JP6687401B2 - 有機光電子素子用化合物、有機光電子素子および表示装置 - Google Patents
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Description
X1およびX2は、それぞれ独立して、OまたはSであり、
X3〜X6は、それぞれ独立して、C、CRaまたはNであり、
X3〜X6のうちの少なくとも二つは、Nであり、
X7〜X10は、それぞれ独立して、C、CRbまたはNであり、
X7〜X10のうちの少なくとも二つは、Nであり、
Lは、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基、置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基、またはこれらの組み合わせであり、
R1〜R4、Ra、およびRbは、それぞれ独立して、水素原子、重水素原子、置換もしくは非置換のC1〜C30アルキル基、置換もしくは非置換のC3〜C30シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基、置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリールアミン基、置換もしくは非置換のC3〜C40シリル基、置換もしくは非置換のC1〜C30アルキルチオール基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリールチオール基、ハロゲン基、シアノ基、ヒドロキシル基、アミノ基、ニトロ基、またはこれらの組み合わせであり、
ここで「置換」とは、少なくとも一つの水素原子が、重水素原子、ハロゲン基、ヒドロキシル基、アミノ基、C1〜C30アミン基、ニトロ基、C1〜C40シリル基、C1〜C30アルキル基、C1〜C10アルキルシリル基、C3〜C30シクロアルキル基、C2〜C30ヘテロシクロアルキル基、C6〜C30アリール基、C2〜C30ヘテロアリール基、C1〜C20アルコキシ基、フルオロ基、C1〜C10トリフルオロアルキル基またはシアノ基で置換されたものを意味する。
X1およびX2は、それぞれ独立して、OまたはSであり、
X3〜X6は、それぞれ独立して、C、CRaまたはNであり、
X3〜X6のうちの少なくとも二つは、Nであり、
X7〜X10は、それぞれ独立して、C、CRbまたはNであり、
X7〜X10のうちの少なくとも二つは、Nであり、
Lは、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基、置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリーレン基、またはこれらの組み合わせであり、好ましくは、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基であり、より好ましくは、−(Ph)n−(式中、Phは置換もしくは非置換のフェニレン基であり、nは1〜3の整数である)で表される基であり、さらにより好ましくは、置換もしくは非置換のフェニレン基、置換もしくは非置換のビフェニレン基および置換もしくは非置換のm−ターフェニレン基からなる群より選択される基であり、
R1〜R4、RaおよびRbは、それぞれ独立して、水素原子、重水素原子、置換もしくは非置換のC1〜C30アルキル基、置換もしくは非置換のC3〜C30シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基、置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリールアミン基、置換もしくは非置換のC3〜C40シリル基、置換もしくは非置換のC1〜C30アルキルチオール基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリールチオール基、ハロゲン基、シアノ基、ヒドロキシル基、アミノ基、ニトロ基、またはこれらの組み合わせであり、
ここで「置換」とは、少なくとも一つの水素原子が、重水素原子、ハロゲン基、ヒドロキシル基、アミノ基、C1〜C30アミン基、ニトロ基、C1〜C40シリル基、C1〜C30アルキル基、C1〜C10アルキルシリル基、C3〜C30シクロアルキル基、C2〜C30ヘテロシクロアルキル基、C6〜C30アリール基、C2〜C30ヘテロアリール基、C1〜C20アルコキシ基、フルオロ基、C1〜C10トリフルオロアルキル基またはシアノ基で置換されたものを意味する。
RaおよびRbは、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC1〜C30アルキル基、置換もしくは非置換のC3〜C30シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基、置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリールアミン基、置換もしくは非置換のC3〜C40シリル基、置換もしくは非置換のC1〜C30アルキルチオール基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリールチオール基、ハロゲン基、シアノ基、ヒドロキシル基、アミノ基、ニトロ基、またはこれらの組み合わせである。本発明の効果が一層向上することから、RaおよびRbは、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基であることが好ましく、置換もしくは非置換のフェニル基であることがより好ましい。
