JP7716865B2 - 環状アジン化合物、その製造法、およびその用途 - Google Patents
環状アジン化合物、その製造法、およびその用途Info
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Description
例えば特許文献1は、有機電界発光素子用材料として、耐熱性に優れ、駆動電圧が低下し、長寿命な有機電界発光素子の提供に資する、特定の置換基を有する環状アジン化合物を開示している。
ここで、特許文献1で開示された環状アジン化合物を用いた有機電界発光素子は、優れた駆動電圧特性を発揮するものの、素子寿命、および電流効率についてはさらなる改善が求められている。
本開示の一態様は、耐久性および電流効率に優れた有機電界発光素子の作製に資する、環状アジン化合物、および有機電界発光素子用材料を提供することに向けられている。
本開示の他の態様は、該環状アジン化合物の製造方法を提供することに向けられている。
本開示のさらに他の態様は、耐久性および電流効率に優れた有機電界発光素子を提供することに向けられている。
Ar1およびAr2は、各々独立に、
(i)炭素数6~20の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族炭化水素基、
(ii)炭素数4~20の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族複素環基、または、
(iii)該芳香族炭化水素基もしくは芳香族複素環基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基を表す;
Rは、
(iv)ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルキルオキシ基、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、炭素数1~10のアシル基、
(v)炭素数6~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族炭化水素基、
(vi)炭素数4~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族複素環基、または、
(vii)該芳香族炭化水素基もしくは芳香族複素環基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基を表す;
Raは、
(a1)水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルキルオキシ基、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、炭素数1~10のアシル基、
(a2)炭素数6~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族炭化水素基、
(a3)炭素数4~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族複素環基、または、
(a4)該芳香族炭化水素基もしくは芳香族複素環基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基を表す;
nは、1から8の整数を表す、
ただし、Raが水素原子の場合、nは2から8の整数を表す;
複数のRは、同一または相異なっていてもよい;
Y1およびY2は、各々独立に、窒素原子またはCHを表す、
Y1およびY2のうちの少なくともいずれか一方は、窒素原子である。
Ar1およびAr2は、各々独立に、
(i)炭素数6~20の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族炭化水素基、
(ii)炭素数4~20の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族複素環基、または、
(iii)該芳香族炭化水素基もしくは芳香族複素環基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基を表す;
Rは、
(iv)ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルキルオキシ基、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、炭素数1~10のアシル基、
(v)炭素数6~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族炭化水素基、
(vi)炭素数4~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族複素環基、または、
(vii)該芳香族炭化水素基もしくは芳香族複素環基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基を表す;
Rbは、
(b1)水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルキルオキシ基、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、炭素数1~10のアシル基、
(b2)炭素数6~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族炭化水素基、
(b3)炭素数4~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族複素環基、または、
