JP6842096B2 - An iridium complex having a phenyltriazole ligand and a luminescent material using the compound - Google Patents
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Description
本発明は有機電界発光素子等の発光材料として好適に用いられるイリジウム錯体に関する。 The present invention relates to an iridium complex that is suitably used as a light emitting material for an organic electroluminescent device or the like.
有機電界発光素子はテレビや携帯電話のディスプレイとして注目されており、今後の実用化に向けて発光効率の向上が強く求められている。有機電界発光素子に用いられる発光材料は、励起一重項状態からの発光を利用する蛍光材料と、励起三重項状態からの発光を利用する燐光材料に大きく分類できる。有機電界発光素子では、発光材料として燐光材料を用いることで、従来の蛍光材料より原理的に発光効率が４倍となることから、燐光材料の開発が活発に行われてきた。 Organic electroluminescent devices are attracting attention as displays for televisions and mobile phones, and there is a strong demand for improved luminous efficiency for future practical use. Light emitting materials used in organic electroluminescent devices can be broadly classified into fluorescent materials that utilize light emission from the excited singlet state and phosphorescent materials that utilize light emission from the excited triplet state. In an organic electroluminescent device, by using a phosphorescent material as a light emitting material, the luminous efficiency is in principle four times higher than that of a conventional fluorescent material, and therefore, a phosphorescent material has been actively developed.
例えば、青色領域に効率よく発光を示す燐光材料として、フェニルトリアゾール配位子を有するイリジウム錯体が開示されている（特許文献１〜４参照）。 For example, an iridium complex having a phenyltriazole ligand is disclosed as a phosphorescent material that efficiently emits light in the blue region (see Patent Documents 1 to 4).
特許文献１〜４に記載のフェニルトリアゾール配位子を有するイリジウム錯体は、青色領域に発光を示すが、発光スペクトルの形状はブロード（幅広）であり、青色純度が悪くなる問題がある。ディスプレイ用途の発光材料においては、半値幅（Full Width at Half Maximum：ＦＷＨＭ）の狭い発光スペクトルを示すことが強く望まれている。 The iridium complex having the phenyltriazole ligand described in Patent Documents 1 to 4 emits light in the blue region, but the shape of the light emission spectrum is broad (wide), and there is a problem that the blue purity is deteriorated. It is strongly desired to show a narrow emission spectrum of a full width at half maximum (FWHM) in a light emitting material for a display application.
本発明の目的は、半値幅の狭い発光スペクトルを示すフェニルトリアゾールイリジウム錯体ならびに該化合物を用いた発光材料を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a phenyltriazole iridium complex showing an emission spectrum having a narrow half width, and a light emitting material using the compound.
本発明者らは上記実状に鑑み、フェニルトリアゾールイリジウム錯体の配位子構造について鋭意研究を積み重ねた結果、フェニルトリアゾール配位子の特定位置（イリジウムと結合するフェニル基の炭素原子に対してパラ位）に、一般式（Ａ）で表される特定置換基を導入することで、予想外にイリジウム錯体の発光スペクトルの形状がシャープになり（半値幅が狭くなり）、色純度の良好な青色発光を示すことを見出し、本発明を完成するにいたった。 In view of the above situation, the present inventors have accumulated intensive studies on the ligand structure of the phenyltriazole iridium complex, and as a result, the specific position of the phenyltriazole ligand (para position with respect to the carbon atom of the phenyl group bonded to iridium). By introducing a specific substituent represented by the general formula (A) into), the shape of the emission spectrum of the iridium complex is unexpectedly sharpened (half-price width is narrowed), and blue emission with good color purity is achieved. It was found that the present invention was completed.
一般式（Ａ）
すなわち、この出願によれば、以下の発明が提供される。 That is, according to this application, the following invention is provided.
＜１＞下記一般式（１）で表されることを特徴とする、イリジウム錯体。
（一般式（１）中、Ｉｒはイリジウム原子を表し、Ｎは窒素原子を表す。Ｘ１は、ＮまたはＣ（Ｒ８）を表し、Ｃは炭素原子を表す。Ｚ１は、ＮまたはＣ（Ｒ１２）を表す。Ｚ２は、ＮまたはＣ（Ｒ１３）を表す。但し、Ｚ１がＮであるときはＺ２がＣ（Ｒ１３）であり、Ｚ１がＣ（Ｒ１２）であるときはＺ２がＮである。Ｒ１およびＲ２は、各々独立に、水素原子、アルキル基、または、アリール基を表す。Ｒ６およびＲ７は、各々独立に、アルキル基を表す。Ｒ３〜Ｒ５、および、Ｒ８〜Ｒ１１は、各々独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、アルキルシリル基、複素環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シアノ基、または、ハロゲン原子を表す。Ｒ１２およびＲ１３は、各々独立に、アルキル基、または、アリール基を表す。また隣り合ったＲ １ 〜Ｒ ５ 、Ｒ １０ 、および、Ｒ １１ は結合して環構造を形成してもよい。Ｌはアニオン性２座配位子を表す。Ｌが複数存在するときは、各々、同一でも異なっても良い。ｍ＝１〜３を表し、ｎ＝０〜２を表す。但し、ｍ＋ｎ＝３である。）
＜２＞Ｚ１がＣ（Ｒ１２）であり、Ｚ２がＮであることを特徴とする、前記＜１＞に記載のイリジウム錯体。
＜３＞Ｚ１がＮであり、Ｚ２がＣ（Ｒ１３）であることを特徴とする、前記＜１＞に記載のイリジウム錯体。
＜４＞Ｒ１２およびＲ１３が、各々独立に、アルキル基であることを特徴とする、前記＜１＞〜＜３＞の何れかに記載のイリジウム錯体。
＜５＞Ｌが芳香族複素環２座配位子であることを特徴とする、前記＜１＞〜＜４＞の何れかに記載のイリジウム錯体。
＜６＞Ｌが、下記一般式（Ｂ）〜（Ｄ）の何れかから選ばれることを特徴とする前記＜１＞〜＜５＞の何れかに記載のイリジウム錯体。
＜７＞ｍ＝３、ｎ＝０であることを特徴とする、前記＜１＞〜＜４＞の何れかに記載のイリジウム錯体。
＜８＞ｍ＝２、ｎ＝１であることを特徴とする、前記＜１＞〜＜６＞の何れかに記載のイリジウム錯体。
＜９＞ｍ＝１、ｎ＝２であることを特徴とする、前記＜１＞〜＜６＞の何れかに記載のイリジウム錯体。
＜１０＞室温下、ＴＨＦまたはトルエン中における発光スペクトルの半値幅が５５ｎｍ以下であることを特徴とする、前記＜１＞〜＜９＞の何れかに記載のイリジウム錯体。
＜１１＞前記＜１＞〜＜１０＞の何れかに記載のイリジウム錯体を含むことを特徴とする、発光材料。
<1> An iridium complex represented by the following general formula (1).
(In the general formula (1), Ir represents an iridium atom, N represents a nitrogen atom, X 1 represents N or C (R 8 ), C represents a carbon atom, and Z 1 represents N or C. Represents (R 12 ). Z 2 represents N or C (R 13 ), where Z 2 is C (R 13 ) and Z 1 is C (R 12 ) when Z 1 is N. When is, Z 2 is N. R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group. R 6 and R 7 each independently represent an alkyl group. R 3 to R 5 and R 8 to R 11 are independently hydrogen atoms, alkyl groups, aryl groups, alkylsilyl groups, heterocyclic groups, alkoxy groups, aryloxy groups, cyano groups, or halogens. Representing an atom. R 12 and R 13 each independently represent an alkyl group or an aryl group. Adjacent R 1 to R 5 , R 10 and R 11 combine to form a ring structure. L represents an anionic bidentate ligand. When a plurality of L's are present, they may be the same or different. M = 1 to 3 and n = 0 to 2. However, m + n = 3).
<2> The iridium complex according to <1> above, wherein Z 1 is C (R 12 ) and Z 2 is N.
<3> The iridium complex according to <1>, wherein Z 1 is N and Z 2 is C (R 13).
<4> The iridium complex according to any one of <1> to <3> above, wherein R 12 and R 13 are each independently an alkyl group.
<5> The iridium complex according to any one of <1> to <4>, wherein L is an aromatic heterocyclic bidentate ligand.
The iridium complex according to any one of <1> to <5>, wherein <6> L is selected from any of the following general formulas (B) to (D).
<7> The iridium complex according to any one of <1> to <4>, wherein m = 3 and n = 0.
<8> The iridium complex according to any one of <1> to <6>, wherein m = 2 and n = 1.
<9> The iridium complex according to any one of <1> to <6>, wherein m = 1 and n = 2.
<10> The iridium complex according to any one of <1> to <9>, wherein the full width at half maximum of the emission spectrum in THF or toluene at room temperature is 55 nm or less.
<11> A luminescent material containing the iridium complex according to any one of <1> to <10>.
本発明の新規イリジウム錯体は、室温下で可視光領域（特に青色領域）に強い発光を示すことから、各種用途の発光材料として好適に用いることができる。また該化合物を用いた発光素子は、半値幅の狭いシャープな発光を示すことから、ディスプレイ用途に好適である。 Since the novel iridium complex of the present invention exhibits strong light emission in the visible light region (particularly the blue region) at room temperature, it can be suitably used as a light emitting material for various purposes. Further, a light emitting device using the compound is suitable for display applications because it exhibits sharp light emission with a narrow half-value width.
次に本発明について実施形態を示して詳細に説明するが、本発明はこれらの記載に限定して解釈されない。本発明の効果を奏する限り、実施形態は種々の変形をしてもよい。 Next, the present invention will be described in detail with reference to embodiments, but the present invention is not construed as being limited to these descriptions. The embodiments may be modified in various ways as long as the effects of the present invention are exhibited.
本発明の一般式の説明における水素原子は同位体（重水素原子等）も含み、また更に置換基を構成する原子は、その同位体も含んでいることを表す。 The hydrogen atom in the description of the general formula of the present invention also contains an isotope (deuterium atom, etc.), and the atom constituting the substituent also contains the isotope.
まず、一般式（１）中に記載した記号（Ｉｒ、Ｎ、Ｃ、Ｘ１、Ｚ１、Ｚ２、Ｒ１〜Ｒ１３、Ｌ、ｍ、ｎ）について以下に説明する。First, the symbols (Ir, N, C, X 1 , Z 1 , Z 2 , R 1 to R 13 , L, m, n) described in the general formula (1) will be described below.
Ｉｒはイリジウム原子を表し、Ｎは窒素原子を表し、Ｃは炭素原子を表す。 Ir represents an iridium atom, N represents a nitrogen atom, and C represents a carbon atom.