X1およびX2は、それぞれ独立して、OまたはSであり、
X3〜X6は、それぞれ独立して、C、CRaまたはNであり、
X3〜X6のうちの少なくとも二つは、Nであり、
X7〜X10は、それぞれ独立して、C、CRbまたはNであり、
X7〜X10のうちの少なくとも二つは、Nであり、
Zは、CRcまたはNであり、Zは互いに同一であっても異なっていてもよく、好ましくは、ZはCRcであり、
R1〜R4、Ra、RbおよびRcは、それぞれ独立して、水素原子、重水素原子、置換もしくは非置換のC1〜C30アルキル基、置換もしくは非置換のC3〜C30シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基、置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリールアミン基、置換もしくは非置換のC3〜C40シリル基、置換もしくは非置換のC1〜C30アルキルチオール基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリールチオール基、ハロゲン基、シアノ基、ヒドロキシル基、アミノ基、ニトロ基、またはこれらの組み合わせであり、
nおよびmは、それぞれ独立して、0〜2の整数であり、好ましくは0または1であり、
ここで「置換」とは、少なくとも一つの水素原子が、重水素原子、ハロゲン基、ヒドロキシル基、アミノ基、C1〜C30アミン基、ニトロ基、C1〜C40シリル基、C1〜C30アルキル基、C1〜C10アルキルシリル基、C3〜C30シクロアルキル基、C2〜C30ヘテロシクロアルキル基、C6〜C30アリール基、C2〜C30ヘテロアリール基、C1〜C20アルコキシ基、フルオロ基、C1〜C10トリフルオロアルキル基またはシアノ基で置換されたものを意味する。
前記化学式61中の環A61は、前記化学式61Aで表される環であり、
前記化学式61中の環A62は、前記化学式61Bで表される環であり、
X61は、N−[(L62)a62−(R62)b62]、S、O、S(=O)、S(=O)2、C(=O)、C(R63)(R64)、Si(R63)(R64)、P(R63)、P(=O)(R63)またはC=N(R63)であり、
X71は、C(R71)またはNであり、X72は、C(R72)またはNであり、X73は、C(R73)またはNであり、X74は、C(R74)またはNであり、X75は、C(R75)またはNであり、X76は、C(R76)またはNであり、X77は、C(R77)またはNであり、X78は、C(R78)またはNであり、
Ar41、L41、L42、L61およびL62は、互いに独立して、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルキレン基、置換もしくは非置換のC2−C10ヘテロシクロアルキレン基、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルケニレン基、置換もしくは非置換のC2−C10ヘテロシクロアルケニレン基、置換もしくは非置換のC6−C60アリーレン基または置換もしくは非置換のC2−C60ヘテロアリーレン基であり、
n1およびn2は、互いに独立して、0〜3の整数であり、
a41、a42、a61およびa62は、互いに独立して、0〜5の整数であり、
R41〜R44、R51〜R54、R61〜R64およびR71〜R79は、互いに独立して、水素原子、重水素原子、−F(フルオロ基)、−Cl(クロロ基)、−Br(ブロモ基)、−I(ヨード基)、ヒドロキシル基、シアノ基、アミノ基、アミジノ基、置換もしくは非置換のC1−C60アルキル基、置換もしくは非置換のC2−C60アルケニル基、置換もしくは非置換のC2−C60アルキニル基、置換もしくは非置換のC1−C60アルコキシ基、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC2−C10ヘテロシクロアルキル基、置換もしくは非置換のC3−C10シクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC2−C10ヘテロシクロアルケニル基、置換もしくは非置換のC6−C60アリール基、置換もしくは非置換のC6−C60アリールオキシ基、置換もしくは非置換のC6−C60アリールチオ基または置換もしくは非置換のC2−C60ヘテロアリール基であり、
b41、b42、b51〜b54、b61、b62およびb79は、互いに独立して、1〜3の整数である。
本発明の化合物のより具体的な例として提示された化合物を、下記段階を通じて合成した。
2000mLの丸底フラスコに、−78℃でジクロロメタン(1000ml)中、メチル3−アミノベンゾフラン−2−カルボキシレート(49.0g、0.25mol、中間体の合成法2.参照)の溶液にクロロスルホニルイソシアネート(ClSO2NCO、33.4ml、0.38mol)を滴下した。反応物を室温で徐々に加温し、2時間攪拌した。反応物を濃縮した後、残留物にConc.HCl(100ml)を添加し、混合物を100℃で1時間攪拌した。反応混合物を室温で冷却させ、飽和重炭酸ナトリウム水溶液で中和させた。生成された固体を濾過し、中間体A(2)(ベンゾ−メチル−3−ウレイドフラン−2−カルボキシレート)(52.1g、87%)をベージュ色固体として得た:
calcd. C11H10N2O4 : C, 56.41; H, 4.30; N, 11.96; O, 27.33; found : C, 56.45; H, 4.28; N, 11.94; O, 27.32。
2000mLの丸底フラスコに、中間体A(2)(メチル3−ウレイドベンゾフラン−2−カルボキシレート)(50.0g、0.21mol)をメタノール1000mlに懸濁させ、2MのNaOH(300ml)を滴下した。反応混合物を還流下で3時間攪拌した。反応混合物を室温で冷却し、濃HClを用いてpH3まで酸性化した。混合物を濃縮した後、メタノールを残留物に徐々に滴下して固体を沈殿させた。生成された固体を濾過後、乾燥して中間体A(3)(ベンゾ−フロ[3,2−d]ピリミジン−2,4−ジオール)(38.0g、88%)を得た:
calcd. C10H6N2O3 : C, 59.41; H, 2.99; N, 13.86; O, 23.74; found : C, 59.41; H, 2.96; N, 13.81; O, 23.75。
1000mLの丸底フラスコに、中間体A(3)(ベンゾ−フロ[3,2−d]ピリミジン−2,4−ジオール)(37.2g、0.18mol)をオキシ塩化リン(500ml)に溶解した。混合物を−30℃に冷却し、N,N−ジイソプロピルエチルアミン(52ml、0.36mol)を徐々に添加した。反応物を還流下で36時間攪拌した後、室温で冷却した。その後、反応物を氷/水に注いでエチルアセテートで抽出した。有機層を飽和重炭酸ナトリウム水溶液で洗浄した後、硫酸マグネシウムを用いて乾燥させた。これから得た有機層を濃縮して、中間体A(ベンゾ−2,4−ジクロロフロ[3,2−d]ピリミジン)(20.4g、46%)を得た。生成した中間体Aの元素分析した結果は下記のとおりである:
calcd. C10H4Cl2N2O : C, 50.24; H, 1.69; Cl, 29.66; N, 11.72; O, 6.69; found : C, 50.18; H, 1.79; Cl, 29.69; N, 11.69; O, 6.70。
2Lの丸底フラスコに、メチル3−アミノ−2−ベンゾチオフェンカルボキシレート(237.5g、1.15mol、中間体の合成法1.参照)および尿素(397.0g、5.75mol)の混合物を200℃で2時間攪拌した。高温の反応混合物を常温に冷ました後、水酸化ナトリウム溶液に注ぎ、不純物を濾過して除去した後、反応物を酸性化し(HCl、2N)、得た沈殿物を乾燥させて中間体B(1)を得た(175g、75%):
calcd. C10H6N2O2S : C, 55.04; H, 2.77; N, 12.84; O, 14.66; S, 14.69; found : C, 55.01; H, 2.79; N, 12.81; O, 14.69; S, 14.70。
3000mLの丸底フラスコに、中間体B(1)(ベンゾ−1H−チエノ[3,2−d]ピリミジン−2,4−ジオン)(175g、0.80mol)およびオキシ塩化リン(1000mL)の混合物を還流下で8時間攪拌した。反応混合物を常温に冷却し、強く攪拌しながら氷/水に注ぎ、沈殿物を生成した。得られた生成物を濾過して、中間体B(ベンゾ−2,4−ジクロロ−チエノ[3,2−d]ピリミジン)(175g、85%、白色固体)を得た。生成した中間体Bの元素分析した結果は下記のとおりである:
calcd. C10H4Cl2N2S : C, 47.08; H, 1.58; Cl, 27.79; N, 10.98; S, 12.57; found : C, 47.03; H, 1.61; Cl, 27.81; N, 10.98; S, 12.60。
2000mLの丸底フラスコに、−78℃のジクロロメタン(1000mL)中、中間体C−0(35.0g、183.1mmol、中間体の合成法3.参照)の溶液にクロロスルホニルイソシアネート(23.7ml、274.6mmol)を滴下した。反応物を室温で徐々に加温し、2時間攪拌した。反応物を濃縮した後、残留物に6N HCl(300ml)を添加し、混合物を100℃で1時間攪拌した。反応混合物を室温で冷却させ、飽和NaHCO3水溶液で中和した。生成した固体を濾過して、中間体C−1(43.2g、88%)をベージュ色固体として得た:
calcd. C10H9NO3 : C, 62.82; H, 4.74; N, 7.33; O, 25.11; found : C, 62.82; H, 4.74; N, 7.33; O, 25.11。
1000mLの丸底フラスコに、中間体C−1(40.0g、0.19mol)をメタノール1000mlに懸濁させ、2MのNaOH(300ml)を滴下した。反応混合物を還流下で3時間攪拌した。反応混合物を室温で冷却し、濃HClを用いてpH3まで酸性化した。混合物を濃縮した後、メタノールを残留物に徐々に滴加して固体を沈殿させる。生成された固体を濾過後、乾燥して中間体C−2(39.0g、85%)を得た:
calcd. C11H10N2O4 : C, 56.41; H, 4.30; N, 11.96; O, 27.33; found : C, 56.40; H, 4.20; N, 11.92; O, 27.31。
