JP7495231B2 - 化合物およびそれを用いた発光素子 - Google Patents

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Description

本発明は、化合物またはそれを用いた発光素子に関する。
有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「発光素子」と示すこともある。)は、外部量子収率が高く、駆動電圧が低いことから、ディスプレイおよび照明の用途に好適に使用することが可能である。発光素子は、通常、発光層、電子注入層、電子輸送層、電荷輸送層等の有機層を備える。従って、これらの各層に用いられる化合物として、発光素子の特性の向上をもたらす化合物の研究が進められている(特許文献1~4)。
例えば、特許文献1には9位にのみ置換基を有するフルオレンが3つ結合した構造を有する化合物が記載されている。また、特許文献2には9位にのみ置換基を有するフルオレンに2位および9位にのみ置換基を有するフルオレンが2つ結合してなる化合物が記載されている。また、特許文献3、4には9位にのみ置換基を有するフルオレンから2位および7位の2つの水素原子を除いてなる2価の基を構成単位に含む高分子化合物が記載されている。
国際公開第2017/103610号 特開2012-33845号公報 国際公開第2013/058160号 国際公開第2015/159932号
しかし、これらの化合物および高分子化合物は、発光素子の作製に用いた場合、得られる発光素子の輝度寿命が必ずしも十分とは言えない。
そこで、本発明は、輝度寿命が優れた発光素子を与える化合物を提供することを目的とする。
本発明は、以下の項を提供する。
項1.式(1)で表される化合物。
[式中、
nは、2以上20以下の整数を表す。
およびRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基またはハロゲン原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
Arは、単環若しくは縮合環のアリーレン基、単環若しくは縮合環の2価の複素環基または-N(RX1)-で表される基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するArは、同一でも異なっていてもよい。RX1は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
但し、Arの少なくとも2つは式(2)で表される基を表す。複数存在する式(2)で表される基は、同一でも異なっていてもよい。]
[式中、
1aおよびX1bは、それぞれ独立に、単結合、酸素原子、硫黄原子、-S(=O)-で表される基、-S(=O)-で表される基、-C(=O)-で表される基、-C(R1g-で表される基、-Si(R1g-で表される基、-NR1g-で表される基またはC(R1g-C(R1g-で表される基を表す。但し、X1aおよびX1bの少なくとも1つは、-C(R1g-で表される基または-NR1g-で表される基を表す。
1gは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R1gが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成してもよい。R1gが複数存在し、それらが互いに結合して環を形成する場合、典型的には、それらの基が結合する原子とともに環を形成する。
1a、R1b、R1c、R1d、R1eおよびR1fは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R1aとR1g、R1bとR1c、R1cとR1g、R1gとR1d、R1dとR1e、および、R1fとR1gは、それぞれ結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
但し、前記式(1)中、前記式(2)で表される基の少なくとも2つにおいて、R1gの少なくとも1つが式(2-1)で表される基または式(2-2)で表される基である。
但し、前記式(1)中、全てのArが前記式(2)で表される基であり、前記全ての式(2)で表される基における全てのX1aが単結合であり、且つ全てのX1bが-C(R1g-で表される基である場合、前記全ての式(2)で表される基のうちの少なくとも1つにおいて、R1a、R1b、R1eおよびR1fのうちの少なくとも1つは、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、アミノ基およびハロゲン原子(当該アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基またはアミノ基は置換基を有していてもよい)からなる群より選択される少なくとも1種の基を表す。]
[式中、
は、芳香族炭化水素基または複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
n1、a1およびb1は、それぞれ独立に0以上の整数を表し、m2は1以上の整数を表すが、a1およびb1は、前記式(2-1)で表される基の電荷が0となるように選択される。n1、a1およびb1が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
は、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、酸素原子、または硫黄原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Qが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
は、-CO 、-SO 、-SO 、-PO 2-、-CO’、-SO’、-SO’、-P(=O)(-OY’)(-O)または-P(=O)(-OY’)を表す。Yが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。Y’は、置換基を有していてもよい炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基または水素原子を表す。但し、Yが-CO’、-SO’、-SO’、または-P(=O)(-OY’)である場合、該Yに直接結合するMの添え字a1は0であり、且つ、該Mに直接結合するZの添え字b1は0である。Yが-CO 、-SO 、-SO 、-PO 2-または-P(=O)(-OY’)(-O)である場合、該Yに直接結合するMの添え字a1は1以上の整数である。Y’が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
は、アルカリ金属カチオン、アルカリ土類金属カチオンまたはアンモニウムカチオンを表し、このアンモニウムカチオンは置換基を有していてもよい。Mが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
は、F、Cl、Br、I、OH、B(R 、RSO 、RCOO、NO 、SO 2-、HSO 、PO 3-、HPO 2-、HPO 、BF またはPF を表す。Rは、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Zが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
[式中、
n2およびb2は、それぞれ独立に0以上の整数を表し、a2およびm3は、それぞれ独立に1以上の整数を表すが、a2およびb2は、前記式(2-2)で表される基の電荷が0となるように選択される。n2、a2およびb2が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
は、芳香族炭化水素基または複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
は、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、酸素原子または硫黄原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Qが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
は、-C 、-N 、-P 、-S 、または-I を表す。Rは、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRは、同一でも異なっていてもよい。Yが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
は、F、Cl、Br、I、OH、B(R 、RSO 、RCOO、BF 、SbCl またはSbF を表す。Rは、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Rが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。Mが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
は、アルカリ金属カチオンまたはアルカリ土類金属カチオンを表す。Zが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
項2.前記Arの少なくとも1つが、前記式(2)で表される基以外の単環若しくは縮合環のアリーレン基、前記式(2)で表される基以外の単環若しくは縮合環の2価の複素環基、または、-N(RX1)-で表される基(RX1は前記と同じ意味を表す。)である、項1に記載の化合物。
項3.前記式(1)で表される化合物が、式(1-1)で表される化合物である、項1または2に記載の化合物。
[式中、
p1は2以上の整数を表す。p2およびp3は、それぞれ独立に、1以上の整数を表す。但し、p1とp2とp3との合計は4以上20以下である。
Arは、前記式(2)で表される基以外の単環若しくは縮合環のアリーレン基または前記式(2)で表される基以外の単環若しくは縮合環の2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するArは、同一でも異なっていてもよい。
Arは、単環若しくは縮合環のアリーレン基、単環若しくは縮合環の2価の複素環基または-N(RX1)-で表される基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するArは、同一でも異なっていてもよい。
但し、Arの少なくとも2つは前記式(2)で表される基である。
1、R2およびRX1は、前記と同じ意味を表す。]
項4.前記式(1-1)で表される化合物が、式(1A)で表される化合物である、項3に記載の化合物。
[式中、
Ar、p2およびp3は、前記と同じ意味を表す。
p4およびp8は、それぞれ独立に、1以上の整数を表す。p5、p6およびp7は、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。但し、p2とp3とp4とp5とp6とp7とp8との合計は4以上、20以下の整数である。
Arは、式(2A)で表される基を表す。複数存在するArは、同一でも異なっていてもよい。
Arは、前記式(2)で表される基を表す。Arが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
Arは、前記式(2)で表される基以外の単環若しくは縮合環のアリーレン基、前記式(2)で表される基以外の単環若しくは縮合環の2価の複素環基または-N(RX1)-で表される基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Arが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。R1、R2およびRX1は前記と同じ意味を表す。
[式中、
2aおよびX2bは、それぞれ独立に、単結合、-C(R1g-で表される基または-NR1g-で表される基を表す。但し、X2aおよびX2bの一方は単結合であり、X2aおよびX2bの他方は-C(R1g-で表される基または-NR1g-で表される基である。
1a、R1b、R1c、R1d、R1e、R1fおよびR1gは、前記と同じ意味を表す。] ]
項5.p6が1以上の整数であり、かつ、少なくとも1つのArにおいて、前記式(2)中のX1aおよびX1bの一方が単結合である、項4に記載の化合物。
項6.前記少なくとも2つの式(2)で表される基が、式(2A)で表される基である、項1~5のいずれか一項に記載の化合物。
[式中、
2aおよびX2bは、それぞれ独立に、単結合、-C(R1g-で表される基または-NR1g-で表される基を表す。但し、X2aおよびX2bの一方は単結合であり、X2aおよびX2bの他方は-C(R1g-で表される基または-NR1g-で表される基である。
1a、R1b、R1c、R1d、R1e、R1fおよびR1gは、前記と同じ意味を表す。]
項7.前記式(2A)で表される基の少なくとも2つが、式(2A’)で表される基である、項6に記載の化合物。
[式中、
1a、R1c、R1d、R1e、R1f、X2aおよびX2bは、前記と同じ意味を表す。
1b’は、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R1b’とR1cとは、互いに結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。]
項8.X2aの少なくとも2つが単結合である、項6または7に記載の化合物。
項9.R1gの少なくとも1つが、前記式(2-1)で表される基である、項1~8のいずれか一項に記載の化合物。
項10.前記式(2-1)で表される基が、式(2-3)で表される基である、項9に記載の化合物。
[式中、
n1、a1、b1、m2、Q1、Y1、M1およびZ1は、前記と同じ意味を表す。
n3は0以上の整数を表し、m4は1以上の整数を表す。n3が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
は、芳香族炭化水素基または複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
は、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、酸素原子または硫黄原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Qが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
は、式(5)または式(6)で表される基を表す。Yが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
-O-(R’O)a3-R’’ (5)
[式中、
a3は1以上の整数を表す。
R’は、アルキレン基、シクロアルキレン基またはアリーレン基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R’が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
R’’は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
R’’’は、炭化水素基を表し、この炭化水素基は置換基を有していてもよい。]
項11.Arの少なくとも1つが、前記式(2)で表される基以外の単環若しくは縮合環のアリーレン基または前記式(2)で表される基以外の単環若しくは縮合環の2価の複素環基であって、ベンゼン環若しくは2個以上10個以下のベンゼン環のみが縮合した芳香族炭化水素環から、環を構成する水素原子2個を除いた基(該基は置換基を有していてもよい)または式(4)で表される基である、項1~10のいずれか一項に記載の化合物。
[式中、
Ar4aおよびAr4bは、それぞれ独立に、芳香族炭化水素基または複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。前記置換基が複数存在する場合、それらは互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
4aおよびY4aは、それぞれ独立に、単結合、酸素原子、硫黄原子、-S(=O)-で表される基、-S(=O)-で表される基、-C(=O)-で表される基、-SiR-で表される基または-CR-CR-で表される基を表す。Rは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成してもよい。複数存在するRが互いに結合して環を形成する場合、典型的には、それらの基が結合する原子とともに環を形成する。
Ar4aが有していてもよい置換基とR、および、Ar4bが有していてもよい置換基とRは、それぞれ結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。]
項12.前記式(4)で表される基が、式(4A)で表される基である、項11に記載の化合物。
[式中、
4bおよびY4bは、それぞれ独立に、単結合、酸素原子、硫黄原子または-CR-CR-で表される基を表す。但し、X4bおよびY4bの一方は、単結合を表す。Rは、前記と同じ意味を表す。
4a、R4b、R4c、R4d、R4eおよびR4fは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R4bとR4c、R4cとR、R4dとR、R4aとR、R4fとR、R4dとR4eは、それぞれ結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。]
項13.前記式(1)において、Arが、前記式(2)で表される基、ベンゼン環若しくは2個以上10個以下のベンゼン環のみが縮合した芳香族炭化水素環から、環を構成する水素原子2個を除いた基(該基は置換基を有していてもよい)、式(4)で表される基、および、-N(RX1)-で表される基(RX1は前記と同じ意味を表す。)からなる群より選ばれる基のみからなる、項1~12のいずれか一項に記載の化合物。
[式中、
Ar4aおよびAr4bは、それぞれ独立に、芳香族炭化水素基または複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。前記置換基が複数存在する場合、それらは互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
4aおよびY4aは、それぞれ独立に、単結合、酸素原子、硫黄原子、-S(=O)-で表される基、-S(=O)-で表される基、-C(=O)-で表される基、-SiR-で表される基または-CR-CR-で表される基を表す。
Rは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成してもよい。複数存在するRが互いに結合して環を形成する場合、典型的には、それらの基が結合する原子とともに環を形成する。
Ar4aが有していてもよい置換基とR、および、Ar4bが有していてもよい置換基とRは、それぞれ結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。]
項14.正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料、発光材料、酸化防止剤および溶媒からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物と項1~13のいずれか一項に記載の化合物とを含む組成物。
項15.項1~13のいずれか一項に記載の化合物を含有する発光素子。
項16.式(11)、式(12)または式(13)で表される化合物。
[式中、
1a、R1b、R1c、R1d、R1eおよびR1fは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R1aとR1g、R1bとR1c、R1dとR1e、および、R1fとR1gは、それぞれ結合して、それぞれが結合する原子とともに環構造を形成していてもよい。
2b1は-C(R1g-で表される基または-NR1g-で表される基を表す。
1gは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R1gが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成してもよい(R1gが複数存在し、それらが互いに結合して環を形成する場合、典型的には、それらの基が結合する原子とともに環を形成する。)。但し、R1gの少なくとも1つは、式(2-1)で表される基または式(2-2)で表される基である。
11は、ハロゲン原子、またはB(ORC2)2(式中、RC2は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRC2は同一でも異なっていてもよく、互いに連結して、それぞれが結合する酸素原子とともに環構造を形成していてもよい。)を表す。
は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基またはハロゲン原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
Arは、式(2)で表される基以外の単環若しくは縮合環のアリーレン基、または、式(2)で表される基以外の単環若しくは縮合環の2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。]
[式中、
は、芳香族炭化水素基または複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
n1、a1およびb1は、それぞれ独立に、0以上の整数を表し、m2は1以上の整数を表すが、a1およびb1は、式(2-1)で表される基の電荷が0となるように選択される。n1、a1およびb1が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
は、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、酸素原子、または硫黄原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Qが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
は、-CO 、-SO 、-SO 、-PO 2-、-CO’、-SO’、-SO’、-P(=O)(-OY’)(-O)または-P(=O)(-OY’)を表す。Yが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。Y’は、置換基を有していてもよい炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基または水素原子を表す。但し、Yが-CO’、-SO’、-SO’、または-P(=O)(-OY’)である場合、該Yに直接結合するMの添え字a1は0であり、且つ、該Mに直接結合するZの添え字b1は0である。Yが-CO 、-SO 、-SO 、-PO 2-または-P(=O)(-OY’)(-O)である場合、該Yに直接結合するMの添え字a1は1以上の整数である。Y’が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
は、アルカリ金属カチオン、アルカリ土類金属カチオンまたはアンモニウムカチオンを表し、このアンモニウムカチオンは置換基を有していてもよい。Mが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
は、F、Cl、Br、I、OH、B(R 、RSO 、RCOO、NO 、SO 2-、HSO 、PO 3-、HPO 2-、HPO 、BF またはPF を表す。Rは、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Zが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
[式中、
n2およびb2は、それぞれ独立に、0以上の整数を表し、a2およびm3は、それぞれ独立に、1以上の整数を表すが、a2およびb2は、前記式(2-2)で表される基の電荷が0となるように選択される。n2、a2およびb2が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
は、芳香族炭化水素基または複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
は、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、酸素原子または硫黄原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Qが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
は、-C 、-N 、-P 、-S 、または-I を表す。Rは、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRは、同一でも異なっていてもよい。Yが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
は、F、Cl、Br、I、OH、B(R 、RSO 、RCOO、BF 、SbCl またはSbF を表す。Rは、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Rが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。Mが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
は、アルカリ金属カチオンまたはアルカリ土類金属カチオンを表す。Zが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
[式中、
1aおよびX1bは、それぞれ独立に、単結合、酸素原子、硫黄原子、-S(=O)-で表される基、-S(=O)-で表される基、-C(=O)-で表される基、-C(R1g-で表される基、-Si(R1g-で表される基、-NR1g-で表される基またはC(R1g-C(R1g-で表される基を表す。但し、X1aおよびX1bの少なくとも1つは、-C(R1g-で表される基または-NR1g-で表される基を表す。
1a、R1b、R1c、R1d、R1e、R1fおよびR1gは、前記と同じ意味を表す。]
[式中、
1a、R1c、R1d、R1e、R1fおよびX2b1は、前記と同じ意味を表す。
1b’は、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R1b’とR1cは、それぞれ結合して、それぞれが結合する原子とともに環構造を形成していてもよい。
12は、ハロゲン原子、またはB(ORC2)2(式中、RC2は、前記と同じ意味を表す。)で表される基を表す。複数存在するX12は、同一でも異なっていてもよい。]
[式中、
13は、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
13は、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、またはB(ORC2)2(式中、RC2は、前記と同じ意味を表す。)で表される基を表す。複数存在するX13は同一でも異なっていてもよい。]
本発明は、輝度寿命が優れた発光素子を与える化合物を提供することができる。また、本発明によれば、該化合物を含有する組成物および発光素子を提供することができる。本発明は更に、該化合物の製造に有用な中間体化合物を提供することができる。
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
<共通する用語の説明>
本明細書で共通して用いられる用語は、特記しない限り、以下の意味である。
Meはメチル基、Etはエチル基、Buはブチル基、i-Prはイソプロピル基、t-Buはtert-ブチル基を表す。
水素原子は、重水素原子であっても、軽水素原子であってもよい。
金属錯体を表す式中、中心金属との結合を表す実線は、共有結合または配位結合を意味する。
「高分子化合物」とは、分子量分布を有し、ポリスチレン換算の数平均分子量が1×103~1×108である重合体を意味する。
高分子化合物は、ブロック共重合体、ランダム共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体のいずれであってもよいし、その他の態様であってもよい。
高分子化合物の末端基は、重合活性基がそのまま残っていると、高分子化合物を発光素子の作製に用いた場合に発光特性または輝度寿命が低下する可能性があるので、好ましくは安定な基である。この末端基としては、好ましくは主鎖と共役結合している基であり、例えば、炭素-炭素結合を介してアリール基または1価の複素環基と結合している基が挙げられる。
「低分子化合物」とは、分子量分布を有さず、分子量が1×104以下の化合物を意味する。
「構成単位」とは、高分子化合物中に1個以上存在する単位を意味する。
「アルキル基」は、直鎖および分岐のいずれでもよい。直鎖のアルキル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常1~50であり、好ましくは1~30であり、より好ましくは1~20である。分岐のアルキル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3~50であり、好ましくは3~30であり、より好ましくは4~20である。
アルキル基は、置換基を有していてもよく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、2-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソアミル基、2-エチルブチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2-エチルヘキシル基、3-プロピルヘプチル基、デシル基、3,7-ジメチルオクチル基、2-エチルオクチル基、2-ヘキシルデシル基、ドデシル基、および、これらの基における水素原子が、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、フッ素原子等で置換された基(例えば、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基、3-フェニルプロピル基、3-(4-メチルフェニル)プロピル基、3-(3,5-ジ-ヘキシルフェニル)プロピル基、6-エチルオキシヘキシル基)が挙げられる。
「シクロアルキル基」の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3~50であり、好ましくは3~30であり、より好ましくは4~20である。
シクロアルキル基は、置換基を有していてもよく、例えば、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、エチルシクロヘキシル基が挙げられる。
