JP7057417B2 - 有機発光化合物及びこれを用いた有機電界発光素子 - Google Patents

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Description

本発明は、新規な有機発光化合物及びこれを用いた有機電界発光素子に関し、より詳しくは、電子輸送能及び発光能に優れた化合物、及びこれを1つ以上の有機物層に含むことで発光効率、駆動電圧、寿命などの特性が向上した有機電界発光素子に関する。
1950年代のBernanoseによる有機薄膜における発光の観測を起点に、1965年のアントラセン単結晶を利用した青色電気発光の観測に続いた有機電界発光(Electroluminescent)素子に関する研究は、1987年には、Tangらによって正孔層と発光層との機能層に分離した積層構造の有機電界発光素子が提示された。以後、高効率かつ長寿命の有機電界発光素子を製造するため、素子内にそれぞれの特徴的な有機物層を導入する形態に発展されてきており、これに使用するための特化した物質の開発に続いた。
有機電界発光素子においては、両電極の間に電圧を印加すると、陽極から正孔が有機物層に注入され、陰極から電子が有機物層に注入される。注入された正孔と電子とが結合して励起子(Exciton)が生成され、この励起子が基底状態に戻る際に発光する。なお、有機物層に使用される物質は、その機能によって、発光物質、正孔注入物質、正孔輸送物質、電子輸送物質、電子注入物質などに分類される。
有機EL素子の発光層形成材料は、発光色によって、青色、緑色、赤色の発光材料に区分され得る。その他、より良好な天然色を具現するための発光材料として、黄色及びオレンジ色の発光材料がさらに使用される。また、色純度を高めると共にエネルギー転移による発光効率の増大を図るため、発光材料として、ホスト/ドーパント系のものを使用することができる。ドーパント物質としては、有機物質を使用する蛍光ドーパントと、Ir、Ptなどの重原子(Heavy atoms)を含む金属錯体化合物を使用する燐光ドーパントとに分けることができる。このような燐光材料は、理論的に蛍光に比べて4倍も発光効率を向上させることが可能であるため、燐光ドーパントだけでなく、燐光ホスト材料にも関心が集中している。
現在、正孔注入物質、正孔輸送物質、電子輸送物質、電子注入物質としては、NPB、BCP、Alqなどが広く知られており、発光物質としては、アントラセン誘導体が報告されている。特に、発光材料のうち、効率向上の側面で長所を有しているFirpic、Ir(ppy)、(acac)Ir(btp)などのようなIrを含む金属錯体化合物が、青色(blue)、緑色(green)、赤色(red)の燐光ドーパント材料として使用されており、4,4-ジカルバゾリルビフェニル)(4,4-dicarbazolybiphenyl、CBP)は、燐光ホスト材料として使用されている。
Figure 0007057417000001
Figure 0007057417000002
しかし、従来の有機物層材料は、ガラス転移温度が低いため、熱的安定性が劣り、三重項エネルギーが低いため、これらを有機物層に導入した有機電界発光素子は、電流効率及び寿命特性の面では満足できる水準には達していない。従って、優れた性能を有する有機物層材料の開発が求められている。
特許文献1:韓国公開特許公報第2016-0078237号
本発明の目的は、耐熱性、キャリア輸送能、発光能などに優れ、有機電界発光素子の有機物層材料、具体的には、発光層材料、電子輸送補助層材料、発光補助層材料、又は電子輸送層材料などとして使用できる新規な化合物を提供することにある。
また、本発明の目的は、前記新規な化合物を含むことにより、駆動電圧が低く、かつ発光効率が高く、寿命が向上した有機電界発光素子を提供することにある。
上述の目的を達成するため、本発明の一例は、下記化学式(1)で示される化合物を提供する。
Figure 0007057417000003
式中、
~Zは、窒素又は炭素であり、少なくとも2つ以上の窒素を含み、
Xは、下記化学式(2)又は化学式(3)で示されるものであり、
Figure 0007057417000004
Figure 0007057417000005
式中、
~Yのうちの1つは窒素、残りは炭素であり、Y~Yのうちの1つは窒素、残りは炭素であり、
*は、前記化学式(1)との結合がなされる部分を意味し、
nは、1~3の整数であり、
Lは、単結合、C~C18のアリーレン基、及び核原子数5~18のヘテロアリーレン基からなる群から選択されるものであり、
Aは、下記化学式(4)で示されるものであり、
Figure 0007057417000006
式中、
及びRは、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に、C~C40のアルキル基、又はC~C60のアリール基であるか、互いに結合して縮合環を形成し、
及びRは、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C40のホスフィン基、C~C40のホスフィンオキサイド基、及びC~C60のアリールアミン基からなる群から選択されるか、隣接した基同士が結合して縮合環を形成し、
cは、0~4の整数、dは、0~3の整数であり、
*は、前記化学式(1)との結合がなされる部分を意味し、
前記R、Rのアルキル基、アリール基、前記R、Rのアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルシリル基、アリールシリル基、アルキルボロン基、アリールボロン基、ホスフィン基、ホスフィンオキサイド基、アリールアミン基、及び、前記Lのアリーレン基、ヘテロアリーレン基は、それぞれ独立に、重水素、ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、C~C0のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C40のホスフィン基、C~C40のホスフィンオキサイド基、及びC~C60のアリールアミン基からなる群から選択される1種以上の置換基で置換又は非置換であり、前記置換基が複数個である場合、複数個の置換基は、互いに同一又は異なる。
また、本発明は、陽極、陰極、及び前記陽極と陰極との間に介在した1層以上の有機物層を含み、前記1層以上の有機物層のうちの少なくとも1つは、前記化学式(1)で示される化合物を含む有機電界発光素子を提供する。前記化学式(1)で示される化合物を含む有機物層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光補助層、発光層、電子輸送補助層、電子輸送層、及び電子注入層からなる群から選択されるものであることができる。この時、前記化学式(1)で示される化合物は、電子輸送層及び電子輸送補助層の電子輸送材料として使用することができる。
本発明の一例に係る化学式(1)で示される化合物は、耐熱性、キャリア輸送能、発光能などに優れているため、有機電界発光素子の有機物層材料として使用することができる。
また、本発明の一例に係る化合物を含む有機電界発光素子は、発光性能、駆動電圧、寿命、効率などの側面で大きく向上でき、このような有機電界発光素子は、フルカラーディスプレイパネルなどに効果的に適用することができる。
以下、本発明を詳述する。
<有機化合物>
本発明に係る新規な有機化合物は、トリアジン又はピリミジンにピリジン化合物が結合されているEWG(Electron-Withdrawing Group)に、フルオレンモイエティが結合された構造を基本骨格として有する化合物であって、前記化学式(1)で示される。
前記化学式(1)で示される化合物は、電子求引性基(EWG)特性に優れたピリミジン(又はトリアジン)とピリジンとが連結され、電気化学的に安定でかつ電子輸送性に優れるとともに、高い三重項エネルギー、ガラス転移温度及び熱的安定性に優れている。また、化学式(1)で示される化合物は、従来の有機EL素子用材料に比べて高い分子量を有しているため、高いガラス転移温度及び優れた熱的安定性を有する。