Ｘ１は、ＮまたはＣ（Ｒ８）を表す。Ｚ１は、ＮまたはＣ（Ｒ１２）を表す。Ｚ２は、ＮまたはＣ（Ｒ１３）を表す。但し、Ｚ１がＮであるときはＺ２がＣ（Ｒ１３）であり、Ｚ１がＣ（Ｒ１２）であるときはＺ２がＮである。X 1 represents N or C (R 8 ). Z 1 represents N or C (R 12 ). Z 2 represents N or C (R 13 ). However, when Z 1 is N, Z 2 is C (R 13 ), and when Z 1 is C (R 12 ), Z 2 is N.
Ｒ１およびＲ２は、各々独立に、水素原子、アルキル基、または、アリール基を表す。その中でも、アルキル基、または、アリール基が好ましく、アルキル基がより好ましく、無置換のアルキル基であることが特に好ましい。具体的には、メチル基、または、ｉｓｏ−プロピル基がより特に好ましく、メチル基が最も好ましい。また、Ｒ１およびＲ２は同一でも異なっても良く、同一であることが好ましい。R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group. Among them, an alkyl group or an aryl group is preferable, an alkyl group is more preferable, and an unsubstituted alkyl group is particularly preferable. Specifically, a methyl group or an iso-propyl group is more preferable, and a methyl group is most preferable. Further, R 1 and R 2 may be the same or different, and are preferably the same.
Ｒ６およびＲ７は、各々独立に、アルキル基を表す。その中でも、無置換のアルキル基であることが好ましく、分岐アルキル基であることがより好ましい。具体的には、ｉｓｏ−プロピル基、または、ｔ−ブチル基であることがより好ましく、ｔ−ブチル基であることが特に好ましい。また、Ｒ６およびＲ７は同一でも異なっても良く、同一であることが好ましい。R 6 and R 7 each independently represent an alkyl group. Among them, an unsubstituted alkyl group is preferable, and a branched alkyl group is more preferable. Specifically, it is more preferably an iso-propyl group or a t-butyl group, and particularly preferably a t-butyl group. Further, R 6 and R 7 may be the same or different, and are preferably the same.
Ｒ６およびＲ７がアルキル基（好ましくは、分岐アルキル基）であると、その立体障害により、副反応（イリジウムが一般式（Ａ）の窒素原子に配位する反応）を抑制する。この観点から、アルキル基は分岐アルキル基であることが、より好ましい。例えば、Ｒ６およびＲ７がｔ−ブチル基の場合、以下に示すように、イリジウムはトリアゾール環に配位できるが、分岐アルキル基の立体障害により、イリジウムはトリアジン環に配位することは困難である。したがって、Ｒ６およびＲ７がアルキル基、好ましくは、分岐アルキル基であると、本発明の一般式（１）で表されるイリジウム錯体の収率は大きく向上することから、より好ましい。
一方、Ｒ６またはＲ７がアリール基（例えば、フェニル基）である場合、以下に示すように、イリジウムはトリアジン環で配位することもでき、所望とする一般式（１）で表されるイリジウム錯体の収率が著しく低下することから、好ましくない。
Ｒ３〜Ｒ５、および、Ｒ８〜Ｒ１１は、各々独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、アルキルシリル基、複素環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シアノ基、または、ハロゲン原子を表し、水素原子、アルキル基、アリール基、または、ハロゲン原子であることが好ましく、水素原子、アルキル基、または、アリール基であることがより好ましい。R 3 to R 5 and R 8 to R 11 are independently hydrogen atom, alkyl group, aryl group, alkylsilyl group, heterocyclic group, alkoxy group, aryloxy group, cyano group, or halogen atom. It is preferably a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a halogen atom, and more preferably a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group.
以上の中でも、Ｒ３とＲ５は、各々独立に、水素原子、または、アルキル基であることが特に好ましく、水素原子であることがより特に好ましい。Ｒ４は、水素原子、または、アルキル基であることが特に好ましく、水素原子、または、メチル基であることがより特に好ましい。Ｒ９とＲ１０は、水素原子であることが特に好ましい。Ｒ８とＲ１１は、各々独立に、水素原子、または、アルキル基であることが特に好ましく、水素原子、または、メチル基であることがより特に好ましく、水素原子であることが最も好ましい。Among the above, R 3 and R 5 are particularly preferably hydrogen atoms or alkyl groups, and more preferably hydrogen atoms, respectively. R 4 is a hydrogen atom or, particularly preferably an alkyl group, a hydrogen atom or, and more particularly preferably a methyl group. It is particularly preferable that R 9 and R 10 are hydrogen atoms. Each of R 8 and R 11 is particularly preferably a hydrogen atom or an alkyl group, more preferably a hydrogen atom or a methyl group, and most preferably a hydrogen atom.
Ｒ１２およびＲ１３は、各々独立に、アルキル基、または、アリール基を表す。その中でも、アルキル基、または、アルキル基で置換されたアリール基であることが好ましく、アルキル基がより好ましく、無置換のアルキル基が特に好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、または、ｉｓｏ−プロピル基がより特に好ましく、メチル基またはｎ−プロピル基がさらに特に好ましい。R 12 and R 13 each independently represent an alkyl group or an aryl group. Among them, an alkyl group or an aryl group substituted with an alkyl group is preferable, an alkyl group is more preferable, and an unsubstituted alkyl group is particularly preferable. Specifically, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, or an iso-propyl group is more preferable, and a methyl group or an n-propyl group is even more preferable.
Ｒ１２およびＲ１３がアルキル基であると、トリアゾール環上のフェニル基と結合していない２つの窒素原子うち、イリジウムと配位しない窒素原子（配位フリー窒素）が保護される。この構造的特徴により、酸素等による配位フリー窒素の酸化や、配位フリー窒素とイリジウムとの配位結合の形成を抑えることができ、目的とするイリジウム錯体を収率よく得ることができる。さらに、イリジウム錯体の熱安定性が向上する。When R 12 and R 13 are alkyl groups, the nitrogen atom that does not coordinate with iridium (coordination free nitrogen) is protected among the two nitrogen atoms that are not bonded to the phenyl group on the triazole ring. Due to this structural feature, it is possible to suppress the oxidation of coordination-free nitrogen by oxygen or the like and the formation of a coordination bond between the coordination-free nitrogen and iridium, and the desired iridium complex can be obtained in good yield. Furthermore, the thermal stability of the iridium complex is improved.
Ｒ１２およびＲ１３がアリール基であると、以下のようにイリジウムの配位パターンが複数存在することから、所望のイリジウム錯体の他に複数の生成物が得られる可能性がある。
したがって、Ｒ１２およびＲ１３がアリール基である場合は、イリジウムが当該アリール基で配位することを抑制するため、例えば、以下のように、当該アリール基がアルキル基で置換されていることが好ましい。
Ｒ１２およびＲ１３がアリールアルキル基であると、イリジウム錯体の熱安定性が低くなるため好ましくない。さらに加えて、以下のようにイリジウムの配位パターンが複数存在することから、所望のイリジウム錯体の収率が低下する問題がある。
Ｒ１２およびＲ１３が水素原子であると、フェニルトリアゾール配位子が熱的に不安定で分解してしまうため、所望のイリジウム錯体をほとんど得ることができない。
これらの観点から、フェニルトリアゾール配位子を有するイリジウム錯体については、Ｒ１２およびＲ１３の置換基の選定が特に重要である。When R 12 and R 13 are hydrogen atoms, the phenyltriazole ligand is thermally unstable and decomposes, so that the desired iridium complex can hardly be obtained.
From these viewpoints, it is particularly important to select the substituents of R 12 and R 13 for the iridium complex having a phenyltriazole ligand.
また隣り合ったＲ１〜Ｒ１３は結合して環構造を形成してもよい。環構造としては、飽和炭素環、または、不飽和炭素環が好ましく、不飽和炭素環がより好ましく、ベンゼン環が特に好ましい。当該環構造はアルキル基またはアリール基で置換されても良い。R 1 to R 13 in which adjacent also may be bonded to form a ring structure. As the ring structure, a saturated carbon ring or an unsaturated carbon ring is preferable, an unsaturated carbon ring is more preferable, and a benzene ring is particularly preferable. The ring structure may be substituted with an alkyl group or an aryl group.
Ｌはアニオン性２座配位子を表す。アニオン性２座配位子の中でも、芳香族複素環２座配位子またはβ−ジケトン配位子であることが好ましく、芳香族複素環２座配位子であることがより好ましい。芳香族複素環２座配位子としては、２−フェニルピリジン、２−フェニルイミダゾール、５−フェニル−１，２，４−トリアゾール、３−フェニル−１，２，４−トリアゾール、１−フェニルピラゾール、２−フェニルピリミジン、または、イミダゾ［１，２−ｆ］フェナントリジンが好ましく、５−フェニル−１，２，４−トリアゾール、３−フェニル−１，２，４−トリアゾール、１−フェニルピラゾール、または、イミダゾ［１，２−ｆ］フェナントリジンがより好ましく、５−フェニル−１，２，４−トリアゾール、３−フェニル−１，２，４−トリアゾール、または、１−フェニルピラゾールが特に好ましい。β−ジケトン配位子としては、２，４−ペンタンジオン、２，６−ジメチル−３，５−ヘプタンジオン、２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオンが好ましく、２，４−ペンタンジオンがより好ましい。またＬが複数存在するときは、各々、同一でも異なっても良い。 L represents an anionic bidentate ligand. Among the anionic bidentate ligands, an aromatic heterocyclic bidentate ligand or a β-diketone ligand is preferable, and an aromatic heterocyclic bidentate ligand is more preferable. Examples of the aromatic heterocyclic bidentate ligand include 2-phenylpyridine, 2-phenylimidazole, 5-phenyl-1,2,4-triazole, 3-phenyl-1,2,4-triazole, and 1-phenylpyrazole. , 2-Phenylpyrimidine, or imidazole [1,2-f] phenanthridine, preferably 5-phenyl-1,2,4-triazole, 3-phenyl-1,2,4-triazole, 1-phenylpyrazole. , Or imidazole [1,2-f] phenanthridin, more preferably 5-phenyl-1,2,4-triazole, 3-phenyl-1,2,4-triazole, or 1-phenylpyrazole in particular. preferable. As the β-diketone ligand, 2,4-pentanedione, 2,6-dimethyl-3,5-heptanedione, and 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedione are preferable. , 4-Pentane dione is more preferred. When there are a plurality of L's, they may be the same or different from each other.
なお、上記のアニオン性２座配位子には置換基がついても良い。置換基としては、アルキル基、アリール基、アルキルシリル基、複素環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シアノ基、または、ハロゲン原子があり、アルキル基、アリール基、アルキルシリル基、複素環基、シアノ基、または、ハロゲン原子が好ましく、アルキル基、アリール基、または、ハロゲン原子がより好ましく、アルキル基、または、アリール基が特に好ましい。 The above anionic bidentate ligand may have a substituent. Substituents include alkyl groups, aryl groups, alkylsilyl groups, heterocyclic groups, alkoxy groups, aryloxy groups, cyano groups, or halogen atoms, and alkyl groups, aryl groups, alkylsilyl groups, heterocyclic groups, A cyano group or a halogen atom is preferable, an alkyl group, an aryl group or a halogen atom is more preferable, and an alkyl group or an aryl group is particularly preferable.