「アリール基」は、芳香族炭化水素から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子1個を除いた残りの原子団を意味する。アリール基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常6~60であり、好ましくは6~30であり、より好ましくは6~18である。
アリール基は、置換基を有していてもよく、例えば、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、1-アントラセニル基、2-アントラセニル基、9-アントラセニル基、1-ピレニル基、2-ピレニル基、4-ピレニル基、2-フルオレニル基、3-フルオレニル基、4-フルオレニル基、2-フェニルフェニル基、3-フェニルフェニル基、4-フェニルフェニル基、および、これらの基における水素原子が、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、フッ素原子等で置換された基が挙げられる。
「アルコキシ基」は、直鎖および分岐のいずれでもよい。直鎖のアルコキシ基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常1~40であり、好ましくは4~10である。分岐のアルコキシ基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3~40であり、好ましくは4~10である。
アルコキシ基は、置換基を有していてもよく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、tert-ブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、2-エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、3,7-ジメチルオクチルオキシ基、ラウリルオキシ基、および、これらの基における水素原子が、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、フッ素原子等で置換された基が挙げられる。
「シクロアルコキシ基」の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3~40であり、好ましくは4~10である。
シクロアルコキシ基は、置換基を有していてもよく、例えば、シクロヘキシルオキシ基が挙げられる。
「アリールオキシ基」の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常6~60であり、好ましくは6~48である。
アリールオキシ基は、置換基を有していてもよく、例えば、フェノキシ基、1-ナフチルオキシ基、2-ナフチルオキシ基、1-アントラセニルオキシ基、9-アントラセニルオキシ基、1-ピレニルオキシ基、および、これらの基における水素原子が、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、フッ素原子等で置換された基が挙げられる。
「複素環基」とは、複素環式化合物の環を構成する炭素原子またはヘテロ原子に直接結合している水素原子を1つ以上除いた残りの原子団を意味する。複素環基は、置換基を有していてもよく、複素環式化合物の水素原子が、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基等で置換された基が挙げられる。複素環基の中でも、芳香族複素環式化合物から、環を構成する炭素原子またはヘテロ原子に直接結合している水素原子を除いた残りの原子団である「芳香族複素環基」が好ましい。
「p価の複素環基」(pは、1以上の整数を表す。)とは、複素環式化合物から、環を構成する炭素原子またはヘテロ原子に直接結合している水素原子のうちp個の水素原子を除いた残りの原子団を意味する。p価の複素環基の中でも、芳香族複素環式化合物から、環を構成する炭素原子またはヘテロ原子に直接結合している水素原子のうちp個の水素原子を除いた残りの原子団である「p価の芳香族複素環基」が好ましい。
ここで用いられる複素環式化合物は、置換基を有していてもよく、複素環式化合物の炭素数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常2~60であり、好ましくは4~20である。複素環式化合物におけるヘテロ原子としては、例えば、窒素原子、酸素原子および硫黄原子からなる群より選択される少なくとも1種が挙げられる。複素環式化合物におけるヘテロ原子の数は、通常、1~20であり、好ましくは1~10である。ここで用いられる複素環式化合物としては、例えば、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、アザナフタレン、ジアザナフタレン、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾシロール、フェノキサジン、フェノチアジン、アクリジン、ジヒドロアクリジン、フラン、チオフェン、アゾール、ジアゾール、トリアゾール、ジュロリジンが例示される。
「芳香族複素環式化合物」は、オキサジアゾール、チアジアゾール、チアゾール、オキサゾール、チオフェン、ピロール、ホスホール、フラン、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、トリアジン、ピリダジン、キノリン、イソキノリン、カルバゾール、ジベンゾホスホール等の複素環自体が芳香族性を示す化合物、および、フェノキサジン、フェノチアジン、ジベンゾボロール、ジベンゾシロール、ベンゾピラン等の複素環自体は芳香族性を示さなくとも、複素環に芳香環が縮環されている化合物を意味する。
1価の複素環基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常2~60であり、好ましくは4~20である。
1価の複素環基は、置換基を有していてもよく、例えば、チエニル基、ピロリル基、フリル基、ピリジル基、ピペリジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、ジュロリジニル基、および、これらの基における水素原子が、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基等で置換された基が挙げられる。
「ハロゲン原子」とは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を示す。
「アミノ基」は、置換基を有していてもよく、置換アミノ基が好ましい。アミノ基が有する置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基が好ましい。
置換アミノ基としては、例えば、ジアルキルアミノ基、ジシクロアルキルアミノ基およびジアリールアミノ基が挙げられる。
アミノ基としては、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ビス(4-メチルフェニル)アミノ基、ビス(4-tert-ブチルフェニル)アミノ基、ビス(3,5-ジ-tert-ブチルフェニル)アミノ基が挙げられる。
「アルケニル基」は、直鎖および分岐のいずれでもよい。直鎖のアルケニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常2~30であり、好ましくは3~20である。分岐のアルケニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3~30であり、好ましくは4~20である。
「シクロアルケニル基」の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3~30であり、好ましくは4~20である。
アルケニル基およびシクロアルケニル基は、置換基を有していてもよく、例えば、ビニル基、1-プロペニル基、2-プロペニル基、2-ブテニル基、3-ブテニル基、3-ペンテニル基、4-ペンテニル基、1-ヘキセニル基、5-ヘキセニル基、7-オクテニル基、および、これらの基が置換基を有する基が挙げられる。
「アルキニル基」は、直鎖および分岐のいずれでもよい。アルキニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子を含めないで、通常2~20であり、好ましくは3」~20である。分岐のアルキニル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子を含めないで、通常4~30であり、好ましくは4~20である。
「シクロアルキニル基」の炭素原子数は、置換基の炭素原子を含めないで、通常4~30であり、好ましくは4~20である。
アルキニル基およびシクロアルキニル基は、置換基を有していてもよく、例えば、エチニル基、1-プロピニル基、2-プロピニル基、2-ブチニル基、3-ブチニル基、3-ペンチニル基、4-ペンチニル基、1-ヘキシニル基、5-ヘキシニル基、および、これらの基が置換基を有する基が挙げられる。
「アリーレン基」は、芳香族炭化水素から環を構成する炭素原子(好ましくはsp2炭素原子)に直接結合する水素原子2個を除いた残りの原子団を意味する。アリーレン基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常6~60であり、好ましくは6~30であり、より好ましくは6~18である。
アリーレン基は、置換基を有していてもよく、例えば、フェニレン基、ナフタレンジイル基、アントラセンジイル基、フェナントレンジイル基、ジヒドロフェナントレンジイル基、ナフタセンジイル基、フルオレンジイル基、ピレンジイル基、ペリレンジイル基、クリセンジイル基、および、これらの基が置換基を有する基が挙げられ、好ましくは、式(A-1)~式(A-20)で表される基である。アリーレン基は、これらの基が複数結合した基を含む。
[式中、RおよびRaは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表す。複数存在するRおよびRaは、各々、同一でも異なっていてもよく、Ra同士は互いに結合して、それぞれが結合する原子と共に環を形成していてもよい。]
本発明において、Arで示されるアリーレン基は単環または縮合環のアリーレン基を意味する。
2価の複素環基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常2~60であり、好ましくは、3~20であり、より好ましくは、4~15である。
2価の複素環基は、置換基を有していてもよく、例えば、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、アザナフタレン、ジアザナフタレン、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾシロール、フェノキサジン、フェノチアジン、アクリジン、ジヒドロアクリジン、フラン、チオフェン、アゾール、ジアゾール、トリアゾールから、環を構成する炭素原子またはヘテロ原子(好ましくは炭素原子、より好ましくはsp2炭素原子)に直接結合している水素原子のうち2個の水素原子を除いた2価の基が挙げられ、好ましくは、式(AA-1)~式(AA-34)で表される基であり、より好ましくは式(AA-1)~式(AA-32)で表される基である。2価の複素環基は、これらの基が複数結合した基を含む。
[式中、RおよびRaは、前記と同じ意味を表す。]。
本発明において、Arで示される2価の複素環基は単環または縮合環を意味する。
「架橋基」とは、加熱、紫外線照射、近紫外線照射、可視光照射、赤外線照射、ラジカル反応等に供することにより、新たな結合を生成することが可能な基であり、好ましくは、式(B-1)-(B-17)のいずれかで表される基である。これらの基は、置換基を有していてもよい。
「置換基」とは、そうでないことを本明細書中に明記しない限り、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、置換アミノ基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基またはシクロアルキニル基を表す。置換基は架橋基であってもよい。
「アルキレン基」は、直鎖および分岐のいずれでもよい。直鎖のアルキレン基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常1~50であり、好ましくは1~30であり、より好ましくは1~20である。分岐のアルキレン基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3~50であり、好ましくは3~30であり、より好ましくは4~20である。
アルキレン基は、置換基を有していてもよく、例えば、メチレン基、1,1-エチレン基、1,2-エチレン基、1,2-プロピレン基、1,3-プロピレン基、および、これらの基における水素原子が、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、フッ素原子等で置換された基が挙げられ、例えば、ジフルオロメチレン基、テトラフルオロエチレン基、などが挙げられる。
「シクロアルキレン基」の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3~50であり、好ましくは3~30であり、より好ましくは4~20である。
シクロアルキレン基は、置換基を有していてもよく、例えば、1,1-シクロヘキシレン基、1,2-シクロヘキシレン基、1,4-シクロヘキシレン基、3-メチル-1,2-シクロヘキシレン基、が挙げられる。
「炭化水素基」とは、炭化水素から1以上の水素原子を除いた残りの原子団を意味する。ここで用いられる炭化水素としては、通常、炭素原子数は1~50であり、好ましくは1~20である。ここで用いられる炭化水素としては、例えば、メタン、エタン、プロパン、n-ブタン、2-メチルプロパン、n-ペンタン、2-メチルブタン、2,2-ジメチルプロパン、n-ヘキサン、n-ヘプタン、n-オクタン、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、エチレン、プロピレン、1-ブテン、2-ブテン、2-メチルプロペン、1,3-ブタジエン、アセチレン、プロピン、ブチン、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、ペリレン、フルオレン、ジヒドロフェナントレンが例示される。
「芳香族炭化水素基」とは、「炭化水素基」の中でも、芳香族化合物から1以上の水素原子を除いた残りの原子団を意味する。芳香族炭化水素の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常、炭素原子数6~60であり、好ましくは6~30であり、より好ましくは6~18である。
<式(1)で表される化合物>
本発明は、前記式(1)で表される化合物を提供する。
前記式(1)中、nは、4以上20以下の整数が好ましく、4以上15以下の整数がより好ましく、4以上12以下の整数が更に好ましい。前記式(1)で表される化合物は、不純物の検出および精製が容易であることから、分子量分布を有する高分子化合物よりも分子量分布を有さない化合物である場合が好ましい。
Arは、共通する用語の説明に記載された置換基に加え、前記式(2-1)または前記式(2-2)で表される基を有していてもよい。
X1において、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、および1価の複素環基が置換基を有する場合、当該置換基としては、共通する用語の説明に記載された置換基に加え、式(2-1A)または式(2-2A)で表される基も挙げられる。
[式中、n1、a1、b1、Q、Y、MおよびZは、前記と同じ意味を表す。]
[式中、n2、a2、b2、Q、Y、MおよびZは、前記と同じ意味を表す。]
X1としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基が好ましく、より好ましくはアリール基または1価の複素環基であり、更に好ましくはアリール基である。
前記式(2)で表される基について。
1gにおいて、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、および1価の複素環基は、共通する用語の説明に記載された置換基に加え、水酸基、メルカプト基、式(2-1A)または式(2-2A)で表される基を有していてもよい。
1gとしては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基が好ましい。
1a、R1b、R1c、R1d、R1eおよびR1fおいて、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、および1価の複素環基は、共通する用語の説明に記載された置換基に加え、前記式(2-1A)または前記式(2-2A)で表される基を有していてもよい。
1a、R1b、R1eおよびR1fの少なくとも1つがアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、アミノ基またはハロゲン原子の場合が好ましく、R1bおよびR1eの少なくとも一方が、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、アミノ基またはハロゲン原子の場合がより好ましく、R1bおよびR1eが、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、アミノ基またはハロゲン原子の場合が更に好ましい。
1a、R1b、R1eおよびR1fの少なくとも1つがアルキル基であることが好ましく、R1bおよびR1eの少なくとも一方がアルキル基であることがより好ましく、R1bおよびR1eがアルキル基であることが更に好ましい。
1a、R1b、R1c、R1d、R1eおよびR1fおけるアルキル基としては、1級のアルキル基が好ましく、炭素原子数は、置換基の炭素数を含めないで、好ましくは1~20であり、より好ましくは1~10である。
存在する全てのArが式(2)で表される基であり、前記存在する全ての式(2)で表される基において、存在する全てのX1aが単結合であり、且つ、存在する全てのX1bが-C(R1g-で表される基である場合、前記存在する全ての式(2)で表される基のうちの少なくとも1つにおいて、R1a、R1b、R1eおよびR1fのうちの少なくとも1つは、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
前記式(1)において、Arの少なくとも2つの式(2)で表される基が式(2A)で表される基である場合が好ましい。ここで、X2aが単結合の場合が好ましい。
前記式(2)で表される基としては、例えば、下記式で表される基が例示される。
[式中、R1a~R1gは、前記と同じ意味を表す。]
式(2-1)で表される基について
-R-{(Qn1-Y(Ma1(Zb1m2 (2-1)
n1は、通常0~10の整数であり、式(1)で表される化合物の合成が容易になるので、好ましくは0~5の整数であり、より好ましくは0である。
a1は、通常0~10の整数であり、式(1)で表される化合物の安定性の観点および電子輸送性が優れるので、好ましくは0~5の整数であり、より好ましくは0~2の整数である。
b1は、通常0~10の整数であり、本発明の発光素子の輝度寿命が優れるので、好ましくは0~4の整数であり、より好ましくは0または1である。
m2は、通常1~5の整数であり、好ましくは1または2であり、より好ましくは1である。
3で表される芳香族炭化水素基および複素環基の好ましい範囲、例示は共通する用語の説明に記載されたものと同じである。R3において、好ましくは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基である。芳香族炭化水素基および複素環基が置換基を有する場合、当該置換基としては、「置換基」の例として前述した基だけでなく、後述する、キレート能を有する基等も挙げられる。
1で表されるアルキレン基、シクロアルキレン基およびアリーレン基の好ましい範囲、例示は共通する用語の説明に記載されたものと同じである。Q1において、好ましくは、単結合(n1=0の場合)、アルキレン基またはアリーレン基であり、より好ましくは単結合の場合である。
1は、本発明の発光素子の寿命が優れるので、好ましくは-CO2 -、-CO’、-SO2 -、-SO2’、-PO3 2-、-P(=O)(-OY’)(-O)または-P(=O)(-OY’)2であり、より好ましくは-CO -、または-CO’である。
1で表されるアルカリ金属カチオンとしては、例えば、Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+が挙げられ、本発明の発光素子の駆動電圧が低減するので、好ましくはK+、Rb+、Cs+であり、より好ましくはCs+である。
1で表されるアルカリ土類金属カチオンとしては、例えば、Be2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+が挙げられ、本発明の発光素子の駆動電圧が低減するので、好ましくはMg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+であり、より好ましくはBa2+である。
1で表されるアンモニウムカチオンが有していてもよい置換基は、好ましくはアルキル基、シクロアルキル基、またはアリール基であり、より好ましくはアルキル基である。
1は、本発明の発光素子の寿命が優れるので、好ましくはアルカリ金属カチオンまたはアルカリ土類金属カチオンであり、より好ましくはアルカリ金属カチオンである。
前記式(1)で表される化合物を合成する際、化合物の安定性、反応における基質の安定性の観点からYが-CO’、-SO’、-SO’、-P(=O)(-OY’)(-O)または-P(=O)(-OY’)である場合が好ましい。中でもY’が置換基を有していてもよい炭化水素基、または置換基を有していてもよい複素環基の場合が好ましい。
前記式(1)で表される化合物のうち、Y’が置換基を有していてもよい炭化水素基、または置換基を有していてもよい複素環基である化合物に金属水酸化物、金属炭酸塩またはアルキルアンモニウムヒドロキシド等の試薬を加え、必要に応じて水や有機溶媒に溶解または懸濁させ、反応させることにより対応する金属塩またはアルキルアンモニウム塩を合成することができる。さらに得られた金属塩またはアルキルアンモニウム塩に塩酸、硝酸、硫酸などの強酸を加えることでY’が水素原子である化合物を合成することができる。
式(1)で表される化合物のうち、Mが金属塩またはアルキルアンモニウム塩である化合物に別の金属水酸化物、金属炭酸塩、アルキルアンモニウム塩を加えて金属交換させる方法によっても合成することができる。
金属水酸化物としては、例えば、LiOH、NaOH、KOH、RbOH、CsOH、Mg(OH)、Ca(OH)等のアルカリ金属の水酸化物およびアルカリ土類の水酸化物が挙げられる。金属炭酸塩としては、例えば、LiCO、NaCO、KCO、RbCO、CsCO等のアルカリ金属の炭酸塩が挙げられる。アルキルアンモニウム塩の化合物はテトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシドなどが例示される。金属水酸化物、金属炭酸塩およびアルキルアンモニウムヒドロキシドの当量は式(2-1)の-CO’、-SO’、-SO’、-P(=O)(-OY’)(-O)または-P(=O)(-OY’)で表される酸またはエステルに対し、通常0.5~10当量であり、好ましくは1.0~2.0当量である。反応に用いられる溶媒は、通常前記式(1)で表される化合物に対し1重量倍~10000重量倍である。反応時間は通常1.0~50時間であり、反応温度は通常0~100℃である。反応後は目的物を溶媒に溶解させ水洗後に濃縮、または目的物の溶解性が低い場合は反応物をそのまま濃縮し、晶析やクロマトグラフィーなどの方法により精製することができる。
1で表されるB(Ra4 -、RaSO3 -およびRaCOO-におけるRaは、好ましくはアルキル基、またはアリール基であり、より好ましくはアルキル基である。
1は、式(1)で表される構成単位を含む高分子化合物の合成が容易になるので、好ましくはF-、Cl-、Br-、I-、OH-、B(Ra4 -、RaSO3 -、RaCOO-、NO3 -であり、より好ましくはF-、Cl-、Br-、I-、OH-、RaSO3 -、RaCOO-である。
前記式(2-1)としては、n1が0、Y’が置換基を有していてもよい炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基または水素原子の場合か、Mがアルカリ金属カチオンまたはアルカリ土類金属カチオンの場合が好ましく、Y’が置換基を有していてもよい炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基または水素原子の場合か、Mがアルカリ金属カチオンの場合がより好ましく、Y’が水素原子の場合か、Mがアルカリ金属カチオンの場合が更に好ましく、Mがアルカリ金属カチオンの場合が特に好ましい。
前記式(2-1)で表される基としては、好ましくは式(2-1B)または式(2-1C)で表される基である。
[式中、
は、前記と同じ意味を表す。
(Mは、アルカリ金属カチオンを表す。
’は、置換基を有していてもよい炭素数1~8の炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数1~8の複素環基または水素原子を表す。]
’は、好ましくは水素原子である。
前記式(2-1)で表される基は、本発明の発光素子の輝度寿命の観点から、R上にキレート能を有する基を有する場合が好ましい。
キレート能を有する基とは、金属イオンに配位してキレート化合物を形成可能な多座配位子を有する基を意味する。キレート能を有する基は、窒素原子、酸素原子、リン原子および硫黄原子からなる群より選択されるヘテロ原子、炭素原子および水素原子から構成され、ハロゲン原子などの他の元素を含んでいてもよく、直鎖、分岐および環状のいずれでもよい。炭素数は通常3~60であり、好ましくは5~30である。ヘテロ原子は好ましくは窒素原子、酸素原子および硫黄原子から選択される場合が好ましく、酸素原子がより好ましい。ヘテロ原子の数は通常2~20であり、好ましくは3~10である。
キレート能を有する基として、本発明の発光素子の輝度寿命の観点から好ましくは、2つ以上のヘテロ原子で置換されたヒドロカルビル基であり、2つのヘテロ原子とカチオンが5員環または6員環を形成できる構造単位を有する場合が好ましく、置換基を有していてもよい。
キレート能を有する基として、より好ましくは式(5-0)で表される基または式(6-0)で表される基である。
[式中、
a3、R’、R’’およびR’’’は、前記と同じ意味を表す。
3aは、酸素原子、硫黄原子または-NR’’-を表す。Y3aが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
3aは、好ましくは酸素原子である。
前記式(2-1)で表される基は、好ましくは式(2-3)で表される基である。
n3は、通常0~30の整数であり、好ましくは0~20の整数であり、より好ましくは0~8の整数である。
m4は、通常、1~5の整数であり、式(1)で表される化合物の合成が容易であるので、好ましくは1または2であり、より好ましくは1である。
は、式(5)または式(6)で表される基を表す。
-O-(R’O)a3-R’’ (5)
a3は、通常1~20の整数であり、好ましくは3~10の整数であり、より好ましくは5~10の整数である。
R’で表されるアルキレン基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常1~10であり、好ましくは2~10であり、より好ましくは2~6である。
R’で表されるシクロアルキレン基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3~50であり、好ましくは3~30であり、より好ましくは4~20である。
R’で表されるアリーレン基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常6~60であり、好ましくは6~30であり、より好ましくは6~18である。
R’は、式(1)で表される化合物の合成が容易であるので、好ましくはアルキレン基またはアリーレン基であり、より好ましくはアルキレン基である。
R’’で表されるアルキル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常1~50であり、好ましくは1~30であり、より好ましくは1~10である。
R’’で表されるシクロアルキル基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3~50であり、好ましくは3~30であり、より好ましくは4~20である。
R’’で表されるアリール基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常6~60であり、好ましくは6~20であり、より好ましくは6~10である。
R’’は、好ましくはアルキル基またはシクロアルキル基であり、より好ましくはアルキル基であり、更に好ましくはメチル基またはエチル基である。
R’’’で表される炭化水素基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常1~20であり、好ましくは1~10であり、より好ましくは2~10である。
R’’’で表される炭化水素基は、脂肪族炭化水素基であっても芳香族炭化水素基であってもよいが、式(1)で表される構成単位を含む高分子化合物の合成が容易であるので、脂肪族炭化水素基であることが好ましい。
3は、好ましくは式(5)で表される基である。
3で表される式(5)または式(6)で表される基としては、例えば、下記式で表される基が挙げられる。
キレート能を有する基としては、例えば、式(5-0)で表される基または式(6-0)で表される基に加えて、下記式で表される基が挙げられる。
式(2-1)で表される基としては、例えば、下記式で表される基が挙げられる。
[式中、Y’は上記と同じ意味を表す。M+は、Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+またはN+(CH34を表す。M+が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
前記式(2-2)で表される基について
n2は、通常0~10の整数であり、本発明の発光素子の輝度寿命が優れるので、好ましくは0~8の整数であり、より好ましくは0~2の整数である。
a2は、通常1~10の整数であり、本発明の発光素子の輝度寿命が優れるので、好ましくは1~5の整数であり、より好ましくは1または2である。
b2は、通常0~10の整数であり、本発明の発光素子の輝度寿命が優れるので、好ましくは0~4の整数であり、より好ましくは0または1である。
m3は、通常1~5の整数であり、本発明の発光素子の輝度寿命が優れるので、好ましくは1または2であり、より好ましくは1である。