これにより、前記化学式(1)で示される化合物は、電子輸送能力及び発光特性に優れているため、有機電界発光素子の有機物層である、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、及び電子注入層のうちのいずれか1つの材料として使用することができる。好ましくは、緑燐光の発光層、電子輸送層、及び前記電子輸送層にさらに積層される電子輸送補助層のうちのいずれか1つの材料として使用することができる。
具体的に、前記化学式(1)で示される化合物は、高い三重項エネルギーを有するため、TTF(Triplet-Triplet-Fusion)効果によって、電子輸送補助層材料として使用され、優れた効率上昇を示すことができる。また、発光層で生成された励起子が、発光層に隣接した電子輸送層又は正孔輸送層に拡散されるのを防止することができる。発光層内で発光に寄与する励起子の数が増加され、素子の発光効率が改善されるとともに、素子の耐久性及び安定性が向上し、素子の寿命が効率的に増加される。このような化学式(1)で示される化合物が適用される有機電界発光素子は、大抵は低電圧で駆動可能であり、これによって寿命が改善されるような物理的特徴を示す。
従って、前記化学式(1)で示される化合物は、有機電界発光素子に使用する場合、優れた熱的安定性及びキャリア輸送能(特に、電子輸送能及び発光能)が期待できるとともに、素子の駆動電圧、効率、寿命などが向上する。
また、前記化学式(1)で示される化合物は、電子輸送に非常に有利であるだけでなく、長寿命特性を示す。このような化合物の優れた電子輸送能力は、有機電界発光素子において、高効率及び高移動性(モビリティ)を有することができ、置換基の方向や位置に応じてHOMO及びLUMOエネルギーレベルを容易に調節可能である。それで、このような化合物を使用した有機電界発光素子において、高い電子輸送性を示すことができる。
具体的に、本発明に係る化学式(1)で示される化合物は、下記化学式(5)~化学式(10)のうちのいずれか1つで表示可能である。
Figure 0007057417000007
Figure 0007057417000008
Figure 0007057417000009
Figure 0007057417000010
Figure 0007057417000011
Figure 0007057417000012
式中、R、R、R、R、Y~Y、L、c、d、及びnは、それぞれ化学式(1)で定義された通りである。
好ましくは、前記化学式(1)において、Xは、下記X-1~X-6で示される構造からなる群から選択されるものである。
Figure 0007057417000013
好ましくは、前記化学式(1)において、
Figure 0007057417000014
(*は、結合がなされる個所)で示される構造は、下記Ar-1~Ar-5で示される構造からなる群から選択されるものである。
Figure 0007057417000015
好ましくは、前記R及びRは、それぞれ独立に、メチル基又はフェニル基であるか、互いに結合して
Figure 0007057417000016
(*は、結合がなされる個所)で示される縮合環を形成することができる。
好ましくは、前記化学式(1)において、Aは、下記A-1~A-6で示される構造からなる群から選択されるものである。
Figure 0007057417000017
好ましくは、前記化学式(1)において、Lは、単結合、又は下記L-1~L-7で示される構造からなる群から選択されるものである。
Figure 0007057417000018
上述のような本発明に係る化学式(1)で示される化合物は、下記に例示される化合物1~750のうちのいずれか1つで示される化合物により具体化することができる。しかし、本発明の化学式(1)で示される化合物は、下記に例示されるものに限定されない。
Figure 0007057417000019
Figure 0007057417000020
Figure 0007057417000021
Figure 0007057417000022
Figure 0007057417000023
Figure 0007057417000024
Figure 0007057417000025
Figure 0007057417000026
Figure 0007057417000027
Figure 0007057417000028
Figure 0007057417000029
Figure 0007057417000030
Figure 0007057417000031
Figure 0007057417000032
Figure 0007057417000033
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Figure 0007057417000035
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Figure 0007057417000058
Figure 0007057417000059
Figure 0007057417000060
Figure 0007057417000061
Figure 0007057417000062
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本発明において、「アルキル」とは、炭素数1~40の直鎖又は側鎖の飽和炭化水素から水素原子を除去して得られる1価の官能基を意味し、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソブチル、sec-ブチル、ペンチル、iso-アミル、ヘキシルなどが挙げられるが、これらに制限されない。
本発明において、「アルケニル(alkenyl)」とは、炭素-炭素二重結合を1つ以上有する、炭素数2~40の直鎖又は側鎖の不飽和炭化水素に由来する1価の置換基を意味する。このようなアルケニルとしては、例えば、ビニル(vinyl)、アリル(allyl)、イソプロペニル(isopropenyl)、2-ブテニル(2-butenyl)などが挙げられるが、これらに制限されない。
本発明において、「アルキニル(alkynyl)」とは、炭素-炭素三重結合を1つ以上有する、炭素数2~40の直鎖又は側鎖の不飽和炭化水素に由来する1価の置換基を意味する。このようなアルキニルとしては、例えば、エチニル(ethynyl)、2-プロパニル(2-propynyl)などが挙げられるが、これらに制限されない。
本発明において、「アリール」とは、単環又は2以上の環の組み合わせからなる炭素数6~60の芳香族炭化水素に由来する1価の置換基を意味する。また、2以上の環が互いにペンダント(pendant)されるか、縮合される形態を含むことができる。このようなアリールとしては、例えば、フェニル、ナフチル、フェナントリル、アントリルなどが挙げられるが、これらに制限されない。
本発明において、「ヘテロアリール」とは、核原子数5~60のモノヘテロサイクリック又はポリヘテロサイクリックの芳香族炭化水素に由来する1価の置換基を意味する。この時、環のうちの1つ以上の炭素、好ましくは、1~3個の炭素が、N、O、S又はSeのようなヘテロ原子で置換される。また、2以上の環が互いにペンダント(pendant)されるか、縮合される形態を含むことができ、さらには、アリール基との縮合形態を含むことができる。このようなヘテロアリールとしては、例えば、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、トリアジニルのような6員のモノサイクリック環、フェノキサチエニル(phenoxathienyl)、インドリジニル(indolizinyl)、インドリル(indolyl)、プリニル(purinyl)、キノリル(quinolyl)、ベンゾチアゾール(benzothiazole)、カルバゾリル(carbazolyl)のようなポリサイクリック環、及び2-フラニル、N-イミダゾリル、2-イソキサゾリル、2-ピリジニル、2-ピリミジニルなどが挙げられるが、これらに制限されない。