(b4)該芳香族炭化水素基もしくは芳香族複素環基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基を表す;
nは、1から8の整数を表す、
ただし、Rbが水素原子の場合、nは2から8の整数を表す;
複数のRは、同一または相異なっていてもよい;
Y1およびY2は、各々独立に、窒素原子またはCHを表す、
Y1およびY2のうちの少なくともいずれか一方は、窒素原子である。
Ar1およびAr2は、各々独立に、
(i)炭素数6~20の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族炭化水素基、
(ii)炭素数4~20の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族複素環基、または、
(iii)該芳香族炭化水素基もしくは芳香族複素環基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基を表す;
Rは、
(iv)ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルキルオキシ基、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、炭素数1~10のアシル基、
(v)炭素数6~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族炭化水素基、
(vi)炭素数4~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族複素環基、または、
(vii)該芳香族炭化水素基もしくは芳香族複素環基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基を表す、
ただし、Rcが、炭素数6~30の単環、もしくは連結環の芳香族炭化水素基、または、該単環、もしくは連結環の芳香族炭化水素基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基であり、かつ、フェナントレンの9位がRで置換されている場合、当該フェナントレンの9位に置換されているRは、無置換のフェニル基以外の基を表す;
Rcは、
(c1)水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルキルオキシ基、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、炭素数1~10のアシル基、
(c2)炭素数6~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族炭化水素基、
(c3)炭素数4~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族複素環基、または、
(c4)該芳香族炭化水素基もしくは芳香族複素環基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基を表す;
nは、1から8の整数を表す、
ただし、Rcが水素原子の場合、nは2から8の整数を表す;
複数のRは、同一または相異なっていてもよい、
ただし、フェナントレンの9位と、10位と、は相異なる;
Y1およびY2は、各々独立に、窒素原子またはCHを表す、
Y1およびY2のうちの少なくともいずれか一方は、窒素原子である。
Ar1およびAr2は、各々独立に、
(i)炭素数6~20の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族炭化水素基、
(ii)炭素数4~20の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族複素環基、または、
(iii)該芳香族炭化水素基もしくは芳香族複素環基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基を表す;
Rは、
(iv)ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルキルオキシ基、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、炭素数1~10のアシル基、
(v)炭素数6~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族炭化水素基、
(vi)炭素数4~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族複素環基、または、
(vii)該芳香族炭化水素基もしくは芳香族複素環基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基を表す、
ただし、フェナントレンの10位に置換されているRが、炭素数6~30の単環、もしくは連結環の芳香族炭化水素基、または、該単環、もしくは連結環の芳香族炭化水素基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基であり、かつ、フェナントレンの9位がRで置換されている場合、当該フェナントレンの9位に置換されているRは、無置換のフェニル基以外の基を表す;
Rdは、
(d1)水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルキルオキシ基、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、炭素数1~10のアシル基、