500mLの丸底フラスコに、中間体C−2(39.0g、191.0mmol)およびオキシ塩化リン200mLの混合物を還流下で8時間攪拌した。反応混合物を常温に冷却し、強く攪拌しながら氷/水に注ぎ、沈殿物を生成した。得られた生成物を濾過して、中間体Cを得た(40.7g、89%、白色固体):
calcd. C10H4Cl2N2O : C, 50.24; H, 1.69; Cl, 29.66; N, 11.72; O, 6.69; found : C, 50.21; H, 1.65; Cl, 29.63; N, 11.64; O, 6.62。
250mLの丸底フラスコに、中間体D−1(35.0g、0.17mol、中間体の合成法4.参照)および尿素(50.7g、0.84mol)の混合物を200℃で2時間攪拌した。高温の反応混合物を常温に冷ました後、水酸化ナトリウム溶液に注ぎ、不純物を濾過して除去した後、反応物を酸性化し(HCl、2N)、得た沈殿物を乾燥させて中間体D−2を得た(18、9g、51%):
calcd. C10H6N2O2S : C, 55.04; H, 2.77; N, 12.84; O, 14.66; S, 14.69; found : C, 55.01; H, 2.77; N, 12.83; O, 14.65; S, 14.63。
250mLの丸底フラスコに、中間体D−2(18.9g、99.2mmol)およびオキシ塩化リン(100mL)の混合物を還流下で6時間攪拌した。反応混合物を常温に冷却し、強く攪拌しながら氷/水に注ぎ、沈殿物を生成した。得られた生成物を濾過して、中間体Dを得た(17.5g、85%、白色固体):
calcd. C10H4Cl2N2S : C, 47.08; H, 1.58; Cl, 27.79; N, 10.98; S, 12.57; found : C, 47.04; H, 1.53; Cl, 27.74; N, 10.96; S, 12.44。
250mLのフラスコに、前記合成した中間体A−26−2 25g(70.1mmol)を入れ、ジボロン1.5当量、ジクロロジフェニルホスフィノフェロセンパラジウム0.03当量、酢酸カリウム2当量をジメチルホルムアミド160mLに懸濁させた。反応液を140℃で20時間加熱攪拌した。反応が終結した後、反応液を水500mLに懸濁させて固体化して濾過した後、水200mLで二回洗浄し、乾燥させて中間体A−25−1を26.7g(85%収率)を得た。追加の精製および分析なしに次の反応にそのまま用いた。
250mLのフラスコに、前記合成した中間体A−25−1 26.7g(59.6mmol)を入れて、前記合成した中間体A1当量、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム0.05当量、炭酸カリウム3当量を水50mL、ジオキサン100mLに溶かし、反応液を50℃で16時間加熱攪拌した。反応が終結し、反応液をメタノール300mLに入れて攪拌して生成物を析出させ、濾過した。濾過した固体をトルエン500mLで再結晶して、中間体A−25−2を20.3g65%収率)を得た:
MS calcd: C32H17ClN4O2 Exact Mass: 524.1040, found 524.09。
250mLのフラスコに、前記合成したA−25−2 20.3g(38.7mmol)を入れて、フェニルボロン酸1.2当量、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム0.05当量、炭酸カリウム3当量を水50mL、ジオキサン100mLに溶かし、反応液を110℃で18時間加熱攪拌した。反応が終結し、反応液をメタノール300mLに入れて攪拌して生成物を析出させ、濾過した。濾過した固体をキシレン500mLで再結晶して、化合物25を19.2g(88%収率)得た:
MS calcd: C38H22N4O2 Exact Mass: 566.1743, found: 566.20。
250mLのフラスコに、前記合成した中間体A20g(83.7mmol)を入れてクロロフェニルボロン酸1当量、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム0.05当量、炭酸カリウム3当量を水50mLおよび1,4−ジオキサン100mLに溶かして、窒素気流下で55℃で18時間加熱攪拌した。反応が終結した後、メタノール500mLに懸濁攪拌して濾過した後、トルエン300mLで加熱攪拌して再結晶して、中間体A−26−1を20.3g(77%収率)を得た:
MS calcd: C10H4Cl2N2O Exact Mass: 237.9701, found 237.92。
250mLのフラスコに、前記合成した中間体A−25−1 20g(63.5mmol)を入れて、フェニルボロン酸1.2当量、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム0.05当量、炭酸カリウム3当量を水50mLおよび1,4−ジオキサン100mLに溶かして、窒素気流下で100℃で18時間加熱攪拌した。反応が終結した後、メタノール500mLに懸濁攪拌して濾過した後、トルエン300mLで加熱攪拌して再結晶して、中間体A−26−2を18g(80%収率)を得た:
MS calcd: C22H13ClN2O Exact Mass: 356.0716, found: 356.11。