4で表される芳香族炭化水素基および複素環基の好ましい範囲、例示は共通する用語の説明に記載されたものと同じである。R3において、好ましくは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基である。
2で表されるアルキレン基、シクロアルキレン基およびアリーレン基の好ましい範囲、例示は共通する用語の説明に記載されたものと同じである。Qにおいて、好ましくは、アルキレン基またはアリーレン基である。
2で表される-C+c 2、-N+c 3、-P+c 3、-S+c 2、-I+c 2におけるRcは、式(1)で表される化合物の合成が容易になるので、好ましくは水素原子、アルキル基、またはアリール基であり、より好ましくは水素原子またはアルキル基である。
2は、式(1)で表される化合物の合成が容易であり、かつ、化合物の安定性が優れるので、好ましくは-C+c 2、-N+c 3、-P+c 3または-S+c 2であり、より好ましくは-N+c 3である。
2で表されるB(Rb4 -、RbSO3 -、RbCOO-におけるRbは、式(1)で表される化合物の合成が容易になるので、好ましくはアルキル基、またはアリール基であり、より好ましくはアルキル基である。
2は、本発明の発光素子の輝度寿命が優れるので、好ましくはF-、Cl-、Br-、I-、B(Rb4 -、RbSO3 -、RbCOO-、BF4 -、またはSbF6-であり、より好ましくはBr-、I-、B(Rb4 -、RbCOO-またはSbF6-である。
2で表されるアルカリ金属カチオンとしては、例えば、Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+が挙げられ、式(1)で表される化合物の合成が容易であるので、好ましくはLi+、Na+、K+である。
2で表されるアルカリ土類金属カチオンとしては、例えば、Be2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+が挙げられ、式(1)で表される化合物の合成が容易であるので、好ましくはMg2+、Ca2+である。
2は式(1)で表される化合物の合成が容易になるので、好ましくはアルカリ金属カチオンである。
式(2-2)で表される基としては、例えば、下記式で表される基が挙げられる。
[式中、X-は、F-、Cl-、Br-、I-、B-(C654、CH3COO-またはCF3SO3 -を表す。]
前記式(2-1)または前記式(2-2)で表される基のうち、R1gは前記式(2-1)で表される基である場合が好ましい。
前記式(1)中、少なくとも2つの式(2)で表される基が、R1gの少なくとも1つが式(2-1)で表される基である、式(2)で表される基である場合がより好ましく、前記式(1)中、少なくとも2つの式(2)で表される基が、R1gの少なくとも1つが式(2-3)で表される基である、式(2)で表される基である場合が更に好ましい。
前記式(1)において、Ar1の少なくとも1つは、前記式(2)で表される基以外の単環若しくは縮合環のアリーレン基、前記式(2)で表される基以外の単環若しくは縮合環の2価の複素環基、または、-N(RX1)-で表される基である場合が好ましい。
前記式(1)で表される化合物が式(1-1)で表される場合、本発明の発光素子の輝度寿命の観点から好ましい。
p1は、通常2~18の整数であり、2~13の整数が好ましく、2~10の整数が好ましい。p2およびp3は、通常1~9の整数であり、1~6の整数が好ましく、1~3の整数がより好ましい。p1とp2とp3との合計は、15以下が好ましく、12以下がより好ましい。
Arで表される基は、共通する用語の説明に記載された置換基に加え、前記式(2-1A)または前記式(2-2A)で表される置換基を有していてもよい。
式(1)で表される化合物は、本発明の発光素子の輝度寿命の観点から、好ましくは式(1A)で表される場合である。
p4およびp8は、それぞれ独立に、通常1~9の整数であり、合成が容易であることから、好ましくは1~3の整数であり、より好ましくは1である。
p5およびp7は、それぞれ独立に、通常0~16の整数であり、0~6の整数が好ましい。
p6は、通常0~16の整数である、合成が容易であることから、好ましくは0~6の整数であり、より好ましくは0~3の整数であり、更に好ましくは1である。
p2とp3とp4とp5とp6とp7とp8との合計は、好ましくは15以下であり、より好ましくは12以下である。
Arは、本発明の発光素子の輝度寿命の観点から、好ましくは、p4個のArのうちの少なくとも1つにおいて、R1gの少なくとも1つが前記式(2-1)で表される基または前記式(2-2)で表される基であり、かつ、p8個のArのうちの少なくとも1つにおいて、R1gの少なくとも1つが前記式(2-1)で表される基または前記式(2-2)で表される基の場合である。
Arで表される基は、共通する用語の説明に記載された置換基に加え、前記式(2-1A)または前記式(2-2A)で表される置換基を有していてもよい。
Arで表される前記式(2)で表される基において、R1gが前記式(2-1)または前記式(2-2)で表される基以外の基であってもよい。
p6が1以上であり、かつ少なくとも1つのArにおいて前記X1aおよび前記X1bの一方が単結合である場合が好ましく、前記X1aが単結合の場合がより好ましい。
全てのArにおいて前記X1aおよび前記X1bの一方が単結合である場合が好ましい。
前記式(1)、前記式(1-1)、および前記式(1A)において、前記式(2)で表される基の少なくとも2つが前記式(2A)で表される場合が好ましく、前記式(2)で表される基の全てが前記式(2A)で表される場合がより好ましく、前記式(2A)で表される基の少なくとも2つが、式(2A’)で表される基の場合が更に好ましい。
1b’で表される基は、共通する用語の説明に記載された置換基に加え、前記式(2-1A)または前記式(2-2A)で表される置換基を有していてもよい。
2aが単結合である場合が好ましい。
本発明の発光素子の輝度寿命の観点から、前記式(2)、前記式(2A)および前記式(2A’)において、前記R1gの少なくとも1つが前記式(2-1)である場合が好ましく、前記式(2-3)である場合がより好ましい。
前記式(1A)で表される化合物は、より好ましくは式(1B)で表される化合物である。
[式中、
1、R、Ar、Ar、p2~p8は、前記と同じ意味を表す。
1a1~R1f1、R1a2~R1f2、R1a3~R1f3は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、アミノ基、ハロゲン原子、式(2-1)で表される基または式(2-2)で表される基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
1a3およびX1b3は、それぞれ独立に、単結合、酸素原子、硫黄原子、-S(=O)-で表される基、-S(=O)-で表される基、-C(=O)-で表される基、-C(R1g-で表される基、-Si(R1g-で表される基、-NR1g-で表される基またはC(R1g-C(R1g-で表される基を表す。但し、X1a3およびX1b3の少なくとも1つは、-C(R1g-で表される基または-NR1g-で表される基を表す。R1gは前記と同じ意味を表す。
2b1およびX2b2は、それぞれ独立に、-C(R1g-で表される基または-NR1g-で表される基を表し、R1gは前記と同じ意味を表す。ただし、X2b1における少なくとも1つのR1g、およびX2b2における少なくとも1つのR1gは式(2-1)で表される基または式(2-2)で表される基である。]
1a3およびX1b3が、単結合、-C(R1g-で表される基または-NR1g-で表される基であり、かつ、X1a3およびX1b3の一方が単結合であることが好ましく、X1a3が単結合であることが好ましい。
本発明の発光素子の輝度寿命の観点から、好ましくは、p2個のArのうちの少なくとも1つがベンゼン環若しくは2個以上4個以下のベンゼン環のみが縮合した芳香族炭化水素環から、環を構成する水素原子2個を除いた基(該基は置換基を有していてもよい)であり、かつ、p3個のArのうちの少なくとも1つがベンゼン環若しくは2個以上4個以下のベンゼン環のみが縮合した芳香族炭化水素環から、環を構成する水素原子2個を除いた基(該基は置換基を有していてもよい)の場合であり、より好ましくは全てのArがベンゼン環若しくは2個以上4個以下のベンゼン環のみが縮合した芳香族炭化水素環から、環を構成する水素原子2個を除いた基(該基は置換基を有していてもよい)の場合である。
2b1およびX2b2において、好ましくはp4およびp8が1の場合であり、より好ましくはR1b1およびR1b2が、それぞれ独立にアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、アミノ基、ハロゲン原子、式(2-1)で表される基または式(2-2)で表される基の場合であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
前記式(1B)で表される化合物は、より好ましくは式(1C)で表される化合物である。
[式中、
1、R、Ar、Ar、p2、p3、p5~p7、R1a1~R1f1、R1a2~R1f2、R1a3~R1f3、X1a3およびX1b3は、前記と同じ意味を表す。
2b1およびX2b2は、それぞれ独立に、-C(R1g-で表される基または-NR1g-で表される基を表し、X2b1における少なくとも1つのR1g、およびX2b2における少なくとも1つのR1gは式(2-1)で表される基または式(2-2)で表される基である。
1gは前記と同じ意味を表す。]
前記式(1C)において、p6が1以上の整数であり、X1a3およびX1b3が、単結合、-C(R1g-で表される基または-NR1g-で表される基であり、かつ、X1a3およびX1b3の一方が単結合であることが好ましく、X1a3が単結合であることがより好ましい。
1a3が単結合で、X1b3が-NR1g-で表される基である場合が好ましい。
1a3が単結合で、X1b3が-C(R1g-で表される基である場合、R1a3、R1b3、R1e3およびR1f3の少なくとも1つがアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、アミノ基またはハロゲン原子の場合が好ましく、R1b3およびR1e3の少なくとも一方が、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、アミノ基またはハロゲン原子の場合がより好ましく、R1b3およびR1e3が、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、アミノ基またはハロゲン原子の場合が更に好ましい。
1a3、R1b3、R1e3およびR1f3の少なくとも1つがアルキル基の場合、R1b3およびR1e3の少なくとも一方が、アルキル基の場合、R1b3およびR1e3が、アルキル基の場合、より好ましい。
これらの基は共通する用語の説明に記載された置換基に加え、前記式(2-1A)または前記式(2-2A)で表される置換基を有していてもよい。
前記式(1C)において、p5またはp7が1以上であり、少なくとも1つの-NRx1-で表される基を有する場合が好ましい。Rx1は前記と同じ意味を表す。
前記式(2)で表される基以外のArについて
前記式(2)で表される基以外のArの単環若しくは縮合環のアリーレン基および前記式(2)で表される基以外の単環若しくは縮合環の2価の複素環基としては、
ベンゼン環若しくは2個以上10個以下のベンゼン環のみが縮合した芳香族炭化水素環から、環を構成する水素原子2個を除いた基(該基は置換基を有していてもよい)または式(4)で表される基が好ましい。
ベンゼン環若しくは2個以上10個以下のベンゼン環のみが縮合した芳香族炭化水素環から、環を構成する水素原子2個を除いた基としては、好ましくは単環のベンゼン環または2~4個のベンゼン環が縮合したものである。
Ar4aおよびAr4bは、共通する用語の説明に記載された置換基に加え、前記式(2-1)または前記式(2-2)で表される置換基を有していてもよい。前記置換基が複数存在する場合、それらは互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
4aおよびY4aは、好ましくは、X4aおよびY4aの一方が単結合の場合である。
Rにおけるアルキル基、シクロアルキル基、アリール基および1価の複素環基の好ましい範囲、例示は共通する用語の説明に記載されたものと同じである。Rが有していてもよい置換基としては、共通する用語の説明に記載された置換基に加え、前記式(2-1A)または前記式(2-2A)で表される置換基を有していてもよい。Rが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成してもよい。Rが複数存在し、それらが互いに結合して環を形成する場合、典型的には、それらの基が結合する原子とともに環を形成する。
Ar4aが有していてもよい置換基とR、および、Ar4bが有していてもよい置換基とRは、それぞれ結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
Ar4aおよびAr4bは、好ましくは、Ar4aおよびAr4bがベンゼン環である場合であり、より好ましくは、式(4A)で表される場合である。
4a~R4fにおけるアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、アミノ基の好ましい範囲、例示は共通する用語の説明に記載されたものと同じである。
4a~R4fにおけるアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、および1価の複素環基は、共通する用語の説明に記載された置換基に加え、前記式(2-1A)および前記式(2-2A)で表される基を有していてもよい。
前記式(4)で表される化合物としては、下記式で表される化合物が例示される。
前記式(1)で表される化合物は、Arで表される基が前記式(2)、ベンゼン環若しくは2個以上10個以下のベンゼン環のみが縮合した芳香族炭化水素環から、環を構成する水素原子2個を除いた基(該基は置換基を有していてもよい)、前記式(4)で表される基および-N(RX1)-で表される基(R1gは前記と同じ意味を表す。)からなる群より選ばれる基のみからなる場合が好ましい。
前記式(1)で表される化合物としては、下記式で表される化合物が例示される。
式(1)で表される化合物は合成上の観点から、対称構造を有することが好ましい。
母骨格の合成方法としては、例えば、Suzukiカップリング、Negishiカップリング、StilleカップリングまたはKumadaカップリングなどの炭素-炭素結合を形成する反応を利用して合成することができる。
合成方法の概念としては、例えば中心部分から骨格構築する方法(ルート1)、外側部分から骨格構築する方法(ルート2)、ルート1とルート2を組み合わせた方法(ルート3)等が挙げられる。ルート1の方法としては、例えば、以下の方法が挙げられる(尚、以下のルート1~3の方法の説明において、A、B、C、D、Eは、それぞれ独立にArまたは前記カップリング反応によりArとなる原料化合物を表す。):
ルート1(1)
A + 2B →
B-A-B + 2C →
C-B-A-B-C + 2D →
D-C-B-A-B-C-D + 2E →
E-D-C-B-A-B-C-D-E
ルート1(2)
A-A + 2B →
B-A-A-B + 2C →
C-B-A-A-B-C + 2D →
D-C-B-A-A-B-C-D + 2E →
E-D-C-B-A-A-B-C-D-E
ルート2の方法としては、例えば、以下の方法が挙げられる
ルート2(1)、
E + D →
D-E + C →
C-D-E + B →
B-C-D-E ×2 + A →
E-D-C-B-A-B-C-D-E
ルート2(2)、
B-C-D-E ×2 + A-A →
E-D-C-B-A-A-B-C-D-E
ルート3の方法としては、例えば、以下の方法が挙げられる
ルート3(1)
B-A-B + 2C-D → D-C-B-A-B-C-D
ルート3(2)
A-A + 2B-C → C-B-A-A-B-C
前記方法を元に、カップリング反応に必要な反応性基の導入や必要な官能基変換を適宜実施してもよい。
本発明は、式(11)~(13)で表される化合物も提供する。これらの化合物は、式(1)で表される化合物の製造中間体として用いることができるため有用である。
式(11)で表される化合物。
2b1は、好ましくは-C(R1g-で表される基の場合である。R1gは、共通する用語の説明に記載された置換基に加え、前記式(2-1A)、前記式(2-2A)で表される基、水酸基またはメルカプト基を有していてもよい。好ましくはR1gの少なくとも1つが前記式(2-1)で表される基の場合であり、より好ましくはR1gの少なくとも1つが前記式(2-3)で表される基の場合である。前記式(2-1)および(2-3)中、好ましくはYが-CO’、-SO’、-SO’、-P(=O)(OY’)(O)または-P(=O)(OY’)の場合であり、より好ましくは-CO’の場合である。
11におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子が挙げられ、反応性の観点から塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が好ましい。B(ORC2)2中のRC2における、アルキル基、シクロアルキル基およびアリール基の好ましい範囲、例示は共通する用語の説明に記載されたものと同じである。これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRC2は同一でも異なっていてもよく、互いに連結して、それぞれが結合する酸素原子とともに環構造を形成していてもよい。
1a、R1b、R1c、R1d、R1e、R1f、R1、およびArは前記と同じ意味を表し、合成が容易であることから、R1a、R1c、R1d、およびR1fが水素原子である場合が好ましい。
前記式(11)で表される化合物は、合成が容易であることから、式(11-1)で表される化合物である場合が好ましい。
[式中、
1b’は、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表す。
1a、R1c~R1f、R1、Ar、X11およびX2b1は、前記と同じ意味を表す。]
前記式(11-1)で表される化合物は、例えば、式(12)で表される化合物と、R-Ar-B(ORc2(Rc2は前記と同じ意味を表す)とのSuzukiカップリング、R-Ar-ZnX’(X’はハロゲン原子を表す)とのNegishiカップリング、R-Ar-SnRc3 (Rc3はアルキル基を表す)とのStilleカップリングまたはR-Ar-MgX’(X’はハロゲン原子を表す)とのKumadaカップリングなどの方法で合成することができる。R1b’に隣接するX12は、R1b’の立体障害により反応性が下がるため、R1eに隣接するX12が選択的に反応する。
2b1の好ましい範囲は、前記式(11)における好ましい範囲と同じである。
前記式(12)で表される化合物は、合成が容易であることから、好ましくは、式(12-1)で表される化合物である。
[式中、
1gは、前記と同じ意味を表す。
13は、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
13は、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、またはB(ORC2)2(式中、RC2は、前記と同じ意味を表す。)で表される基を表す。]
アルキル基、シクロアルキル基、アリール基および1価の複素環基の好ましい範囲、例示は共通する用語の説明に記載されたものと同じである。R13が有していてもよい置換基としては、共通する用語の説明に記載された置換基に加え、前記式(2-1A)または前記式(2-2A)で表される置換基を有していてもよい。
前記式(12-1)で表される化合物は、例えば式(13)で表される化合物とサリチル酸誘導体とのFriedel-Crafts反応[式(12-1A)で表される化合物を生成]により合成することができ、更に生成した式(12-1A)で表される化合物のエーテル化などの誘導体化により合成することもできる。
[式中、R13、X13、Y’およびQは、前記と同じ意味を表す。]
前記式(11)で表される化合物としては、下記式で表される化合物が例示される。
前記式(12)で表される化合物としては、下記式で表される化合物が例示される。
前記式(13)で表される化合物としては、下記式で表される化合物が例示される。
本発明の化合物を含む組成物
本発明は、式(1)で表される化合物を含む組成物を提供する。式(1)で表される化合物は、発光素子の各層を製造するために用いることが好ましい。従って、本発明の組成物は、本発明の式(1)で表される化合物と、正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料、発光材料、酸化防止剤および溶媒からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物とを含有する。本発明の組成物は塗布法で成膜することが可能であり、少なくとも1種の溶媒を含有する組成物が好ましい。
本発明の組成物に用いられる溶媒としては、高極性溶媒が好ましく、少なくとも1種のプロトン性溶媒を含むことがより好ましい。式(1)で表される化合物は極性が高いため高極性溶媒への溶解性が高い。また、本発明の組成物を隣接する下層に塗布して成膜する場合、隣接する下層への溶解性が高い場合は隣接する下層が溶解し、積層構造が成膜できないことから隣接する下層への溶解性が低い溶媒を使用することが好ましい。
溶液からの成膜に用いる溶媒は、例えば、水、アルコール、フッ素化アルコール、エーテル、エステル、ニトリル化合物、ニトロ化合物、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アリール、チオール、スルフィド、スルホキシド、チオケトン、アミド、カルボン酸が挙げられ、水、アルコール、フッ素化アルコール、エーテル、スルホキシドまたはアミドの少なくとも1種を含むことが好ましい。より具体的には、溶媒としては、水、メタノール、エタノール、2-プロパノール、1-ブタノール、tert-ブチルアルコール、アセトニトリル、1,2-エタンジオール、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、酢酸、ニトロベンゼン、ニトロメタン、1,2-ジクロロエタン、ジクロロメタン、クロロベンゼン、ブロモベンゼン、1,4-ジオキサン、炭酸プロピレン、ピリジン、および、二硫化炭素、2,2,3,3-テトラフルオロプロパノール、1,1,1-トリフルオロ-2-プロパノール、1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-2-プロパノール、2,2,3,3,4,4-ヘキサフルオロブタノール、2,2,3,3,4,4,4-ヘプタフルオロ-1-ブタノール、2,2,3,3,3-ペンタフルオロ-1-プロパノール、3,3,4,4,5,5,5-ヘプタフルオロ-2-ペンタノール、2,2,3,3,4,4,5,5-オクタフルオロ-1-ペンタノール、3,3,4,4,5,5,6,6,6-ノナフルオロ-1-ヘキサノール、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-ドデカフルオロヘプタノールが例示される。これらの溶媒は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
素子中で電子注入・輸送層として用いた時に輝度寿命の観点から好ましくは、Mがアルカリ金属カチオン、アルカリ土類カチオンまたは置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンの場合であり、より好ましくはアルカリ金属カチオンまたはアルカリ土類金属カチオンのの場合であり、更に好ましくはアルカリ金属カチオンの場合である。上述したように、Yが置換基を有していてもよい炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基または水素原子である化合物から、Mがアルカリ金属カチオン、アルカリ土類カチオンまたは置換基を有していてもよいアンモニウムカチオンである化合物を調製することができるが、塗布成膜に使用する溶媒中で反応させ、そのまま素子作製に用いることができる。
が置換基を有していてもよい炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基または水素原子である化合物を塗布成膜に使用する溶媒中で、金属水酸化物、金属炭酸塩またはアルキルアンモニウムヒドロキシド等の試薬と反応させることにより調製することができる。
が水素原子である化合物の場合、中和反応であるため室温(25℃)付近でほぼ定量的に反応が進行するため好ましい。生成する水や炭酸は、塗布、成膜時に留去することができる。
が置換基を有していてもよい炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基である化合物の場合、0℃~溶媒の沸点で反応させることが好ましい。この時、対応する置換基を有していてもよい炭化水素化合物の水酸化物、置換基を有していてもよい複素環化合物の水酸化物が副生する。成膜した後に留去できることから、Yにおいて、置換基を有していてもよい炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基の炭素数は置換基の炭素数を含めて1~10である場合が好ましく、1~8の場合がより好ましい。
素子中で電子注入・輸送層用の組成物として用いた時に輝度寿命の観点から前記式(2-1)としては、好ましくはn1が0、Yが-CO -、または-CO’である。Y’が置換基を有していてもよい炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基または水素原子の場合か、Mがアルカリ金属カチオンまたはアルカリ土類金属カチオンの場合が好ましく、Y’が置換基を有していてもよい炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基または水素原子の場合か、Mがアルカリ金属カチオンの場合がより好ましく、Y’が水素原子の場合か、Mがアルカリ金属カチオンの場合が更に好ましく、Mがアルカリ金属カチオンの場合が特に好ましい。
金属水酸化物、金属炭酸塩、アルキルアンモニウム塩の例示、好ましい範囲は前記と同じである。
発光素子
本発明は、前記式(1)で表される化合物を含有する発光素子を提供する。本発明の発光素子において、有機層(即ち、式(1)で表される化合物を含有する層)は、好ましくは、電子注入層および電子輸送層からなる群から選ばれる1種以上の層であり、より好ましくは、電子輸送層である。本発明の発光素子は、更に、基板を有していてもよい。
本発明の発光素子の好ましい実施形態は、
基板上に陽極が設けられ、その上層に発光層が積層され、その上層に式(1)で表される化合物を含有する層が積層され、更にその上層に陰極が積層された発光素子、ならびに、
基板上に陰極が設けられ、その上層に式(1)で表される化合物を含有する層が積層され、その上層に発光層が積層され、更にその上層に陽極が積層された発光素子である。
これらの実施形態において、更に、保護層、バッファー層、反射層、封止層(封止膜、封止基板等)等の他の機能を有する層を設けてもよい。また、式(1)で表される化合物を含有する層は、単層であっても多層であってもよい。
本発明の発光素子は、ボトムエミッションタイプ、トップエミッションタイプ、両面採光型のいずれであってもよい。
本発明の発光素子は、正孔注入性および正孔輸送性の観点からは、陽極と発光層との間に、正孔注入層および正孔輸送層の少なくとも1層を有することが好ましい。
本発明の発光素子は、電子注入性および電子輸送性の観点からは、陰極と発光層の間に、電子注入層および電子輸送層の少なくとも1層を有することが好ましい。
電子輸送層、および、電子注入層の材料としては、式(1)で表される化合物の他、各々、電子輸送材料、および、電子注入材料が挙げられる。
正孔輸送層、正孔注入層、および、発光層の材料としては、各々、正孔輸送材料、正孔注入材料、および、発光材料が挙げられる。
正孔輸送材料
、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料、および、発光材料は、発光素子の作製において、各々、正孔輸送層、電子輸送層、および、発光層に隣接する層の形成時に使用される溶媒に溶解する場合、該溶媒に該材料が溶解することを回避するために、該材料が架橋基を有することが好ましい。架橋基を有する材料を用いて各層を形成した後、該架橋基を架橋させることにより、該層を不溶化させることができる。
本発明の発光素子において、発光層、正孔輸送層、電子輸送層、正孔注入層、電子注入層等の各層の形成方法としては、低分子化合物を用いる場合、例えば、粉末からの真空蒸着法、溶液または溶融状態からの成膜による方法が挙げられ、高分子化合物を用いる場合、例えば、溶液または溶融状態からの成膜による方法が挙げられる。これらの中でも、各層の形成方法としては、溶液からの成膜による方法が好ましい。
積層する層の順番、数、および、厚さは、発光効率および輝度寿命を勘案して調整すればよい。
溶液からの成膜に用いる溶媒は、水、アルコール、フッ素化アルコール、エーテル、エステル、ニトリル化合物、ニトロ化合物、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アリール、チオール、スルフィド、スルホキシド、チオケトン、アミド、カルボン酸が挙げられる。これらの溶媒は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
溶液からの成膜方法としては、例えば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビア印刷法、グラビア印刷法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法、ノズルコート法等の塗布法が挙げられる。
本発明の発光素子の好ましい層構成としては、例えば、下記の構成が挙げられる。ここで、式(1)で表される化合物を含有する層は、電子注入層、および/または、電子輸送層として用いることができる。
(a)陽極-正孔注入層-発光層-陰極
(b)陽極-発光層-電子注入層-陰極
(c)陽極-正孔注入層-発光層-電子注入層-陰極
(d)陽極-正孔注入層-正孔輸送層-発光層-陰極
(e)陽極-正孔注入層-正孔輸送層-発光層-電子注入層-陰極
(f)陽極-発光層-電子輸送層-電子注入層-陰極
(g)陽極-正孔注入層-発光層-電子輸送層-電子注入層-陰極
(h)陽極-正孔注入層-正孔輸送層-発光層-電子輸送層-電子注入層-陰極
本発明の発光素子は、更に電極との密着性向上や電極からの電荷注入の改善のために、電極に隣接して絶縁層を設けてもよく、また、界面の密着性向上や混合の防止等のために正孔輸送層、電子輸送層または発光層の界面に薄いバッファー層を挿入してもよい。積層する層の順番や数、および各層の厚さは、発光効率や輝度寿命を勘案して調整すればよい。
次に、本発明の発光素子の構成について、詳しく説明する。
[基板]