(d2)炭素数6~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族炭化水素基、
(d3)炭素数4~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族複素環基、または、
(d4)該芳香族炭化水素基もしくは芳香族複素環基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基を表す;
nは、1から8の整数を表す、
ただし、Rdが水素原子の場合、nは2から8の整数を表す;
複数のRは、同一または相異なっていてもよい、
ただし、フェナントレンの9位と、10位と、は相異なる;
Y1およびY2は、各々独立に、窒素原子またはCHを表す、
Y1およびY2のうちの少なくともいずれか一方は、窒素原子である。
Ar1およびAr2は、各々独立に、
(i)炭素数6~20の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族炭化水素基、
(ii)炭素数4~20の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族複素環基、または、
(iii)該芳香族炭化水素基もしくは芳香族複素環基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基を表す;
Rは、
(iv)ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルキルオキシ基、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、炭素数1~10のアシル基、
(v)炭素数6~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族炭化水素基、
(vi)炭素数4~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族複素環基、または、
(vii)該芳香族炭化水素基もしくは芳香族複素環基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基を表す、
ただし、フェナントレンの10位に置換されているRが、炭素数6~30の単環、もしくは連結環の芳香族炭化水素基、または、該単環、もしくは連結環の芳香族炭化水素基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基であり、かつ、フェナントレンの9位がRで置換されている場合、当該フェナントレンの9位に置換されているRは、無置換のフェニル基以外の基を表す;
Reは、
(e1)水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルキルオキシ基、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、炭素数1~10のアシル基、
(e2)炭素数6~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族炭化水素基、
(e3)炭素数4~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族複素環基、または、
(e4)該芳香族炭化水素基もしくは芳香族複素環基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基を表す;
nは、1から8の整数を表す、
ただし、Reが水素原子の場合、nは2から8の整数を表す;
複数のRは、同一または相異なっていてもよい、
ただし、フェナントレンの9位と、10位と、は相異なる;
Y1およびY2は、各々独立に、窒素原子またはCHを表す、
Y1およびY2のうちの少なくともいずれか一方は、窒素原子である。
本開示の他の態様によれば、上記式(1)で示される環状アジン化合物を含む有機電界発光素子が提供される。
金属触媒の存在下、式(2)で表される化合物と、式(3)で表される化合物と、をカップリング反応させることを含み、
前記式(1)で表される環状アジン化合物は、上記環状アジン化合物である、環状アジン化合物の製造方法が提供される:
Ar1、Ar2、R、n、Y1およびY2は、式(1-A)~(1-E)と同義である;
Lは、式(1-A)~(1-E)の環状アジン化合物が有するフェナントレニル基に対応した基を表す;
X1は、塩素原子、臭素原子、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基またはヨウ素原子を表す;
M1は、ZnZ1、MgZ2、Sn(Z3)3、またはB(OZ4)2を表す;
Z1およびZ2は、各々独立に、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表す;
Z3は、同一または相異なって、炭素数1~4のアルキル基またはフェニル基を表す;
Z4は、同一または相異なって、水素原子、炭素数1から4のアルキル基またはフェニル基を表す;
ただし、M1がB(OZ4)2を表す場合、2つの(OZ4)基は、一体となってホウ素原子とともに環を形成していてもよい。
金属触媒の存在下、式(4)で表される化合物と、式(5)で表される化合物と、をカップリング反応させることを含み、
前記式(1)で表される環状アジン化合物は、上記環状アジン化合物である、環状アジン化合物の製造方法が提供される:
Ar1、Ar2、R、n、Y1およびY2は、式(1-A)~(1-E)と同義である;
Lは、式(1-A)~(1-E)の環状アジン化合物が有するフェナントレニル基に対応した基を表す;