本発明において、「アリールオキシ」とは、R”O-で示される1価の官能基を意味し、前記R”は、炭素数6~60のアリールである。このようなアリールオキシとしては、例えば、フェニルオキシ、ナフチルオキシ、ジフェニルオキシなどが挙げられるが、これらに制限されない。
本発明において、「アルキルオキシ」とは、R’O-で示される1価の官能基を意味し、前記R’は、炭素数1~40のアルキルであり、直鎖(linear)、側鎖(branched)、又はサイクリック(cyclic)構造を含むことができる。このようなアルキルオキシとしては、例えば、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、1-プロポキシ、t-ブトキシ、n-ブトキシ、ペントキシなどが挙げられるが、これらに制限されない。
本発明において、「シクロアルキル」とは、炭素数3~40のモノサイクリック又はポリサイクリックの非芳香族炭化水素(飽和環状炭化水素)から水素原子を除去して得られる1価の官能基を意味する。例えば、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ノルボルニル(norbornyl)、アダマンチン(adamantine)などが挙げられるが、これらに制限されない。
本発明において、「ヘテロシクロアルキル」とは、核原子数3~40の非芳香族炭化水素(飽和環状炭化水素)から水素原子を除去して得られる1価の官能基を意味し、環のうちの1つ以上の炭素、好ましくは、1~3の炭素が、N、O又はSのようなヘテロ原子で置換される。例えば、モルホリン、ピペラジンなどが挙げられるが、これらに制限されない。
本発明において、「アルキルシリル」とは、炭素数1~40のアルキルで置換されたシリルを意味し、「アリールシリル」は、炭素数6~60のアリールで置換されたシリルを意味し、「アルキルボロン基」とは、炭素数1~40のアルキルで置換されたボロン基を意味し、「アリールボロン基」とは、炭素数6~60のアリールで置換されたボロン基を意味し、「アリールホスフィン基」とは、炭素数1~60のアリールで置換されたホスフィン基を意味し、「アリールアミン」とは、炭素数6~60のアリールで置換されたアミンを意味する。
本発明において、「縮合環」とは、縮合脂肪族環、縮合芳香族環、縮合ヘテロ脂肪族環、縮合ヘテロ芳香族環、又はこれらの組み合わせからなる形態を意味する。
上述のような本発明に係る化学式(1)で示される化合物は、後述の実施例における合成過程を参照して種々に合成することができる。本発明の化合物に関する合成過程の詳細は、後述の合成例において具体的に述べる。
<有機電界発光素子>
本発明は、前記化学式(1)で示される化合物を含む有機電界発光素子を提供する。
より具体的に、本発明に係る有機電界発光素子は、陽極、陰極、及び前記陽極と陰極との間に介在した1層以上の有機物層を含み、前記1層以上の有機物層のうちの少なくとも1つは、前記化学式(1)で示される化合物を含む。なお、前記化合物は、単独で又は2つ以上を混合して使用することができる。
前記1層以上の有機物層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光補助層、発光層、電子輸送補助層、電子輸送層、及び電子注入層のうちのいずれか1つ以上であることができ、これらのうちの少なくとも1つの有機物層は、前記化学式(1)で示される化合物を含むことができる。具体的に、前記化学式(1)の化合物を含む有機物層は、発光層、電子輸送補助層、及び電子輸送層であることが好ましい。
本発明の有機電界発光素子の発光層は、ホスト材料(好ましくは、燐光ホスト材料)を含むことができる。また、本発明の有機電界発光素子の発光層は、前記化学式(1)の化合物以外の化合物をホストとして含むことができる。
このような本発明の有機電界発光素子の構造は、特に限定されないが、非制限的な例として、基板、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光補助層、発光層、電子輸送層、及び陰極が順に積層された構造であることができる。この時、前記正孔注入層、正孔輸送層、発光補助層、発光層、及び電子輸送層のうちの1つ以上は、前記化学式(1)で示される化合物を含むことができ、好ましくは、発光層又は電子輸送層が、前記化学式(1)で示される化合物を含むことができる。なお、前記電子輸送層の上には、電子注入層がさらに積層される。また、本発明の有機電界発光素子の構造は、電極と上述の有機物層とともに、さらに電子輸送補助層が積層される構造であることができる。この時、正孔注入層、正孔輸送層、発光補助層、発光層、電子輸送補助層、及び電子輸送層のうちの1つ以上は、前記化学式(1)で示される化合物を含むことができ、好ましくは、発光層、電子輸送補助層又は電子輸送層が、前記化学式(1)で示される化合物を含むことができる。
なお、本発明の有機電界発光素子は、前記有機物層のうちの1層以上が、前記化学式(1)で示される化合物を含むことを除き、当業界で公知の材料及び方法で有機物層及び電極を形成することで製造することができる。
前記有機物層は、真空蒸着法や溶液塗布法によって形成することができる。前記溶液塗布法としては、例えば、スピンコーティング、ディップコーティング、ドクターブレーディング、インクジェット印刷法又は熱転写法などが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の有機電界発光素子の製造時に使用される基板としては、特に限定されないが、シリコンウェハ、石英、ガラス板、金属板、プラスチックフィルム及びシートなどを使用することができる。
また、陽極物質としては、バナジウム、クロム、銅、亜鉛、金のような金属又はこれらの合金;亜鉛酸化物、インジウム酸化物、インジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)のような金属酸化物;ZnO:Al又はSnO:Sbのような金属と酸化物との組み合わせ;ポリチオフェン、ポリ(3-メチルチオフェン)、ポリ[3,4-(エチレン-1,2-ジオキシ)チオフェン](PEDT)、ポリピロール又はポリアニリンのような電導性高分子;及び、カーボンブラックなどが挙げられるが、これらに限定されない。
また、陰極物資としては、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタニウム、インジウム、イットリウム、リチウム、ガドリウム、アルミニウム、銀、スズ、又は鉛のような金属又はこれらの合金;及び、LiF/Al又はLiO/Alのような多層構造物質などが挙げられるが、これらに限定されない。
さらに、正孔注入層、正孔輸送層、及び発光補助層としては、特に限定されず、当業界で公知の物質を使用することができる。
以下、本発明を実施例に基づいて詳述する。但し、後述の実施例は、本発明の例示に過ぎず、本発明は、後述の実施例によって限定されるものではない。
[準備例1]PPY-1の合成
<ステップ1>PPY-1の合成
Figure 0007057417000095
4,6-ジクロロ-2-フェニルピリミジン45.0g及び(4-(ピリジン-3-イル)フェニル)ボロン酸40.0g、テトラキスフェニルホスフィンパラジウム(O)6.0g、KCO 42gを、トルエン800ml、エタノール200ml、水200mlに入れ、2時間加熱還流撹拌した。反応終了後、十分量の水で失活させた後、溶液を分液ロートに移し、メチレンクロライドで抽出し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濃縮し、カラムクロマトグラフィで精製してPPY-1 39.8g(収率58%)を得た。