250mLのフラスコに、前記合成した中間体A−25−2 18g(50.8mmol)を入れて銅粉3当量、炭酸カリウム2当量を入れてジメチルホルムアミド150mLで24時間加熱攪拌した。反応終結後、反応液を水300mLに入れて固体化させて濾過した。濾過された固体を回収してジクロロベンゼン500mLで再結晶して、化合物26を10.7g(75%収率)を得た:
MS calcd: C44H26N4O2 Exact Mass: 642.2056, found: 642.23。
250mLのフラスコに、前記合成された中間体A−25−1 12g(26.8mmol)を入れて、3−ブロモ−1−ヨードベンゼン0.7当量、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム0.05当量、炭酸カリウム3当量を水30mLおよび1,4−ジオキサン80mLに溶かして、窒素気流下で100℃で24時間加熱攪拌した。反応が終結した後、メタノール500mLに懸濁攪拌し、濾過した後、ジクロロベンゼン500mLで加熱再結晶して、化合物27を6.9g(72%収率)を得た:
MS calcd: C50H30N4O2 Exact Mass: 718.2369, found: 718.25。
250mLのフラスコに、前記合成した中間体A 15g(62.7mmol)を入れて、フェニルボロン酸1当量、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム0.05当量、炭酸カリウム3当量を水30mLおよび1,4−ジオキサン80mLに溶かして、窒素気流下で55℃で16時間加熱攪拌した。反応が終結した後、メタノール500mLに懸濁攪拌して濾過した後、トルエン300mLで加熱再結晶して、中間体A−2−1を14.8g(84%収率)を得た:
MS calcd: C16H9ClN2O Exact Mass: 280.0403, found: 280.11。
250mLのフラスコに、前記合成したA−2−1 14.8g(52.7mmol)を入れて、クロロフェニルボロン酸1.2当量、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム0.03当量、炭酸カリウム3当量を水50mLおよび1,4−ジオキサン90mLに溶かして、窒素気流下で110℃で18時間加熱攪拌した。反応が終結した後、メタノール300mLに懸濁攪拌して濾過した後、固体を回収してキシレン500mLで加熱再結晶して、中間体A−2−2を16.2g(86%収率)を得た:
MS calcd: C22H13ClN2O Exact Mass: 356.0716, found 356.15。
250mLのフラスコに、前記合成した中間体A−2−2 16g(44.8mmol)を入れて、銅粉5当量、炭酸カリウム5当量をジメチルホルムアミド120mLに懸濁させる。反応液を140℃で24時間加熱攪拌した。反応液を冷却し、水400mLに入れて懸濁させ、固体を析出させた。析出した固体を濾過し、ジクロロベンゼン300mLで再結晶して、化合物2を8.9g(62%収率)を得た:
MS calcd: C44H26N4O2 Exact Mass: 642.2056, found 642.28。
中間体B−6−1の合成は、出発物質として中間体Bを用いたことを除いては、前記合成実施例4の中間体A−2−1と同様の方法で製造した:
MS calcd: C16H9ClN2S, Exact Mass: 296.0175, found: 296.10。
中間体B−6−2の合成は、出発物質として中間体B−6−1を用いたことを除いては、前記合成実施例4の中間体A−2−2と同様の方法で製造した:
MS calcd: C22H13ClN2S, Exact Mass: 372.0488, found: 372.02。
出発物質としてB−6−2を用いたことを除いては、前記合成実施例4の化合物2と同様の方法で製造して化合物6を合成した:
MS calcd: C44H26N4S2, Exact Mass: 674.1599, found: 674.21。
500mLの丸底フラスコに、中間体A20g(83.6mmol)、ブロモフェニルボロン酸1当量、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム0.03当量、炭酸カリウム2当量をテトラヒドロフラン150mLおよび水50mLに懸濁させた。反応液を55℃で18時間加熱攪拌した。反応液を層分離させ、有機層を分離して濃縮する。濃縮した残留物をメタノール500mLおよびテトラヒドロフラン50mLで攪拌して結晶化し、濾過および乾燥して、中間体E−1を25g(収率85%)を得た:
MS calcd: C16H8BrClN2O, Exact Mass: 357.9509, found: 357.99。
500mLの丸底フラスコに、中間体E−1 25g(71.1mmol)、フェニルボロン酸1.2当量、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム0.03当量、炭酸カリウム2当量をテトラヒドロフラン150mLおよび水50mLに懸濁させた。反応液を75℃で18時間加熱攪拌した。反応液を層分離させ、有機層を分離して濃縮した。濃縮した残留物を酢酸エチル400mLで加熱攪拌し、結晶化して中間体E−2を26.2g(収率92%)を得た:
MS calcd : C22H13BrN2O Exact Mass: 400.0211 found: 400.11。