また、Ｌが下記一般式（Ｂ）〜（Ｄ）の何れかから選ばれることも好ましい。
ｍ＝１〜３を表し、ｍ＝２または３が好ましく、ｍ＝３がより好ましい。ｎ＝０〜２を表し、ｎ＝０または１が好ましく、ｎ＝０がより好ましい。但し、ｍ＋ｎ＝３である。ｍ＝１より、ｍ＝２の方が、本発明のイリジウム錯体の発光スペクトルの半値幅は狭くなる傾向にあることから好ましい。さらに、ｍ＝２より、ｍ＝３の方が、本発明のイリジウム錯体の発光スペクトルの半値幅は狭くなる傾向にあることからより好ましい。 It represents m = 1-3, with m = 2 or 3 being preferred, and m = 3 being more preferred. It represents n = 0 to 2, preferably n = 0 or 1, more preferably n = 0. However, m + n = 3. M = 2 is preferable to m = 1 because the half-value width of the emission spectrum of the iridium complex of the present invention tends to be narrower. Further, m = 3 is more preferable than m = 2 because the half width of the emission spectrum of the iridium complex of the present invention tends to be narrower.
本明細書中のアルキル基は、アルキルシリル基、複素環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、または、ハロゲン原子から選ばれる少なくとも１つで置換されても良く、これらの置換基でさらに置換されても良い。 The alkyl group herein may be substituted with at least one selected from an alkylsilyl group, a heterocyclic group, an alkoxy group, an aryloxy group, or a halogen atom, and is further substituted with these substituents. Is also good.
本明細書中のアリール基は、アルキル基、アリール基、アルキルシリル基、複素環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シアノ基、または、ハロゲン原子から選ばれる少なくとも１つで置換されても良く、これらの置換基でさらに置換されても良い。 The aryl group in the present specification may be substituted with at least one selected from an alkyl group, an aryl group, an alkylsilyl group, a heterocyclic group, an alkoxy group, an aryloxy group, a cyano group, or a halogen atom. It may be further substituted with these substituents.
本明細書中のアルキルシリル基は、アルキル基、アリール基、アルキルシリル基、複素環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シアノ基、または、ハロゲン原子から選ばれる少なくとも１つで置換されても良く、これらの置換基でさらに置換されても良い。 The alkylsilyl group in the present specification may be substituted with at least one selected from an alkyl group, an aryl group, an alkylsilyl group, a heterocyclic group, an alkoxy group, an aryloxy group, a cyano group, or a halogen atom. , These substituents may be further substituted.
本明細書中の複素環基は、アルキル基、アリール基、アルキルシリル基、複素環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シアノ基、または、ハロゲン原子から選ばれる少なくとも１つで置換されても良く、これらの置換基でさらに置換されても良い。 The heterocyclic group in the present specification may be substituted with at least one selected from an alkyl group, an aryl group, an alkylsilyl group, a heterocyclic group, an alkoxy group, an aryloxy group, a cyano group, or a halogen atom. , These substituents may be further substituted.
本明細書中のアルコキシ基は、アルキル基、アリール基、アルキルシリル基、複素環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シアノ基、または、ハロゲン原子から選ばれる少なくとも１つで置換されても良く、これらの置換基でさらに置換されても良い。 The alkoxy group in the present specification may be substituted with at least one selected from an alkyl group, an aryl group, an alkylsilyl group, a heterocyclic group, an alkoxy group, an aryloxy group, a cyano group, or a halogen atom. It may be further substituted with these substituents.
本明細書中のアリールオキシ基は、アルキル基、アリール基、アルキルシリル基、複素環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シアノ基、または、ハロゲン原子から選ばれる少なくとも１つで置換されても良く、これらの置換基でさらに置換されても良い。 The aryloxy group in the present specification may be substituted with at least one selected from an alkyl group, an aryl group, an alkylsilyl group, a heterocyclic group, an alkoxy group, an aryloxy group, a cyano group, or a halogen atom. , These substituents may be further substituted.
本明細書中のアルキル基は、置換基の炭素数は含めないで、炭素数１〜３０であることが好ましく、炭素数１〜２０がより好ましく、炭素数１〜１０が特に好ましく、炭素数１〜６がより特に好ましい。 The alkyl group in the present specification preferably has 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 10 carbon atoms, without including the carbon number of the substituent. 1 to 6 are more preferable.
本明細書中のアルキル基として、好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、ネオペンチル基、１−メチルペンチル基、１−ペンチルヘキシル基、１−ブチルペンチル基、１−ヘプチルオクチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、または、３,５−テトラメチルシクロヘキシル基であり、より好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ネオペンチル基、または、１−メチルペンチル基であり、特に好ましくはメチル基である。 As the alkyl group in the present specification, preferably, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an s-butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, an n-pentyl group and an n-hexyl group. Group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-undecyl group, n-dodecyl group, n-tridecyl group, n-tetradecyl group, n-pentadecyl group, n-hexadecyl group. Group, n-heptadecyl group, n-octadecyl group, neopentyl group, 1-methylpentyl group, 1-pentylhexyl group, 1-butylpentyl group, 1-heptyloctyl group, cyclohexyl group, cyclooctyl group, or 3, 5-Tetramethylcyclohexyl group, more preferably methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, s-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, n-pentyl group, neopentyl group. , Or a 1-methylpentyl group, particularly preferably a methyl group.
本明細書中のアリール基は、置換基の炭素数は含めないで、炭素数６〜３０であることが好ましく、炭素数６〜２０がより好ましく、炭素数６〜１５が特に好ましく、炭素数６〜１２がより特に好ましい。 The aryl group in the present specification does not include the carbon number of the substituent, and preferably has 6 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms, particularly preferably 6 to 15 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 15 carbon atoms. 6 to 12 are more particularly preferable.
本明細書中のアリール基として、好ましくは、フェニル基、ビフェニル−２−イル基、ビフェニル−３−イル基、ビフェニル−４−イル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−ターフェニル−３−イル基、ｐ−ターフェニル−２−イル基、ｍ−ターフェニル−４−イル基、ｍ−ターフェニル−３−イル基、ｍ−ターフェニル−２−イル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニル基、４’−メチルビフェニルイル基、４”−ｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｏ−クメニル基、ｍ−クメニル基、ｐ−クメニル基、２,３−キシリル基、２,４−キシリル基、２,５−キシリル基、２,６−キシリル基、３,４−キシリル基、３，５−キシリル基、メシチル基、ｍ−クウォーターフェニル基、１−ナフチル基、または、２−ナフチル基であり、より好ましくは、フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、２,３−キシリル基、２，４−キシリル基、２,５−キシリル基、２，６−キシリル基、３,４−キシリル基、３，５−キシリル基、または、メシチル基であり、特に好ましくはフェニル基である。 The tolyl group in the present specification is preferably a phenyl group, a biphenyl-2-yl group, a biphenyl-3-yl group, a biphenyl-4-yl group, a p-terphenyl-4-yl group, or a p-terphenyl. -3-yl group, p-terphenyl-2-yl group, m-terphenyl-4-yl group, m-terphenyl-3-yl group, m-terphenyl-2-yl group, o-tolyl group , M-tolyl group, p-tolyl group, pt-butylphenyl group, p- (2-phenylpropyl) phenyl group, 4'-methylbiphenylyl group, 4 "-t-butyl-p-terphenyl- 4-yl group, o-cumenyl group, m-cumenyl group, p-cumenyl group, 2,3-kisilyl group, 2,4-xsilyl group, 2,5-xsilyl group, 2,6-xsilyl group, 3, It is a 4-xylyl group, a 3,5-xylyl group, a mesityl group, an m-quarterphenyl group, a 1-naphthyl group, or a 2-naphthyl group, more preferably a phenyl group, an o-tolyl group, or an m-tolyl group. Group, p-tolyl group, 2,3-kisilyl group, 2,4-kisilyl group, 2,5-kisilyl group, 2,6-kisilyl group, 3,4-kisilyl group, 3,5-kisilyl group, or , A mesityl group, particularly preferably a phenyl group.
本明細書中のアルキルシリル基は、置換基の炭素数は含めないで、炭素数１〜３０であることが好ましく、炭素数１〜２０がより好ましく、炭素数１〜１０が特に好ましく、炭素数１〜６がより特に好ましい。 The alkylsilyl group in the present specification preferably has 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 10 carbon atoms, without including the carbon number of the substituent. Numbers 1 to 6 are more preferable.
本明細書中のアルキルシリル基として、好ましくは、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、ジメチルフェニル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、ｔ−ブチルジフェニルシリル基であり、より好ましくは、トリイソプロピルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、ｔ−ブチルジフェニルシリル基である。 The alkylsilyl group in the present specification is preferably a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, a triisopropylsilyl group, a dimethylphenyl group, a t-butyldimethylsilyl group, or a t-butyldiphenylsilyl group, and more preferably a tri. It is an isopropylsilyl group, a t-butyldimethylsilyl group, and a t-butyldiphenylsilyl group.
本明細書中の複素環基は、置換基の炭素数は含めないで、炭素数１〜３０であることが好ましく、炭素数１〜２０がより好ましく、炭素数１〜１０が特に好ましく、炭素数１〜６がより特に好ましい。 The heterocyclic group in the present specification preferably has 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 10 carbon atoms, without including the carbon number of the substituent. The numbers 1 to 6 are more preferable.
本明細書中の複素環基として、好ましくは、イミダゾリル基、ピリジル基、ピリミジル基、トリアジル基、ピラジル基、ピリダジル基、キノリル基、フリル基、チエニル基、ジベンゾチエニル基、ピペリジル基、モルホリノ基、ベンズオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基、カルバゾリル基、または、アゼピニル基である。 As the heterocyclic group in the present specification, preferably, an imidazolyl group, a pyridyl group, a pyrimidyl group, a triazil group, a pyrazil group, a pyridadyl group, a quinolyl group, a frill group, a thienyl group, a dibenzothienyl group, a piperidyl group, a morpholino group, It is a benzoxazolyl group, a benzimidazolyl group, a benzthiazolyl group, a carbazolyl group, or an azepinyl group.
本明細書中のアルコキシ基は、置換基の炭素数は含めないで、炭素数１〜３０であることが好ましく、炭素数１〜２０がより好ましく、炭素数１〜１０が特に好ましく、炭素数１〜６がより特に好ましい。 The alkoxy group in the present specification does not include the carbon number of the substituent, and preferably has 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, particularly preferably 1 to 10 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 10 carbon atoms. 1 to 6 are more preferable.