X2は、塩素原子、臭素原子、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基またはヨウ素原子を表す。;
M2は、ZnZ1、MgZ2、Sn(Z3)3、またはB(OZ4)2を表す;
Z1およびZ2は、各々独立に、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表す;
Z3は、同一または相異なって、炭素数1から4のアルキル基またはフェニル基を表す;
Z4は、同一または相異なって、水素原子、炭素数1から4のアルキル基またはフェニル基を表す;
ただし、M2がB(OZ4)2を表す場合、2つの(OZ4)基は一体となってホウ素原子とともに環を形成していてもよい。
本開示の他の態様によれば、該環状アジン化合物の製造方法を提供することができる。
本開示のさらに他の態様によれば、耐久性および電流効率に優れた有機電界発光素子を提供することができる。
本開示の一態様にかかる環状アジン化合物、式(1-A)~(1-E)で表される:
Ar1およびAr2は、各々独立に、
(i)炭素数6~20の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族炭化水素基、
(ii)炭素数4~20の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族複素環基、または、
(iii)該芳香族炭化水素基もしくは芳香族複素環基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基を表す;
Rは、
(iv)ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルキルオキシ基、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、炭素数1~10のアシル基、
(v)炭素数6~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族炭化水素基、
(vi)炭素数4~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族複素環基、または、
(vii)該芳香族炭化水素基もしくは芳香族複素環基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基を表す;
Ra~Reは、
(a1)~(e1)水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルキルオキシ基、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、炭素数1~10のアシル基、
(a2)~(e2)炭素数6~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族炭化水素基、
(a3)~(e3)炭素数4~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族複素環基、または、
(a4)~(e4)該芳香族炭化水素基もしくは芳香族複素環基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基を表す;
nは、1から8の整数を表す、
ただし、Ra~Reが水素原子の場合、nは2から8の整数を表す;
複数のRは、同一または相異なっていてもよい、
Y1およびY2は、各々独立に、窒素原子またはCHを表す、
Y1およびY2のうちの少なくともいずれか一方は、窒素原子である。
Ar1およびAr2は、各々独立に、
(i)炭素数6~20の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族炭化水素基、
(ii)炭素数4~20の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族複素環基、または、
(iii)該芳香族炭化水素基もしくは芳香族複素環基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基を表す。
炭素数6~20の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族炭化水素基としては、特に限定されるものではないが、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチルフェニル基、ナフチル基、アセナフチレニル基、フェナントリル基、アントリル基、フルオランテニル基、ピレニル基、トリフェニレニル基、クリセニル基、フルオレニル基、トリプチセニル基、ペリレニル基等が挙げられる。これらの中でも、電子輸送性材料としての特性に優れる点で、フェニル基、ナフチル基、またはビフェニリル基が好ましい。
炭素数4~20の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族複素環基としては、特に限定されるものではないが、チエニル基、フリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、ピリミジル基、ピラジニル基、ピリジル基、ビピリジル基、ターピリジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル基、フタラジニル基等が挙げられる。
・(i)が所定の基で置換された基