500mLの丸底フラスコに、中間体E−2 26.2g(65.41mmol)、ビスピナコラトジボロン1.2当量、ジクロロジフェニルホスフィンパラジウム0.03当量、酢酸カリウム2当量をトルエン200mLに懸濁させ、反応液を110℃で16時間加熱攪拌した。反応液をメタノール600mLに懸濁させ、濾過した。濾過した固体をトルエン500mLで加熱して溶かして活性炭素処理後、冷却および結晶化して、中間体E−3を25.7g(収率88%)を得た:
MS calcd: C28H25BN2O3, Exact Mass: 448.1958 found: 448.20。
500mLの丸底フラスコに、中間体E−3 25.7g(57.32mmol)、ジブロモベンゼン0.5当量、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム0.03当量、炭酸カリウム2当量を、テトラヒドロフラン150mLおよび水50mLに懸濁させた。反応液を75℃で18時間加熱攪拌した。反応液をメタノール300mLに懸濁させ濾過して、メタノールおよび水で洗浄した。固体を回収してトルエン700mLで加熱して溶かし、活性炭素処理後、冷却および結晶化して、化合物370を13.4g(収率65%)を得た:
MS calcd: C50H30N4O2, Exact Mass: 718.2369 found: 718.25。
250mLの丸底フラスコに、中間体A−2−1 20g(71.25mmol)、ブロモフェニルボロン酸1.1当量、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム0.03当量、炭酸カリウム2当量を、テトラヒドロフラン100mLおよび水30mLに懸濁させた。反応液を75℃で18時間加熱攪拌した。反応液を層分離させ、有機層を分離して濃縮した。濃縮した残留物をメタノール500mLおよびテトラヒドロフラン50mLで攪拌して結晶化し、濾過および乾燥して、中間体F−1を27.2g(収率95%)を得た。
500mLの丸底フラスコに、中間体F−1 27.2g(67.69mmol)、ビスピナコラトジボロン1.2当量、ジクロロジフェニルホスフィンパラジウム0.03当量、酢酸カリウム2当量をトルエン200mLに懸濁させ、反応液を110℃で16時間加熱攪拌した。反応液をメタノール600mLに懸濁させ、濾過した。濾過した固体をトルエン500mLで加熱して溶かし、活性炭素処理後、冷却および結晶化して、中間体F−2を23.7g(収率78%)を得た:
MS calcd: C28H25BN2O3, Exact Mass: 448.1958 found 448.22。
500mLの丸底フラスコに、中間体F−2 23.7g(52.80mmol)、ジブロモベンゼン0.5当量、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム0.03当量、炭酸カリウム2当量を、テトラヒドロフラン150mLおよび水50mLに懸濁させた。反応液を75℃で18時間加熱攪拌した。反応液をメタノール300mLに懸濁させ濾過して、メタノールおよび水で洗浄した。固体を回収してトルエン700mLで加熱して溶かし、活性炭素処理後冷却、結晶化して、化合物362を14g(収率74%)を得た。
出発物質として中間体Bを用いたことを除いては、前記合成実施例6と同様の方法で製造して化合物406を得た:
MS calcd: C50H30N4S2, Exact Mass: 750.1912 found 750.18。
出発物質として中間体B−6−1を用いたことを除いては、前記合成実施例7と同様の方法で製造して化合物398を得た:
MS calcd: C50H30N4S2, Exact Mass: 750.1912 found 750.15。
スーパーコンピュータGAIA(IBM power 6)を用いて、Gaussian 09の方法で各材料のエネルギー準位を計算し、その結果を下記表1に示した。
素子実施例1
ITO電極が形成されたガラス基板を50mm×50mm×0.5mm大きさで切断して、アセトン、イソプロピルアルコールおよび純水の中で各15分間超音波洗浄した後、30分間UVオゾン洗浄した。
発光層の形成時、ホストとして化合物25の代わりに化合物26を用いたことを除いては、前記素子実施例1と同様の方法を用いて、有機発光素子を作製した。
発光層の形成時、ホストとして化合物25の代わりに化合物27を用いたことを除いては、前記素子実施例1と同様の方法を用いて、有機発光素子を作製した。
発光層の形成時、ホストとして化合物25の代わりに化合物2を用いたことを除いては、前記素子実施例1と同様の方法を用いて、有機発光素子を作製した。
発光層の形成時、ホストとして化合物25の代わりに化合物6を用いたことを除いては、前記素子実施例1と同様の方法を用いて、有機発光素子を作製した。
発光層の形成時、ホストとして化合物25の代わりに比較例Aを用いたことを除いては、前記素子実施例1と同様の方法を用いて、有機発光素子を作製した。
発光層の形成時、ホストとして化合物25の代わりに比較例Bを用いたことを除いては、前記素子実施例1と同様の方法を用いて、有機発光素子を作製した。
発光層の形成時、ホストとして化合物25の代わりに比較例Cを用いたことを除いては、前記素子実施例1と同様の方法を用いて、有機発光素子を作製した。
発光層の形成時、ホストとして化合物25の代わりに比較例Dを用いたことを除いては、前記素子実施例1と同様の方法を用いて、有機発光素子を作製した。