本明細書中のアルコキシ基として、好ましくは、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、および、ｔ−ブトキシ基である。 The alkoxy group in the present specification is preferably a methoxy group, an ethoxy group, an isopropoxy group, and a t-butoxy group.
本明細書中のアリールオキシは、置換基の炭素数は含めないで、炭素数６〜３０であることが好ましく、炭素数６〜２０がより好ましく、炭素数６〜１５が特に好ましく、炭素数６〜１２がより特に好ましい。 The aryloxy in the present specification does not include the carbon number of the substituent, and preferably has 6 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms, particularly preferably 6 to 15 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 15 carbon atoms. 6 to 12 are more particularly preferable.
本明細書中のアリールオキシ基として、好ましくは、フェノキシ基、２−メチルフェノキシ基、４−メチルフェノキシ基、２，６−ジメチルフェノキシ基、２，４−ジ−ｔ−ブチルフェノキシ基、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノキシ基、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノキシ基、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノキシ基、２，６−ジフェニルフェノキシ基、１−ナフトキシ基、２−ナフトキシ基、９−フェナントリルオキシ基、１−ピレニルオキシ基、および、７−メトキシ−２−ナフトキシ基であり、より好ましくは、フェノキシ基である。 As the aryloxy group in the present specification, preferably, a phenoxy group, a 2-methylphenoxy group, a 4-methylphenoxy group, a 2,6-dimethylphenoxy group, a 2,4-di-t-butylphenoxy group, 2, 6-di-t-butylphenoxy group, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenoxy group, 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenoxy group, 2,6-diphenylphenoxy group, It is a 1-naphthoxy group, a 2-naphthoxy group, a 9-phenanthryloxy group, a 1-pyrenyloxy group, and a 7-methoxy-2-naphthoxy group, more preferably a phenoxy group.
本明細書中のハロゲン原子は、好ましくは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、またはフッ素原子であり、より好ましくは臭素原子またはフッ素原子である。 The halogen atom in the present specification is preferably a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or a fluorine atom, and more preferably a bromine atom or a fluorine atom.
以下、本発明の一般式（１）で表されるイリジウム錯体について、さらに詳細に説明する。 Hereinafter, the iridium complex represented by the general formula (1) of the present invention will be described in more detail.
一般式（１）中、ｍ＝３、ｎ＝０であるとき、望ましい形態として、一般式（２）〜（５）で表されるイリジウム錯体が挙げられる。 In the general formula (1), when m = 3 and n = 0, iridium complexes represented by the general formulas (2) to (5) can be mentioned as a desirable form.
一般式（１）中、ｍ＝２、ｎ＝１であるとき、望ましい形態として、一般式（６）〜（１３）で表されるイリジウム錯体が挙げられる。 When m = 2 and n = 1 in the general formula (1), iridium complexes represented by the general formulas (6) to (13) can be mentioned as a desirable form.
一般式（１）中、ｍ＝１、ｎ＝２であるとき、望ましい形態としては、一般式（１４）〜（２５）で表されるイリジウム錯体が挙げられる。 When m = 1 and n = 2 in the general formula (1), desirable forms include iridium complexes represented by the general formulas (14) to (25).
本発明に係る一般式（１）で表されるイリジウム錯体の優れた特性の１つとして、極めて高い熱安定性が挙げられる。本発明のイリジウム錯体はトリアゾール環の窒素原子にアリール基が結合している構造的特徴があり、トリアゾール環の窒素原子にアルキル基（例えば、メチル基、エチル基、シクロヘキシル基）が結合した一般式（２６）で表されるイリジウム錯体と比較して熱安定性が高い。トリアゾール環の窒素原子にアリール基が直接結合することによって、イリジウム錯体の熱安定性が劇的に向上することが明らかになった（後述の実施例参照）。 One of the excellent properties of the iridium complex represented by the general formula (1) according to the present invention is extremely high thermal stability. The iridium complex of the present invention has a structural feature in which an aryl group is bonded to the nitrogen atom of the triazole ring, and a general formula in which an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, a cyclohexyl group) is bonded to the nitrogen atom of the triazole ring. It has higher thermal stability than the iridium complex represented by (26). It has been clarified that the thermal stability of the iridium complex is dramatically improved by directly bonding the aryl group to the nitrogen atom of the triazole ring (see Examples described later).
本発明に係る一般式（１）で表されるイリジウム錯体の中でも、室温下（１〜３０℃）、溶液中または薄膜状態での発光量子収率が、０．１以上であることが好ましく、０．３以上であることがより好ましく、０．５以上であることが特に好ましく、０．７以上であることがより特に好ましい。 Among the iridium complexes represented by the general formula (1) according to the present invention, the emission quantum yield in a solution or in a thin film state at room temperature (1 to 30 ° C.) is preferably 0.1 or more. It is more preferably 0.3 or more, particularly preferably 0.5 or more, and even more preferably 0.7 or more.
溶液中の発光量子収率の測定は、溶存酸素を取り除くため、イリジウム錯体が溶解した溶液にアルゴンガスもしくは窒素ガスを通気した後に行うか、または、発光材料が溶解した溶液を凍結脱気した後に行うのが良い。発光量子収率の測定法としては、絶対法または相対法のどちらを用いてもよい。相対法においては、標準物質（キニン硫酸塩など）との発光スペクトルの比較によって、発光量子収率を測定することができる。絶対法においては、市販の装置（例えば、浜松ホトニクス株式会社製、絶対ＰＬ量子収率測定装置（Ｃ９９２０−０２））を用いることで、固体状態または溶液中での発光量子収率の測定が可能である。溶液中での発光量子収率は種々の溶媒（例えば、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジクロロメタン、クロロホルム、アセトニトリル、トルエン、１，２−ジクロロエタン、ヘキサン、キシレン、ベンゼン、ＤＭＦ、ＤＭＳＯであり、好ましくは、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジクロロメタン、クロロホルム、トルエン、１，２−ジクロロエタンであり、より好ましくは、テトラヒドロフラン、または、トルエンである。）を用いて測定できるが、本発明に係わるイリジウム錯体は、任意の溶媒のいずれかにおいて上記発光量子収率が達成されればよい。 The luminescence quantum yield in the solution is measured after aerating argon gas or nitrogen gas into the solution in which the iridium complex is dissolved in order to remove dissolved oxygen, or after freezing and degassing the solution in which the luminescent material is dissolved. Good to do. As a method for measuring the emission quantum yield, either an absolute method or a relative method may be used. In the relative method, the emission quantum yield can be measured by comparing the emission spectrum with a standard substance (kinin sulfate or the like). In the absolute method, it is possible to measure the emission quantum yield in a solid state or in a solution by using a commercially available device (for example, an absolute PL quantum yield measuring device (C9920-02) manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.). Is. The luminescence quantum yield in the solution is various solvents (eg, tetrahydrofuran, 2-methyl tetrahydrofuran, dichloromethane, chloroform, acetonitrile, toluene, 1,2-dichloroethane, hexane, xylene, benzene, DMF, DMSO, and is preferable. , Tetrahydrofuran, 2-methyl tetrahydrofuran, dichloromethane, chloroform, toluene, 1,2-dichloroethane, more preferably tetrahydrofuran, or toluene), but the iridium complex according to the present invention is: The above emission quantum yield may be achieved in any of the solvents.
薄膜状態での発光量子収率の測定は、例えば石英ガラスの上に本発明のイリジウム錯体を真空蒸着し、市販の装置（例えば、浜松ホトニクス株式会社製、絶対ＰＬ量子収率測定装置（Ｃ９９２０））を用いて行うことができる。薄膜での発光量子収率は、本発明のイリジウム錯体を単独で蒸着するか、または種々のホスト材料と共蒸着することによって測定できるが、本発明に係わるイリジウム錯体は、いずれかの条件において上記発光量子収率が達成されればよい。 For the measurement of the emission quantum yield in the thin film state, for example, the iridium complex of the present invention is vacuum-deposited on quartz glass, and a commercially available device (for example, an absolute PL quantum yield measuring device (C9920) manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.) ) Can be used. The emission quantum yield in a thin film can be measured by vapor-depositing the iridium complex of the present invention alone or co-depositing with various host materials, but the iridium complex according to the present invention is described above under any of the conditions. It suffices if the emission quantum yield is achieved.
本発明に係る一般式（１）で表されるイリジウム錯体の中でも、室温下（１〜３０℃）、前記溶液中での発光スペクトルの半値幅（Full Width at Half Maximum：ＦＷＨＭ）が、５５ｎｍ以下であることが好ましく、５２ｎｍ以下であることがより好ましく、５０ｎｍ以下であることが特に好ましく、４８ｎｍ以下であることがより特に好ましく、４５ｎｍ以下であることが最も好ましい。本発明に係わるイリジウム錯体は、前記、発光量子収率の測定の際に使用するいずれかの条件において、上記の半値幅が達成されればよい。 Among the iridium complexes represented by the general formula (1) according to the present invention, the full width at half maximum (FWHM) of the emission spectrum in the solution at room temperature (1 to 30 ° C.) is 55 nm or less. It is preferably 52 nm or less, more preferably 50 nm or less, particularly preferably 48 nm or less, and most preferably 45 nm or less. The iridium complex according to the present invention may achieve the above half-value width under any of the conditions used for measuring the emission quantum yield.
本発明に係る一般式（１）で表されるイリジウム錯体の中でも、青色純度の観点から、室温下（１〜３０℃）、前記溶液中における発光極大波長が、４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満であることが好ましく、４２０ｎｍ以上４８０ｎｍ未満であることがより好ましく、４３０ｎｍ以上４７８ｎｍ未満であることが特に好ましく、４４０ｎｍ以上４７４ｎｍ未満であることがより特に好ましく、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ未満であることがさらに特に好ましい。なお、複数の発光極大波長がある場合は、もっとも短波長側の発光極大波長が上記範囲に入ることが好ましい。本発明に係わるイリジウム錯体は、前記、発光量子収率の測定の際に使用するいずれかの条件において、上記の発光極大波長が達成されればよい。 Among the iridium complexes represented by the general formula (1) according to the present invention, from the viewpoint of blue purity, the maximum emission wavelength in the solution at room temperature (1 to 30 ° C.) is 400 nm or more and less than 500 nm. It is more preferably 420 nm or more and less than 480 nm, particularly preferably 430 nm or more and less than 478 nm, more particularly preferably 440 nm or more and less than 474 nm, and even more preferably 440 nm or more and less than 470 nm. When there are a plurality of maximum emission wavelengths, it is preferable that the maximum emission wavelength on the shortest wavelength side falls within the above range. The iridium complex according to the present invention may achieve the above emission maximum wavelength under any of the conditions used for measuring the emission quantum yield.
本発明に係る一般式（１）で表されるイリジウム錯体は８面体６配位錯体であり、幾何異性体としてフェイシャル体とメリジオナル体とが存在する。 The iridium complex represented by the general formula (1) according to the present invention is an octahedral hexacoordinated complex, and there are a facial body and a meridional body as geometric isomers.