本発明の発光素子が有し得る基板は、電極を形成し、有機層を形成する際に化学的に変化しないものであればよく、例えば、ガラス、プラスチック、高分子フィルム、金属フィルム、シリコン等の基板、これらを積層した基板が用いられる。
[正孔注入層]
本発明の発光素子において、正孔注入材料としては、カルバゾールおよびその誘導体、トリアゾールおよびその誘導体、オキサゾールおよびその誘導体、オキサジアゾールおよびその誘導体、イミダゾールおよびその誘導体、フルオレンおよびその誘導体、ポリアリールアルカンおよびその誘導体、ピラゾリンおよびその誘導体、ピラゾロンおよびその誘導体、フェニレンジアミンおよびその誘導体、アリールアミンおよびその誘導体、スターバースト型アミン、フタロシアニンおよびその誘導体、アミノ置換カルコンおよびその誘導体、スチリルアントラセンおよびその誘導体、フルオレノンおよびその誘導体、ヒドラゾンおよびその誘導体、スチルベンおよびその誘導体、シラザンおよびその誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ(N-ビニルカルバゾール)およびその誘導体、有機シランおよびその誘導体、およびこれらを含む重合体;酸化バナジウム、酸化タンタル、酸化タングステン、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム等の導電性金属酸化物;ポリアニリン、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子およびオリゴマー;ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)・ポリスチレンスルホン酸、ポリピロール等の有機導電性材料およびこれらを含む重合体;アモルファスカーボン;テトラシアノキノジメタンおよびその誘導体(例えば、2,3,5,6-テトラフルオロ-7,7,8,8-テトラシアノキノジメタン)、1,4-ナフトキノンおよびその誘導体、ジフェノキノンおよびその誘導体、ポリニトロ化合物等のアクセプター性有機化合物;オクタデシルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤が好適に使用できる。
正孔注入材料は一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。正孔注入層は、前記材料のみからなる単層構造であってもよいし、同一組成または異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
正孔注入層の形成方法は上述したとおりであるが、高分子化合物バインダーと低分子有機材料を分散させた混合溶液を用いて正孔注入層を成膜することもできる。
混合する高分子化合物バインダーとしては、電荷輸送を極度に阻害しないものが好ましく、また可視光に対する吸収が強くない化合物が好適に用いられる。この高分子化合物バインダーとしては、ポリ(N-ビニルカルバゾール)、ポリアニリンおよびその誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリ(p-フェニレンビニレン)およびその誘導体、ポリ(2,5-チエニレンビニレン)およびその誘導体、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサンが例示される。
正孔注入層に続いて、正孔輸送層、発光層等の有機化合物層を形成する場合、特に、両方の層を塗布法によって形成する場合には、先に塗布した層が後から塗布する層の溶液に含まれる溶媒に溶解して積層構造の作製が困難になることがある。この場合には、下層を溶媒不溶化する方法を用いることができる。溶媒不溶化する方法としては、高分子化合物に架橋基を付け、架橋させて不溶化する方法、芳香族ビスアジドに代表される芳香環を有する架橋基を持った低分子化合物を架橋剤として混合し、架橋させて不溶化する方法、アクリレート基に代表される芳香環を有しない架橋基を持った低分子化合物を架橋剤として混合し、架橋させて不溶化する方法、下層を紫外光に感光させて架橋させ、上層の製造に用いる有機溶媒に対して不溶化する方法、下層を加熱して架橋させ、上層の製造に用いる有機溶媒に対して不溶化する方法等が挙げられる。下層を加熱する場合の温度は、通常、100℃~300℃であり、時間は、通常、1分~1時間である。
架橋以外で下層を溶解させずに積層する方法としては、隣り合う層の製造に異なる極性の溶液を用いる方法があり、例えば、下層に水溶性の高分子化合物を用い、上層に油溶性の高分子化合物を用いて、塗布しても下層が溶解しないようにする方法等がある。
正孔注入層の厚さは、通常、1nm~1μmである。
[正孔輸送層]
本発明の発光素子において、正孔輸送材料は、低分子化合物と高分子化合物とに分類され、好ましくは高分子化合物であり、より好ましくは架橋基を有する高分子化合物である。
高分子化合物としては、例えば、ポリビニルカルバゾールおよびその誘導体;側鎖または主鎖に芳香族アミン構造を有するポリアリーレンおよびその誘導体が挙げられる。高分子化合物は、電子受容性部位が結合された化合物でもよい。電子受容性部位としては、例えば、フラーレン、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン、テトラシアノエチレン、トリニトロフルオレノン等が挙げられる。
正孔輸送材料は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
正孔輸送層に続いて、発光層等の有機層を塗布法にて形成する際に、下層が後から塗布する層の溶液に含まれる溶媒に溶解する場合は、正孔注入層の成膜方法での例示と同様の方法で下層を溶媒不溶化することができる。
正孔輸送層の厚さは、通常、1nm~1μmである。
[発光層]
本発明の発光素子において、発光材料は、単独で使用してもよいが、通常、ホスト材料と組み合わせて使用する。ホスト材料は、発光材料の凝集による発光効率の低下を抑制する目的、電荷を輸送し駆動電圧の低下を達成する目的等のための材料である。
本発明の発光素子において、発光材料は、低分子化合物と高分子化合物とに分類される。発光材料は、架橋基を有していてもよい。
低分子化合物としては、例えば、ナフタレンおよびその誘導体、アントラセンおよびその誘導体、ペリレンおよびその誘導体、並びに、イリジウム、白金またはユーロピウムを中心金属とする三重項発光錯体が挙げられる。
高分子化合物としては、例えば、フェニレン基、ナフタレンジイル基、フルオレンジイル基、フェナントレンジイル基、ジヒドロフェナントレンジイル基、式(3)で表される基、カルバゾールジイル基、フェノキサジンジイル基、フェノチアジンジイル基、アントラセンジイル基、ピレンジイル基等を含む高分子化合物が挙げられる。
発光材料は、低分子化合物および高分子化合物を含んでいてもよい。
三重項発光錯体としては、式Ir-1~Ir-3、Ir-Aで表される金属錯体等のイリジウム錯体が好ましい。
[式中、
D1~RD8、RD11~RD26は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基またはハロゲン原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。RD1~RD8、RD11~RD26が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
AおよびZBはそれぞれ独立に、-CRD21=で表される基又は-N=で表される基を表す。ZAおよびZBが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。RD21は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基またはハロゲン原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。RD21が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
-AD1---AD2-は、アニオン性の2座配位子を表し、AD1およびAD2は、それぞれ独立に、イリジウム原子と結合する炭素原子、酸素原子または窒素原子を表し、これらの原子は環を構成する原子であってもよい。-AD1---AD2-が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
D1は、1、2または3を表し、nD2は、1または2を表す。]
Ir-Aで表されるイリジウム錯体としては、式Ir-4~Ir-6で表されるイリジウム錯体が好ましい。
[式中、
D1~RD8、RD11~RD26、ZA、ZB、-AD1---AD2-およびnD1は、前記と同じ意味を表す。]
式Ir-1で表される金属錯体において、好ましくはRD1~RD8の少なくとも1つは式(D-A)で表される基である。
式Ir-2で表される金属錯体において、好ましくはRD11~RD20の少なくとも1つは式(D-A)で表される基である。
式Ir-3で表される金属錯体において、好ましくはRD1~RD8およびRD11~RD20の少なくとも1つは式(D-A)で表される基である。
式Ir-A、式Ir-4、式Ir-5または式Ir-6で表される金属錯体において、好ましくはRD21~RD26の少なくとも1つは式(D-A)で表される基である。
[式中、
DA1~mDA3は、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。
DAは、窒素原子、芳香族炭化水素基または複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
ArDA1~ArDA3は、それぞれ独立に、アリーレン基または2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。ArDA1~ArDA3が複数ある場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
DAは、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数あるTDAは、同一でも異なっていてもよい。]
DA1~mDA3は、好ましくは5以下の整数であり、より好ましくは0または1である。
-AD1---AD2-で表されるアニオン性の2座配位子としては、例えば、下記式で表される配位子が挙げられる。
[式中、*は、Irと結合する部位を表す。]
式Ir-1で表される金属錯体としては、好ましくは式Ir-11~Ir-13で表される金属錯体である。式Ir-2で表される金属錯体としては、好ましくは式Ir-21で表される金属錯体である。式Ir-3で表される金属錯体としては、好ましくは式Ir-31~Ir-33で表される金属錯体である。式Ir-4で表される金属錯体としては、好ましくは式Ir-41~Ir-43で表されるイリジウム錯体である。式Ir-5で表される金属錯体としては、好ましくは式Ir-51~Ir-53で表されるイリジウム錯体である。式Ir-6で表される金属錯体としては、好ましくは式Ir-61~Ir-63で表されるイリジウム錯体である。
[式中、nD2は、1または2を表す。Dは、式(D-A)で表される基を表す。複数存在するDは、同一でも異なっていてもよい。RDCは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRDCは、同一でも異なっていてもよい。RDDは、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRDDは、同一でも異なっていてもよい。]
三重項発光錯体としては、例えば、以下に示す金属錯体が挙げられる。
発光材料は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
ホスト材料は、低分子化合物と高分子化合物とに分類される。
発光材料に金属錯体を用いる場合、ホスト材料は、発光素子の外部量子効率が優れるので、最低励起三重項状態(T1)が、金属錯体の有する最低励起三重項状態(T1)以上のエネルギー準位を有する化合物であることが好ましい。
発光材料に金属錯体を用いる場合、ホスト材料は、発光素子を塗布法で作製できるので、金属錯体を溶解可能な溶媒に対して溶解性を示す化合物であることが好ましい。
ホスト材料に用いられる低分子化合物としては、前記正孔輸送材料として例示した低分子化合物、前記電子輸送材料として例示した低分子化合物等が挙げられ、併用する発光材料の励起状態エネルギーよりも高い励起状態エネルギーを有する化合物が好ましい。発光材料が最低励起三重項状態からの発光を利用するものである場合は、ホスト材料の最低励起三重項状態のエネルギーが発光材料の最低励起三重項状態のエネルギー以上であることが好ましい。
これらの中でも、ホスト材料に用いられる低分子化合物としては、カルバゾール構造を有する化合物、トリアリールアミン構造を有する化合物、フェナントロリン構造を有する化合物、トリアリールトリアジン構造を有する化合物、アゾール構造を有する化合物、ベンゾチオフェン構造を有する化合物、ベンゾフラン構造を有する化合物、フルオレン構造を有する化合物、スピロフルオレン構造を有する化合物が好ましい。
ホスト材料に用いられる低分子化合物としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。
ホスト材料に用いられる高分子化合物(以下、「高分子ホスト」と言う。)としては、例えば、正孔輸送材料または電子輸送材料として記載した高分子化合物が挙げられる。
高分子ホストとしては、前記式(X)または前記式(Y)で表される構成単位を含む高分子化合物が好ましい。式(X)または式(Y)で表される構成単位を含む高分子化合物の説明および例は、前記と同じである。
式(X)または式(Y)で表される構成単位は、高分子ホスト中に、それぞれ、1種のみ含まれていてもよく、2種以上含まれていてもよい。
高分子ホストは、ケミカル レビュー(Chem.Rev.),第109巻,897-1091頁(2009年)等に記載の公知の重合方法、例えば、Suzuki反応、Yamamoto反応、Buchwald反応、Stille反応、Negishi反応およびKumada反応等の遷移金属触媒を用いるカップリング反応により重合させる方法によって製造することができる。
前記重合方法において、単量体を仕込む方法としては、単量体全量を反応系に一括して仕込む方法、単量体の一部を仕込んで反応させた後、残りの単量体を一括、連続または分割して仕込む方法、単量体を連続または分割して仕込む方法等が挙げられる。
遷移金属触媒としては、例えば、パラジウム触媒、ニッケル触媒が挙げられる。
重合反応の後処理は、公知の方法、例えば、分液により水溶性不純物を除去する方法、メタノール等の低級アルコールに重合反応後の反応液を加えて、析出させた沈殿を濾過した後、乾燥させる方法等を単独または組み合わせて行う。高分子ホストの純度が低い場合、例えば、晶析、再沈殿、ソックスレー抽出器による連続抽出、カラムクロマトグラフィー等の通常の方法にて精製することができる。
発光材料とホスト材料とを組み合わせて用いる場合、発光材料の含有量は、発光材料とホスト材料との合計を100重量部とした場合、通常、0.01~80重量部であり、好ましくは0.05~40重量部であり、より好ましくは0.1~20重量部であり、更に好ましくは1~20重量部である。
発光層は、発光材料の1種または2種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成または異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
発光層に続いて、電子輸送層等の有機化合物層を塗布法にて形成する際に、下層が後から塗布する層の溶液に含まれる溶媒に溶解する場合は、正孔注入層の成膜方法での例示と同様の方法で下層を溶媒不溶化することができる。
発光層の厚さは、通常、5nm~1μmである。
[電子輸送層]
本発明の発光素子において、式(1)で表される化合物以外の電子輸送材料としては、公知のものが使用でき、トリアゾールおよびその誘導体、オキサゾールおよびその誘導体、オキサジアゾールおよびその誘導体、イミダゾールおよびその誘導体、フルオレンおよびその誘導体、ベンゾキノンおよびその誘導体、ナフトキノンおよびその誘導体、アントラキノンおよびその誘導体、テトラシアノアントラキノジメタンおよびその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレンおよびその誘導体、ジフェノキノンおよびその誘導体、アントラキノジメタンおよびその誘導体、アントロンおよびその誘導体、チオピランジオキシドおよびその誘導体、カルボジイミドおよびその誘導体、フルオレニリデンメタンおよびその誘導体、ジスチリルピラジンおよびその誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニンおよびその誘導体、8-キノリノールおよびその誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、有機シランおよびその誘導体、8-ヒドロキシキノリンおよびその誘導体の金属錯体、ポリキノリンおよびその誘導体、ポリキノキサリンおよびその誘導体、ポリフルオレンおよびその誘導体等が挙げられる。これらのうち、トリアゾールおよびその誘導体、オキサジアゾールおよびその誘導体、ベンゾキノンおよびその誘導体、アントラキノンおよびその誘導体、並びに8-ヒドロキシキノリンおよびその誘導体の金属錯体、ポリキノリンおよびその誘導体、ポリキノキサリンおよびその誘導体、ポリフルオレンおよびその誘導体が好ましい。
電子輸送材料は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。電子輸送層は、電子輸送材料の1種または2種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成または異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
電子輸送層に続いて、電子注入層等の有機化合物層を塗布法にて形成する際に、下層が後から塗布する層の溶液に含まれる溶媒に溶解する場合は、正孔注入層の成膜方法での例示と同様の方法で下層を溶媒不溶化することができる。
電子輸送層の厚さは、通常、1nm~1μmである。
[電子注入層]
本発明の発光素子において、式(1)で表される化合物以外の電子注入材料としては、公知の化合物が使用でき、トリアゾールおよびその誘導体、オキサゾールおよびその誘導体、オキサジアゾールおよびその誘導体、イミダゾールおよびその誘導体、フルオレンおよびその誘導体、ベンゾキノンおよびその誘導体、ナフトキノンおよびその誘導体、アントラキノンおよびその誘導体、テトラシアノアントラキノジメタンおよびその誘導体、フルオレノンおよびその誘導体、ジフェニルジシアノエチレンおよびその誘導体、ジフェノキノンおよびその誘導体、アントラキノジメタンおよびその誘導体、アントロンおよびその誘導体、チオピランジオキシドおよびその誘導体、カルボジイミドおよびその誘導体、フルオレニリデンメタンおよびその誘導体、ジスチリルピラジンおよびその誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニンおよびその誘導体、8-キノリノールおよびその誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、有機シラン誘導体等が挙げられる。
電子注入材料は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。電子注入層は、電子注入材料のみからなる単層構造であってもよいし、同一組成または異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
電子注入層の厚さは、通常、1nm~1μmである。
電子注入・輸送性化合物は、各々、1種単独で用いても2種以上を併用してもよいが、本発明の化合物を少なくとも1種含む2種以上の化合物を含む場合、好ましい。
すなわち、陰極から発光層に電子を注入する際、電子注入・輸送層に2種以上の電子注入・輸送性化合物が含まれる場合、陰極側に隣接する層からはLUMO値の小さい電子注入・輸送性化合物が電子を受け取り、電子注入・輸送層内の2種の化合物間で電子の受け渡しが行われ、LUMO値の大きい電子注入・輸送性化合物から発光層への電子が受け渡されるため、電子の注入障壁が下がり、素子特性が改善すると考えられる。本発明の2種以上の化合物を含む場合が好ましい。
電子注入・輸送性化合物を2種以上混合する場合の混合比は、通常、各成分1モル%以上であり、好ましくは各成分10モル%以上である。
[陽極]
陽極の材料としては、例えば、導電性の金属酸化物、半透明の金属が挙げられ、好ましくは、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ;インジウム・スズ・オキサイド(ITO)、インジウム・亜鉛・オキサイド等の導電性化合物;銀とパラジウムと銅との複合体(APC);NESA、金、白金、銀、銅である。
陽極は、これらの材料の1種または2種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成または異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
陽極の作製方法としては、公知の方法が利用でき、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法、溶液からの成膜による方法(高分子バインダーとの混合溶液を用いてもよい)等が挙げられる。
陽極の厚さは、通常10nm~10μmである。
陽極は前記方法にて作製した後に、陽極に接する層との電気的接続を改善するために、UVオゾン、シランカップリング剤、2,3,5,6-テトラフルオロ-7,7,8,8-テトラシアノキノジメタン等の電子受容性化合物を含む溶液等で表面処理を行ってもよい。
陽極は、単層構造であってもよいし多層構造としてもよい。
[陰極]
陰極の材料としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、亜鉛、インジウム等の金属;それらのうち2種以上の合金;それらのうち1種以上と、銀、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうち1種以上との合金;並びに、グラファイトおよびグラファイト層間化合物が挙げられる。合金としては、例えば、マグネシウム-銀合金、マグネシウム-インジウム合金、マグネシウム-アルミニウム合金、インジウム-銀合金、リチウム-アルミニウム合金、リチウム-マグネシウム合金、リチウム-インジウム合金、カルシウム-アルミニウム合金、金属ナノ粒子、金属ナノワイヤー、導電性金属酸化物のナノ粒子が挙げられる。
陰極の作製方法としては、公知の方法が利用でき、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、溶液からの成膜による方法(高分子バインダーとの混合溶液を用いてもよい)が例示される。陰極が金属ナノ粒子、金属ナノワイヤー、導電性金属酸化物ナノ粒子である場合には、溶液からの成膜による方法が用いられる。
陰極の厚さは、通常、1~1000nmである。
陰極は、単層構造であってもよいし多層構造としてもよい。
[製造方法]
本発明の発光素子は、例えば、基板上に各層を順次積層することにより製造することができる。具体的には、基板上に陽極を設け、その上に正孔注入層、正孔輸送層等の層を設け、その上に発光層を設け、その上に電子輸送層、電子注入層等の層を設け、更にその上に、陰極を積層することにより、発光素子を製造することができる。他の製造方法としては、基板上に陰極を設け、その上に電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層等の層を設け、更にその上に、陽極を積層することにより、発光素子を製造することができる。更に他の製造方法としては、陽極または陽極上に各層を積層した陽極側基材と陰極または陰極上に各層を積層させた陰極側基材とを、対向させて接合することにより製造することができる。
[用途]
発光素子を用いて面状の発光を得るためには、面状の陽極と陰極が重なり合うように配置すればよい。パターン状の発光を得るためには、面状の発光素子の表面にパターン状の窓を設けたマスクを設置する方法、非発光部にしたい層を極端に厚く形成し実質的に非発光とする方法、陽極もしくは陰極、または両方の電極をパターン状に形成する方法がある。これらのいずれかの方法でパターンを形成し、いくつかの電極を独立にON/OFFできるように配置することにより、数字、文字等を表示できるセグメントタイプの表示装置が得られる。ドットマトリックス表示装置とするためには、陽極と陰極を共にストライプ状に形成して直交するように配置すればよい。複数の種類の発光色の異なる高分子化合物を塗り分ける方法、カラーフィルターまたは蛍光変換フィルターを用いる方法により、部分カラー表示、マルチカラー表示が可能となる。ドットマトリックス表示装置は、パッシブ駆動も可能であるし、TFT等と組み合わせてアクティブ駆動も可能である。これらの表示装置は、コンピュータ、テレビ、携帯端末等のディスプレイに用いることができる。面状の発光素子は、液晶表示装置のバックライト用の面状光源、または、面状の照明用光源として好適に用いることができる。フレキシブルな基板を用いれば、曲面状の光源、および、表示装置としても使用できる。
[発光素子の加熱処理]
本発明の発光素子は、発光素子の駆動電圧低減し、輝度寿命を向上させるため、加熱処理を行ってもよい。加熱温度としては、40℃~200℃が好ましい。加熱時間としては、1分~3時間が好ましい。
以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例において、高分子化合物のポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)およびポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、移動相にテトラヒドロフランを用い、下記のサイズエクスクルージョンクロマトグラフィー(SEC)のいずれかにより求めた。なお、SECの各測定条件は、次のとおりである。
測定する高分子化合物を約0.05重量%の濃度でテトラヒドロフランに溶解させ、SECに10μL注入した。移動相は、1.0mL/分の流量で流した。カラムとして、PLgel MIXED-B(ポリマーラボラトリーズ製)を用いた。検出器にはUV-VIS検出器(東ソー製、商品名:UV-8320GPC)を用いた。
LC-MSは、下記の方法で測定した。
測定試料を約2mg/mLの濃度になるようにクロロホルムまたはテトラヒドロフランに溶解させ、LC-MS(Agilent製、商品名:1290 Infinity LCおよび6230 TOF LC/MS)に約1μL注入した。LC-MSの移動相には、アセトニトリルおよびテトラヒドロフランの比率を変化させながら用い、1.0mL/分の流量で流した。カラムは、SUMIPAX ODS Z-CLUE(住化分析センター製、内径:4.6mm、長さ:250mm、粒径3μm)を用いた。
TLC-MSは、下記の方法で測定した。
測定試料をトルエン、テトラヒドロフランまたはクロロホルムのいずれかの溶媒に任意の濃度で溶解させ、DART用TLCプレート(テクノアプリケーションズ社製、商品名:YSK5-100)上に塗布し、TLC-MS(日本電子製、商品名:JMS-T100TD(The AccuTOF TLC))を用いて測定した。測定時のヘリウムガス温度は、200~400℃の範囲で調節した。
NMRは、下記の方法で測定した。
5~10mgの測定試料を約0.5mLの重クロロホルム(CDCl3)、重テトラヒドロフラン、重ジメチルスルホキシド、重アセトン、重N,N-ジメチルホルムアミド、重トルエン、重メタノール、重エタノール、重2-プロパノールまたは重塩化メチレンに溶解させ、NMR装置(Agilent製、商品名:INOVA300、または、JEOL RESONANCE製、商品名:JNM-ECZ400S/L1)を用いて測定した。
化合物の純度の指標として、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)面積百分率の値を用いた。この値は、特に記載がない限り、HPLC(島津製作所製、商品名:LC-20A)でのUV=254nmにおける値とする。この際、測定する化合物は、0.01~0.2重量%の濃度になるようにテトラヒドロフランまたはクロロホルムに溶解させ、濃度に応じてHPLCに1~10μL注入した。HPLCの移動相には、アセトニトリル/テトラヒドロフランの比率を100/0~0/100(容積比)まで変化させながら用い、1.0mL/分の流量で流した。カラムは、SUMIPAX ODS Z-CLUE(住化分析センター製、内径:4.6mm、長さ:250mm、粒径3μm)または同等の性能を有するODSカラムを用いた。検出器には、フォトダイオードアレイ検出器(島津製作所製、商品名:SPD-M20A)を用いた。
化合物の純度の指標として、ガスクロマトグラフィー(GC)面積百分率の値を用いた。この値は、特に記載がない限り、GC(Agilent社製、商品名:Agilent7820)での値とする。この際、測定する化合物は、0.01~0.2質量%の濃度になるようにテトラヒドロフラン又はクロロホルムに溶解させ、濃度に応じてGCに1~10μL注入した。キャリヤーはヘリウムを用い、1.0mL/分の流量で流した。カラムオーブンは50℃~300℃まで変化させながら用いた。ヒーター温度は注入口280℃、検出器320℃とした。カラムは、SGE製BPX-5(30m×0.25mm×0.25μm)を用いた。
<化合物A-Csの合成>
<合成例1> (化合物A-1の合成)
ブロモヨードフルオレンは、東京化成工業より購入した。
遮光した反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、ブロモヨードフルオレン(35.0g)、フェニルボロン酸(11.5g)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(2.2g)、Aliquat336(2.1g)、炭酸ナトリウム(25.0g)、イオン交換水(282.7g)、およびトルエン(525.1g)を加え、80℃で9時間30分攪拌した。得られた反応液を50℃まで冷却した後、トルエンを加えて攪拌し、イオン交換水で洗浄した。得られた有機層に活性炭を加えて撹拌し、得られた混合物をろ過し、得られたろ液を減圧濃縮して室温まで冷却することにより懸濁液を得た。得られた懸濁液にアセトニトリルを加えて撹拌し、得られた混合物をろ過し、得られた固体をアセトニトリルで洗浄した。得られた固体を減圧乾燥させることにより、化合物A-1(20.3g)を淡茶色固体として得た。化合物A-1のHPLC面積百分率値は99.5%を示した。検出波長は285nmであった。
TLC-MS(DART positive):m/z=320[M]
H-NMR(CDCl,400MHz):δ(ppm)=7.81(d,1H),7.78-7.76(m,1H),7.70-7.59(m,5H),7.52-7.48(m,1H),7.47-7.41(m,2H),7.36-7.31(m,1H),3.95(s,2H).