前記素子実施例1〜5および素子比較例1〜4に係る有機発光素子の電圧による電流密度の変化、輝度の変化および発光効率を測定した。
製造された有機発光素子に対して、電圧を0Vから10Vまで上昇させながら電流−電圧計(Keithley smu 236)を用いて単位素子に流れる電流値を測定し、測定された電流値を面積で割って結果を得た。
製造された有機発光素子に対して、電圧を0Vから10Vまで上昇させながら、輝度計(Minolta Cs−1000A)を用いてその時の輝度を測定して結果を得た。
前記(1)および(2)から測定された輝度と電流密度および電圧を用いて、同一の電流密度(10mA/cm2)における電流効率(cd/A)を計算した。
105…有機層
110…陰極
120…陽極
130…発光層
140…正孔補助層
Claims (13)
- 下記の化学式Iで表される有機光電子素子用化合物:
X1およびX2は、それぞれ独立して、OまたはSであり、
X3〜X6は、それぞれ独立して、C、CRaまたはNであり、
X3〜X6のうちの少なくとも二つは、Nであり、
X7〜X10は、それぞれ独立して、C、CRbまたはNであり、
X7〜X10のうちの少なくとも二つは、Nであり、
Lは、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基であり、
R1〜R4、RaおよびRbは、それぞれ独立して、水素原子、重水素原子、置換もしくは非置換のC1〜C30アルキル基、置換もしくは非置換のC3〜C30シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基、置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリールアミン基、置換もしくは非置換のC3〜C40シリル基、置換もしくは非置換のC1〜C30アルキルチオール基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリールチオール基、ハロゲン基、シアノ基、ヒドロキシル基、アミノ基、ニトロ基、またはこれらの組み合わせであり、
ここで「置換」とは、少なくとも一つの水素原子が、重水素原子、ハロゲン基、ヒドロキシル基、アミノ基、C1〜C30アミン基、ニトロ基、C1〜C40シリル基、C1〜C30アルキル基、C1〜C10アルキルシリル基、C3〜C30シクロアルキル基、C2〜C30ヘテロシクロアルキル基、C6〜C30アリール基、C2〜C30ヘテロアリール基、C1〜C20アルコキシ基、フルオロ基、C1〜C10トリフルオロアルキル基またはシアノ基で置換されたものを意味する。 - 下記の化学式I−1〜I−8のうちのいずれか一つで表される、請求項1に記載の有機光電子素子用化合物:
X1およびX2は、それぞれ独立して、OまたはSであり、
X3〜X6は、それぞれ独立して、CRaまたはNであり、
X3〜X6のうちの少なくとも二つは、Nであり、
X7〜X10は、それぞれ独立して、CRbまたはNであり、
X7〜X10のうちの少なくとも二つは、Nであり、
Lは、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基であり、
R1〜R4、Ra、およびRbは、それぞれ独立して、水素原子、重水素原子、置換もしくは非置換のC1〜C30アルキル基、置換もしくは非置換のC3〜C30シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基、置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリールアミン基、置換もしくは非置換のC3〜C40シリル基、置換もしくは非置換のC1〜C30アルキルチオール基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリールチオール基、ハロゲン基、シアノ基、ヒドロキシル基、アミノ基、ニトロ基、またはこれらの組み合わせであり、
ここで「置換」とは、少なくとも一つの水素原子が、重水素原子、ハロゲン基、ヒドロキシル基、アミノ基、C1〜C30アミン基、ニトロ基、C1〜C40シリル基、C1〜C30アルキル基、C1〜C10アルキルシリル基、C3〜C30シクロアルキル基、C2〜C30ヘテロシクロアルキル基、C6〜C30アリール基、C2〜C30ヘテロアリール基、C1〜C20アルコキシ基、フルオロ基、C1〜C10トリフルオロアルキル基またはシアノ基で置換されたものを意味する。 - 下記の化学式I−1a〜I−8a、I−1bおよびI−2bのうちのいずれか一つで表される、請求項1または2に記載の有機光電子素子用化合物:
X1およびX2は、それぞれ独立して、OまたはSであり、
RaおよびRbは、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のC1〜C30アルキル基、置換もしくは非置換のC3〜C30シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基、置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリールアミン基、置換もしくは非置換のC3〜C40シリル基、置換もしくは非置換のC1〜C30アルキルチオール基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリールチオール基、ハロゲン基、シアノ基、ヒドロキシル基、アミノ基、ニトロ基、またはこれらの組み合わせであり、