本発明に係る一般式（１）で表されるイリジウム錯体はフェイシャル体であることが好ましい。本発明に係るイリジウム錯体にはフェイシャル体が５０％以上含まれていることが好ましく、８０％以上含まれていることがより好ましく、９０％以上含まれていることが特に好ましく、９９％以上含まれていることがより特に好ましい。なおフェイシャル体またはメリジオナル体については、例えば、カラムクロマトグラフィーや再結晶などの手法を用いて分離精製することが可能であり、ＮＭＲ、質量分析またはＸ線結晶構造解析などで同定することができる。またその含有率についてはＮＭＲまたはＨＰＬＣで定量することができる。 The iridium complex represented by the general formula (1) according to the present invention is preferably a facial compound. The iridium complex according to the present invention preferably contains 50% or more of the facial compound, more preferably 80% or more, particularly preferably 90% or more, and 99% or more. It is more preferable that it is. The facial form or meridional form can be separated and purified by using a technique such as column chromatography or recrystallization, and can be identified by NMR, mass spectrometry, X-ray crystal structure analysis, or the like. The content can be quantified by NMR or HPLC.
本発明に係る一般式（１）で表されるイリジウム錯体のメリジオナル体、もしくはメリジオナル体を含む溶液に光照射し、フェイシャル体へ異性化させることも好ましい。 It is also preferable to irradiate a solution containing a meridional form or a meridional form of the iridium complex represented by the general formula (1) according to the present invention with light to isomerize it into a facial form.
本発明に係る一般式（１）で表されるイリジウム錯体については、国際公開第２００４／１０１７０７号パンフレット、国際公開第２０１６／００６５２３号パンフレット、特開２０１２−４６４７９号、国際公開第２０１６／２０３３５０号パンフレットなどの公知文献を参考に合成できる。 Regarding the iridium complex represented by the general formula (1) according to the present invention, International Publication No. 2004/101707, International Publication No. 2016/006523, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-46479, International Publication No. 2016/203350 It can be synthesized with reference to publicly known documents such as pamphlets.
本発明に係る一般式（１）で表されるイリジウム錯体は、通常の合成反応の後処理に従って処理した後、必要があれば精製してあるいは精製せずに供することができる。後処理の方法としては、例えば、抽出、冷却、水、もしくは、有機溶媒を添加することによる晶析、または反応混合物からの溶媒を留去する操作などを単独あるいは組み合わせて行うことができる。精製の方法としては再結晶、蒸留、昇華またはカラムクロマトグラフィーなどを単独あるいは組み合わせて行うことができる。 The iridium complex represented by the general formula (1) according to the present invention can be treated according to a post-treatment of a normal synthetic reaction, and then purified or unpurified if necessary. As the post-treatment method, for example, extraction, cooling, crystallization by adding water or an organic solvent, or an operation of distilling off the solvent from the reaction mixture can be performed alone or in combination. As a purification method, recrystallization, distillation, sublimation, column chromatography and the like can be performed alone or in combination.
本発明に係る一般式（１）で表されるイリジウム錯体を真空蒸着法やスピンコート法等によって、発光素子の発光層もしくは発光層を含む複数の有機化合物層に含有させることで、可視光領域（特に青色領域）に半値幅の狭いシャープな発光を示す発光素子が得られる。 By incorporating the iridium complex represented by the general formula (1) according to the present invention into a light emitting layer of a light emitting device or a plurality of organic compound layers including a light emitting layer by a vacuum deposition method, a spin coating method, or the like, a visible light region A light emitting element that exhibits sharp light emission with a narrow half-price width can be obtained (particularly in the blue region).
本発明に係る一般式（１）で表されるイリジウム錯体が、室温下で半値幅が狭いシャープな発光スペクトルを示すことについて、本発明者らは、フェニルトリアゾール配位子の特定位置（イリジウムと結合する炭素原子に対してパラ位）に、一般式（Ａ）で表される置換基を導入することで、本発明のイリジウム錯体の最低励起状態におけるπ−π＊性が強くなり、基底状態と励起状態の構造変化が小さくなったことが強く影響していると考えている。Regarding the fact that the iridium complex represented by the general formula (1) according to the present invention exhibits a sharp emission spectrum having a narrow half-value width at room temperature, the present inventors have determined that the specific position of the phenyltriazole ligand (with iridium). By introducing a substituent represented by the general formula (A) into the para position with respect to the carbon atom to be bonded, the π-π * property of the iridium complex of the present invention in the lowest excited state becomes stronger, and the ground state becomes stronger. It is thought that the fact that the structural change in the excited state has become smaller has a strong effect.
以下に、本発明に係る、一般式（１）で示されるイリジウム錯体の代表例を表１〜表７に示すが、本発明はこれらに限定されない。 Representative examples of the iridium complex represented by the general formula (1) according to the present invention are shown in Tables 1 to 7, but the present invention is not limited thereto.
次に本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれに限定されない。 Next, the present invention will be described in detail by way of examples, but the present invention is not limited thereto.
実施例１−１（本発明化合物（Ｉｒ−２５）の合成）
引き続いて、中間体（ｅ−１）１００．０ｍｇ、フェニルトリアゾール配位子（ａ−１）８０．９ｍｇ、トリフルオロメタンスルホン酸銀２３．７ｍｇ、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグライム）０．３ｍｌをシュレンク管に入れ、アルゴン雰囲気下、１６６℃で２４時間加熱反応させた。反応混合物を室温まで冷却後、ジクロロメタンを加えて、セライト層を通してろ過した。ろ液を減圧乾固し析出した固体をシリカゲルクロマトグラフィー（移動相：ジクロロメタンと酢酸エチルの混合溶媒）で分離精製し、本発明化合物（Ｉｒ−２５）を１３７ｍｇ、収率８８％で得た。Example 1-1 (Synthesis of the compound of the present invention (Ir-25))
Subsequently, 100.0 mg of the intermediate (e-1), 80.9 mg of the phenyltriazole ligand (a-1), 23.7 mg of silver trifluoromethanesulfonate, and 0.3 ml of diethylene glycol dimethyl ether (diglyme) were placed in a Schlenk tube. , A heating reaction was carried out at 166 ° C. for 24 hours under an argon atmosphere. The reaction mixture was cooled to room temperature, dichloromethane was added, and the mixture was filtered through the Celite layer. The filtrate was dried under reduced pressure, and the precipitated solid was separated and purified by silica gel chromatography (mobile phase: mixed solvent of dichloromethane and ethyl acetate) to obtain 137 mg of the compound of the present invention (Ir-25) in a yield of 88%.
本発明化合物（Ｉｒ−２５）の１Ｈ−ＮＭＲデータを以下に示す。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ／Ａｃｅｔｏｎｅ−ｄ６）：δ（ｐｐｍ）７．９６（ｄ，３Ｈ），７．９２（ｓ，３Ｈ），７．５１（ｔ，３Ｈ），７．４６（ｄ，３Ｈ），７．３３（ｄ，３Ｈ），７．１９（ｓ，３Ｈ），６．８６（ｄ，３Ｈ），２．５７−２．６５（ｍ，３Ｈ），２．４０−２．４７（ｍ，３Ｈ），２．３４（ｓ，９Ｈ），１．８６（ｓ，９Ｈ），１．７４−１．８０（ｍ，６Ｈ），１．２８（ｓ，５４Ｈ），０．９３（ｔ，９Ｈ）． The 1 H-NMR data of the compound of the present invention (Ir-25) is shown below.
1 1 H-NMR (400MHz / Acetone-d 6 ): δ (ppm) 7.96 (d, 3H), 7.92 (s, 3H), 7.51 (t, 3H), 7.46 (d, 3H), 7.33 (d, 3H), 7.19 (s, 3H), 6.86 (d, 3H), 2.57-2.65 (m, 3H), 2.40-2.47 (M, 3H), 2.34 (s, 9H), 1.86 (s, 9H), 1.74-1.80 (m, 6H), 1.28 (s, 54H), 0.93 ( t, 9H).
実施例１−２（本発明化合物（Ｉｒ−１）の合成）
本発明化合物（Ｉｒ−１）の１Ｈ−ＮＭＲデータを以下に示す。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ／Ｃ６Ｄ６）：δ（ｐｐｍ）８．４９（ｄｄ，３Ｈ），８．３９（ｓ，３Ｈ），７．５１（ｄ，３Ｈ），６．８８（ｓ，３Ｈ），６．６８（ｓ，３Ｈ），２．２１（ｄ，１８Ｈ），２．０７（ｓ，９Ｈ），１．７８（ｓ，９Ｈ），１．４３（ｓ，５４Ｈ）． The 1 H-NMR data of the compound of the present invention (Ir-1) is shown below.
1 1 H-NMR (400 MHz / C 6 D 6 ): δ (ppm) 8.49 (dd, 3H), 8.39 (s, 3H), 7.51 (d, 3H), 6.88 (s, 3H), 6.68 (s, 3H), 2.21 (d, 18H), 2.07 (s, 9H), 1.78 (s, 9H), 1.43 (s, 54H).
実施例１−３（本発明化合物（Ｉｒ−６７）の合成）
本発明化合物（Ｉｒ−６７）の１Ｈ−ＮＭＲデータを以下に示す。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ／Ａｃｅｔｏｎｅ−ｄ６）：δ（ｐｐｍ）７．９３（ｄｄ，１Ｈ），７．８９（ｄｄ，１Ｈ），７．２５（ｓ，１Ｈ），７．２２（ｓ，２Ｈ），７．１４（ｓ，３Ｈ），６．８４（ｄｄ，１Ｈ），６．６４（ｍ，６Ｈ），６．４９（ｍ，２Ｈ），２．４５（ｓ，３Ｈ），２．４２（ｓ，６Ｈ），２．２１（ｓ，３Ｈ），２．１７（ｓ，６Ｈ），２．１５（ｓ，３Ｈ），２．１４（ｓ，３Ｈ），２．１２（ｓ，３Ｈ），１．７８（ｄ，３Ｈ），１．７７（ｓ，３Ｈ），１．７６（ｓ，３Ｈ），１．３１（ｓ，１８Ｈ）． The 1 H-NMR data of the compound of the present invention (Ir-67) is shown below.
1 1 H-NMR (400 MHz / Acetone-d 6 ): δ (ppm) 7.93 (dd, 1H), 7.89 (dd, 1H), 7.25 (s, 1H), 7.22 (s, 2H), 7.14 (s, 3H), 6.84 (dd, 1H), 6.64 (m, 6H), 6.49 (m, 2H), 2.45 (s, 3H), 2. 42 (s, 6H), 2.21 (s, 3H), 2.17 (s, 6H), 2.15 (s, 3H), 2.14 (s, 3H), 2.12 (s, 3H) ), 1.78 (d, 3H), 1.77 (s, 3H), 1.76 (s, 3H), 1.31 (s, 18H).