<合成例2> (化合物A-2の合成)
遮光した反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、化合物A-1(12.0g)、二酸化マンガン(48.8g)、およびモノクロロベンゼン(363.9g)を加え、60℃で3時間攪拌した。得られた反応液を40℃まで冷却した後にろ過し、得られたろ液を減圧濃縮して室温まで冷却することにより懸濁液を得た。得られた懸濁液にメタノールを加えて撹拌し、得られた混合物をろ過し、得られた固体をメタノールで洗浄した。得られた固体をトルエンおよびメタノールの混合溶媒を用いて晶析を行った後、減圧乾燥させることにより、化合物A-2(9.3g)を橙色固体として得た。化合物A-2のHPLC面積百分率値は99.4%を示した。検出波長は285nmであった。
TLC-MS(DART positive):m/z=335[M+H]
<実施例1> (化合物A-3の合成)
遮光した反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、化合物A-2(7.0g)、サリチル酸エチル(27.8g)、メルカプト酢酸(0.2g)、およびメタンスルホン酸(17.9g)を加え、65℃で6時間30分攪拌し、反応液A-3-1を得た。
遮光した反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、化合物A-2(1.0g)、サリチル酸エチル(3.0g)、メルカプト酢酸(0.03g)、およびメタンスルホン酸(5.0g)を加え、65℃で3時間攪拌し、反応液A-3-2を得た。
遮光した反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、化合物A-2(1.0g)、サリチル酸エチル(4.0g)、メルカプト酢酸(0.03g)、およびメタンスルホン酸(2.6g)を加え、65℃で6時間30分攪拌し、反応液A-3-3を得た。
前記で得られた反応液A-3-1、反応液A-3-2、および反応液A-3-3を混合して40℃とした後、トルエンを加えて攪拌し、炭酸ナトリウム水溶液とイオン交換水で洗浄した。得られた有機層を減圧濃縮し、室温まで冷却することにより懸濁液を得た。得られた懸濁液にメタノールを加えて撹拌し、得られた混合物をろ過し、得られた固体をメタノールで洗浄した。得られた固体をトルエンおよびメタノールの混合溶媒を用いて晶析を行なった後、減圧乾燥させることにより、化合物A-3(12.0g)を白色固体として得た。化合物A-3のHPLC面積百分率値は99.2%を示した。検出波長は285nmであった。
TLC-MS(DART positive):m/z=648[M]
H-NMR(CDCl,400MHz):δ(ppm)=10.76(S,2H),7.86(d,1H),7.75-7.64(m,4H),7.59-7.51(m,5H),7.46-7.39(m,2H),7.38-7.30(m,3H),6.89(d,2H),4.31(q,4H),1.27(t,6H).
<実施例2> (化合物A-4の合成)
ジエチレングリコール 2-ブロモエチルメチルエーテルは、東京化成工業より購入した。
遮光した反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、化合物A-3(10.0g)、ジエチレングリコール 2-ブロモエチルメチルエーテル(8.4g)、炭酸カリウム(6.4g)、およびN,N-ジメチルホルムアミド(50.2g)を加え、70℃で7時間攪拌した。得られた反応液を室温まで冷却した後、トルエンを加えて攪拌し、イオン交換水で洗浄した。得られた有機層に硫酸マグネシウムを加えて撹拌し、得られた混合物をろ過し、得られたろ液を減圧濃縮して粗生成物(15.5g)を得た。得られた粗生成物(11.7g)をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン、トルエンおよびエタノールの混合溶媒)により精製し、減圧濃縮、乾燥させることにより、化合物A-4(10.3g)を無色油状物として得た。化合物A-4のHPLC面積百分率値は99.7%を示した。検出波長は285nmであった。
LC-MS(ESI positive):m/z=979[M+K]
H-NMR(CDCl,400MHz):δ(ppm)=7.85(d,1H),7.71(d,1H),7.66(dd,1H),7.60-7.51(m,7H),7.45-7.40(m,2H),7.37-7.29(m,3H),6.92(d,2H),4.23(q,4H),4.16-4.12(m,4H),3.84-3.80(m,4H),3.70-3.66(m,4H),3,61-3.55(m,8H),3.50-3.46(m,4H),3.31(s,6H),1.27(t,6H).
<実施例3> (化合物A-Etの合成)
化合物A-5は国際公開第2013/191086号に記載の方法に従って合成した。cataCXium A Pd G3は、Aldrich社より購入した。
遮光した反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、化合物A-4(8.0g)、化合物A-5(2.9g)、cataCXium A Pd G3(0.01g)、Aliquat336(0.2g)、炭酸ナトリウム(1.3g)、イオン交換水(22.9g)、およびトルエン(40.0g)を加え、80℃で6時間30分攪拌した。得られた反応液を室温まで冷却した後、トルエンを加えて攪拌し、イオン交換水で洗浄した。得られた有機層に硫酸マグネシウムを加えて撹拌し、得られた混合物をろ過し、得られたろ液を減圧濃縮して粗生成物を得た。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン、トルエンおよびエタノールの混合溶媒)により精製し、減圧濃縮、乾燥させることにより、化合物A-Et(6.2g)を無色油状物として得た。化合物A-EtのHPLC面積百分率値は99.9%を示した。検出波長は300nmであった。
LC-MS(ESI negative):m/z=2232[M+AcO]
H-NMR(CDCl,400MHz):δ(ppm)=7.90-7.81(m,4H),7.69-7.63(m,4H),7.62-7.54(m,10H),7.45-7.29(m,14H),7.16(s,2H),6.92-6.86(m,4H),6.85-6.79(m,3H),4.24-4.15(m,8H),4.14-4.08(m,8H),3,83-3.77(m,8H),3.69-3.64(m,8H),3.60-3.53(m,16H),3.49-3.44(m,8H),3.31-3.28(m,12H),2.48-2.42(m,4H),2.32(s,6H),1.83(s,3H),1.53-1.45(m,4H),1.28-1.19(m,24H),0.87-0.80(m,6H).
<実施例4> (化合物Aの合成)
遮光した反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、化合物A-Et(4.6g)、メタノール(7.0g)、イオン交換水(6.9g)、水酸化カリウム(0.8g)、およびテトラヒドロフラン(23.2g)を加え、60℃で3時間攪拌した。得られた反応液を室温まで冷却した後、塩酸とメチルイソブチルケトンを加えて撹拌し、イオン交換水で洗浄した。得られた有機層に硫酸マグネシウムを加えて撹拌し、得られた混合物をろ過し、得られたろ液を減圧濃縮して粗生成物を得た。得られた粗生成物を酢酸ブチルおよびn-ヘプタンの混合溶媒を用いて晶析を行なった後、減圧乾燥させることにより、化合物A(3.7g)を白色固体として得た。HPLC面積百分率値は99.5%を示した。検出波長は300nmであった。
LC-MS(ESI negative):m/z=2060[M-H]
H-NMR(CDCl,400MHz):δ(ppm)=10.90(br,4H),8.03(d,4H),7.93-7.84(m,4H),7.71-7.66(m,4H),7.62-7.56(m,6H),7.47-7.31(m,14H),7.15(s,2H),7.00-6.94(m,4H),6.85-6.79(m,3H),4.36-4.29(m,8H),3.91-3.84(m,8H),3.70-3.65(m,8H),3.64-3.59(m,8H),3.58-3.53(m,8H),3.48-3.43(m,8H),3.31-3.28(m,12H),2.50-2.42(m,4H),2.33(s,6H),1.84(s,3H),1.56-1.44(m,4H),1.29-1.19(m,12H),0.87-0.81(m,6H)
<実施例5> (化合物A-Csの合成)
遮光した反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、化合物A(1.2g)、メタノール(6.1g)、イオン交換水(1.2g)、水酸化セシウム一水和物(0.6g)、およびテトラヒドロフラン(18.1g)を加え、60℃で6時間攪拌した。得られた反応液を減圧濃縮し、粗生成物を得た。得られた粗生成物を逆相シリカゲルカラムクロマトグラフィー(イオン交換水およびメタノールの混合溶媒)により精製し、減圧濃縮、乾燥させ、更に、アセトニトリルで洗浄した後、減圧乾燥させることにより、化合物A-Cs(1.4g)を白色固体として得た。
H-NMR(CDOD,400MHz):δ(ppm)=7.84-7.75(m,4H),7.65(s,2H),7.59-7.49(m,8H),7.37-7.31(m,6H),7.30-7.21(m,6H),7.18-7.13(m,4H),7.10(d,2H),6.97(s,2H),6.88(d,4H),6.79-6.72(m,3H),4.14-4.05(m,8H),3.79-3.69(m,8H),3.63-3.58(m,8H),3.57-3.50(m,16H),3.47-3.42(m,8H),3.26-3.24(m,12H),2.44(t,4H),2.27(s,6H),1.77(s,3H),1.53-1.42(m,4H),1.22-1.12(m,12H),0.81-0.75(m,6H).
<化合物Bの合成>
<合成例3> (化合物B-2の合成)
化合物B-1は国際公開第2017/170916号に記載の方法に従って合成した。
反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、2-ブロモ-7-ヨード-9H-フルオレン-9-オン 50.09g、化合物B-1 32.01g、40重量%テトラブチルアンモニウムヒドロキシド水溶液 211.0g、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム 3.00g、トルエン870ml、水250.48gを加え、85℃で3.5時間攪拌した。得られた反応物の水相を除去し、クロロホルムを加え、イオン交換水で洗浄した。有機相に活性炭を加え1時間攪拌した後、シリカゲルを敷いたフィルターを通し、濾過、クロロホルムで洗浄した。溶媒を留去し、粗生成物を得た。トルエンとアセトニトリルの混合溶媒から晶析し、42.31gの化合物B-2を得た。HPLC面積百分率値は99.7%であった。検出波長は280nmであった。
TLC-MS(DART):377.18([M+H]、Exact Mass : 376.05)
<実施例6> (化合物B-3の合成)
反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、化合物B-2 20.00g、サリチル酸エチル 52.91g、メタンスルホン酸 89.40g、メルカプト酢酸 0.49gを加え、70℃で9時間攪拌した。得られた反応物にクロロホルム 60mlを加えた。別の反応容器を窒素置換し、メタノール600mlを取り氷浴で冷却した。反応物のクロロホルム溶液を滴下し、結晶を沈殿させ、30分攪拌後濾過し、メタノールで洗浄して粗生成物を得た。トルエンとアセトニトリルの混合溶媒から晶析し、22.55gの化合物B-3を得た。HPLC面積百分率は95.7%であった。検出波長は310nmであった。TLC-MS(DART):691.50([M+H]、Exact Mass : 690.16)
<実施例7> (化合物B-4の合成)
反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、化合物B-3 15.29g、ジエチレングリコール 2-ブロモエチルメチルエーテル 12.07g、炭酸カリウム 9.17g、脱水DMF 72mlを加え、70℃で8.5時間攪拌した。トルエン 150ml加え氷浴で冷却し、水150mlを滴下した。分液し、有機相をイオン交換水で分液洗浄し、硫酸マグネシウムで脱水後、濾過し溶媒を留去し粗生成物を得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン、トルエンおよびエタノールの混合溶媒)により精製し、減圧濃縮、乾燥させることにより、化合物B-4 19.59g得た。HPLC面積百分率は99.9%であった。検出波長は310nmであった。
1H-NMR (CDCl、400MHz) : δ(ppm) = 1.28(6H、t)、2.19(3H、s)、2.32(6H、s)、3.34(6H、s)、3.50-3.53(4H、m)、3.60-3.65 (8H、m)、3.71-3.75(4H、m)、3.83-3.87(4H、m)、4.12-4.16(4H、m)、4.25(4H、q)、6.85(2H、d)、7.14-7.18(3H、m)、7.24(1H、dd) 、7.44-7.50(3H、m)、7.54-7.57(3H、m)、7.61(1H、d)、7.73(1H、d)
<実施例8> (化合物B-Etの合成)
反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、化合物B-4 4.41g、化合物A-5 1.46g、炭酸ナトリウム 0.68g、cataCXium A Pd G3(0.008g)、Aliquat336 91mg、トルエン 21.9g、イオン交換水 12.0gを加え、80℃で5時間攪拌した。トルエンで希釈して分液し、有機相を希塩酸、イオン交換水で分液洗浄し、硫酸マグネシウムと活性炭を加え1時間攪拌した。セライトを敷いたフィルターを通して濾過し、トルエンで洗浄し、溶媒を留去し粗生成物を得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン、トルエンおよびエタノールの混合溶媒)により精製し、減圧濃縮、乾燥させることにより、化合物B-Et 4.31g得た。HPLC面積百分率は99.3%であった。
1H-NMR (CDCl、400MHz) : δ(ppm) = 0.83(6H、t)、1.18-1.31(24H、m)、1.47-1.55(4H、m)、1.84(3H、s)、2.20(6H、s)、2.28(6H、s)、2.33(12H、s)、2.43-2.49(4H、m)、3.34(6H、s)、3.35(6H、s)、3.50-3.55(8H、m)、3.60-3.66 (16H、m)、3.71-3.75(8H、m)、3.83-3.87(8H、m)、4.11-4.15(8H、m)、4.18-4.25(8H、m)、6.79(1H、s)、6.81-6.85(6H、m)、7.14(2H、s)、7.15-7.19(6H、m)、7.28-7.34(4H、m) 、7.38(2H、s)、7.51(2H、s)、7.57(2H、d)、7.60-7.63(6H、m)、7.75(2H、d)、7.78(2H、d)
<実施例9> (化合物Bの合成)
反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、化合物B-Et 4.53g、メタノール6.79g、イオン交換水 6.81g、水酸化カリウム 0.82g、およびテトラヒドロフラン 22.6gを加え、60℃で3時間攪拌した。得られた反応液を室温まで冷却した後、塩酸とメチルイソブチルケトンを加えて撹拌し、イオン交換水で分液洗浄した。得られた有機層に硫酸マグネシウムを加えて撹拌し、得られた混合物をろ過し、得られたろ液を減圧濃縮して粗生成物を得た。得られた粗生成物を酢酸エチルおよびn-ヘキサンの混合溶媒を用いて晶析を行なった後、減圧乾燥させることにより、化合物B 3.95gを得た。HPLC面積百分率値は99.9%を示した。
1H-NMR (CDCl、400MHz) : δ(ppm) = 0.83(6H、t)、1.18-1.28(12H、m)、1.46-1.55(4H、m)、1.84(3H、s)、2.19(6H、s)、2.28(6H、s)、2.33(12H、s)、2.43-2.49(4H、m)、3.33(6H、s)、3.34(6H、s)、3.49-3.53(8H、m)、3.60-3.63 (8H、m)、3.64-3.68 (8H、m)、3.69-3.72(8H、m)、3.86-3.90 (8H、m)、4.28-4.32(8H、m) 6.79(1H、s)、6.82-6.88(6H、m)、7.11(2H、s)、7.18(4H、s)、7.25-7.33(6H、m) 、7.36(2H、s)、7.50(2H、s)、7.57-7.61(4H、m)、7.75(2H、d)、7.78(2H、d) 、8.14(4H、s) 、10.92(4H、s)
<化合物Cの合成>
<実施例10> (化合物C-Etの合成)
化合物C-1はAldrichより購入した。
反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、化合物A-4(4.37g)、化合物C-1(1.37g)、cataCXium A Pd G3(7.56mg)、炭酸ナトリウム(1.1g)、イオン交換水(20.6g)、Aliquat336(126mg)およびトルエン(27ml)を加え、85℃で4時間撹拌した。その後、得られた反応液を室温まで冷却し、トルエンおよびイオン交換水を加えて分液洗浄した後、得られた有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、ろ過した。得られたろ液を減圧濃縮することにより、オイル状化合物を得た。得られたオイルを、逆相シリカゲルカラムクロマトグラフィー(アセトニトリルおよびメタノール)により精製後、50℃で減圧濃縮、乾燥させることにより、化合物C-Et(3.3g)を得た。HPLC面積百分率値は99.0%であった。
1H-NMR (CD2Cl2、400MHz) : δ(ppm) = 0.74(6H、t)、1.08-1.24(36H、m)、1.93(2H、m)、2.32(2H、m)、3.26(12H、s)、3.41-3.45(8H、m)、3.51-3.55(16H、m)、3.62-3.66(8H、m)、3.76-3.80(8H、m)、4.08-4.12(8H、m)、4.19(8H、q)、4.67(1H、m)、6.90(4H、d)、7.40(18H、m)、7.56-7.76(12H、m)、7.90(4H、t)、8.09(2H、t)
<実施例11> (化合物Cの合成)
反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、化合物C-Et(3.0g)、水酸化カリウム(0.55g)、テトラヒドロフラン(30ml)、メタノール(7.5ml)およびイオン交換水(7.5g)を加え、65℃で2時間撹拌した。その後、得られた反応液を室温まで冷却した後、塩酸水を加え撹拌した後、クロロホルムおよびイオン交換水を加えて分液洗浄した後、得られた有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、ろ過した。得られたろ液を減圧濃縮することにより、固体を得た。得られた固体をテトラヒドロフランおよびへプタンの混合溶媒を用いて晶析した後、50℃で減圧乾燥させることにより、化合物C(1.9g)を得た。HPLC面積百分率値は99.5%であった。
1H-NMR (CD2Cl2、400MHz) : δ(ppm) = 0.74(6H、t)、1.07-1.21(24H、m)、1.97(2H、m)、2.32(2H、m)、3.24(12H、s)、3.41-3.63(32H、m)、3.85(8H、m)、4.30(8H、m)、4.66(1H、m)、6.97(4H、d)、7.30-7.42(12H、m)、7.55-7.75(14H、m)、7.92(4H、m)、8.07(6H、t)、10.89(4H、s)
<化合物Dの合成>
<実施例12> (化合物D-Etの合成)
化合物D-1は国際公開第2013/114976号に記載の方法に従って合成した。
反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、化合物D-1 1.25g、化合物A-4 2.41g、cataCXium A Pd G3 4.4mg、炭酸ナトリウム 0.40g、イオン交換水 7.60g、Aliquat336 50mgおよびトルエン 20mlを加え、85℃で5時間撹拌した。その後、得られた反応液を室温まで冷却した後、トルエンで希釈しイオン交換水で洗浄し、得られた有機層に無水硫酸ナトリウムと活性炭を加えて30分攪拌した後、ろ過した。得られたろ液を減圧濃縮することにより、粗生成物を得た。得られた粗生成物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン、トルエンおよびエタノール)により精製後、50℃で減圧濃縮、乾燥させることにより、化合物D-Et 2.63gを得た。HPLC面積百分率値は99.8%であった。検出波長は300nmであった。
H-NMR(CDCl,400MHz)
δ(ppm) 0.65~0.74(4H、m)、0.83(6H、t)、0.99~1.23(20H、m)、1.26(12H、t)、1.72~1.79(4H、m)、2.31(6H、brs)、3.33(12H、s)、3.48~3.51(8H、m)、3.59~3.64(16H、m)、3.70~3.74(8H、m)、3.82~3.86(8H、m)、4.11~4.15(8H、m)、4.24(8H、q)、6.85(4H、d)、6.92~7.18(14H、m)、7.28~7.34(6H、m)、7.38~7.43(8H、m)、7.52~7.62(16H、m)、7.64~7.66(4H、m)、7.78~7.82(4H、m)
<実施例13> (化合物Dの合成)
反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、化合物D-Et 1.95g、水酸化カリウム0.31g、テトラヒドロフラン 12ml、メタノール 3.5mlおよびイオン交換水 3.19gを加え、65℃で10時間撹拌した。その後、得られた反応液を室温まで冷却した後、塩酸水を加え撹拌した後、メチルイソブチルケトンを加えイオン交換水で分液洗浄した後、得られた有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、ろ過した。得られたろ液を減圧濃縮することにより粗生成物を得た。得られた粗生成物を酢酸エチルおよびへキサンの混合溶媒を用いて晶析した後、50℃で減圧乾燥させることにより、化合物D 2.12gを得た。HPLC面積百分率値は99.8%であった。検出波長は300nmであった。
H-NMR(CDCl,400MHz)
δ(ppm) 0.65~0.74(4H、m)、0.83(6H、t)、1.00~1.29(20H、m)、1.73~1.80(4H、m)、2.33(6H、s)、3.33(12H、s)、3.49~3.52(8H、m)、3.60~3.63(8H、m)、3.64~3.67(8H、m)、3.69~3.73(8H、m)、3.87~3.90(8H、m)、4.29~4.33(8H、m)、6.88(4H、d)、6.99~7.12(16H、m)、7.29~7.34(6H、m)、7.38~7.43(8H、m)、7.46(2H、d)、7.53~7.56(8H、m)、7.59~7.64(4H、m)、7.80~7.84(4H、m)、8.19(4H、d)、10.98(4H、brs)
<化合物Eの合成>
<実施例14> (化合物E-1の合成)
遮光した反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、3-メチル-9H-フルオレン-9-オン 20.00g、塩化亜鉛 29.54g、クロロホルム 200mlトリフルオロ酢酸100ml加え、氷浴で冷却した。N-ブロモスクシンイミド 36.64gを反応容器内の温度が10℃以下となるように分割して仕込んだ。氷浴を外し、5時間攪拌した。氷浴で冷却し、5%亜硫酸ナトリウム水溶液 240gを滴下し、クロロホルム 480mlを加え、イオン交換水で分液洗浄し、減圧濃縮することにより、粗生成物を得た。ヘプタンおよびトルエンの混合溶媒を用いて晶析を行い、化合物E-1を20.83g得た。HPLC面積百分率値は99.9%であった。
TLC-MS(DART)
349.88([M]、Exact Mass : 349.89)
H-NMR(CDCl,400MHz)
δ(ppm) 2.47(3H、s)、7.33~7.37(2H、m)、7.59(1H、dd)、7.73(1H、d)、7.78(1H、s)
<合成例4> (化合物E-2の合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物E-1 20.67g、フェニルホウ酸 7.88g、リン酸カリウム 18.77g、テトラキシス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0) 2.59g、THF 310ml、イオン交換水 62ml加え、60℃で61時間攪拌した。クロロホルム 460mlを加え、イオン交換水で分液洗浄し、硫酸マグネシウムで脱水後、濾過し、減圧濃縮することにより粗生成物を得た。ヘプタンおよびトルエンの混合溶媒を用いて晶析を行い、化合物E-2を9.53g得た。HPLC面積百分率値は99.9%であった。
H-NMR(CDCl,400MHz)
δ(ppm) 2.47(3H、s)、7.35~7.40(2H、m)、7.43~7.48(2H、m)、7.53(1H、d)、7.60(2H、dd)、7.70(1H、dd)、7.79(1H、s)、7.86(1H、d)
<実施例15> (化合物E-3の合成)
反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、化合物E-2 6.90g、サリチル酸エチル17.4g、メルカプト酢酸 0.18gおよびメタンスルホン酸 22.6mlを加え、70℃で2.5分攪拌した。クロロホルムを加えて攪拌し、イオン交換水で分液洗浄し、得られた有機層を減圧濃縮し、粗生成物を得た。得られた粗生成物をトルエンおよびメタノールの混合溶媒を用いて晶析を行なった後、減圧乾燥させることにより、化合物E-3 13.27gを得た。化合物E-3のHPLC面積百分率値は99.8%を示した。H-NMR(CDCl,400MHz)
δ(ppm) 1.28(6H、t)、2.50(3H、s)、4.31(4H、q)、6.89(2H、d)、7.29~7.36(3H、m)、7.39~7.44(2H、m)、7.50~7.55(4H、m)、7.59~7.62(1H、m)、7.65~7.67(3H、m)、7.79(1H、d)、10.77(2H、s)
<実施例16> (化合物E-4の合成)
反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、化合物E-3 11.53g、ジエチレングリコール 2-ブロモエチルメチルエーテル 9.23g、炭酸カリウム 7.04gおよびN,N-ジメチルホルムアミド 58mlを加え、75℃で20時間攪拌した。得られた反応液を室温まで冷却した後、トルエンを加えて攪拌し、イオン交換水で分液洗浄した。得られた有機層に硫酸マグネシウムを加えて撹拌し、得られた混合物をろ過し、得られたろ液を減圧濃縮して粗生成物を得た。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン、トルエンおよびエタノールの混合溶媒)により精製し、減圧乾燥させることにより、化合物E-4 17.95g得た。化合物E-4のHPLC面積百分率値は99.9%を示した。
TLC-MS(DART)