1H-NMR: δ 9.24 (s, 1H), 8.70 (d, 1H), 8.42-8.30 (m, 5H), 7.57-7.50 (m, 4H), 7.25 (d, 2H) 7.03 (s, 1H)
Mass: [(M+H)+] : 344
[準備例2]PPY-2~3の合成
<ステップ1>(E)-1-(4-ブロモフェニル)-3-(4-ピリジン-3-イル)フェニル)プロ-2-ペン-1-オンの合成
Figure 0007057417000096
4-(ピリジン-3-イル)ベンズアルデヒド50.0g及び1-(4-ブロモフェニル)エタン-1-オン49.1g、ナトリウムメトキシド18.2gを、エタノール800mlに入れ、8時間撹拌した。反応終了後、室温で1時間撹拌した後、酢酸エチルで抽出し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濃縮し、カラムクロマトグラフィで精製して(E)-1-(4-ブロモフェニル)-3-(4-ピリジン-3-イル)フェニル)プロ-2-ペン-1-オン36.4g(収率72%)を得た。
1H-NMR: δ 9.24 (s, 1H), 8.50 (d, 1H), 8.38 (d, 1H), 8.08-8.01 (m, 3H), 7.75 (d, 2H), 7.60-7.45 (m, 6H)
Mass: [(M+H)+] : 364
<ステップ2>PPY-2の合成
Figure 0007057417000097
(E)-1-(4-ブロモフェニル)-3-(4-ピリジン-3-イル)フェニル)プロ-2-ペン-1-オン36.4g及びベンズイミドアミド塩酸塩24.1g、水酸化ナトリウム14.2gを、エタノール500mlに入れ、4時間加熱還流撹拌した。反応終了後、反応物を250mlまで減圧濃縮した後、十分量の水で失活させた後、溶液を分液ロートに移し、メチレンクロライドで抽出し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濃縮し、カラムクロマトグラフィで精製してPPY-2 36.2g(収率79%)を得た。
1H-NMR: δ 9.21 (s, 1H), 8.70 (d, 1H), 8.42-8.30 (m, 6H), 7.76 (d, 2H), 7.59-7.55 (m, 6H), 7.25 (d, 2H)
Mass: [(M+H)+] : 464
<ステップ3>PPY-3の合成
Figure 0007057417000098
PPY-2 150.0g及び(3-クロロフェニル)ボロン酸6.1g、テトラキスフェニルホスフィンパラジウム(O)0.9g、KCO 7.0gを、トルエン300ml、エタノール60ml、水60mlに入れ、2時間加熱還流撹拌した。反応終了後、十分量の水で失活させた後、溶液を分液ロートに移し、メチレンクロライドで抽出し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濃縮し、カラムクロマトグラフィで精製してPPY-3 10.9g(収率68%)を得た。
1H-NMR: δ 9.21 (s, 1H), 8.70 (d, 1H), 8.42-8.30 (m, 6H), 7.97 (s, 1H), 7.76 (d, 2H), 7.59-7.55 (m, 6H), 7.48 (m, 2H), 7.39 (d, 1H), 7.25 (d, 2H)
Mass: [(M+H)+] : 496
[準備例3]PPY-4~6の合成
<ステップ1>(E)-1-(3-ブロモフェニル)-3-(4-ピリジン-3-イル)フェニル)プロ-2-ペン-1-オンの合成
Figure 0007057417000099
4-(ピリジン-3-イル)ベンズアルデヒド50.0g及び1-(3-ブロモフェニル)エタン-1-オン49.1g、ナトリウムメトキシド18.2gを、エタノール800mlに入れ、8時間撹拌した。反応終了後、室温で1時間撹拌した後、酢酸エチルで抽出し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濃縮し、カラムクロマトグラフィで精製して(E)-1-(3-ブロモフェニル)-3-(4-ピリジン-3-イル)フェニル)プロ-2-ペン-1-オン38.2g(収率74%)を得た。
1H-NMR: δ 9.24 (s, 1H), 8.50 (d, 1H), 8.38 (d, 1H), 8.08-8.01 (m, 3H), 7.82 (d, 1H), 7.60-7.45 (m, 7H)
Mass: [(M+H)+] : 364
<ステップ2>PPY-4の合成
Figure 0007057417000100
(E)-1-(3-ブロモフェニル)-3-(4-ピリジン-3-イル)フェニル)プロ-2-ペン-1-オン38.2g及びベンズイミドアミド塩酸塩25.0g、水酸化ナトリウム14.8gを、エタノール500mlに入れ、4時間加熱還流撹拌した。反応終了後、反応物を250mlまで減圧濃縮した後、十分量の水で失活させた後、溶液を分液ロートに移し、メチレンクロライドを抽出し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濃縮し、カラムクロマトグラフィで精製してPPY-4 34.2g(収率75%)を得た。
1H-NMR: δ 9.24 (s, 1H), 8.70 (d, 1H), 8.42-8.30 (m, 6H), 7.78 (d, 1H), 7.67 (d, 1H) 7.50-7.43 (m, 6H), 7.25 (d, 2H)
Mass: [(M+H)+] : 464
<ステップ3>PPY-5の合成
Figure 0007057417000101
PPY-4 15.0g及び(3-クロロフェニル)ボロン酸6.1g、テトラキスフェニルホスフィンパラジウム(O)0.9g、KCO 7.0gを、トルエン300ml、エタノール60ml、水60mlに入れ、2時間加熱還流撹拌した。反応終了後、十分量の水で失活させた後、溶液を分液ロートに移し、メチレンクロライドで抽出し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濃縮し、カラムクロマトグラフィで精製してPPY-5 10.1g(収率67%)を得た。
1H-NMR: δ 9.24 (s, 1H), 8.70 (d, 1H), 8.42-8.30 (m, 6H), 7.97 (s, 1H), 7.78 (d, 1H), 7.67 (d, 1H) 7.50-7.43 (m, 8H), 7.35 (d, 1H), 7.25 (d, 2H)
Mass: [(M+H)+] : 496
<ステップ4>PPY-6の合成
Figure 0007057417000102
PPY-5 10.0g及び(3-クロロフェニル)ボロン酸4.1g、Pd(OAc) 0.1g、Xphos0.4g、CsCO 4.5g、トルエン200ml、エタノール40ml、水40mlに入れ、2時間加熱還流撹拌した。反応終了後、十分量の水で失活させた後、溶液を分液ロートに移し、メチレンクロライドで抽出し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濃縮し、カラムクロマトグラフィで精製してPPY-6 6.7g(収率66%)を得た。
1H-NMR: δ 9.24 (s, 1H), 8.70 (d, 1H), 8.42-8.30 (m, 6H), 7.97 (s, 1H), 7.90 (s, 1H), 7.78 (d, 1H), 7.67 (d, 1H) 7.50-7.40 (m, 10H), 7.35 (d, 2H), 7.25 (d, 2H)
Mass: [(M+H)+] : 572
[準備例4]PPY-7~8の合成
<ステップ1>PPY-7の合成
Figure 0007057417000103