実施例１−４（本発明化合物（Ｉｒ−８９）の合成）
本発明化合物（Ｉｒ−８９）の１Ｈ−ＮＭＲデータを以下に示す。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ／Ａｃｅｔｏｎｅ−ｄ６）：δ（ｐｐｍ）７．９０（ｄｄ，１Ｈ），７．８５（ｄ，１Ｈ），７．５０（ｔ，１Ｈ），７．４３（ｄ，１Ｈ），７．３１（ｄ，１Ｈ），７．２１（ｓ，２Ｈ），７．１８（ｓ，１Ｈ），７．１４（ｓ，２Ｈ），６．７８（ｄ，２Ｈ），６．５６−６．６８（ｍ，６Ｈ），６．４８（ｔ，２Ｈ），２．４１（ｓ，６Ｈ），２．２６（ｓ，３Ｈ），２．１７（ｓ，６Ｈ），２．１５（ｓ，６Ｈ），２．１３（ｓ，３Ｈ），１．８３（ｓ，３Ｈ），１．７８（ｓ，３Ｈ），１．７７（ｓ，３Ｈ），１．２７（ｓ，１８Ｈ）． The 1 H-NMR data of the compound of the present invention (Ir-89) is shown below.
1 1 H-NMR (400MHz / Acetone-d 6 ): δ (ppm) 7.90 (dd, 1H), 7.85 (d, 1H), 7.50 (t, 1H), 7.43 (d, 1H), 7.31 (d, 1H), 7.21 (s, 2H), 7.18 (s, 1H), 7.14 (s, 2H), 6.78 (d, 2H), 6. 56-6.68 (m, 6H), 6.48 (t, 2H), 2.41 (s, 6H), 2.26 (s, 3H), 2.17 (s, 6H), 2.15 (S, 6H), 2.13 (s, 3H), 1.83 (s, 3H), 1.78 (s, 3H), 1.77 (s, 3H), 1.27 (s, 18H) ..
実施例１−５（本発明化合物（Ｉｒ−９０）の合成）
引き続いて、中間体（ｅ−３）０．２０ｇとトリフルオロメタンスルホン酸銀７５．１ｍｇをジクロロメタン２０ｍｌとメタノール０．５ｍｌの混合溶媒に加え遮光し、室温下で２６時間撹拌した。不溶物をろ過し、ろ液の溶媒を留去した。残渣にフェニルトリアゾール配位子（ａ−３）０．２３９８ｇとエタノール５．７ｍｌを加え、窒素雰囲気下９０℃で２０４時間加熱還流した。室温まで冷却後、ろ液を濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（移動相：ヘキサンと酢酸エチルの混合溶媒）で精製した。さらに、ジクロロメタン−ヘキサンから再結晶し本発明化合物（Ｉｒ−９０）を０．０４５４ｇ、収率１５％で得た。Example 1-5 (Synthesis of compound of the present invention (Ir-90))
Subsequently, 0.20 g of the intermediate (e-3) and 75.1 mg of silver trifluoromethanesulfonate were added to a mixed solvent of 20 ml of dichloromethane and 0.5 ml of methanol, shielded from light, and stirred at room temperature for 26 hours. The insoluble material was filtered, and the solvent of the filtrate was distilled off. 0.2398 g of the phenyltriazole ligand (a-3) and 5.7 ml of ethanol were added to the residue, and the mixture was heated under reflux at 90 ° C. for 204 hours under a nitrogen atmosphere. After cooling to room temperature, the filtrate was concentrated, and the residue was purified by silica gel column chromatography (mobile phase: mixed solvent of hexane and ethyl acetate). Further, it was recrystallized from dichloromethane-hexane to obtain 0.0454 g of the compound of the present invention (Ir-90) in a yield of 15%.
本発明化合物（Ｉｒ−９０）の１Ｈ−ＮＭＲデータを以下に示す。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ／Ａｃｅｔｏｎｅ−ｄ６）：δ（ｐｐｍ）７．９１（ｄｄ，１Ｈ），７．８６（ｄ，１Ｈ），７．４０−７．５２（ｍ，６Ｈ），７．３１−７．３３（ｍ，３Ｈ），７．１８（ｓ，１Ｈ），６．７８（ｄ，１Ｈ），６．５５−６．６９（ｍ，６Ｈ），６．４２（ｔ，２Ｈ），２．２７（ｓ，３Ｈ），２．２２（ｓ，６Ｈ），２．１７（ｓ，６Ｈ），２．１５（ｓ，３Ｈ），１．８３（ｓ，６Ｈ），１．８１（ｓ，３Ｈ），１．２７（ｓ，１８Ｈ）． The 1 H-NMR data of the compound of the present invention (Ir-90) is shown below.
1 1 H-NMR (400 MHz / Acetone-d 6 ): δ (ppm) 7.91 (dd, 1H), 7.86 (d, 1H), 7.40-7.52 (m, 6H), 7. 31-7.33 (m, 3H), 7.18 (s, 1H), 6.78 (d, 1H), 6.55-6.69 (m, 6H), 6.42 (t, 2H) , 2.27 (s, 3H), 2.22 (s, 6H), 2.17 (s, 6H), 2.15 (s, 3H), 1.83 (s, 6H), 1.81 ( s, 3H), 1.27 (s, 18H).
実施例１−６（本発明化合物（Ｉｒ−９１）の合成）
引き続いて、中間体（ｅ−４）０．４８ｇとトリフルオロメタンスルホン酸銀１３５．５ｍｇをジクロロメタン３６ｍｌとメタノール０．９ｍｌの混合溶媒に加え遮光し、室温下で２６時間撹拌した。不溶物をろ過し、ろ液の溶媒を留去した。残渣にフェニルトリアゾール配位子（ｃ−２）０．４０９ｇとエタノール１０ｍｌを加え、窒素雰囲気下９０℃で１８０時間加熱還流した。室温まで冷却後、ろ液を濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（移動相：ジクロロメタンと酢酸エチルの混合溶媒）で精製した。本発明化合物（Ｉｒ−９５）を０．６８９ｇ、収率３５％で得た。
本発明化合物（Ｉｒ−９５）０．２４６ｇ、化合物（ｆ）０．０８７１ｇ、Ｋ３ＰＯ４ ０．１０７７ｇ、２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，６’−ジメトキシビフェニル０．０１３８ｇ、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）７．７４ｍｇ、トルエン２ｍｌ、水 ０．２ｍｌを、アルゴン雰囲気下、１１０℃で１９時間反応させた。反応溶液を室温まで冷却後に、酢酸エチルと水を加えて抽出した。有機層を回収し濃縮して得られた生成物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶離液：酢酸エチルとジクロロメタンの混合溶媒）を用いて分離精製した。本発明化合物（Ｉｒ−９１）を０．１１５ｇ、収率４０％で得た。
本発明化合物（Ｉｒ−９１）の同定はＥＳＩ−ＭＳ（エレクトロスプレーイオン化質量分析）を用いて行った。本発明化合物（Ｉｒ−９１）の分析データは以下の通りである。
ＥＳＩ−ＭＳ（ｍ／ｚ）：１７００．５（［Ｍ＋Ｈ］＋）Example 1-6 (Synthesis of compound of the present invention (Ir-91))
Subsequently, 0.48 g of the intermediate (e-4) and 135.5 mg of silver trifluoromethanesulfonate were added to a mixed solvent of 36 ml of dichloromethane and 0.9 ml of methanol, shielded from light, and stirred at room temperature for 26 hours. The insoluble material was filtered, and the solvent of the filtrate was distilled off. To the residue was added 0.409 g of a phenyltriazole ligand (c-2) and 10 ml of ethanol, and the mixture was heated under reflux at 90 ° C. for 180 hours under a nitrogen atmosphere. After cooling to room temperature, the filtrate was concentrated, and the residue was purified by silica gel column chromatography (mobile phase: mixed solvent of dichloromethane and ethyl acetate). The compound of the present invention (Ir-95) was obtained in an amount of 0.689 g and a yield of 35%.
Compound (Ir-95) of the present invention 0.246 g, compound (f) 0.0871 g, K 3 PO 4 0.1077 g, 2-dicyclohexylphosphino-2', 6'-dimethoxybiphenyl 0.0138 g, tris (dibenzylideneacetone) Ethylene) dipalladium (0) (7.74 mg), toluene (2 ml) and water (0.2 ml) were reacted at 110 ° C. for 19 hours under an argon atmosphere. After cooling the reaction solution to room temperature, ethyl acetate and water were added for extraction. The product obtained by recovering and concentrating the organic layer was separated and purified by silica gel column chromatography (eluent: a mixed solvent of ethyl acetate and dichloromethane). The compound of the present invention (Ir-91) was obtained in an amount of 0.115 g and a yield of 40%.
The compound of the present invention (Ir-91) was identified using ESI-MS (electrospray ionization mass spectrometry). The analytical data of the compound of the present invention (Ir-91) is as follows.
ESI-MS (m / z): 1700.5 ([M + H] + )
実施例１−７（本発明化合物（Ｉｒ−９４）の合成）
本発明化合物（Ｉｒ−９４）の１Ｈ−ＮＭＲデータを以下に示す。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ／Ａｃｅｔｏｎｅ−ｄ６）：δ（ｐｐｍ）７．８６（ｄｄ，１Ｈ），７．７７（ｄ，１Ｈ），７．２２（ｔ，４Ｈ），７．１９（ｓ，２Ｈ），７．１３（ｄ，１Ｈ），６．９１（ｄｄ，１Ｈ），６．８５（ｄｄ，１Ｈ），６．６２（ｍ，２Ｈ），６．５１（ｑ，２Ｈ），６．３１（ｑ，２Ｈ），２．８４（ｓ，３Ｈ），２．８０（ｓ，６Ｈ），２．４５（ｓ，３Ｈ），２．４２（ｓ，６Ｈ），２．１７（ｓ，３Ｈ），２．１４（ｓ，６Ｈ），１．８６（ｓ，３Ｈ），１．８３（ｓ，３Ｈ），１．８０（ｓ，３Ｈ），１．３１（ｓ，１８Ｈ）． The 1 H-NMR data of the compound of the present invention (Ir-94) is shown below.
1 1 H-NMR (400MHz / Acetone-d 6 ): δ (ppm) 7.86 (dd, 1H), 7.77 (d, 1H), 7.22 (t, 4H), 7.19 (s, 2H), 7.13 (d, 1H), 6.91 (dd, 1H), 6.85 (dd, 1H), 6.62 (m, 2H), 6.51 (q, 2H), 6. 31 (q, 2H), 2.84 (s, 3H), 2.80 (s, 6H), 2.45 (s, 3H), 2.42 (s, 6H), 2.17 (s, 3H) ), 2.14 (s, 6H), 1.86 (s, 3H), 1.83 (s, 3H), 1.80 (s, 3H), 1.31 (s, 18H).