954.20([M]、Exact Mass : 954.32)
H-NMR(CDCl,400MHz)
δ(ppm) 1.28(6H、t)、2.48(3H、s)、3.35(6H、s)、3.50~3.53(4H、m)、3.61~3.66(8H、m)、3.71~3.75(4H、m)、3.83~3.87(4H、m)、4.13~4.16(4H、m)、4.25(4H、q)、6.85(2H、d)、715~7.19(1H、m)、7.23~7.25(1H、m)、7.29~7.34(1H、m)、7.38~7.43(2H、m)、7.49(1H、s)、7.51~7.55(3H、m)、7.56~7.60(3H、m)、7.62(1H、s)、7.76(1H、d)
<実施例17> (化合物E-Etの合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物E-4(2.46g)、化合物C-1(0.82g)、トルエン(11.48g)、Aliquat336(0.05g)、6重量%NaCO水溶液(6.96g)、cataCXium A Pd G3(4.54mg)を加え、80℃に加熱して6時間反応させた。
反応液を冷却した後、トルエンを加えて分液し、イオン交換水にて分液洗浄3回行った後、有機層に硫酸マグネシウムおよび活性炭を加えて1時間攪拌してから濾過し、濾液を乾燥させてオイルを得た。
オイルをシリカゲルカラム精製(ヘキサン、トルエン、エタノール混合溶媒)後、濃縮、乾燥させ、化合物E-Etを1.83g(72%)得た。
1H NMR (CDCl3、400MHz) : δ(ppm) = 0.78(6H、t)、1.01-1.27(32H、m)、1.88(2H、m)、2.21(2H、m)、2.35(6H、s)、2.40(4H、s)、3.33(12H、s)、3.50(8H、m)、3.55-3.63(16H、m)、3.72(8H、m)、3.83(8H、m)4.12(8H、t)、4.22(8H、q) 4.53(1H、quin)、6.84(4H、d)、7.09-7.20 (10H、m)、7.30-7.43(10H、m)、7.53-7.65(10H、m)、7.83(2H、d)、8.08(2H、dd)
<実施例18> (化合物Eの合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物E-Et(1.68g)、水酸化カリウム(0.31g)、テトラヒドロフラン(8.4g)、メタノール(2.52g)、水(2.52g)を加え、60℃に加熱して3時間反応させた。
得られた反応液を室温まで冷却後、1規定塩酸(6.36g)、メチルイソブチルケトン(16.8g)加えた後、分液し、イオン交換水で三回洗浄、有機層を硫酸マグネシウム(1.7g)で乾燥させて濾過した。濾液を濃縮、乾燥させてオイルを得た。
得られたオイルをテトラヒドロフランおよびヘキサンの混合溶媒を用いて晶析した後、50℃で乾燥させることで化合物Eを得た(1.28g)。
1H NMR (CDCl3、400MHz) : δ(ppm) = 0.79(6H、t)、1.01-1.27(24H、m)、1.89(2H、m)、2.23(2H、m)、2.40(3H、s)、2.43(3H、s)、3.33(12H、s)、3.50(8H、m)、3.56-3.63(8H、m)、3.64-3.68(8H、m)、3.87-3.71(8H、m)、3.87 (8H、m)、4.29(8H、m) 4.53(1H、quin)、6.84(4H、d)、7.09 (2H、m)、7.30-7.43(13H、m)、7.53(1H、s)、7.55(6H、m)、7.63(2H、dd)、7.71(2H、s)、7.84(2H、d)、8.03-8.12(2H、m)、8.12(4H、m)、10.95(4H、brs)
<化合物Fの合成>
<実施例19> (化合物F-Etの合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物B-4(2.50g)、化合物C-1(0.78g)、トルエン(10.9g)、Aliquat336(0.05g)、6重量%NaCO水溶液(6.60g)、cataCXium A Pd G3(4.3mg)を加え、80℃に加熱して4時間反応させた。
反応液を冷却した後、トルエンを加えて分液し、イオン交換水にて分液洗浄を行った後、有機層に硫酸マグネシウムおよび活性炭を加えて1時間攪拌してから濾過し、濾液を乾燥させて粗生成物を得た。
粗生成物をシリカゲルカラム精製(ヘキサン、トルエン、エタノール混合溶媒)後、濃縮、乾燥させ、化合物F-Etを1.75g得た。HPLC面積百分率値は99.6%であった。検出波長は300nmであった。
1H-NMR(CD2Cl2,400MHz)
δ(ppm) 0.75(6H、t)、0.99~1.28(38H、m)、1.90~2.06(2H、m)、2.18 (6H、s)、2.31(12H、s)、3.26(12H、s)、3.43(8H、m)、3.52(16H、m) 、3.64(8H、q)、3.77(8H、t)、4.10 (8H、t)、4.18 (8H、q)、4.61~4.71 (1H、m)、6.88(4H、d)、7.38 (6H、d)、7.56~7.65 (9H、m)、7.68~7.78 (5H、m)、7.88(4H、q)、8.09(6H、m)、
<実施例20> (化合物Fの合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物F-Et(1.65g)、水酸化カリウム(0.29g)、テトラヒドロフラン(14.7g)、メタノール(3.26g)、イオン交換水(4.13g)を加え、60℃に加熱して3.5時間反応させた。
得られた反応液を室温まで冷却後、メチルイソブチルケトンを加え、1規定塩酸、イオン交換水で分液洗浄し、有機層に硫酸マグネシウムを加えて乾燥させて濾過した。濾液を乾燥させて粗生成物を得た。
得られた粗生成物をテトラヒドロフランおよびヘキサンの混合溶媒を用いて晶析した後、50℃で乾燥させることで化合物F 1.27gを得た。
1H-NMR(CD2Cl2,400MHz)
δ(ppm) 0.75(6H、t)、1.00~1.28(24H、m)、1.90~2.05(2H、m)、2.17 (6H、s)、2.31(14H、s)、3.25(12H、s)、3.45(8H、m)、3.51~3.65(24H、m)、3.84(8H、t)、4.30 (8H、t)、4.61~4.71 (1H、m)、6.95(4H、d)、7.19 (4H、s)、7.35~7.45(6H、m)、7.52~7.79 (10H、m)、7.89(4H、q)、8.08(6H、m)、10.88(4H、brs)
<化合物Gの合成>
<実施例21> (化合物G-2の合成)
化合物G-1は国際公開第2013/191086号に記載の方法に従って合成した。
反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、化合物G-1(4.6g)、サリチル酸エチル(12.5g)、メタンスルホン酸(21.2g)およびメルカプト酢酸(116mg)を加え、65℃で6時間撹拌した。その後、得られた反応液を室温まで冷却した後、ろ過器でろ過した。得られた固体をイオン交換水およびメタノールで洗浄した後、トルエンおよびアセトニトリルの混合溶媒を用いて2回晶析した後、50℃で減圧濃縮、乾燥させることにより、化合物G-2(4.8g)を得た。HPLC面積百分率値は99.5%以上であった。
1H-NMR (CD2Cl2、400MHz) : δ(ppm) = 1.26(6H、t)、2.43(6H、s)、4.30(4H、m)、6.84 (2H、d)、7.19(2H、d)、7.44(2H、s)、7.61(4H、m)、10.72(2H、s)
<実施例22> (化合物G-3の合成)
反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、化合物G-2(4.8g)、ジエチレングリコール 2-ブロモエチルメチルエーテル(5.3g)、炭酸カリウム(5.0g)およびN,N-ジメチルホルムアミド(53ml)を加え、100℃で3時間撹拌した。その後、得られた反応液を室温まで冷却した後、酢酸エチルおよびイオン交換水を加え、分液洗浄した後、得られた有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、ろ過した。得られたろ液を減圧濃縮することにより、オイル状化合物を得た。得られたオイルを、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサンおよび酢酸エチルの混合溶媒)により精製後、50℃で減圧濃縮、乾燥させることにより、化合物G-3(6.4g)を得た。HPLC面積百分率値は99.9%以上であった。
1H-NMR (CD2Cl2、400MHz) : δ(ppm) = 1.26(6H、t)、2.43(6H、s)、3.28(6H、s)、3.44(4H、m)、3.54(8H、m)、3.64(4H、m)、3.78(4H、t)、4.10(4H、t)、4.21(4H、m)、6.89 (2H、d)、7.21(2H、d)、7.41(2H、d)、7.44(2H、s)、7.61(2H、s)
<実施例23> (化合物G-Etの合成)
cat.-1は国際公開第2017/094655号に記載の方法に従って合成した。
反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、化合物A-4(1.53g)、化合物G-3(0.67g)、cat.-1(0.17mg)、炭酸ナトリウム(0.44g)、イオン交換水(10.1g)、Aliquat336(42mg)およびトルエン(14ml)を加え、85℃で7時間撹拌した。その後、得られた反応液を室温まで冷却した後、トルエンおよびイオン交換水を加え、分液洗浄した後、得られた有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、ろ過した。得られたろ液を減圧濃縮することにより、オイル状化合物を得た。得られたオイルを、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンおよびエタノールの混合溶媒)により精製後、50℃で減圧濃縮、乾燥させることにより、化合物G-Et(1.7g)を得た。HPLC面積百分率値は99.5%以上であった。
1H-NMR (CD2Cl2、400MHz) : δ(ppm) = 1.19(18H、m)、2.30(6H、s)、3.27(18H、s)、3.44-3.64(48H、m)、3.77(12H、t)、4.07-4.16(24H、m)、6.85(6H、t)、7.26-7.41(18H、m)、7.49-7.57(12H、m)、7.63(4H、m)、7.84(4H、m)
<実施例24> (化合物Gの合成)
反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、化合物G-Et(1.06g)、水酸化カリウム(0.24g)、テトラヒドロフラン(10ml)、メタノール(2.7ml)およびイオン交換水(2.6g)を加え、65℃で2時間撹拌した。その後、得られた反応液を室温まで冷却した後、塩酸水を加え撹拌した後、クロロホルムおよびイオン交換水を加え、分液洗浄した後、得られた有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、ろ過した。得られたろ液を減圧濃縮することにより、固体を得た。得られた固体をメチルイソブチルケトンを用いて2回晶析した後、50℃で減圧乾燥させることにより、化合物G(0.58g)を得た。HPLC面積百分率値は99.9%以上であった。
1H-NMR (CD2Cl2、400MHz) : δ(ppm) = 2.32(6H、s)、3.24(18H、s)、3.43(12H、m)、3.50-3.64(36H、m)、3.84(12H、t)、4.31(12H、m)、6.97(6H、d)、7.20(2H、s)、7.37(16H、m)、7.55(6H、t)、7.66(4H、t)、7.86(6H、m)、7.95(4H、d)、10.84(6H、s)
<化合物Hの合成>
<合成例5> (化合物H-2の合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物H-1 7.49g、酢酸カリウム 10.60g、ビス(ピナコラート)ジボロン 13.71g、[1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム(II)ジクロリド-ジクロロメタン 0.23g、1,2-ジメトキシエタン 72mlを加え、90℃で11時間撹拌した。反応物を冷却後、トルエン100mlを加え、セライトを通してろ過し、ろ液を濃縮した。得られた固体をトルエン 100ml、ヘキサン 200mlに溶かし、活性炭10gを加え1時間撹拌後、セライトを通してろ過し、ろ液を濃縮して粗生成物を得た。トルエンおよびアセトニトリルの混合溶媒を用いて晶析を行い、化合物H-2を7.59g得た。HPLC面積百分率は99.6%であった。
<実施例25> (化合物H-Etの合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物H-2 0.935g、化合物E-4 3.675g、炭酸ナトリウム 0.58g、Aliquat336 0.07g、cataCXium A Pd G3(シグマ アルドリッチ製) 6.6mg、トルエン 13.1g、イオン交換水 7.5gを加え、90℃で5時間撹拌した。反応物を冷却後、トルエン 10mlを加え、分液し、有機相をイオン交換水 10mlで3回分液洗浄した。硫酸マグネシウムで脱水後、ろ過、濃縮し粗生成物を得た。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン、トルエンおよびエタノールの混合溶媒)により精製し、減圧濃縮、乾燥させることにより、化合物H-Et 2.83gを得た。HPLC面積百分率は99.9%であった。
1H-NMR (acetone-d6、400MHz) : δ(ppm) =8.03(d,2H),7.91(s,2H), 7.80(d,2H),7.74(dd,2H),7.67-7.64(m,8H),7.54-7.33(m,20H),7.26-7.09(m,6H),4.23-4.15(m,16H),3.80(t,8H),3.66-3.64(m,8H),3.56-3.52(m,16H),3.42(d,4H),3.41(d,4H),3.23(s,12H),2.84(s,6H),2.80(s,6H),1.25(t,12H)
<実施例26> (化合物Hの合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物H-Et 2.57g、水酸化カリウム 0.51g、テトラヒドロフラン 15ml、メタノール 5ml、イオン交換水4mlを加え、60℃で5時間撹拌した。得られた反応液を室温まで冷却後、1規定塩酸 11.5g、メチルイソブチルケトン 30mlを加えた後、分液し、有機相を13mlのイオン交換水で3回分液洗浄した。有機相を濃縮し粗生成物を得た。得られた粗生成物をテトラヒドロフランおよびヘキサンの混合溶媒を用いて晶析し、化合物H 2.07gを得た。HPLC面積百分率は99.8%であった。
1H-NMR (CDCl3、400MHz) : δ(ppm) =2.34(6H、s)、2.45(6H、s)、3.33(12H、s)、3.49~3.52(8H、m)、3.60~3.63(8H、m)、3.64~3.68(8H、m)、3.69~3.72(8H、m)、3.87~3.90(8H、m)、4.30~4.33(8H、m)、6.90(4H、d)、7.22(2H、s)、7.28(2H、s)、7.29~7.37(10H、m)、7.39~7.44(8H、m)、7.54~7.57(6H、m)、7.64(2H、dd)、7.71(2H、s)、7.84(2H、s)、8.15(4H、d)、10.99(4H、brs)
<化合物Iの合成>
<実施例27> (化合物I-Etの合成)
化合物I-1は国際公開第2012/086670号に記載の方法に従って合成した。
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物I-1 0.53g、化合物E-4 1.54g、炭酸ナトリウム 0.25g、Aliquat336 0.032g、cataCXium A Pd G3(シグマ アルドリッチ製) 2.9mg、トルエン 6.7g、イオン交換水 4.2gを加え、85℃で7時間撹拌した。反応物を冷却後、トルエンを加え、分液し、有機相をイオン交換水で分液洗浄した。硫酸マグネシウムで脱水後、ろ過、濃縮し粗生成物を得た。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン、トルエンおよびエタノールの混合溶媒)により精製し、減圧濃縮、乾燥させることにより、化合物I-Et 1.70gを得た。HPLC面積百分率は99.7%であった。検出波長は300nmであった。
1H-NMR (CDCl3、400MHz) : δ(ppm) = 7.77 (4H、t)、7.53~7.62(14H、m)、7.37~7.42 (4H、m)、7.21~7.32(12H、m)、6.78~6.83 (7H、m)、4.12~4.24 (8H、m), 4.12 (8H、t) 、3.84 (8H、t) 、3.70~3.73 (8H、m) 、3.59~3.63 (16H、m) 、3.49~3.52(8H、m) 、3.33 (12H、d) 、2.41~2.46 (4H、m) 、2.24 (6H、s) 、1.88 (3H、s) 、1.20~1.28 (28H、m) 、0.82 (6H、t)
<実施例28> (化合物Iの合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物I-Et 1.60g、水酸化カリウム 0.29g、テトラヒドロフラン 8.0ml、メタノール 2.4ml、イオン交換水2.0mlを加え、60℃で2.5時間撹拌した。得られた反応液を室温まで冷却後、1規定塩酸 12.8g、メチルイソブチルケトン 16mlを加えた後、分液し、イオン交換水で分液洗浄した。有機相を濃縮し粗生成物を得た。得られた粗生成物を酢酸エチルおよびヘキサンの混合溶媒を用いて晶析し、化合物I 0.98gを得た。HPLC面積百分率は99.8%であった。検出波長は300nmであった。
1H-NMR (CDCl3、400MHz) : δ(ppm) = 10.88 (4H、s)、8.11 (4H、dd)、7.75~7.81(4H、dd)、7.58~7.63 (4H、m)、7.51~7.55(8H、m)、7.39(4H、t)、7.28~7.33(6H、m) 、7.20~7.23(4H、m) 、6.83~6.88(6H、m)、6.78(1H、s)、4.27~4.31 (8H、m)、3.85~3.89 (8H、m) 、3.58~3.71 (24H、m) 、3.47~3.51 (8H、m) 、3.32 (6H、s) 、3.31 (6H、s) 、2.41~2.46 (4H、m) 、2.25 (6H、s) 、1.88 (3H、s) 、1.42~1.51 (4H、t)、1.17~1.27 (12H、m) 、0.71~0.83 (6H、m)
<化合物Lの合成>
<実施例29> (化合物L-Etの合成)
化合物L-1はThin Solid Films 209(2006)127に記載の方法に準じて合成した。
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物L-1 0.99g、化合物A-4 3.61g、炭酸ナトリウム 0.91g、Aliquat336 0.10g、cataCXium A Pd G3(シグマ アルドリッチ製) 6.3mg、トルエン 20ml、イオン交換水 14.9gを加え、90℃で3時間撹拌した。反応物を冷却後、トルエンを加え、分液し、有機相をイオン交換水で分液洗浄した。硫酸マグネシウムで脱水後、ろ過、濃縮し粗生成物を得た。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンおよびエタノールの混合溶媒)により精製し、減圧濃縮、乾燥させることにより、化合物L-Et 2.90gを得た。HPLC面積百分率は99.3%であった。
<実施例30> (化合物Lの合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物L-Et 2.49g、水酸化カリウム 0.48g、テトラヒドロフラン 24.9ml、メタノール 4.9ml、イオン交換水 6.2mlを加え、60℃で2時間撹拌した。得られた反応液を室温まで冷却後、1規定塩酸 25g、クロロホルム 50mlを加えた後、分液し、イオン交換水で分液洗浄した。有機相を濃縮し粗生成物を得た。得られた粗生成物をテトラヒドロフランおよびヘプタンの混合溶媒を用いて晶析し、化合物L 2.20gを得た。HPLC面積百分率は99.7%であった。
1H-NMR (CDCl、400MHz) : δ(ppm) = 0.89(3H、t)、1.34-1.68(12H、m)、2.72(2H、m)、3.22(12H、s)、3.40(8H、m)、3.48-3.62(24H、m)、3.84(4H、m)、4.29(8H、m)、6.95(4H、d)、7.31-7.46(16H、m)、7.55-7.71(12H、m)、7.91(6H、m)、8.09(4H、d)、8.43(2H、s)、10.92(4H、s)
<化合物Mの合成>
<実施例31> (化合物M-Etの合成)
化合物M-1は国際公開第2006/11643号に記載の方法に従って合成した。
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物M-1 0.69g、化合物E-4 2.00g、炭酸ナトリウム 0.32g、Aliquat336 0.04g、cataCXium A Pd G3(シグマ アルドリッチ製) 3.6mg、トルエン 10.3g、イオン交換水 6.2gを加え、90℃で2時間撹拌した。反応物を冷却後、トルエンを加え、分液し、有機相をイオン交換水で分液洗浄した。硫酸マグネシウムで脱水後、ろ過、濃縮し粗生成物を得た。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン、トルエンおよびエタノールの混合溶媒)により精製し、減圧濃縮、乾燥させることにより、化合物M-Et 1.76gを得た。HPLC面積百分率は99.3%であった。
1H-NMR (CDCl、400MHz) : δ(ppm) =0.83(6H、t)、1.14~1.30(30H、m)、1.57~1.66(6H、m)、2.26(6H、brs)、3.33(12H、s)、3.48~3.52(8H、m)、3.59~3.65(16H、m)、3.70~3.75(8H、m)、3.81~3.87(8H、m)、3.97~4.03(4H、m)、4.08~4.17(8H、m)、4.19~4.27(8H、m)、6.74~6.89(4H、m)、7.12~7.18(4H、m)、7.26~7.35(4H、m)、7.38~7.43(4H、m)、7.53~7.70(18H、m)、7.81(2H、d)
<実施例32> (化合物Mの合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物M-Et 1.61g、水酸化カリウム 0.29g、テトラヒドロフラン 8.0g、メタノール 2.4g、イオン交換水 2.4gを加え、60℃で2時間撹拌した。得られた反応液を室温まで冷却後、1規定塩酸 6g、メチルイソブチルケトン 20mlを加えた後、分液し、イオン交換水で分液洗浄した。有機相を濃縮し粗生成物を得た。得られた粗生成物を酢酸ブチルおよびヘプタンの混合溶媒を用いて晶析し、化合物M 1.26gを得た。HPLC面積百分率は99.6%であった。検出波長は300nmであった。
1H-NMR (CDCl、400MHz) : δ(ppm) = 0.85(6H、t)、1.16~1.29(20H、m)、1.55~1.67(4H、m)、2.28(6H、s)、3.34(12H、s)、3.49~3.52(8H、m)、3.59~3.63(8H、m)、3.64~3.68(8H、m)、3.69~3.73(8H、m)、3.86~3.91(8H、m)、4.01(4H、t)、4.27~4.35(8H、m)、6.81~6.95(4H、m)、7.21~7.24(2H、m)、7.29~7.37(6H、m)、7.38~7.44(4H、m)、7.51~7.58(10H、m)、7.61~7.65(2H、m)、7.69(2H、s)、7.83(2H、d)、8.09~8.20(4H、m)、11.00(4H、s)
<化合物Nの合成>
<合成例6> (化合物N-1の合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、1,3-ジブロモベンゼン 37.76g、ジプロピルアミン 35.52g、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0) 1.46g、トリ-tert-ブチルホスホニウムテトラフルオロボレート 1.85g、ナトリウム tert-ブトキシド 45.91g、脱水トルエン 380mlを加え、80℃で3時間撹拌した。得られた反応液を室温まで冷却した後、水を加え分液洗浄した後、硫酸マグネシウムで脱水した。濾過で硫酸マグネシウムを除いた後、50℃で減圧濃縮、乾燥させることにより化合物N-1の粗生成物を得た。
シリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサンおよび酢酸エチルの混合溶媒)により精製後、50℃で減圧濃縮、乾燥させることにより、化合物N-1 34.13gを得た。GC面積百分率は99.8%であった。
TLC-MS(DART):m/z=277.37([M+H]
Exact Mass:276.26
<合成例7> (化合物N-2の合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物N-1 27.82g、ビス(ピナコラート)ジボロン 50.97g、(1,5-シクロオクタジエン)(メトキシ)イリジウム(I)ダイマー 1.33g、4,4’-ジ-tert-ブチル2,2’-ビピリジル 1.07g、脱水シクロペンチルメチルエーテル280mlを加え、還流温度で16時間撹拌した。得られた反応液を室温まで冷却した後、水 560ml を加えた反応容器に反応液を滴下した。分液後、更に水を加え分液洗浄した後、硫酸マグネシウムで脱水した。濾過で硫酸マグネシウムを除いた後、50℃で減圧濃縮、乾燥させることにより化合物N-2の粗生成物を得た。
得られた粗生成物をトルエンに溶解し、シリカゲルを通して濾過した。得られたろ洗液を50℃で減圧濃縮、乾燥させることにより、化合物N-2 36.30gを得た。GC面積百分率は88.3%であった。H-NMR(CDCl,400MHz):δ(ppm)= 0.889~0.926(12H、m)、1.30(122H、s)、1.55~1.65(8H、m)、3.16~3.25(8H、q)、6.02(1H、t)、6.48(2H、d)
<合成例8> (化合物N-3の合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物N-2 25.00g、ヨウ化銅(I) 1.05g、1,10-フェナントロリン 2.00g、ヨウ化カリウム 13.78g、メタノール 250ml、水 62.5mlを加え、70℃で28時間撹拌した。トルエンを加えて分液し、有機相を更に水で分液洗浄し、硫酸マグネシウムで脱水した。濾過で硫酸マグネシウムを除いた後、50℃で減圧濃縮、乾燥させることにより化合物N-3の粗生成物を得た。
得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサンおよび酢酸エチルの混合溶媒)により精製後、50℃で減圧濃縮、乾燥させることにより、化合物N-3 9.54gを得た。GC面積百分率は99.9%であった。