4,6-ジクロロ-2-フェニルピリミジン45.0g及び(6-フェニルピリジン-3-イル)ボロン酸38.7g、テトラキスフェニルホスフィンパラジウム(O)6.0g、KCO 42gを、トルエン800ml、エタノール200ml、水200mlに入れ、2時間加熱還流撹拌した。反応終了後、十分量の水で失活させた後、溶液を分液ロートに移し、メチレンクロライドで抽出し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濃縮し、カラムクロマトグラフィで精製してPPY-7 40.7g(収率61%)を得た。
1H-NMR: δ 9.23 (s, 1H), 8.62 (d, 1H), 8.42-8.30 (m, 3H), 7.96 (d, 2H), 7.73 (s, 1H), 7.54-7.48 (m, 4H), 7.31 (d, 2H)
Mass: [(M+H)+] : 344
<ステップ2>PPY-8の合成
Figure 0007057417000104
PPY-7 15.0g及び(3-クロロフェニル)ボロン酸6.1g、テトラキスフェニルホスフィンパラジウム(O)0.9g、KCO 7.1gを、トルエン300ml、エタノール60ml、水60mlに入れ、2時間加熱還流撹拌した。反応終了後、十分量の水で失活させた後、溶液を分液ロートに移し、メチレンクロライドで抽出し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濃縮し、カラムクロマトグラフィで精製してPPY-8 13.7g(収率72%)を得た。
1H-NMR: δ 9.15 (s, 1H), 8.73 (d, 1H), 8.43-8.12 (m, 4H), 8.13 (s, 1H), 7.99-7.97 (m, 3H), 7.52-7.41 (m, 6H), 7.11 (d, 2H)
Mass: [(M+H)+] : 420
[準備例5]PTZ-1~2の合成
<ステップ1>PTZ-1の合成
Figure 0007057417000105
2,4-ジクロロ-6-フェニル-1,3,5-トリアジン45.0g及び(4-(ピリジン-3-イル)フェニル)ボロン酸39.2g、テトラキスフェニルホスフィンパラジウム(O)6.0g、KCO 42gを、トルエン800ml、エタノール200ml、水200mlに入れ、2時間加熱還流撹拌した。反応終了後、十分量の水で失活させた後、溶液を分液ロートに移し、メチレンクロライドで抽出し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濃縮し、カラムクロマトグラフィで精製してPTZ-1 36.2g(収率53%)を得た。
1H-NMR: δ 9.24 (s, 1H), 8.70 (d, 1H), 8.42-8.30 (m, 3H), 7.96 (d, 2H), 7.57-7.50 (m, 4H), 7.25 (d, 2H)
Mass: [(M+H)+] : 345
<ステップ2>PTZ-2の合成
Figure 0007057417000106
PTZ-1 10.0g及び(3-クロロフェニル)ボロン酸4.1g、テトラキスフェニルホスフィンパラジウム(O)6.0g、KCO 4.7gを、トルエン200ml、エタノール40ml、水40mlに入れ、2時間加熱還流撹拌した。反応終了後、十分量の水で失活させた後、溶液を分液ロートに移し、メチレンクロライドで抽出し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濃縮し、カラムクロマトグラフィで精製してPTZ-2 8.7g(収率71%)を得た。
1H-NMR: δ 9.24 (s, 1H), 8.70 (d, 1H), 8.42-8.30 (m, 3H), 8.16 (s, 1H), 7.96-7.95 (m, 3H), 7.50-7.43 (m, 6H), 7.25 (d, 2H)
Mass: [(M+H)+] : 421
[準備例6]PTZ-3の合成
Figure 0007057417000107
2-([1,1’-ビフェニル]-3-イル)-4,6-ジクロロ-1,3,5-トリアジン45.0g及び(4-(ピリジン-2-イル)フェニル)ボロン酸38.1g、テトラキスフェニルホスフィンパラジウム(O)6.0g、KCO 42gを、トルエン800ml、エタノール200ml、水200mlに入れ、2時間加熱還流撹拌した。反応終了後、十分量の水で失活させた後、溶液を分液ロートに移し、メチレンクロライドで抽出し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濃縮し、カラムクロマトグラフィで精製してPTZ-3 40.4g(収率65%)を得た。
1H-NMR: δ 9.23 (s, 1H), 8.70 (d, 1H), 8.42-8.30 (m, 3H), 7.96 (d, 2H), 7.75 (d, 2H) 7.67-7.43 (m, 7H), 7.23 (d, 2H)
Mass: [(M+H)+] : 421
[合成例1]化合物1の合成
Figure 0007057417000108
PPY-1 3.0g、(9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-イル)ボロン酸4.3g及びKCO 3.3gを混合し、トルエン60mlとエタノール12ml、水12mlを添加した後、テトラキスフェニルホスフィンパラジウム(O)500mgを入れ、4時間加熱撹拌した。反応終了後、常温に降温した後、ろ過した。ろ液を水に注ぎ、クロロホルムで抽出し、有機層をMgSOで乾燥した。減圧濃縮した後、MC:Hex=2:1でカラムクロマトグラフィを行って化合物1の白色固体2.8g(収率55%)を得た。
Mass: [(M+H)+] : 502
[合成例2]化合物2の合成
Figure 0007057417000109
PPY-1 3.0g、9,9’-スピロビ[フルオレン]-2-イルボロン酸5.1g及びKCO 3.3gを混合し、トルエン60mlとエタノール12ml、水12mlを添加した後、テトラキスフェニルホスフィンパラジウム(O)500mgを入れ、4時間加熱撹拌した。反応終了後、常温に降温した後、ろ過した。ろ液を水に注ぎ、クロロホルムで抽出し、有機層をMgSOで乾燥した。減圧濃縮した後、MC:Hex=2:1でカラムクロマトグラフィを行って化合物2の白色固体3.2g(収率58%)を得た。
Mass: [(M+H)+] : 624
[合成例3]化合物4の合成
Figure 0007057417000110
PPY-1 3.1g、(7,7-ジメチル-7H-ベンゾ[c]フルオレン-9-イル)ボロン酸4.8g及びKCO 3.3gを混合し、トルエン60mlとエタノール12ml、水12mlを添加した後、テトラキスフェニルホスフィンパラジウム(O)500mgを入れ、4時間加熱撹拌した。反応終了後、常温に降温した後、ろ過した。ろ液を水に注ぎ、クロロホルムで抽出し、有機層をMgSOで乾燥した。減圧濃縮した後、MC:Hex=2:1でカラムクロマトグラフィを行って化合物4の白色固体3.5g(収率56%)を得た。
Mass: [(M+H)+] : 551
[合成例4]化合物42の合成
Figure 0007057417000111
PTZ-1 3.0g、9,9’-スピロビ[フルオレン]-4-イルボロン酸5.1g及びKCO 3.3gを混合し、トルエン60mlとエタノール12ml、水12mlを添加した後、テトラキスフェニルホスフィンパラジウム(O)500mgを入れ、4時間加熱撹拌した。反応終了後、常温に降温した後、ろ過した。ろ液を水に注ぎ、生成された固体を濾した後、生成された固体を十分量のMCに溶かし、減圧濃縮した後、MC:Hex=2:1でカラムクロマトグラフィを行って化合物42の白色固体4.1g(収率75%)を得た。
Mass: [(M+H)+] : 625
[合成例5]化合物45の合成
Figure 0007057417000112
PTZ-1 3.2g、(7,7-ジメチル-7H-ベンゾ[c]フルオレン-7-イル)ボロン酸4.9g及びKCO 3.3gを混合し、トルエン60mlとエタノール12ml、水12mlを添加した後、テトラキスフェニルホスフィンパラジウム(O)520mgを入れ、4時間加熱撹拌した。反応終了後、常温に降温した後、ろ過した。ろ液を水に注ぎ、クロロホルムで抽出し、有機層をMgSOで乾燥した。減圧濃縮した後、MC:Hex=2:1でカラムクロマトグラフィを行って化合物45の白色固体3.8g(収率57%)を得た。