実施例１−８（本発明化合物（Ｉｒ−３３）の合成）
トリス（アセチルアセトナート）イリジウム（III）６９．２ ｍｇとフェニルトリアゾール配位子（ａ−４）３９７．２ ｍｇを耐圧試験管に入れ、アルゴン雰囲気下、無溶媒で密閉し、２４０℃で３０時間加熱反応させた。反応液を室温まで冷却後、反応混合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（移動相：酢酸エチル→メタノール）で分離精製し、ベンゼン−ヘキサンから再結晶し、本発明化合物（Ｉｒ−３３）を１３８ｍｇ、収率６１％で得た。 69.2 mg of tris (acetylacetonate) iridium (III) and 397.2 mg of phenyltriazole ligand (a-4) were placed in a pressure resistant test tube, sealed in a solvent-free environment under an argon atmosphere, and 30 at 240 ° C. It was heated for a long time. After cooling the reaction solution to room temperature, the reaction mixture was separated and purified by silica gel column chromatography (mobile phase: ethyl acetate → methanol), recrystallized from benzene-hexane, and the yield of the compound of the present invention (Ir-33) was 138 mg. Obtained at 61%.
本発明化合物（Ｉｒ−３３）の１Ｈ−ＮＭＲデータを以下に示す。
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ／ＤＭＳＯ−ｄ６）：δ（ｐｐｍ）７．７８（ｄｄ，３Ｈ，Ｊ＝８．１，１．８Ｈｚ），７．６０（ｄ，３Ｈ，Ｊ＝１．８Ｈｚ），７．２３（ｓ，３Ｈ），７．１９（ｓ，３Ｈ），６．９６（ｄ，３Ｈ，Ｊ＝８．１Ｈｚ），２．３９（ｓ，９Ｈ），２．１０（ｓ，９Ｈ），２．０５（ｓ，９Ｈ），１．７９（ｓ，９Ｈ），１．２６（ｓ，５４Ｈ）． The 1 H-NMR data of the compound of the present invention (Ir-33) is shown below.
1 1 H-NMR (400 MHz / DMSO-d 6 ): δ (ppm) 7.78 (dd, 3H, J = 8.1, 1.8 Hz), 7.60 (d, 3H, J = 1.8 Hz) , 7.23 (s, 3H), 7.19 (s, 3H), 6.96 (d, 3H, J = 8.1Hz), 2.39 (s, 9H), 2.10 (s, 9H) ), 2.05 (s, 9H), 1.79 (s, 9H), 1.26 (s, 54H).
比較例１−１（比較化合物（Ａ１）の合成）
実施例１−８で用いたフェニルトリアゾール配位子（ａ−４）の代わりにフェニルトリアゾール配位子（ｇ）を用いた以外は同様の方法で合成を行ったところ、フェニルトリアゾール配位子（ｇ）が分解し、比較化合物（ｇ３）を全く得ることができなかった。 When the synthesis was carried out in the same manner except that the phenyltriazole ligand (g) was used instead of the phenyltriazole ligand (a-4) used in Example 1-8, the phenyltriazole ligand (the phenyltriazole ligand (g) was used. g) was decomposed and the comparative compound (g3) could not be obtained at all.
実施例１−９（本発明化合物（Ｉｒ−９８）の合成）
引き続いて、この黄色固体６９．６ｍｇ、化合物（ｉ）１２．２ｍｇ、Ｋ３ＰＯ４ ５１．１ｍｇ、２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，６’−ジメトキシビフェニル６．６ｍｇ、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）３．７ｍｇ、トルエン１．５ｍｌ、水 ０．１５ｍｌを、アルゴン雰囲気下、１１０℃で２４時間反応させた。反応溶液を室温まで冷却後に、酢酸エチルと水を加えて抽出した。有機層を回収し濃縮して得られた生成物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶離液：酢酸エチルとジクロロメタンの混合溶媒）を用いて分離精製した。本発明化合物（Ｉｒ−９８）を２．２ｍｇ、収率０．５％で得た。
本発明化合物（Ｉｒ−９８）の同定はＥＳＩ−ＭＳ（エレクトロスプレーイオン化質量分析）を用いて行った。本発明化合物（Ｉｒ−９８）の分析データは以下の通りである。
ＥＳＩ−ＭＳ（ｍ／ｚ）：１０５１．３（［Ｍ＋Ｈ］＋）Example 1-9 (Synthesis of compound of the present invention (Ir-98))
Subsequently, the yellow solid 69.6 mg, compound (i) 12.2mg, K 3 PO 4 51.1mg, 2- dicyclohexylphosphino-2 ', 6'-dimethoxy biphenyl 6.6 mg, tris (dibenzylideneacetone) 3.7 mg of dipalladium (0), 1.5 ml of toluene and 0.15 ml of water were reacted at 110 ° C. for 24 hours under an argon atmosphere. After cooling the reaction solution to room temperature, ethyl acetate and water were added for extraction. The product obtained by recovering and concentrating the organic layer was separated and purified by silica gel column chromatography (eluent: a mixed solvent of ethyl acetate and dichloromethane). The compound of the present invention (Ir-98) was obtained in 2.2 mg and a yield of 0.5%.
The compound of the present invention (Ir-98) was identified using ESI-MS (electrospray ionization mass spectrometry). The analytical data of the compound of the present invention (Ir-98) is as follows.
ESI-MS (m / z): 1051.3 ([M + H] + )
次に本発明のイリジウム錯体の発光特性について説明する。 Next, the light emitting characteristics of the iridium complex of the present invention will be described.
実施例２−１ （本発明化合物（Ｉｒ−２５）のＴＨＦ中での発光）
本発明化合物（Ｉｒ−２５）をＴＨＦに溶解させ、アルゴンガスを通気した後、浜松ホトニクス株式会社製の絶対ＰＬ量子収率測定装置（Ｃ９９２０）を用いて、室温下での発光スペクトル（励起波長：３５０ｎｍ）を測定したところ、青色発光（発光極大波長：４６１ｎｍ）を示した。発光量子収率は０．９１であった。発光スペクトルの半値幅は４４ｎｍであった。ＣＩＥ色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．１４，０．２０）であった。Example 2-1 (Emission of the compound of the present invention (Ir-25) in THF)
After dissolving the compound of the present invention (Ir-25) in THF and aerating argon gas, an emission spectrum (excitation wavelength) at room temperature using an absolute PL quantum yield measuring device (C9920) manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd. : 350 nm), it showed blue emission (maximum emission wavelength: 461 nm). The emission quantum yield was 0.91. The half width of the emission spectrum was 44 nm. The CIE chromaticity coordinates were (x, y) = (0.14,0.20).
比較例２−１ （比較化合物（１）のＴＨＦ中での発光）
本発明化合物（Ｉｒ−２５）と比較化合物（１）のＴＨＦにおける発光スペクトルを図１に示す。本発明化合物（Ｉｒ−２５）の発光スペクトル（実線で表記）は、比較化合物（１）の発光スペクトル（破線で表記）より、半値幅が狭くシャープな形状をしていることが明らかになった。また、本発明化合物（Ｉｒ−２５）の発光スペクトルは、比較化合物（１）よりも緑色領域の成分（５００ｎｍ以上）が大きく減少している。その結果、本発明化合物（Ｉｒ−２５）のＣＩＥ色度座標におけるｙの値が、比較化合物（１）より小さくなっており、比較化合物（１）より良好な青色純度を示した。本発明化合物（Ｉｒ−２５）の発光特性は、一般式（Ａ）で表される置換基がフェニルトリアゾール配位子の特定位置（イリジウムと結合する炭素原子に対してパラ位）に導入されたことによって、初めて発現したものである。 The emission spectra of the compound of the present invention (Ir-25) and the comparative compound (1) in THF are shown in FIG. It was clarified that the emission spectrum of the compound of the present invention (Ir-25) (indicated by a solid line) has a narrower half-value width and a sharper shape than the emission spectrum of the comparative compound (1) (indicated by a broken line). .. Further, in the emission spectrum of the compound of the present invention (Ir-25), the components in the green region (500 nm or more) are significantly reduced as compared with the comparative compound (1). As a result, the value of y in the CIE chromaticity coordinates of the compound of the present invention (Ir-25) was smaller than that of the comparative compound (1), and showed better blue purity than the comparative compound (1). The emission characteristics of the compound of the present invention (Ir-25) are such that the substituent represented by the general formula (A) is introduced at a specific position of the phenyltriazole ligand (para position with respect to the carbon atom bonded to iridium). This is the first time that it has been expressed.
次に一般式（１）で表される本発明化合物と従来公知のフェニルトリアゾールイリジウム錯体の発光スペクトルの半値幅を比較する。 Next, the half width of the emission spectrum of the compound of the present invention represented by the general formula (1) and the conventionally known phenyltriazole iridium complex is compared.
比較例２−２ （比較化合物（２）のＴＨＦ中での発光）
比較例２−３ （比較化合物（３）のＴＨＦ中での発光）
比較例２−４ （比較化合物（４）のＴＨＦ中での発光）
本発明化合物（Ｉｒ−２５）と比較化合物（１）〜（４）の発光色と発光スペクトルの半値幅を表１にまとめた。いずれの化合物も青色領域に発光を示すが、発光スペクトルの半値幅には大きな違いが見られることがわかる。本発明化合物（Ｉｒ−２５）の半値幅は４４ｎｍであり、従来公知の比較化合物（１）〜（４）の半値幅（５６〜７０ｎｍ）と比較して非常に狭く、本発明化合物はディスプレイ用途の青色燐光材料として好適に用いることができる。
特開２０１１−１２１８７４号には、フェニルイミダゾール配位子を有するイリジウム錯体に関して、一般式（Ａ）で表される置換基を導入することで発光スペクトルの半値幅が狭くなることが開示されている。しかしながら、一般式（Ａ）で表される置換基の導入によって、イリジウム錯体の発光極大波長が４６７ｎｍから４８７ｎｍへと２０ｎｍも長波長化してしまい、青色燐光材料として好ましくない問題が存在していた。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-121874 discloses that the half width of the emission spectrum is narrowed by introducing a substituent represented by the general formula (A) for an iridium complex having a phenylimidazole ligand. .. However, due to the introduction of the substituent represented by the general formula (A), the maximum emission wavelength of the iridium complex is increased by 20 nm from 467 nm to 487 nm, which poses an unfavorable problem as a blue phosphorescent material.
一方、本発明のフェニルトリアゾール配位子を有するイリジウム錯体の発光極大波長は、前述のフェニルイミダゾール配位子を有するイリジウム錯体より短波長側に存在することに加えて、一般式（Ａ）で表される置換基を導入しても、発光極大波長への影響は非常に小さいことから、青色燐光材料として好適な材料といえる。 On the other hand, the maximum emission wavelength of the iridium complex having the phenyltriazole ligand of the present invention is represented by the general formula (A) in addition to being present on the shorter wavelength side than the above-mentioned iridium complex having the phenylimidazole ligand. It can be said that it is a suitable material as a blue phosphorescent material because the influence on the maximum emission wavelength is very small even if the substituent is introduced.