<合成例9> (化合物N-4の合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物N-3 1.73g、2,7-ジブロモカルバゾール 3.06g、trans-1,2-シクロヘキサンジアミン 1.73g、ヨウ化銅(I) 2.40g、脱水キシレン 70mlを加え、85℃で1.5時間撹拌した。一旦加熱を停止し、2,7-ジブロモカルバゾール 1.55gを追加し、更に85℃で3時間撹拌した。室温まで冷却後、反応マスにトルエン 25ml加え、セライトを敷いた桐山ロートで濾過した。50℃で減圧濃縮、乾燥させることにより化合物N-4の粗生成物を得た。
得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサンおよびトルエンの混合溶媒)により精製後、アセトニトリル溶媒で再結晶を実施し、化合物N-4 3.56gを得た。GC面積百分率は97.8%であった。
TLC-MS(DART):m/z=598.09([M+H]
Exact Mass:597.14
<合成例10> (化合物N-5の合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物N-4 2.95g、ビス(ピナコラート)ジボロン 2.75g、酢酸カリウム 2.84g、[1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム(II)ジクロリドジクロロメタン付加物 0.20g、脱水シクロペンチルメチルエーテル 30mlを加え、100℃で8時間撹拌した。室温まで放冷後、セライトを敷いた桐山ロートで濾過し、50℃で減圧濃縮、乾燥されることにより化合物N-5の粗生成物を得た。
得られた粗生成物をトルエンに溶解し、活性炭を加えて30分撹拌後、セライトを敷いた桐山ロートで濾過し、50℃で減圧濃縮、乾燥した。アセトニトリル溶媒で再結晶を実施し、化合物N-5 2.37gを得た。HPLC面積百分率は99.2%であった。
1H-NMR (CDCl、400MHz) : δ(ppm) =0.93(12H、t)、1.34(24H、s)、1.65~1.75(8H、m)、3.25(8H、t)、5.93~5.95(1H、m)、6.18(2H、d)、7.69(2H、dd)、9.13(2H、d)、8.15(2H、d)
<合成例11> (化合物N-6の合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、2-ブロモ-7-ヨード-9H-フルオレン-9-オン 100.12g、サリチル酸エチル 259.62g、メルカプト酢酸 2.40g、メタンスルホン酸 249.90gを加え、65℃で6.5時間撹拌した。室温まで放冷後、クロロホルム 1.50Lを加え固体を溶解させた後、メタノール 7.50Lを加え、0℃に冷却した容器中に滴下し再沈殿させた。濾過後、50℃で減圧乾燥後、化合物N-6の粗生成物155.54gを得た。
トルエンとアセトニトリルの混合溶媒から再結晶を実施し、化合物N-6 119.08gを得た。HPLC面積百分率は99.5%であった。
<合成例12> (化合物N-7の合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物N-6 94.50g、ジエチレングリコール2-ブロモエチルメチルエーテル 70.63g、炭酸カリウム 56.03g、およびN,N-ジメチルホルムアミド 500mlを加え、70℃で9時間攪拌した。室温まで冷却後、トルエンと水を加え分液洗浄し、硫酸マグネシウムで脱水した。濾過で硫酸マグネシウムを除いた後、50℃で減圧濃縮、乾燥させることにより化合物N-7の粗生成物を得た。
得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル溶媒)により精製後、50℃で減圧濃縮、乾燥させることにより、化合物N-7 67.70gを得た。HPLC面積百分率は99.6%であった。
LC-MS(ESI positive):m/z=991.2([M+H]
Exact Mass:990.2
<合成例13> (化合物N-8の合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、3-ジメチルアミノトルエン 5.00g、ビス(ピナコラート)ジボロン 11.22g、(1,5-シクロオクタジエン)(メトキシ)イリジウム(I)ダイマー 0.29g、4,4’-ジ-tert-ブチル2,2’-ビピリジル 0.24g、脱水シクロペンチルメチルエーテル50mlを加え、還流温度で17時間撹拌した。反応液を0℃に冷却後、メタノール 25mlを滴下し、活性白土を加えて撹拌後、濾過した。ろ液を50℃で減圧濃縮、乾燥させることにより、化合物N-8の粗生成物を得た。
得られた粗生成物をトルエンに溶解させ、シリカゲルを敷いた桐山ロートを通してトルエンで洗浄した。50℃で減圧濃縮、乾燥後、メタノール溶媒で再結晶を実施し、化合物N-8 5.51gを得た。GC面積百分率は98.2%であった。
TLC-MS(DART):m/z=262.16([M+H]
Exact Mass:261.19
1H-NMR (CDCl、400MHz) : δ(ppm) =1.34(12H、s)、2.32(3H、s)、2.95(6H、s)、6.68(1H、s)、7.00~7.03(2H、m)
<実施例33> (化合物N-9の合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物N-7 10.85g、化合物N-8 2.90g、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0) 0.25g、40%テトラブチルアンモニウムヒドロキシド水溶液 17.7g、水 53.0g、トルエン 160mlを加え、70℃で12時間撹拌した。反応液を室温まで放冷後、分液し、有機相を更に水で分液洗浄した。その後、有機相に活性炭を加えて1時間撹拌後、シリカゲルを敷いた桐山ロートを通してトルエンで洗浄した。ろ洗液を50℃で減圧濃縮、乾燥後、化合物N-9の粗生成物を得た。
逆相シリカゲルクロマトグラフィー(水とアセトニトリルの混合溶媒)により精製後、50℃で減圧濃縮、乾燥させることにより、化合物N-9 4.57gを得た。HPLC面積百分率は99.5%であった。TLC-MS(DART):m/z=998.23([M+H]
Exact Mass : 997.36
1H-NMR (CDCl、400MHz) : δ(ppm) =1.28(6H、t)、2.35(3H、s)、2.96(6H、s)、3.35(6H、s)、3.51~3.75(4H、m)、3.61~3.66(8H、m)、3.72~4.75(4H、m)、3,84~3.88(4H、m)、4.13~4.17(4H、m)、4.25(4H、q)、6.54(1H、brs)、6.68(2H、d)、6.85(2H、d)、7.24(2H、dd)、7.45~7.51(3H、m)、7.56~7.60(3H、m)、7.62(1H、d)、7.74(1H、d)
<実施例34> (化合物N-Etの合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物N-5 0.98g、化合物N-9 2.88g、トルエン 15ml、Aliquat336 0.057g、炭酸ナトリウム 0.45g、水 7.87g、cataCXium A Pd G3(シグマ アルドリッチ製) 5.2mgを加え、80℃で8時間撹拌した。反応液を冷却した後、トルエンを加えて分液し、更にイオン交換水にて分液洗浄を行った後、有機層に硫酸マグネシウムを加えて脱水した。濾過し、50℃で減圧濃縮、乾燥後、化合物N-Etの粗生成物を得た。
逆相シリカゲルクロマトグラフィー(アセトニトリルと酢酸エチルの混合溶媒)により精製後、50℃で減圧濃縮、乾燥させることにより、化合物N-Et 1.28gを得た。HPLC面積百分率は98.3%であった。
1H-NMR (CDCl、400MHz) : δ(ppm) =0.88(12H、t)、1.25(12H、t)、1.62~1.72(8H、m)、2.36(6H、s)、2.97(12H、s)、3.21~3.27(8H、m)、3.34(12H、s)、3.49~3.53(4H、m)、3.60~3.65(16H、m)、3.71~3.75(8H、m)、3.83~3.87(8H、m)、4.11~4.15(8H、m)、4.23(8H、q)、5.94(1H、s)、6.20~6.22(2H、m)、6.55(2H、s)、6.71(4H、d)、6.83(4H、d)、7.32(4H、dd)、7.42(2H、dd)、7.55(2H、brs)、7.60(2H、dd)、7.64~7.69(8H、m)、7.77~7.81(6H、m)、8.12(2H、d)
<実施例35> (化合物Nの合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物N-Et 1.22g、水酸化カリウム 0.21g、THF 6.1g、メタノール1.8g、水1.8gを加え、60℃で12時間撹拌した。反応液を0℃に冷却した後、メチルイソブチルケトン 12.2gを加え、1規定塩酸 4.4gを滴下した。分液し、有機相をイオン交換水にて分液洗浄を行った後、硫酸マグネシウムを加えて脱水した。濾過し、40℃で減圧濃縮、乾燥後、化合物Nの粗生成物を得た。
メチルイソブチルケトンとヘキサンの混合溶媒で再結晶を実施し、化合物N 0.73gを得た。HPLC面積百分率は97.2%であった。
1H-NMR (CDCl、400MHz) : δ(ppm) =0.88(12H、t)、1.62~1.72(8H、m)、2.36(6H、s)、2.97(12H、s)、3.22~3.28(8H、m)、3.33(12H、s)、3.49~3.52(4H、m)、3.59~3.63(8H、m)、3.64~3.68(8H、m)、3.69~3.72(8H、m)、3.86~3.90(8H、m)、4.28~4.32(8H、m)、5.94(1H、s)、6.20(2H、brs)、6.54(2H、s)、6.70(4H、d)、6.86(4H、d)、7.32(4H、dd)、7.40(2H、dd)、7.56(2H、brs)、7.60~7.64(4H、m)、7.77~7.82(6H、m)、8.12(2H、d)、8.21(4H、d)、10.98(4H、brs)
<化合物Nの合成>
<実施例36> (化合物O-Etの合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物N-5 0.47g、化合物B-4 1.45g、cataCXium A Pd G3(シグマ アルドリッチ製) 2.5mg、Aliquat336 0.028g、炭酸ナトリウム 0.22g、イオン交換水 3.78g、トルエン6.6gを加え、80℃で6時間撹拌した。室温まで冷却後、トルエン2.8gとイオン交換水4.0gを加え、分液した。有機相を更にイオン交換水で分液洗浄し、硫酸マグネシウムと活性炭を加え、1時間撹拌した。濾過し、50℃で減圧濃縮、乾燥後、化合物O-Etの粗生成物を得た。
シリカゲルクロマトグラフィー(ヘキサン、トルエン、エタノールの混合溶媒)により精製後、50℃で減圧濃縮、乾燥させることにより、化合物O-Et 1.08gを得た。HPLC面積百分率は98.9%であった。
1H-NMR (CDCl、400MHz) : δ(ppm) =0.88(12H、t)、1.25(12H、t)、1.61~1.72(8H、m)、2.20(6H、s)、2.34(12H、s)、3.21~3.27(8H、m)、3.33(12H、s)、3.49~3.52(8H、m)、3.59~3.65(16H、m)、3.71~3.74(8H、m)、3.83~3.87(8H、m)、4.12~4.15(8H、m)、4.23(8H、q)、5.94(1H、brs)、6.21(2H、brs)、6.83(4H、d)、7.16~7.20(4H、m)、7.32(4H、dd)、7.41(2H、dd)、7.52(2H、d)、7.58(2H、dd)、7.64~7.69(8H、m)、7.77~7.81(6H、m)、8.12(2H、d)
<実施例37> (化合物Oの合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物O-Et 0.90g、水酸化カリウム 0.16g、THF 4.5g、メタノール1.4g、水1.4gを加え、60℃で3時間撹拌した。反応液を0℃に冷却した後、メチルイソブチルケトン 9.0gを加え、1規定塩酸 3.3gを滴下した。分液し、有機相を更にイオン交換水で分液洗浄を行った後、硫酸マグネシウムを加えて脱水した。濾過し、40℃で減圧濃縮、乾燥後、化合物Oの粗生成物を得た。
得られた粗生成物をTHFに溶解させ、ヘキサン中に滴下して再沈殿し、化合物O 0.73gを得た。HPLC面積百分率は99.1%であった。
LC-MS(ESI positive):m/z=2135.0[M+H]
Exact Mass:2134.0
1H-NMR (CDCl、400MHz) : δ(ppm) =0.88(12H、t)、1.61~1.72(8H、m)、2.19(6H、s)、2.33(12H、s)、3.22~3.27(8H、m)、3.33(12H、s)、3.49~3.52(8H、m)、3.59~3.62(8H、m)、3.63~3.67(8H、m)、3.68~3.72(8H、m)、3.86~3.89(8H、m)、4.28~4.32(8H、m)、5.94(1H、brs)、6.20(2H、brs)、6.87(4H、d)、7.22~7.28(4H、m)、7.32(4H、dd)、7.40(2H、dd)、7.51(2H、brs)、7.59(2H、dd)、7.62(2H、brs)、7.67(2H、dd)、7.77~7.82(6H、m)、8.11(2H、d)、8.20(4H、d)、10.94(4H、brs)
<化合物Pの合成>
<合成例14> (化合物P-1の合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、4-ブロモジュロリジン 9.33g、THF 84gを加え、-70℃に冷却し、n-ブチルリチウムのヘキサン溶液(1.55M) 25.0mlを滴下した。2時間撹拌後、2-イソプロポキシ-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン 12.2mlを滴下し、1時間撹拌後、0℃に昇温した。2-プロパノール 9.3mlを滴下し、イオン交換水、クロロホルムを加え分液洗浄し、有機相を40℃で減圧濃縮、乾燥し、化合物P-1の粗生成物を得た。
得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン溶媒)により精製後、40℃で減圧濃縮、乾燥させることにより、化合物P-1 11.53gを得た。GC面積百分率は94.1%であった。TLC-MS(DART):m/z=300.20([M+H]
Exact Mass ::299.21
<実施例38> (化合物P-2の合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物O-2 15.15g、化合物P-1 5.17g、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0) 0.35g、40%テトラブチルアンモニウムヒドロキシド水溶液 24.6g、水 73.8g、トルエン 230mlを加え、60℃で15時間撹拌した。反応液を室温まで放冷後、分液し、有機相を更に水で分液洗浄し、50℃で減圧濃縮、乾燥後、化合物P-2の粗生成物を得た。
得られた粗生成物を逆相シリカゲルカラムクロマトグラフィー(水、アセトニトリル混合溶媒)により精製後、40℃で減圧濃縮、乾燥させることにより、化合物P-2 10.30gを得た。HPLC面積百分率は99.3%であった。TLC-MS(DART):m/z=1036。3([M+H]
Exact Mass : 1035.38
1H-NMR (CDCl、400MHz) : δ(ppm) =1.29(6H、t)、1.94~2.01(4H、m)、2.78(4H、t)、3.16(4H、t)、3.35(6H、s)、3.51~3.54(4H、m)、3.61~3.66(8H、m)、3.72~3.75(4H、m)、3.86(4H、t)、4.15(4H、t)、4.25(4H、q)、6.85(2H、d)、6.97(2H、s)、7.23(2H、dd)、7.40~7.44(2H、m)、7.45~7.51(2H、m)、7.56~7.60(3H、m)、7.68(1H、d)
<実施例39> (化合物P-Etの合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物N-5 1.21g、化合物P-2 3.67g、cataCXium A Pd G3(シグマ アルドリッチ製) 6.3mg、Aliquat336 0.070g、炭酸ナトリウム 0.55g、イオン交換水 9.7g、トルエン16.9gを加え、80℃で15時間撹拌した。室温まで冷却後、分液し、有機相を更にイオン交換水で分液洗浄し、硫酸マグネシウムを加え、1時間撹拌した。濾過し、40℃で減圧濃縮、乾燥後、化合物P-Etの粗生成物を得た。
得られた粗生成物を逆相シリカゲルカラムクロマトグラフィー(アセトニトリル、酢酸エチルの混合溶媒)により精製後、40℃で減圧濃縮、乾燥させることにより、化合物P-Et 2.60gを得た。HPLC面積百分率は98.1%であった。
1H-NMR (CDCl、400MHz) : δ(ppm) =0.88(12H、t)、1.25(12H、t)、1.61~1.73(8H、m)、1.95~2.02(8H、m)、2.80(8H、t)、3.16(8H、t)、3.21~3.26(8H、m)、3.34(12H、s)、3.49~3.53(8H、m)、3.60~3.65(16H、m)、3.71~3.75(8H、m)、3.85(8H、t)、4.13(8H、t)、4.23(8H、q)、5.94(1H、s)、6.19~6.21(2H、m)、6.82(4H、d)、6.99(4H、s)、7.31(4H、dd)、7.39~7.42(2H、m)、7.44~7.46(2H、m)、7.49~7.53(2H、m)、7.61~7.65(4H、m)、7.68(4H、d)、7.74(4H、dd)、7.79(2H、s)、8.10(2H、d)
<実施例40> (化合物P-Csの合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物P-Et 2.15g、水酸化カリウム 0.36g、THF 10.8g、メタノール3.2g、水3.2gを加え、60℃で2時間撹拌した。反応液を0℃に冷却した後、クロロホルム 21.5mlを加え、1規定塩酸 7.5gを滴下し、0.5時間撹拌した。分液し、有機相をイオン交換水にて分液洗浄を行った後、0℃で水酸化セシウム・1水和物 0.74g、を2.2mlのイオン交換水と15.1mlのメタノールに溶解させた溶液を滴下し、0.5時間撹拌した。反応液をアセトニトリル中に滴下し、再沈殿させた。得られた固体を濾過し、40℃で減圧乾燥し、化合物P-Cs 2.10gを得た。HPLC面積百分率は97.0%であった。
1H-NMR (CDCl、400MHz) : δ(ppm) =0.86(12H、t)、1.61~1.72(8H、m)、1.90~1.98(8H、m)、2.73(8H、t)、3.11(8H、t)、3.24(12H、s)、3.27~3.29(8H、m)、3.42~3.45(8H、m)、3.50~3.56(16H、m)、3.59~3.62(8H、m)、3.72~3.76(8H、m)、4.08~4.12(8H、m)、5.98(1H、s)、6.16(2H、s)、6.89(4H、d)、6.93(4H、s)、7.16(4H、d)、7.32(4H、dd)、7.40(2H、d)、7.44(2H、s)、7.46(2H、d)、7.58(2H、d)、7.62(2H、s)、7.67(2H、s)、7.73~7.79(4H、m)、8.08(2H、d)
<化合物Zの合成>
<合成例15> (化合物Z-Etの合成)
化合物Z-1は国際公開第2010/11705号に記載の方法に従って合成した。
化合物Z-2は特開2016-176063号公報に記載の方法に従って合成した。
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物Z-1(2.00g)、化合物Z-2(2.54g)、トルエン(20ml)、Aliquat336(0.02g)、10重量%NaCO水溶液(6.1g)、ジクロロビス[トリス(2-メトキシフェニル)ホスフィン]パラジウム(II)(3.4mg)を加え、90℃に加熱して8時間反応させた。反応液を冷却した後、トルエンを加えて分液し、イオン交換水にて分液洗浄を行った後、有機層に硫酸マグネシウムを加えて1時間攪拌してから濾過し、減圧濃縮して粗生成物を得た。
粗生成物をシリカゲルカラム精製(ヘキサン、酢酸エチル、メタノール混合溶媒)後、濃縮、乾燥させ、化合物Z-Etを1.85g得た。HPLC面積百分率値は99.7%であった。
H-NMR(CDCl,400MHz)
δ(ppm) 0.83~0.92(18H、m)、1.22(6H、t)、1.24~1.37(28H、m)、1.51~1.61(12H、m)、2.52(8H、t)、2.59(4H、t)、3.33(6H、s)、3.48~3.52(4H、m)、3.59~3.64(8H、m)、3.71~3.74(4H、m)、3.82~3.86(4H、m)、4.10~4.14(4H、m)、4.20(4H、q)、6.83(2H、d)、7.02(8H、d)、7.12(8H、d)、7.12~7.19(4H、m)、7.27(2H、dd)、7.45~7.54(6H、m)、7.57(2H、brs)、7.62~7.65(4H、m)、7.68~7.74(4H、m)
<合成例16> (化合物Zの合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物Z-Et(1.75g)、水酸化カリウム(0.16g)、テトラヒドロフラン(13ml)、メタノール(4.5ml)、イオン交換水(1.44g)を加え、70℃に加熱して2時間反応させた。
得られた反応液を室温まで冷却後、クロロホルムを加え、1規定塩酸、イオン交換水で分液洗浄し、有機層に硫酸マグネシウムを加えて乾燥させて濾過した。濾液を減圧濃縮して化合物Z 1.54gを得た。
H-NMR(CDCl,400MHz)
δ(ppm) 0.82~0.91(18H、m)、1.23~1.36(28H、m)、1.51~1.60(12H、m)、2.52(8H、t)、2.58(4H、t)、3.32(6H、s)、3.47~3.50(4H、m)、3.58~3.61(4H、m)、3.62~3.66(4H、m)、3.67~3.71(4H、m)、3.84~3.88(4H、m)、4.26~4.30(4H、m)、6.84(2H、d)、7.01(8H、d)、7.11(8H、d)、7.12~7.18(4H、m)、7.21~7.26(2H、m)、7.45~7.48(2H、m)、7.50~7.57(6H、m)、7.63(2H、d)、7.69(2H、d)、7.73(2H、d)、8.18(2H、d)、10.95(2H、brs)
<化合物Yの合成>
<合成例17> (化合物Y-1の合成)
遮光した反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、2-ブロモ-9-フルオレノン(19.99g)、サリチル酸エチル(77.00g)、メルカプト酢酸(0.65g)、およびメタンスルホン酸(200ml)を加え、65℃で7.5時間攪拌した。得られた反応液を氷冷したイオン交換水 500ml中に滴下し、デカンテーションで水相を除去した。イオン交換水 100mlを加えて撹拌し、デカンテーションで水相を除去した。得られた粘性オイルをトルエン 300mlに溶解させ、硫酸マグネシウムを加えて乾燥後、ろ過、濃縮し粗生成物を得た。
得られた粗生成物をトルエンおよびアセトニトリルの混合溶媒を用いて晶析を行い、11.4gの化合物Y-1を得た。化合物Y-1のHPLC面積百分率値は99.2%を示した。
TLC-MS(DART positive):m/z=572[M]
<合成例18> (化合物Y-2の合成)
遮光した反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、化合物Y-1(11.00g)、ジエチレングリコール 2-ブロモエチルメチルエーテル(10.59g)、炭酸カリウム(7.32g)、およびN,N-ジメチルホルムアミド(55ml)を加え、90℃で18時間攪拌した。得られた反応液を室温まで冷却した後、トルエンを加えて攪拌し、イオン交換水で洗浄した。得られた有機層に硫酸マグネシウムを加えて撹拌し、得られた混合物をろ過し、得られたろ液を減圧濃縮して粗生成物(17.85g)を得た。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンおよび酢酸エチルの混合溶媒)により精製し、減圧乾燥させることにより、化合物Y-2(8.4g)を得た。化合物Y-2のHPLC面積百分率値は99.3%を示した。
<合成例19> (化合物Y-Etの合成)
化合物Y-3は国際公開第2012/086670号に記載の方法に従って合成した。
遮光した反応容器内を窒素ガス雰囲気とした後、化合物Y-2(1.96g)、化合物Y-3(0.70g)、ジクロロビス[トリス(o‐メトキシフェニル)ホスフィン]パラジウム(9.9mg)、Aliquat336(0.040g)、炭酸ナトリウム(0.34g)、イオン交換水(2.8g)、およびトルエン(5.7g)を加え、80℃で9時間攪拌した。得られた反応液を室温まで冷却した後、トルエンを加えて攪拌し、イオン交換水で分液洗浄した。得られた有機層に硫酸マグネシウムを加えて撹拌し、得られた混合物をろ過し、得られたろ液を減圧濃縮して粗生成物を得た。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン、トルエンおよびエタノールの混合溶媒)により精製し、減圧乾燥させることにより、化合物Y-Et(1.05g)を得た。化合物Y-EtのHPLC面積百分率値は98.3%を示した。
H-NMR(CDCl,400MHz)
δ(ppm) 7.85-7.79(m,6H),7.63-7.59(m,4H),7.57-7.53(m,6H),7.50(d,2H),7.44-7.36(m,4H),7.35-7.29(m,6H),6.91-6.86(m,6H),6.84(s,1H),4.22(q,8H),4.15-4.10(m,8H),3,84-3.79(m,8H),3.70-3.65(m,8H),3.61-3.55(m,16H),3.50-3.46(m,8H),3.31(s,12H),2.48(t,4H),1.94(s,3H),1.55-1.46(m,4H),1.29-1.18(m,24H),0.85-0.79(m,6H)
<合成例20> (化合物Yの合成)
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、化合物Y-Et(0.85g)、水酸化カリウム(0.15g)、テトラヒドロフラン(4.4g)、メタノール(1.3g)、水(1.35g)を加え、60℃に加熱して4時間反応させた。
得られた反応液を室温まで冷却後、メチルイソブチルケトンを加え、1規定塩酸、イオン交換水で分液洗浄し、有機層に硫酸マグネシウムを加えて乾燥させて濾過した。濾液を減圧濃縮して化合物Y 0.68gを得た。化合物YのHPLC面積百分率値は97.6%を示した。
H-NMR(CDCl,400MHz)
δ(ppm) 10.87(br,4H),7.97(d,4H),7.83-7.77(m,6H),7.61-7.55(m,4H),7.51(dd,2H),7.45(d,2H),7.43-7.26(m,10H),6.95-6.90(m,4H),6.85-6.78(m,3H),4.32-4.26(m,8H),3,87-3.81(m,8H),3.66-3.62(m,8H),3.60-3.55(m,8H),3.54-3.50(m,8H),3.45-3.40(m,8H),3.26(s,12H),2.43(t,4H),1.90(s,3H),1.51-1.41(m,4H),1.18(br,12H),0.81-0.74(m,6H).