炭素数6~20の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族炭化水素基は、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換されていてもよい。具体例としては、特に限定されるものではないが、例えば、フェニル基、p-トリル基、m-トリル基、o-トリル基、p-トリフルオロメチルフェニル基、m-トリフルオロメチルフェニル基、o-トリフルオロメチルフェニル基、2,4-ジメチルフェニル基、3,5-ジメチルフェニル基、メシチル基、2-エチルフェニル基、3-エチルフェニル基、4-エチルフェニル基、2,4-ジエチルフェニル基、3,5-ジエチルフェニル基、2-プロピルフェニル基、3-プロピルフェニル基、4-プロピルフェニル基、2,4-ジプロピルフェニル基、3,5-ジプロピルフェニル基、2-(1-メチルエチル)フェニル基、3-(1-メチルエチル)フェニル基、4-(1-メチルエチル)フェニル基、2,4-ジ(1-メチルエチル)フェニル基、3,5-ジ(1-メチルエチル)フェニル基、2-ブチルフェニル基、3-ブチルフェニル基、4-ブチルフェニル基、2,4-ジブチルフェニル基、3,5-ジブチルフェニル基、2-t-ブチルフェニル基、3-t-ブチルフェニル基、4-t-ブチルフェニル基、2,4-ジ-t-ブチルフェニル基、3,5-ジ-t-ブチルフェニル基、ビフェニル-4-イル基、ビフェニル-3-イル基、ビフェニル-2-イル基、2-メチルビフェニル-4-イル基、3-メチルビフェニル-4-イル基、2’-メチルビフェニル-4-イル基、4’-メチルビフェニル-4-イル基、2,2’-ジメチルビフェニル-4-イル基、2’,4’,6’-トリメチルビフェニル-4-イル基、6-メチルビフェニル-3-イル基、5-メチルビフェニル-3-イル基、2’-メチルビフェニル-3-イル基、4’-メチルビフェニル-3-イル基、6,2’-ジメチルビフェニル-3-イル基、2’,4’,6’-トリメチルビフェニル-3-イル基、5-メチルビフェニル-2-イル基、6-メチルビフェニル-2-イル基、2’-メチルビフェニル-2-イル基、4’-メチルビフェニル-2-イル基、6,2’-ジメチルビフェニル-2-イル基、2’,4’,6’-トリメチルビフェニル-2-イル基、2-トリフルオロメチルビフェニル-4-イル基、3-トリフルオロメチルビフェニル-4-イル基、2’-トリフルオロメチルビフェニル-4-イル基、4’-トリフルオロメチルビフェニル-4-イル基、6-トリフルオロメチルビフェニル-3-イル基、5-トリフルオロメチルビフェニル-3-イル基、2’-トリフルオロメチルビフェニル-3-イル基、4’-トリフルオロメチルビフェニル-3-イル基、5-トリフルオロメチルビフェニル-2-イル基、6-トリフルオロメチルビフェニル-2-イル基、2’-トリフルオロメチルビフェニル-2-イル基、4’-トリフルオロメチルビフェニル-2-イル基、3-エチルビフェニル-4-イル基、4’-エチルビフェニル-4-イル基、2’,4’,6’-トリエチルビフェニル-4-イル基、6-エチルビフェニル-3-イル基、4’-エチルビフェニル-3-イル基、5-エチルビフェニル-2-イル基、4’-エチルビフェニル-2-イル基、2’,4’,6’-トリエチルビフェニル-2-イル基、3-プロピルビフェニル-4-イル基、4’-プロピルビフェニル-4-イル基、2’,4’,6’-トリプロピルビフェニル-4-イル基、6-プロピルビフェニル-3-イル基、4’-プロピルビフェニル-3-イル基、5-プロピルビフェニル-2-イル基、4’-プロピルビフェニル-2-イル基、2’,4’,6’-トリプロピルビフェニル-2-イル基、3-(1-メチルエチル)ビフェニル-4-イル基、4’-(1-メチルエチル)ビフェニル-4-イル基、2’,4’,6’-トリ(1-メチルエチル)ビフェニル-4-イル基、6-(1-メチルエチル)ビフェニル-3-イル基、4’-(1-メチルエチル)ビフェニル-3-イル基、5-(1-メチルエチル)ビフェニル-2-イル基、4’-(1-メチルエチル)ビフェニル-2-イル基、2’,4’,6’-トリ(1-メチルエチル)ビフェニル-2-イル基、3-ブチルビフェニル-4-イル基、4’-ブチルビフェニル-4-イル基、2’,4’,6’-トリブチルビフェニル-4-イル基、6-ブチルビフェニル-3-イル基、4’-ブチルビフェニル-3-イル基、5-ブチルビフェニル-2-イル基、4’-ブチルビフェニル-2-イル基、2’,4’,6’-トリブチルビフェニル-2-イル基、3-t-ブチルビフェニル-4-イル基、4’-t-ブチルビフェニル-4-イル基、2’,4’,6’-トリ-t-ブチルビフェニル-4-イル基、6-t-ブチルビフェニル-3-イル基、4’-t-ブチルビフェニル-3-イル基、5-t-ブチルビフェニル-2-イル基、4’-t-ブチルビフェニル-2-イル基、2’,4’,6’-トリ-t-ブチルビフェニル-2-イル基、フルオロフェニル基、ジフルオロフェニル基、トリフルオロフェニル基、テトラフルオロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、1-ナフチル基、4-トリフルオロメチルナフタレン-1-イル基、4-エチルナフタレン-1-イル基、4-プロピルナフタレン-1-イル基、4-ブチルナフタレン-1-イル基、4-t-ブチルナフタレン-1-イル基、5-トリフルオロメチルナフタレン-1-イル基、5-エチルナフタレン-1-イル基、5-プロピルナフタレン-1-イル基、5-ブチルナフタレン-1-イル基、5-t-ブチルナフタレン-1-イル基、2-ナフチル基、6-トリフルオロメチルナフタレン-2-イル基、6-エチルナフタレン-2-イル基、6-プロピルナフタレン-2-イル基、6-ブチルナフタレン-2-イル基、6-t-ブチルナフタレン-2-イル基、7-トリフルオロメチルナフタレン-2-イル基、7-エチルナフタレン-2-イル基、7-プロピルナフタレン-2-イル基、7-ブチルナフタレン-2-イル基、7