次に、その他の本発明化合物の発光特性について説明する。 Next, the emission characteristics of other compounds of the present invention will be described.
実施例２−２ （本発明化合物（Ｉｒ−１）のトルエン中での発光）
本発明化合物（Ｉｒ−１）をトルエンに溶解させ、アルゴンガスを通気した後、浜松ホトニクス株式会社製の絶対ＰＬ量子収率測定装置（Ｃ９９２０）を用いて、室温下での発光スペクトル（励起波長：３５０ｎｍ）を測定したところ、青色発光（発光極大波長：４５９ｎｍ）を示した。発光量子収率は０．８５であった。発光スペクトルの半値幅は２５ｎｍであった。Example 2-2 (Emission of the compound of the present invention (Ir-1) in toluene)
After dissolving the compound of the present invention (Ir-1) in toluene and aerating argon gas, an emission spectrum (excitation wavelength) at room temperature using an absolute PL quantum yield measuring device (C9920) manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd. : 350 nm), it showed blue emission (maximum emission wavelength: 459 nm). The emission quantum yield was 0.85. The half width of the emission spectrum was 25 nm.
実施例２−３ （本発明化合物（Ｉｒ−６７）のトルエン中での発光）
本発明化合物（Ｉｒ−６７）をトルエンに溶解させ、アルゴンガスを通気した後、浜松ホトニクス株式会社製の絶対ＰＬ量子収率測定装置（Ｃ９９２０）を用いて、室温下での発光スペクトル（励起波長：３５０ｎｍ）を測定したところ、青色発光（発光極大波長：４６５ｎｍ）を示した。発光量子収率は０．７３であった。発光スペクトルの半値幅は４４ｎｍであった。Example 2-3 (Emission of the compound of the present invention (Ir-67) in toluene)
After dissolving the compound of the present invention (Ir-67) in toluene and aerating argon gas, an emission spectrum (excitation wavelength) at room temperature using an absolute PL quantum yield measuring device (C9920) manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd. : 350 nm), it showed blue emission (maximum emission wavelength: 465 nm). The emission quantum yield was 0.73. The half width of the emission spectrum was 44 nm.
実施例２−４ （本発明化合物（Ｉｒ−９０）のＴＨＦ中での発光）
本発明化合物（Ｉｒ−９０）をＴＨＦに溶解させ、アルゴンガスを通気した後、浜松ホトニクス株式会社製の絶対ＰＬ量子収率測定装置（Ｃ９９２０）を用いて、室温下での発光スペクトル（励起波長：３５０ｎｍ）を測定したところ、青色発光（発光極大波長：４６２ｎｍ）を示した。発光量子収率は０．９１であった。発光スペクトルの半値幅は４９ｎｍであった。Example 2-4 (Emission of the compound of the present invention (Ir-90) in THF)
After dissolving the compound of the present invention (Ir-90) in THF and aerating argon gas, an emission spectrum (excitation wavelength) at room temperature using an absolute PL quantum yield measuring device (C9920) manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd. : 350 nm), it showed blue emission (maximum emission wavelength: 462 nm). The emission quantum yield was 0.91. The half width of the emission spectrum was 49 nm.
実施例２−５ （本発明化合物（Ｉｒ−８９）のＴＨＦ中での発光）
本発明化合物（Ｉｒ−８９）をＴＨＦに溶解させ、アルゴンガスを通気した後、浜松ホトニクス株式会社製の絶対ＰＬ量子収率測定装置（Ｃ９９２０）を用いて、室温下での発光スペクトル（励起波長：３５０ｎｍ）を測定したところ、青色発光（発光極大波長：４６３ｎｍ）を示した。発光量子収率は０．９２であった。発光スペクトルの半値幅は４８ｎｍであった。Example 2-5 (Emission of the compound of the present invention (Ir-89) in THF)
After dissolving the compound of the present invention (Ir-89) in THF and aerating argon gas, an emission spectrum (excitation wavelength) at room temperature using an absolute PL quantum yield measuring device (C9920) manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd. : 350 nm), it showed blue emission (maximum emission wavelength: 463 nm). The emission quantum yield was 0.92. The half width of the emission spectrum was 48 nm.
実施例２−６ （本発明化合物（Ｉｒ−９４）のトルエン中での発光）
本発明化合物（Ｉｒ−９４）をトルエンに溶解させ、アルゴンガスを通気した後、浜松ホトニクス株式会社製の絶対ＰＬ量子収率測定装置（Ｃ９９２０）を用いて、室温下での発光スペクトル（励起波長：３５０ｎｍ）を測定したところ、青色発光（発光極大波長：４８３ｎｍ）を示した。発光量子収率は０．７５であった。発光スペクトルの半値幅は４８ｎｍであった。Example 2-6 (Emission of the compound of the present invention (Ir-94) in toluene)
After dissolving the compound of the present invention (Ir-94) in toluene and aerating argon gas, an emission spectrum (excitation wavelength) at room temperature using an absolute PL quantum yield measuring device (C9920) manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd. : 350 nm), it showed blue emission (maximum emission wavelength: 483 nm). The emission quantum yield was 0.75. The half width of the emission spectrum was 48 nm.
実施例２−７ （本発明化合物（Ｉｒ−３３）のトルエン中での発光）
本発明化合物（Ｉｒ−３３）をトルエンに溶解させ、アルゴンガスを通気した後、浜松ホトニクス株式会社製の絶対ＰＬ量子収率測定装置（Ｃ９９２０）を用いて、室温下での発光スペクトル（励起波長：３５０ｎｍ）を測定したところ、青色発光（発光極大波長：４７４ｎｍ）を示した。発光量子収率は０．８７であった。発光スペクトルの半値幅は４２ｎｍであった。Example 2-7 (Emission of the compound of the present invention (Ir-33) in toluene)
After dissolving the compound of the present invention (Ir-33) in toluene and aerating argon gas, an emission spectrum (excitation wavelength) at room temperature using an absolute PL quantum yield measuring device (C9920) manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd. : 350 nm), it showed blue emission (maximum emission wavelength: 474 nm). The emission quantum yield was 0.87. The half width of the emission spectrum was 42 nm.
実施例２−８ （本発明化合物（Ｉｒ−９８）のＴＨＦ中での発光）
本発明化合物（Ｉｒ−９８）をＴＨＦに溶解させ、アルゴンガスを通気した後、浜松ホトニクス株式会社製の絶対ＰＬ量子収率測定装置（Ｃ９９２０）を用いて、室温下での発光スペクトル（励起波長：３５０ｎｍ）を測定したところ、青色発光（発光極大波長：４６１ｎｍ）を示した。発光量子収率は０．７９であった。発光スペクトルの半値幅は５２ｎｍであった。Example 2-8 (Emission of the compound of the present invention (Ir-98) in THF)
After dissolving the compound of the present invention (Ir-98) in THF and aerating argon gas, an emission spectrum (excitation wavelength) at room temperature using an absolute PL quantum yield measuring device (C9920) manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd. : 350 nm), it showed blue emission (maximum emission wavelength: 461 nm). The emission quantum yield was 0.79. The half width of the emission spectrum was 52 nm.
以上の実施例２−２〜２−８より、本発明化合物の発光スペクトルの半値幅は非常に狭いことがわかる（ＦＷＨＭ＝２５〜５２ｎｍ）。フェニルトリアゾール配位子の特定位置（イリジウムと結合する炭素原子に対してパラ位）に、一般式（Ａ）で表される置換基を導入することで、イリジウム錯体の発光スペクトルの形状がシャープになり、ディスプレイ用途の発光材料として有用となることが明らかになった。 From the above Examples 2-2-2-8, it can be seen that the full width at half maximum of the emission spectrum of the compound of the present invention is very narrow (FWHM = 25 to 52 nm). By introducing a substituent represented by the general formula (A) at a specific position of the phenyltriazole ligand (para position with respect to the carbon atom bonded to iridium), the shape of the emission spectrum of the iridium complex becomes sharp. It has become clear that it is useful as a light emitting material for display applications.
次に本発明のイリジウム錯体の熱安定性について説明する。 Next, the thermal stability of the iridium complex of the present invention will be described.
実施例３−１ （本発明化合物（Ｉｒ−２５）の熱安定性）
本発明化合物（Ｉｒ−２５）の分解温度をＴＧ／ＤＴＡ同時測定装置（株式会社島津製作所製、ＤＴＧ−６０）により測定した。昇温速度を１０℃／ｍｉｎに設定し、窒素ガス雰囲気下、常圧にて昇温したところ、４５５℃にて５％の重量減少が見られた。Example 3-1 (Thermal stability of the compound of the present invention (Ir-25))
The decomposition temperature of the compound of the present invention (Ir-25) was measured by a TG / DTA simultaneous measuring device (DTG-60, manufactured by Shimadzu Corporation). When the temperature rising rate was set to 10 ° C./min and the temperature was raised at normal pressure under a nitrogen gas atmosphere, a weight loss of 5% was observed at 455 ° C.
比較例３−１ （比較化合物（５）の熱安定性）
比較化合物（５）の分解温度をＴＧ／ＤＴＡ同時測定装置（株式会社島津製作所製、ＤＴＧ−６０）により測定した。昇温速度を１５℃／ｍｉｎに設定し、窒素ガス雰囲気下、常圧にて昇温したところ、２９３℃にて５％の重量減少が見られた。
The decomposition temperature of the comparative compound (5) was measured by a TG / DTA simultaneous measuring device (DTG-60, manufactured by Shimadzu Corporation). When the temperature rising rate was set to 15 ° C./min and the temperature was raised at normal pressure under a nitrogen gas atmosphere, a weight loss of 5% was observed at 293 ° C.
以上の結果より、本発明化合物（Ｉｒ−２５）は比較化合物（５）より、５％重量減少温度が１６０℃以上高く、熱安定性に極めて優れていることが明らかになった。一般式（１）で表される本発明化合物はトリアゾール環の窒素原子にアリール基が直接結合している構造的特徴により、イリジウム錯体の熱安定性が比較化合物と比べて大きく向上したと考えられる。本発明化合物は熱的安定性が非常に高いことから、高耐久性の発光素子を製造することが可能である。 From the above results, it was clarified that the compound of the present invention (Ir-25) has a 5% weight loss temperature higher than that of the comparative compound (5) by 160 ° C. or more, and is extremely excellent in thermal stability. It is considered that the compound of the present invention represented by the general formula (1) has a significantly improved thermal stability of the iridium complex as compared with the comparative compound due to the structural feature in which the aryl group is directly bonded to the nitrogen atom of the triazole ring. .. Since the compound of the present invention has extremely high thermal stability, it is possible to manufacture a light emitting device having high durability.
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