<高分子化合物PAの合成>
下記式で表される構成単位を有する交互共重合体である高分子化合物PAは、国際公開第2015/159932号に記載の方法に従って合成した。
<高分子化合物PBの合成>
下記式で表される高分子化合物PBは、国際公開第2013/58160号に記載の方法に従って合成した。
<高分子化合物PCの合成>
下記式で表される高分子化合物PCは、特開2012-33845号公報に記載の方法に従って合成した。
<高分子化合物PDの合成>
下記式で表される高分子化合物PDは、特開2013-168825号公報に記載の方法に従って合成した。
<単量体CM1~CM4の合成>
単量体CM1~CM4は、下記文献に記載された方法に従って合成し、それぞれ99.5%以上のHPLC面積百分率値を示したものを用いた。
単量体CM1~CM3は、国際公開第2013/146806号に記載の方法に従って合成した。
単量体CM4は、国際公開第2009/157424号に記載の方法に従って合成した。
<高分子化合物1の合成>
反応容器内を不活性ガス雰囲気とした後、単量体CM1(2.52g)、単量体CM2(0.47g)、単量体CM3(4.90g)、単量体CM4(0.53g)、およびトルエン(158mL)を加え、95℃に加熱した。反応液に、20重量%水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液(16mL)、ジクロロビス(トリス-o-メトキシフェニルホスフィン)パラジウム(4.2mg)を加え、8時間還流させた。反応後、そこに、フェニルボロン酸(0.12g)、20重量%水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液(16mL)、およびジクロロビス(トリス-o-メトキシフェニルホスフィン)パラジウム(4.2mg)を加え、15時間還流させた。その後、そこに、ジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液を加え、85℃で2時間撹拌した。冷却後、反応液を、3.6重量%塩酸水溶液で2回、2.5重量%アンモニア水溶液で2回、イオン交換水で4回洗浄し、得られた溶液をメタノールに滴下したところ、沈澱が生じた。沈殿物をトルエンに溶解させ、アルミナカラム、シリカゲルカラムの順番で通すことにより精製した。得られた溶液をメタノールに滴下し、撹拌した後、得られた沈殿物をろ取し、乾燥させることにより、高分子化合物1を6.02g得た。高分子化合物1のMnは3.8×10であり、Mwは4.5×10であった。
高分子化合物1は、仕込み原料の量から求めた理論値では、単量体CM1から誘導される構成単位と、単量体CM2から誘導される構成単位と、単量体CM3から誘導される構成単位と、単量体CM4から誘導される構成単位とが、40:10:47:3のモル比で構成されてなる共重合体である。
<燐光発光性化合物1および2の合成>
燐光発光性化合物1および2は、下記文献に記載された方法に従って合成し、それぞれ99.5%以上のHPLC面積百分率値を示したものを用いた。
燐光発光性化合物1は、国際公開第2006/121811号および特開2013-048190号公報に記載の方法に準じて合成した。
燐光発光性化合物2は、国際公開第2009/131255号に記載の方法に従って合成した。
<実施例D1>発光素子D1の作製
(陽極および正孔注入層の形成)
ガラス基板にスパッタ法により45nmの厚みでITO膜を付けることにより陽極を形成した。陽極上に、日産化学工業株式会社製の正孔注入材料ND-3202を、スピンコート法にて35nmの厚さで成膜し、オゾンが除去された空気環境下、ホットプレートにて50℃で3分間加熱して溶媒を揮発させ、続けてホットプレートにて240℃で15分間加熱することにより正孔注入層を形成した。
(正孔輸送層の形成)
キシレンに、高分子化合物1を0.65重量%の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液を用いて、正孔注入層の上に、スピンコート法により20nmの厚さで成膜し、窒素ガス雰囲気下、ホットプレートにて180℃で60分間加熱することにより正孔輸送層を形成した。
(発光層の形成)
トルエンに、下記式:
で表される低分子ホスト1(Luminescence Technology社製のLT-N4013)、燐光発光性化合物1、および燐光発光性化合物2(重量比:低分子ホスト1/燐光発光性化合物1/燐光発光性化合物2=79/20/1)を2.0重量%の濃度で溶解させ、トルエン溶液を調製した。このトルエン溶液を用いて、正孔輸送層の上にスピンコート法により75nmの厚さで成膜し、窒素ガス雰囲気下において、130℃で10分間加熱することにより発光層を形成した。
(電子輸送層の形成)
1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノールに、化合物A-Csを0.25重量%の濃度で溶解させ、化合物A-Csの0.25重量%濃度の1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノール溶液を調製した。この溶液を用いて、発光層の上に、スピンコート法により10nmの厚さで成膜し、窒素ガス雰囲気下、130℃で10分間加熱することにより電子輸送層を形成した。
(陰極および電子注入層の形成)
電子輸送層が形成された基板を蒸着機内に置いて、1.0×10-4Pa以下に減圧した後、陰極として、電子輸送層の上にフッ化ナトリウムを約4nm、次いで、その上にアルミニウムを約100nm蒸着した。その後、ガラス基板を用いて封止することにより、発光素子D1を作製した。
<実施例D2>発光素子D2の作製
化合物A-Csの0.25重量%の1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノール溶液に代えて、1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノールに化合物Bを0.25重量%および水酸化セシウム1水和物を0.08重量%の濃度となるように溶解させ、室温で1時間撹拌することにより調製した化合物B-Csの1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノール溶液を用いて電子輸送層を形成した以外は、実施例D1と同様にして、発光素子D2を作製した。なお、化合物B-Csは以下の構造を有していると推定される。
<実施例D3>発光素子D3の作製
化合物A-Csの0.25重量%の1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノール溶液に代えて、1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノールに化合物Cを0.25重量%および水酸化セシウム1水和物を0.09重量%の濃度となるように溶解させ、室温で1時間撹拌することにより調製した化合物C-Csの1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノール溶液を用いて電子輸送層を形成した以外は、実施例D1と同様にして、発光素子D3を作製した。なお、化合物C-Csは以下の構造を有していると推定される。
<実施例D4>発光素子D4の作製
化合物A-Csの0.25重量%の1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノール溶液に代えて、1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノールに化合物Dを0.25重量%および水酸化セシウム1水和物を0.07重量%の濃度となるように溶解させ、室温で1時間撹拌することにより調製した化合物D-Csの1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノール溶液を用いて電子輸送層を形成した以外は、実施例D1と同様にして、発光素子D4を作製した。なお、化合物D-Csは以下の構造を有していると推定される。
<実施例D5>発光素子D5の作製
化合物A-Csの0.25重量%の1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノール溶液に代えて、1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノールに化合物Eを0.25重量%および水酸化セシウム1水和物を0.08重量%の濃度となるように溶解させ、室温で1時間撹拌することにより調製した化合物E-Csの1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノール溶液を用いて電子輸送層を形成した以外は、実施例D1と同様にして、発光素子D5を作製した。なお、化合物E-Csは以下の構造を有していると推定される。
<実施例D6>発光素子D6の作製
化合物A-Csの0.25重量%の1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノール溶液に代えて、1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノールに化合物Fを0.25重量%および水酸化セシウム1水和物を0.08重量%の濃度となるように溶解させ、室温で1時間撹拌することにより調製した化合物F-Csの1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノール溶液を用いて電子輸送層を形成した以外は、実施例D1と同様にして、発光素子D6を作製した。なお、化合物F-Csは以下の構造を有していると推定される。
<実施例D7>発光素子D7の作製
化合物A-Csの0.25重量%の1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノール溶液に代えて、1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノールに化合物Gを0.25重量%および水酸化セシウム1水和物を0.11重量%の濃度となるように溶解させ、室温で1時間撹拌することにより調製した化合物G-Csの1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノール溶液を用いて電子輸送層を形成した以外は、実施例D1と同様にして、発光素子D7を作製した。なお、化合物G-Csは以下の構造を有していると推定される。
<実施例D8>発光素子D8の作製
化合物A-Csの0.25重量%の1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノール溶液に代えて、1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノールに化合物Iを0.25重量%および水酸化セシウム1水和物を0.08重量%の濃度となるように溶解させ、室温で1時間撹拌することにより調製した化合物I-Csの1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノール溶液を用いて電子輸送層を形成した以外は、実施例D1と同様にして、発光素子D8を作製した。なお、化合物I-Csは以下の構造を有していると推定される。
<実施例D9>発光素子D9の作製
化合物A-Csの0.25重量%の1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノール溶液に代えて、1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノールに化合物Lを0.25重量%および水酸化セシウム1水和物を0.09重量%の濃度となるように溶解させ、室温で1時間撹拌することにより調製した化合物L-Csの1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノール溶液を用いて電子輸送層を形成した以外は、実施例D1と同様にして、発光素子D9を作製した。なお、化合物L-Csは以下の構造を有していると推定される。
<実施例D10>発光素子D10の作製
化合物A-Csの0.25重量%の1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノール溶液に代えて、1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノールに化合物Mを0.25重量%および水酸化セシウム1水和物を0.08重量%の濃度となるように溶解させ、室温で1時間撹拌することにより調製した化合物M-Csの1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノール溶液を用いて電子輸送層を形成した以外は、実施例D1と同様にして、発光素子D10を作製した。なお、化合物M-Csは以下の構造を有していると推定される。
<実施例D11>発光素子D11の作製
化合物A-Csの0.25重量%の1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノール溶液に代えて、1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノールに化合物Nを0.25重量%および水酸化セシウム1水和物を0.08重量%の濃度となるように溶解させ、室温で1時間撹拌することにより調製した化合物N-Csの1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノール溶液を用いて電子輸送層を形成した以外は、実施例D1と同様にして、発光素子D11を作製した。なお、化合物N-Csは以下の構造を有していると推定される。
<実施例D12>発光素子D12の作製
化合物A-Csの0.25重量%の1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノール溶液に代えて、1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノールに化合物Nを0.25重量%および水酸化セシウム1水和物を0.08重量%の濃度となるように溶解させ、室温で1時間撹拌することにより調製した化合物H-Csの1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノール溶液を用いて電子輸送層を形成した以外は、実施例D1と同様にして、発光素子D12を作製した。なお、化合物H-Csは以下の構造を有していると推定される。
<実施例D13>発光素子D13の作製
化合物A-Csの0.25重量%の1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノール溶液に代えて、1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノールに化合物Nを0.25重量%および水酸化セシウム1水和物を0.08重量%の濃度となるように溶解させ、室温で1時間撹拌することにより調製した化合物O-Csの1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノール溶液を用いて電子輸送層を形成した以外は、実施例D1と同様にして、発光素子D13を作製した。なお、化合物O-Csは以下の構造を有していると推定される。
<実施例D14>発光素子D14の作製
化合物A-Csに代えて、化合物P-Csを用いて電子輸送層を形成した以外は、実施例D1と同様にして、発光素子D14を作製した。
<比較例CD1>発光素子CD1の作製
化合物A-Csの0.25重量%の1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノール溶液に代えて、1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノールに化合物Zを0.25重量%および水酸化セシウム1水和物を0.09重量%の濃度となるように溶解させ、室温で1時間撹拌することにより調製した化合物Z-Csの1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノール溶液を用いて電子輸送層を形成した以外は、実施例D1と同様にして、発光素子CD1を作製した。なお、化合物Z-Csは以下の構造を有していると推定される。
<比較例CD2>発光素子CD2の作製
化合物A-Csに代えて高分子化合物PAを用いた以外は、実施例1と同様にして、発光素子CD2を作製した。
<比較例CD3>発光素子CD3の作製
化合物A-Csに代えて高分子化合物PBを用いた以外は、実施例1と同様にして、発光素子CD3を作製した。
<比較例CD4>発光素子CD4の作製
化合物A-Csに代えて高分子化合物PCを用いた以外は、実施例1と同様にして、発光素子CD4を作製した。
<比較例CD5>発光素子CD5の作製
化合物A-Csに代えて高分子化合物PDを用いた以外は、実施例1と同様にして、発光素子CD5を作製した。
<比較例CD6>発光素子CD6の作製
化合物A-Csの0.25重量%の1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノール溶液に代えて、1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノールに化合物Yを0.25重量%および水酸化セシウム1水和物を0.09重量%の濃度となるように溶解させ、室温で1時間撹拌することにより調製した化合物Y-Csの1H,1H,5H-オクタフルオロペンタノール溶液を用いて電子輸送層を形成した以外は、実施例1と同様にして、発光素子CD6を作製した。なお、化合物Y-Csは以下の構造を有していると推定される。
(発光素子の輝度寿命測定)
発光素子D1~D11およびCD1~CD6について、6000cd/mを初期輝度として輝度が80%となるまでの時間を測定した。発光素子CD2の輝度寿命を1.0とした時の相対値を求めた。結果を表1に示す。
発光素子D12~D14およびCD2について、6000cd/mを初期輝度として輝度が70%となるまでの時間を測定した。発光素子CD2の輝度寿命を1.0とした時の相対値を求めた。結果を表2に示す。
表1および表2から分かるとおり、本発明の化合物を含有する発光素子は、本発明の化合物を含有しない発光素子と比較して輝度寿命に優れる。

Claims (6)

  1. 式(1A)で表される、分子量分布を有さない化合物。
    [式中、
    p2およびp3は、それぞれ独立に、1以上の整数を表す。
    p4およびp8は、それぞれ独立に、1以上の整数を表す。
    p5、およびp7は、それぞれ0を表す。
    p6は1以上の整数を表す。
    但し、p2とp3とp4とp5とp6とp7とp8との合計は5以上、12以下の整数である。
    およびR は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基またはハロゲン原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
    Ar は、式(2)で表される基以外の単環若しくは縮合環のアリーレン基または式(2)で表される基以外の単環若しくは縮合環の2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するAr は、同一でも異なっていてもよい。
    [式中、
    1a およびX 1b は、それぞれ独立に、単結合、酸素原子、硫黄原子、-S(=O)-で表される基、-S(=O) -で表される基、-C(=O)-で表される基、-C(R 1g -で表される基、-Si(R 1g -で表される基、-NR 1g -で表される基またはC(R 1g -C(R 1g -で表される基を表す。但し、X 1a およびX 1b の少なくとも1つは、-C(R 1g -で表される基または-NR 1g -で表される基を表す。
    1g は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R 1g が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成してもよい。
    1a 、R 1b 、R 1c 、R 1d 、R 1e およびR 1f は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R 1a とR 1g 、R 1b とR 1c 、R 1c とR 1g 、R 1g とR 1d 、R 1d とR 1e 、および、R 1f とR 1g は、それぞれ結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
    但し、前記式(1)中、前記式(2)で表される基の少なくとも2つにおいて、R 1g の少なくとも1つが式(2-1)で表される基または式(2-2)で表される基である。但し、前記式(1)中、全てのAr が前記式(2)で表される基であり、前記全ての式(2)で表される基における全てのX 1a が単結合であり、且つ全てのX 1b が-C(R 1g -で表される基である場合、前記全ての式(2)で表される基のうちの少なくとも1つにおいて、R 1a 、R 1b 、R 1e およびR 1f のうちの少なくとも1つは、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、アミノ基およびハロゲン原子(当該アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基またはアミノ基は置換基を有していてもよい)からなる群より選択される少なくとも1種の基を表す。]
    [式中、
    は、芳香族炭化水素基または複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
    n1、a1およびb1は、それぞれ独立に0以上の整数を表し、m2は1以上の整数を表すが、a1およびb1は、前記式(2-1)で表される基の電荷が0となるように選択される。n1、a1およびb1が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
    は、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、酸素原子、または硫黄原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Q が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
    は、-CO 、-SO 、-SO 、-PO 2- 、-CO ’、-SO ’、-SO ’、-P(=O)(-OY ’)(-O )または-P(=O)(-OY ’) を表す。Y が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。Y ’は、置換基を有していてもよい炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基または水素原子を表す。但し、Y が-CO ’、-SO ’、-SO ’、または-P(=O)(-OY ’) である場合、該Y に直接結合するM の添え字a1は0であり、且つ、該M に直接結合するZ の添え字b1は0である。Y が-CO 、-SO 、-SO 、-PO 2- または-P(=O)(-OY ’)(-O )である場合、該Y に直接結合するM の添え字a1は1以上の整数である。Y ’が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
    は、アルカリ金属カチオン、アルカリ土類金属カチオンまたはアンモニウムカチオンを表し、このアンモニウムカチオンは置換基を有していてもよい。M が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
    は、F 、Cl 、Br 、I 、OH 、B(R 、R SO 、R COO 、NO 、SO 2- 、HSO 、PO 3- 、HPO 2- 、H PO 、BF またはPF を表す。R は、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Z が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
    [式中、
    n2およびb2は、それぞれ独立に0以上の整数を表し、a2およびm3は、それぞれ独立に1以上の整数を表すが、a2およびb2は、前記式(2-2)で表される基の電荷が0となるように選択される。n2、a2およびb2が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
    は、芳香族炭化水素基または複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
    は、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、酸素原子または硫黄原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Q が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
    は、-C 、-N 、-P 、-S 、または-I を表す。R は、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するR は、同一でも異なっていてもよい。Y が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
    は、F 、Cl 、Br 、I 、OH 、B(R 、R SO 、R COO 、BF 、SbCl またはSbF を表す。R は、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。M が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
    は、アルカリ金属カチオンまたはアルカリ土類金属カチオンを表す。Z が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
    Ar は、式(A-9)で表される基であって、R a が式(2-3)で表される基である基を表す。複数存在するAr は、同一でも異なっていてもよい。
    [式中、
    Rは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表す。複数存在するRは、各々、同一でも異なっていてもよい。
    a は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基、または式(2-3)で表される基を表す。複数存在するR a は、各々、同一でも異なっていてもよい。]
    [式中、
    n1、a1、b1、m2、Q 1 、Y 1 、M 1 およびZ 1 は、前記と同じ意味を表す。
    n3は0であり、m4は1以上の整数を表す。n3が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
    は、炭素数6の芳香族炭化水素基を表し、置換基を有していてもよい。
    は、アルキレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、酸素原子または硫黄原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。Q が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
    は、式(5)で表される基を表す。Y が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
    -O-(R’O) a3 -R’’ (5)
    [式中、
    a3は1以上の整数を表す。
    R’は、アルキレン基、シクロアルキレン基またはアリーレン基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R’が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
    R’’は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。]
    Ar は、式(A-9)で表される基、式(AA-11)で表される基または式(AA-15)で表される基を表す。
    [式中、Rは、前記と同じ意味を表す。]。
    [式中、Rは、前記と同じ意味を表す。]]。
    [ただし、前記置換基は、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基またはシクロアルキニル基を表す。]
  2. 前記式(1A)において、Ar の少なくとも1つが、前記式(2)で表される基以外の単環若しくは縮合環のアリーレン基または前記式(2)で表される基以外の単環若しくは縮合環の2価の複素環基であって、ベンゼン環若しくは2個以上10個以下のベンゼン環のみが縮合した芳香族炭化水素環から、環を構成する水素原子2個を除いた基(該基は置換基を有していてもよい)または式(4)で表される基である、請求項1に記載の化合物。
    [式中、
    Ar4aおよびAr4bは、それぞれ独立に、芳香族炭化水素基または複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。前記置換基が複数存在する場合、それらは互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
    4aおよびY4aは、それぞれ独立に、単結合、酸素原子、硫黄原子、-S(=O)-で表される基、-S(=O)-で表される基、-C(=O)-で表される基、-SiR-で表される基または-CR-CR-で表される基を表す。Rは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成してもよい。
    Ar4aが有していてもよい置換基とR、および、Ar4bが有していてもよい置換基とRは、それぞれ結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。]
    [ただし、前記置換基は、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基またはシクロアルキニル基を表す。]
  3. 前記式(4)で表される基が、式(4A)で表される基である、請求項に記載の化合物。
    [式中、
    4bおよびY4bは、それぞれ独立に、単結合、酸素原子、硫黄原子または-CR-CR-で表される基を表す。但し、X4bおよびY4bの一方は、単結合を表す。Rは、前記と同じ意味を表す。
    4a、R4b、R4c、R4d、R4eおよびR4fは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R4bとR4c、R4cとR、R4dとR、R4aとR、R4fとR、R4dとR4eは、それぞれ結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。]
  4. 前記式(1A)において、Ar 、ベンゼン環若しくは2個以上10個以下のベンゼン環のみが縮合した芳香族炭化水素環から、環を構成する水素原子2個を除いた基(該基は置換基を有していてもよい)、および式(4)で表される基からなる群より選ばれる基のみからなる、請求項1~のいずれか一項に記載の化合物。
    [式中、
    Ar4aおよびAr4bは、それぞれ独立に、芳香族炭化水素基または複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。前記置換基が複数存在する場合、それらは互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
    4aおよびY4aは、それぞれ独立に、単結合、酸素原子、硫黄原子、-S(=O)-で表される基、-S(=O)-で表される基、-C(=O)-で表される基、-SiR-で表される基または-CR-CR-で表される基を表す。
    Rは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基または1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成してもよい。
    Ar4aが有していてもよい置換基とR、および、Ar4bが有していてもよい置換基とRは、それぞれ結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。]
    [ただし、前記置換基は、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基またはシクロアルキニル基を表す。]
  5. 正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料、発光材料、酸化防止剤および溶媒からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物と請求項1~のいずれか一項に記載の化合物とを含む組成物。
  6. 請求項1~のいずれか一項に記載の化合物を含有する発光素子。
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