-t-ブチルナフタレン-2-イル基、1-フェニルナフタレン-2-イル基、1-フェニルナフタレン-3-イル基、1-フェニルナフタレン-4-イル基、1-フェニルナフタレン-5-イル基、1-フェニルナフタレン-6-イル基、1-フェニルナフタレン-7-イル基、1-フェニルナフタレン-8-イル基、2-フェニルナフタレン-1-イル基、2-フェニルナフタレン-3-イル基、2-フェニルナフタレン-4-イル基、2-フェニルナフタレン-5-イル基、2-フェニルナフタレン-6-イル基、2-フェニルナフタレン-7-イル基、2-フェニルナフタレン-8-イル基、1-メチルナフタレン-4-イル基、1-メチルナフタレン-5-イル基、1-メチルナフタレン-6-イル基、1-メチルナフタレン-7-イル基、1-メチルナフタレン-8-イル基、2-メチルナフタレン-1-イル基、2-メチルナフタレン-3-イル基、2-メチルナフタレン-4-イル基、2-メチルナフタレン-5-イル基、2-メチルナフタレン-6-イル基、2-メチルナフタレン-7-イル基、2-メチルナフタレン-8-イル基、1,1’:4’,1”-ターフェニル-2’-イル基、1,1’:3’,1”-ターフェニル-2’-イル基、1,1’:3’,1”-ターフェニル-4’-イル基、1,1’:3’,1”-ターフェニル-5’-イル基、1,1’:2’,1”-ターフェニル-3’-イル基、1,1’:2’,1”-ターフェニル-4’-イル基、1-フェナントレニル基、2-フェナントレニル基、3-フェナントレニル基、4-フェナントレニル基、9-フェナントレニル基、10-フェニルフェナントレン-9-イル基、10-(2-ナフチル)フェナントレン-9-イル基、7-(9-フェナントレニル)フェナントレン-2-イル基、1-アントリル基、2-アントリル基、9-アントリル基、10-メチルアントラセン-9-イル基、10-フェニルアントラセン-9-イル基、10-(2-ナフチル)アントラセン-9-イル基等が挙げられる。これらの基のうち、電子輸送性材料としての特性に優れる点で、フェニル基、ビフェニル-3-イル基、ビフェニル-4-イル基、1-ナフチル基、または2-ナフチル基がより好ましい。
炭素数4~20の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族複素環基は、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換されていてもよい。具体例としては、特に限定されるものではないが、例えば、2-チエニル基、5-メチルチオフェン-2-イル基、2-フリル基、5-メチルフラン-2-イル基、2-ベンゾチエニル基、3-ベンゾチエニル基、4-ベンゾチエニル基、5-ベンゾチエニル基、6-ベンゾチエニル基、7-ベンゾチエニル基、2-ベンゾフラニル基、5-ベンゾフラニル基、1-ジベンゾチエニル基、2-ジベンゾチエニル基、3-ジベンゾチエニル基、4-ジベンゾチエニル基、1-ジベンゾフラニル基、2-ジベンゾフラニル基、3-ジベンゾフラニル基、4-ジベンゾフラニル基、2-ピリミジル基、3,5-ジメチルピリミジン-2-イル基、3,5-ジフェニルピリミジン-2-イル基、3,5-ビス(トリフルオロメチル)ピリミジン-2-イル基、2-ピラジニル基、5,6-ジメチルピラジン-2-イル基、3-フェニルピラジン-2-イル基、2-ピリジル基、3-ピリジル基、4-ピリジル基、2-メチルピリジン-3-イル基、2-メチルピリジン-4-イル基、2-メチルピリジン-5-イル基、2-メチルピリジン-6-イル基、3-メチルピリジン-2-イル基、3-メチルピリジン-4-イル基、3-メチルピリジン-5-イル基、3-メチルピリジン-6-イル基、4-メチルピリジン-2-イル基、4-メチルピリジン-3-イル基、2,6-ジメチルピリジン-3-イル基、2,6-ジメチルピリジン-4-イル基、3,6-ジメチルピリジン-2-イル基、3,6-ジメチルピリジン-4-イル基、3,6-ジメチルピリジン-5-イル基、3-フェニルピリジン-2-イル基、4-フェニルピリジン-2-イル基、5-フェニルピリジン-2-イル基、6-フェニルピリジン-2-イル基、3,6-ジフェニルピリジン-2-イル基、4,6-ジフェニルピリジン-2-イル基、3,5-ジフェニルピリジン-2-イル基、4,5,6-トリフェニルピリジン-2-イル基、2-フェニルピリジン-3-イル基、4-フェニルピリジン-3-イル基、5-フェニルピリジン-3-イル基、6-フェニルピリジン-3-イル基、2,4-ジフェニルピリジン-3-イル基、2,5-ジフェニルピリジン-3-イル基、2,6-ジフェニルピリジン-3-イル基、4,6-ジフェニルピリジン-3-イル基、2,4,6-トリフェニルピリジン-3-イル基、2,5,6-トリフェニルピリジン-3-イル基、2-フェニルピリジン-4-イル基、3-フェニルピリジン-4-イル基、2,3-ジフェニルピリジン-4-イル基、2,5-ジフェニルピリジン-4-イル基、2,6-ジフェニルピリジン-4-イル基、3,5-ジフェニルピリジン-4-イル基、2,3,5,6-テトラフェニルピリジン-4-イル基、2,2’-ビピリジン-6-イル基、2,2’-ビピリジン-5-イル基、2,2’-ビピリジン-4-イル基、2,4’-ビピリジン-5-イル基、2,3’-ビピリジン-5-イル基、2,4’-ビピリジン-3’-イル基、2,2’:6’2”-ターピリジン-6-イル基、2,2’:6’2”-ターピリジン-4’-イル基、2-キノリル基、3-キノリル基、4-キノリル基、5-キノリル基、6-キノリル基、7-キノリル基、8-キノリル基、1-イソキノリル基、3-イソキノリル基、4-イソキノリル基、5-イソキノリル基、6-イソキノリル基、7-イソキノリル基、8-イソキノリル基、キノキサリン-2-イル基、キノキサリン-5-イル基、キノキサリン-6-イル基、キナゾリン-2-イル基、キナゾリン-4-イル基、キナゾリン-5-イル基、キナゾリン-6-イル基、キナゾリン-7-イル基、キナゾリン-8-イル基等が挙げられる。