Mass: [(M+H)+] : 553
[合成例6]化合物111の合成
Figure 0007057417000113
PPY-2 2.0g、(9,9-ジメチル-9H-フルオレン-3-イル)ボロン酸2.1g及びKCO 1.8gを混合し、トルエン50mlとエタノール10ml、水10mlを添加した後、テトラキスフェニルホスフィンパラジウム(O)200mgを入れ、4時間加熱撹拌した。反応終了後、常温に降温した後、ろ過した。ろ液を水に注ぎ、クロロホルムで抽出し、有機層をMgSOで乾燥した。減圧濃縮した後、MCでカラムクロマトグラフィを行って化合物111の白色固体1.8g(収率76%)を得た。
Mass: [(M+H)+] : 578
[合成例7]化合物112の合成
Figure 0007057417000114
PPY-2 2.0g、9,9’-スピロビ[フルオレン]-3-イルボロン酸2.5g及びKCO 2.0gを混合し、トルエン50mlとエタノール12ml、水12mlを添加した後、テトラキスフェニルホスフィンパラジウム(O)200mgを入れ、4時間加熱撹拌した。反応終了後、常温に降温した後、ろ過した。ろ液を水に注ぎ、クロロホルムで抽出し、有機層をMgSOで乾燥した。減圧濃縮した後、THF:Hex=1:5でカラムクロマトグラフィを行って化合物112の白色固体1.5g(収率55%)を得た。
Mass: [(M+H)+] : 700
[合成例8]化合物121の合成
Figure 0007057417000115
PPY-4 2.1g、(9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-イル)ボロン酸2.2g及びKCO 1.9gを混合し、トルエン50mlとエタノール10ml、水10mlを添加した後、テトラキスフェニルホスフィンパラジウム(O)220mgを入れ、4時間加熱撹拌した。反応終了後、常温に降温した後、ろ過した。ろ液を水に注ぎ、クロロホルムで抽出し、有機層をMgSOで乾燥した。減圧濃縮した後、MCでカラムクロマトグラフィを行って化合物121の白色固体1.6g(収率72%)を得た。
Mass: [(M+H)+] : 578
[合成例9]化合物133の合成
Figure 0007057417000116
PPY-4 2.1g、(9,9-ジフェニル-9H-フルオレン-4-イル)ボロン酸2.7g及びKCO 2.1gを混合し、トルエン50mlとエタノール12ml、水12mlを添加した後、テトラキスフェニルホスフィンパラジウム(O)210mgを入れ、4時間加熱撹拌した。反応終了後、常温に降温した後、ろ過した。ろ液を水に注ぎ、クロロホルムで抽出し、有機層をMgSOで乾燥した。減圧濃縮した後、少量のピリジン(Pyridine)を添加したMCでカラムクロマトグラフィを行って化合物133の白色固体2.1g(収率68%)を得た。
Mass: [(M+H)+] : 702
[合成例10]化合物151の合成
Figure 0007057417000117
PTZ- 2.3g、(9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-イル)ボロン酸2.3g及びCsCO 3.0gを混合し、トルエン60mlとエタノール12ml、水12mlを添加した後、Pd(OAc) 50mgとXphos230mgを入れ、4時間加熱撹拌した。反応終了後、常温に降温した後、ろ過した。ろ液を水に注ぎ、クロロホルムで抽出し、有機層をMgSOで乾燥した。減圧濃縮した後、MCでカラムクロマトグラフィを行って化合物151の白色固体2.2g(収率75%)を得た。
Mass: [(M+H)+] : 579
[合成例11]化合物156の合成
Figure 0007057417000118
PTZ-2 2.1g、(9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-イル)ボロン酸2.2g及びCsCO 2.8gを混合し、トルエン60mlとエタノール12ml、水12mlを添加した後、Pd(OAc) 48mgとXphos200mgを入れ、4時間加熱撹拌した。反応終了後、常温に降温した後、ろ過した。ろ液を水に注ぎ、クロロホルムで抽出し、有機層をMgSOで乾燥した。減圧濃縮した後、MCでカラムクロマトグラフィを行って化合物156の白色固体2.0g(収率71%)を得た。
Mass: [(M+H)+] : 579
[合成例12]化合物346の合成
Figure 0007057417000119
PPY-3 2.5g、(9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-イル)ボロン酸2.4g及びCsCO 3.3gを混合し、トルエン60mlとエタノール12ml、水12mlを添加した後、Pd(OAc) 57mgとXphos250mgを入れ、4時間加熱撹拌した。反応終了後、常温に降温した後、ろ過した。ろ液を水に注ぎ、クロロホルムで抽出し、有機層をMgSOで乾燥した。減圧濃縮した後、MCでカラムクロマトグラフィを行って化合物346の白色固体2.3g(収率70%)を得た。
Mass: [(M+H)+] : 654
[合成例13]化合物350の合成
Figure 0007057417000120
PPY-3 2.5g、(7,7-ジメチル-7H-ベンゾ[c]フルオレン-9-イル)ボロン酸2.8g及びCsCO 3.3gを混合し、トルエン60mlとエタノール12ml、水12mlを添加した後、Pd(OAc) 57mgとXphos250mgを入れ、4時間加熱撹拌した。反応終了後、常温に降温した後、ろ過した。ろ液を水に注ぎ、クロロホルムで抽出し、有機層をMgSOで乾燥した。減圧濃縮した後、MCでカラムクロマトグラフィを行って化合物350の白色固体2.5g(収率71%)を得た。
Mass: [(M+H)+] : 704
[合成例14]化合物376の合成
Figure 0007057417000121
PPY-5 2.2g、(9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-イル)ボロン酸2.3g及びCsCO 3.0gを混合し、トルエン60mlとエタノール12ml、水12mlを添加した後、Pd(OAc) 50mgとXphos230mgを入れ、4時間加熱撹拌した。反応終了後、常温に降温した後、ろ過した。ろ液を水に注ぎ、クロロホルムで抽出し、有機層をMgSOで乾燥した。減圧濃縮した後、MCでカラムクロマトグラフィを行って化合物376の白色固体2.0g(収率66%)を得た。
Mass: [(M+H)+] : 654
[合成例15]化合物377の合成
Figure 0007057417000122
PPY-5 2.0g、(9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-イル)ボロン酸2.5g及びCsCO 3.0gを混合し、トルエン60mlとエタノール12ml、水12mlを添加した後、Pd(OAc)50mgとXphos230mgを入れ、4時間加熱撹拌した。反応終了後、常温に降温した後、ろ過した。ろ液を水に注ぎ、クロロホルムで抽出し、有機層をMgSOで乾燥した。減圧濃縮した後、THF:Hex=1:2でカラムクロマトグラフィを行って化合物377の白色固体2.3g(収率66%)を得た。
Mass: [(M+H)+] : 776
[合成例16]化合物380の合成
Figure 0007057417000123
PPY-5 2.1g、(11,11-ジメチル-11H-ベンゾ[a]フルオレン-9-イル)ボロン酸2.4g及びCsCO 2.9gを混合し、トルエン60mlとエタノール12ml、水12mlを添加した後、Pd(OAc) 53mgとXphos240mgを入れ、4時間加熱撹拌した。反応終了後、常温に降温した後、ろ過した。ろ液を水に注ぎ、クロロホルムで抽出し、有機層をMgSOで乾燥した。減圧濃縮した後、MCでカラムクロマトグラフィを行って化合物380の白色固体1.9g(収率63%)を得た。
