずれかを表す。）
  2. 式（Ｇ０）で表される構造を有する５，６−ジアリール−２−ピラジルトリフラートと、アリールボロン酸とをカップリングさせ、２，３，５−トリアリールピラジン誘導体を合成することを特徴とするトリアリールピラジン誘導体の合成方法。

    （式（Ｇ０）中、Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ水素、炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基のいずれかを表す。）
  3. 式（Ｇ０）で表される構造を有する５，６−ジアリール−２−ピラジルトリフラートと、アリールボロン酸とをカップリングさせ、２，３，５−トリアリールピラジン誘導体を合成し、２，３，５−トリアリールピラジン誘導体とハロゲンを含む金属化合物とを反応させ、得られた複核錯体と配位子とを反応させることを特徴とする有機金属錯体の合成方法。

    （式（Ｇ０）中、Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ水素、炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基のいずれかを表す。）

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