Lは、置換もしくは非置換のC6〜C30アリーレン基であり、
R1〜R4は、それぞれ独立して、水素原子、重水素原子、置換もしくは非置換のC1〜C30アルキル基、置換もしくは非置換のC3〜C30シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基、置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリールアミン基、置換もしくは非置換のC3〜C40シリル基、置換もしくは非置換のC1〜C30アルキルチオール基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリールチオール基、ハロゲン基、シアノ基、ヒドロキシル基、アミノ基、ニトロ基、またはこれらの組み合わせであり、
ここで「置換」とは、少なくとも一つの水素原子が、重水素原子、ハロゲン基、ヒドロキシル基、アミノ基、C1〜C30アミン基、ニトロ基、C1〜C40シリル基、C1〜C30アルキル基、C1〜C10アルキルシリル基、C3〜C30シクロアルキル基、C2〜C30ヘテロシクロアルキル基、C6〜C30アリール基、C2〜C30ヘテロアリール基、C1〜C20アルコキシ基、フルオロ基、C1〜C10トリフルオロアルキル基またはシアノ基で置換されたものを意味する。 - 下記の化学式I−9〜I−13のうちのいずれか一つで表される、請求項1または2に記載の有機光電子素子用化合物:
X1およびX2は、それぞれ独立して、OまたはSであり、
X3〜X6は、それぞれ独立して、C、CRaまたはNであり、
X3〜X6のうちの少なくとも二つは、Nであり、
X7〜X10は、それぞれ独立して、C、CRbまたはNであり、
X7〜X10のうちの少なくとも二つは、Nであり、
Zは、CR c であり、
R1〜R4、Ra、RbおよびRcは、それぞれ独立して、水素原子、重水素原子、置換もしくは非置換のC1〜C30アルキル基、置換もしくは非置換のC3〜C30シクロアルキル基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリール基、置換もしくは非置換のC2〜C30ヘテロアリール基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリールアミン基、置換もしくは非置換のC3〜C40シリル基、置換もしくは非置換のC1〜C30アルキルチオール基、置換もしくは非置換のC6〜C30アリールチオール基、ハロゲン基、シアノ基、ヒドロキシル基、アミノ基、ニトロ基、またはこれらの組み合わせであり、
nおよびmは、それぞれ独立して、0〜2の整数であり、
ここで「置換」とは、少なくとも一つの水素原子が、重水素原子、ハロゲン基、ヒドロキシル基、アミノ基、C1〜C30アミン基、ニトロ基、C1〜C40シリル基、C1〜C30アルキル基、C1〜C10アルキルシリル基、C3〜C30シクロアルキル基、C2〜C30ヘテロシクロアルキル基、C6〜C30アリール基、C2〜C30ヘテロアリール基、C1〜C20アルコキシ基、フルオロ基、C1〜C10トリフルオロアルキル基またはシアノ基で置換されたものを意味する。 - 前記nおよびmのうち少なくとも一つは、1である、請求項4に記載の有機光電子素子用化合物。
- 前記Lは、置換もしくは非置換のフェニル基、置換もしくは非置換のナフチル基、置換もしくは非置換のアントラセニル基、置換もしくは非置換のフェナントリル基、置換もしくは非置換のナフタセニル基、置換もしくは非置換のピレニル基、置換もしくは非置換のビフェニル基、置換もしくは非置換のp−ターフェニル基、置換もしくは非置換のm−ターフェニル基、置換もしくは非置換のクォーターフェニル基、置換もしくは非置換のクリセニル基、置換もしくは非置換のトリフェニレニル基、置換もしくは非置換のペリレニル基、置換もしくは非置換のフルオレニル基である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の有機光電子素子用化合物。
- 前記Lは、下記グループ1に記載された連結基からなる群より選択される、請求項1〜3および6のいずれか一項に記載の有機光電子素子用化合物:
- 下記グループ2に記載された化合物からなる群より選択される、請求項1〜7のいずれか一項に記載の有機光電子素子用化合物。
- 互いに向き合う陽極および陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に位置する少なくとも1層の有機層と、を含み、
前記有機層は、請求項1〜8のいずれか一項に記載の有機光電子素子用化合物を含む有機光電子素子。 - 前記有機層は、発光層を含み、
前記発光層は、前記有機光電子素子用化合物を含む、請求項9に記載の有機光電子素子。 - 前記有機光電子素子用化合物は、前記発光層のホストとして含まれる、請求項10に記載の有機光電子素子。
- 前記有機層は、正孔注入層、正孔輸送層、正孔輸送補助層、電子輸送補助層、電子輸送層および電子注入層からなる群より選択される少なくとも一つの補助層を含み、
前記補助層は、前記有機光電子素子用化合物を含む、請求項9に記載の有機光電子素子。 - 請求項9〜12のいずれか一項に記載の有機光電子素子を含む表示装置。
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