Mass: [(M+H)+] : 704
[合成例17]化合物409の合成
Figure 0007057417000124
PPY-6 2.0g、(7,7-ジメチル-7H-ベンゾ[c]フルオレン-9-イル)ボロン酸2.1g及びCsCO 2.5gを混合し、トルエン60mlとエタノール12ml、水12mlを添加した後、Pd(OAc) 48mgとXphos210mgを入れ、4時間加熱撹拌した。反応終了後、常温に降温した後、ろ過した。ろ液を水に注ぎ、クロロホルムで抽出し、有機層をMgSOで乾燥した。減圧濃縮した後、MC:MeOH=100:1でカラムクロマトグラフィを行って化合物409の白色固体2.1g(収率66%)を得た。
Mass: [(M+H)+] : 780
[合成例18]化合物411の合成
Figure 0007057417000125
PPY-6 2.0g、(9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-イル)ボロン酸2.0g及びCsCO 2.5g混合し、トルエン60mlとエタノール12ml、水12mlを添加した後、Pd(OAc) 48mgとXphos210mgを入れ、4時間加熱撹拌した。反応終了後、常温に降温した後、ろ過した。ろ液を水に注ぎ、クロロホルムで抽出し、有機層をMgSOで乾燥した。減圧濃縮した後、MC:MeOH=100:1でカラムクロマトグラフィを行って化合物411の白色固体1.6g(収率59%)を得た。
Mass: [(M+H)+] : 730
[合成例19]化合物436の合成
Figure 0007057417000126
PPY-7 3.0g、(9,9’-ジメチル-9H-フルオレン-2-イル)ボロン酸4.6g及びKCO 3.2gを混合し、トルエン60mlとエタノール12ml、水12mlを添加した後、テトラキスフェニルホスフィンパラジウム(O)500mgを入れ、4時間加熱撹拌した。反応終了後、常温に降温した後、ろ過した。ろ液を水に注ぎ、クロロホルムで抽出し、有機層をMgSOで乾燥した。減圧濃縮した後、MC:Hex=2:1でカラムクロマトグラフィを行って化合物436の白色固体3.0g(収率65%)を得た。
Mass: [(M+H)+] : 502
[合成例20]化合物448の合成
Figure 0007057417000127
PPY-7 2.9g、(9,9’-ジフェニル-9H-フルオレン-4-イル)ボロン酸5.0g及びKCO 3.1gを混合し、トルエン60mlとエタノール12ml、水12mlを添加した後、テトラキスフェニルホスフィンパラジウム(O)500mgを入れ、4時間加熱撹拌した。反応終了後、常温に降温した後、ろ過した。ろ液を水に注ぎ、クロロホルムで抽出し、有機層をMgSOで乾燥した。減圧濃縮した後、MC:Hex=2:1でカラムクロマトグラフィを行って化合物448の白色固体3.9g(収率62%)を得た。
Mass: [(M+H)+] : 626
[合成例21]化合物518の合成
Figure 0007057417000128
PTZ-3 2.6g、(9,9’-ジフェニル-9H-フルオレン-3-イル)ボロン酸4.6g及びKCO 3.3gを混合し、トルエン60mlとエタノール12ml、水12mlを添加した後、テトラキスフェニルホスフィンパラジウム(O)480mgを入れ、4時間加熱撹拌した。反応終了後、常温に降温した後、ろ過した。ろ液を水に注ぎ、クロロホルムで抽出し、有機層をMgSOで乾燥した。減圧濃縮した後、MC:Hex=2:1でカラムクロマトグラフィを行って化合物518の白色固体4.2g(収率72%)を得た。
Mass: [(M+H)+] : 703
[合成例22]化合物524の合成
Figure 0007057417000129
PTZ-3 2.0g、(7,7-ジメチル-7H-ベンゾ[c]フルオレン-11-イル)ボロン酸3.6g及びKCO 2.3gを混合し、トルエン50mlとエタノール10ml、水10mlを添加した後、テトラキスフェニルホスフィンパラジウム(O)400mgを入れ、4時間加熱撹拌した。反応終了後、常温に降温した後、ろ過した。ろ液を水に注ぎ、クロロホルムで抽出し、有機層をMgSOで乾燥した。減圧濃縮した後、MC:Hex=2:1でカラムクロマトグラフィを行って化合物524の白色固体4.2g(収率72%)を得た。
Mass: [(M+H)+] : 629
[合成例23]化合物542の合成
Figure 0007057417000130
PPY-8 2.2g、9,9’-スピロビ[フルオレン]2-イルボロン酸2.6g及びCsCO 2.9gを混合し、トルエン60mlとエタノール12ml、水12mlを添加した後、Pd(OAc) 50mgとXphos230mgを入れ、4時間加熱撹拌した。反応終了後、常温に降温した後、ろ過した。ろ液を水に注ぎ、クロロホルムで抽出し、有機層をMgSOで乾燥した。減圧濃縮した後、MCでカラムクロマトグラフィを行って化合物542の白色固体2.1g(収率53%)を得た。
Mass: [(M+H)+] : 700
[合成例24]化合物545の合成
Figure 0007057417000131
PPY-8 2.3g、(11,11-ジメチル-11H-ベンゾ[a]フルオレン-9-イル)ボロン酸2.4g及びCsCO 3.0gを混合し、トルエン60mlとエタノール12ml、水12mlを添加した後、Pd(OAc) 55mgとXphos250mgを入れ、4時間加熱撹拌した。反応終了後、常温に降温した後、ろ過した。ろ液を水に注ぎ、クロロホルムで抽出し、有機層をMgSOで乾燥した。減圧濃縮した後、THF:Hex=1:3でカラムクロマトグラフィを行って化合物545の白色固体2.6g(収率63%)を得た。
Mass: [(M+H)+] : 628
[実施例1~13]青色の有機電界発光素子の製作
合成例において合成された化合物1、2、4、42、45、111、112、121、133、151、156、346、350を、常法で高純度の昇華精製を行った後、後述のように青色の有機電界発光素子を製作した。
まず、ITO(Indium Tin Oxide)が1500Åの厚さで薄膜コーティングされたガラス基板を、蒸留水の超音波で洗浄した。蒸留水洗浄完了後、イソプロピルアルコール、アセトン、メタノールなどの溶剤で超音波洗浄を行い、乾燥した後、UV OZONE洗浄機(Power sonic 405、ファシンテック製)に移送した後、UVを用いて前記基板を5分間洗浄し、真空蒸着機に基板を移送した。
上記のように準備したITO透明電極の上に、DS-205((株)斗山電子製、80nm)/NPB(15nm)/ADN+5%DS-405((株)斗山電子製、30nm)/化合物1、2、4、42、45、111、112、121、133、151、156、346、350の各化合物(30nm)/LiF(1nm)/Al(200nm)の順に積層し、有機電界発光素子を製作した。
[比較例1]青色の有機電界発光素子の製作
電子輸送層物質として化合物1の代わりにAlqを使用した以外は、前記実施例1と同様にして青色の有機電界発光素子を製作した。
[比較例2]青色の有機電界発光素子の製作
電子輸送層物質として化合物1を使用しない以外は、前記実施例1と同様にして青色の有機電界発光素子を製作した。
上述の実施例1~13及び比較例1、2において使用されたNPB、ADN及びAlqの構造は、下記の通りである。
Figure 0007057417000132
[評価例1]
実施例1~13及び比較例1、2において製作されたそれぞれの青色の有機電界発光素子について、電流密度10mA/cmでの駆動電圧、電流効率、発光波長を測定し、その結果を下記表1に示す。
Figure 0007057417000133
表1に示したように、上述の合成例において合成された本発明の化合物1、2、4、42、45、111、112、121、133、151、156、346及び350を電子輸送層に使用した青色の有機電界発光素子(実施例1~13)は、従来のAlqを電子輸送層に使用した青色の有機電界発光素子(比較例1)及び電子輸送層を有しない青色の有機電界発光素子(比較例2)に比べて、駆動電圧、発光ピーク及び電流効率の面で優れた性能を示すことがわかった。
[実施例14~24]青色の有機電界発光素子の製作
上述の合成例において合成された化合物376、377、380、409、411、436、448、518、524、542、545を、常法で高純度の昇華精製を行った後、後述の過程に従って青色の有機電界発光素子を製作した。
まず、ITO(Indium Tin Oxide)が1500Åの厚さで薄膜コーティングされたガラス基板を蒸留水の超音波で洗浄した。蒸留水洗浄完了後、イソプロピルアルコール、アセトン、メタノールなどの溶剤で超音波洗浄を行い、乾燥した後、UV OZONE洗浄機(Power sonic 405、ファシンテック製)に移送した後、UVを用いて前記基板を5分間洗浄し、真空蒸着機に基板を移送した。
上述のように準備したITO透明電極の上に、DS-205((株)斗山電子製、80nm)/NPB(15nm)/ADN+5%DS-405((株)斗山電子製、30nm)/化合物376、377、380、409、411、436、448、518、524、542、545(5nm)/Alq(25nm)/LiF(1nm)/Al(200nm)の順に積層し、有機電界発光素子を製作した。
[比較例3]青色の有機電界発光素子の製作
電子輸送補助層物質として化合物376を使用せず、電子輸送層物質であるAlqを、25nmの代わりに30nmで蒸着した以外は、前記実施例14と同様にして青色の有機電界発光素子を製作した。
[評価例2]
実施例14~24及び比較例において製作されたそれぞれの有機電界発光素子について、電流密度10mA/cmでの駆動電圧、電流効率、発光波長を測定し、その結果を下記表2に示す。
Figure 0007057417000134
表2に示したように、上述の合成例において合成された本発明の化合物を電子輸送補助層に使用した青色の有機電界発光素子(実施例14~24)は、電子輸送補助層を有しない青色の有機電界発光素子(比較例3)に比べて、駆動電圧、発光ピーク及び電流効率の面で優れた性能を示すことがわかった。
以上、本発明の好適な実施例について説明してきたが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲及び発明の詳細な説明の範囲内で種々に変更して実施することができ、これらも本発明の範疇に属するものであることは言うまでもない。

Claims (11)

  1. 下記化学式(1)で示される化合物:
    Figure 0007057417000135
    式中、
    ~Zは、窒素又は炭素であり、少なくとも2つ以上の窒素を含み、
    Xは、下記化学式(2)で示されるものであり、
    Figure 0007057417000136
    式中、
    ~Yのうちの1つは窒素、残りは炭素であり、
    *は、前記化学式(1)との結合がなされる部分を意味し、
    nは、1であり、
    Lは、C~C18のアリーレン基、及び核原子数5~18のヘテロアリーレン基からなる群から選択されるものであり、
    Aは、下記化学式(4)で示されるものであり、
    Figure 0007057417000137
    式中、
    及びRは、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に、C~C40のアルキル基、又はC~C60のアリール基であり、
    及びRは、互いに同一又は異なり、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C40のホスフィン基、C~C40のホスフィンオキサイド基、及びC~C60のアリールアミン基からなる群から選択され、
    cは、0~4の整数であり、
    dは、0~3の整数であり、
    *は、前記化学式(1)との結合がなされる部分を意味し、
    前記R、Rのアルキル基、アリール基、前記R、Rのアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルシリル基、アリールシリル基、アルキルボロン基、アリールボロン基、ホスフィン基、ホスフィンオキサイド基、アリールアミン基、及び、前記Lのアリーレン基、ヘテロアリーレン基は、それぞれ独立に、重水素、ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、C~C0のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C40のホスフィン基、C~C40のホスフィンオキサイド基、及びC~C60のアリールアミン基からなる群から選択される1種以上の置換基で置換又は非置換であり、前記置換基が複数個である場合、複数個の置換基は、互いに同一又は異なる。
  2. 前記化学式(1)で示される化合物は、下記化学式(5)~化学式(7)のうちのいずれか1つで示されるものである、請求項1に記載の化合物:
    Figure 0007057417000138
    Figure 0007057417000139
    Figure 0007057417000140
    式中、
    、R、R、R、Y~Y、L、c、d、及びnは、それぞれ請求項1で定義した通りである。
  3. 前記化学式(1)において、Xは、下記X-1~X-4で示される構造からなる群から選択されるものである、請求項1に記載の化合物。
    Figure 0007057417000141
  4. 前記化学式(1)において、
    Figure 0007057417000142
    (*は、結合がなされる個所)で示される構造は、下記Ar-1で示される構造からなる群から選択されるものである、請求項1に記載の化合物。
    Figure 0007057417000143
  5. 前記R及びRは、それぞれ独立に、メチル基又はフェニル基である、請求項1に記載の化合物。
  6. 前記化学式(1)において、Aは、下記A-1、A-3で示される構造からなる群から選択されるものである、請求項1に記載の化合物。
    Figure 0007057417000144
  7. 前記化学式(1)において、Lは、下記L-1~L-7で示される構造からなる群から選択されるものである、請求項1に記載の化合物。
    Figure 0007057417000145
  8. 前記化学式(1)で示される化合物は、下記化学式で示される化合物からなる群から選択されるものである、請求項1に記載の化合物。
    Figure 0007057417000146
    Figure 0007057417000147
    Figure 0007057417000148
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    Figure 0007057417000194
  9. 陽極、陰極、及び前記陽極と陰極との間に介在した1層以上の有機物層を含む有機電界発光素子であって、
    前記1層以上の有機物層のうちの少なくとも1つは、請求項1~8のうちのいずれか1項に記載の化合物を含む、有機電界発光素子。
  10. 前記化合物を含む有機物層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光補助層、発光層、電子輸送層、及び電子注入層からなる群から選択されるものである、請求項9に記載の有機電界発光素子。
  11. 前記化合物を含む有機物層は、電子輸送層及び電子輸送補助層からなる群から選択されるものである、請求項9に記載の有機電界発光素子。
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