Rは、
(iv)ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルキルオキシ基、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、炭素数1~10のアシル基、
(v)炭素数6~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族炭化水素基、
(vi)炭素数4~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族複素環基、または、
(vii)該芳香族炭化水素基もしくは芳香族複素環基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基を表す。
すなわち、芳香族複素環基は、ヘテロ原子を含む単環、ヘテロ原子を含む縮合環、連結環、
複数のRは、同一または相異なっていてもよい。
Ra~Reは、
(a1)~(e1)水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルキルオキシ基、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、炭素数1~10のアシル基、
(a2)~(e2)炭素数6~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族炭化水素基、
(a3)~(e3)炭素数4~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族複素環基、または、
(a4)~(e4)該芳香族炭化水素基もしくは芳香族複素環基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基を表す。
フェニル基、
ピリジル基、または、
フェニル基もしくはピリジル基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基である。
また、式(1-A)で表される環状アジン化合物の他の態様では、Raが、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換されていてもよい、ピリジル基である。
さらに、式(1-A)で表される環状アジン化合物のさらに他の態様では、Raが、水素原子である。
nは1~8の整数である。ただし、Ra~Reが水素原子の場合、nは2から8の整数を表す。
nは1~4の整数であることがより好ましい。
Y1およびY2は、各々独立に、窒素原子またはCHを表す。ここで、Y1およびY2のうちの少なくともいずれか一方は、窒素原子である。
Y1が、窒素原子であることが好ましい。Y1およびY2が、いずれも窒素原子であることがより好ましい。
ただし、式(1-C)~(1-E)においては、
フェナントレンの9位と、10位とは、相異なり;
フェナントレンの10位に置換されているRが、炭素数6~30の単環、もしくは連結環の芳香族炭化水素基、または、該単環、もしくは連結環の芳香族炭化水素基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基であり、かつ、フェナントレンの9位がRで置換されている場合、当該フェナントレンの9位に置換されているRは、無置換のフェニル基以外の基を表す。
炭素数6~30の単環、もしくは連結環の芳香族炭化水素基、ならびに、
該単環、もしくは連結環の芳香族炭化水素基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基、を取りなくてもよい。
式(1)で示される化合物のうち、好ましい化合物の具体例としては、次の式(1-1)から(1-87)に示す構造の化合物を例示できるが、環状アジン化合物(1)はこれらに限定されるものではない。
環状アジン化合物(1)は、以下の反応経路1または2に示される方法で製造することができる。
すなわち、環状アジン化合物(1)の製造方法は、
式(2)で表される環状アジン中間体と、式(3)で表される化合物とを、カップリング反応させることを含む、または、
式(4)で表される環状アジン中間体と、式(5)で表される化合物とを、カップリング反応させることを含む。
いずれのカップリング反応も、パラジウム触媒の存在下に行うことが好ましい。
Ar1、Ar2、R、n、Y1、およびY2の定義は、それぞれ、式(1-A)~(1-E)におけるAr1、Ar2、R、n、Y1、およびY2の定義と同じである;
Lは、式(1-A)~(1-E)の環状アジン化合物が有するフェナントレニル基に対応した基を表す;
X1およびX2は、各々独立に、塩素原子、臭素原子、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基またはヨウ素原子を表す;
M1およびM2は、各々独立に、ZnZ1、MgZ2、Sn(Z3)3、またはB(OZ4)2を表す;
Z1およびZ2は、各々独立に、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表す;
Z3は、同一または相異なって、炭素数1~4のアルキル基またはフェニル基を表す;
Z4は、同一または相異なって、水素原子、炭素数1~4のアルキル基またはフェニル基を表す。
これらの中でも、B(OZ4)2が好ましい。
Sn(Z3)3としては、特に限定されるものではないが、例えば、Sn(Me)3、Sn(Bu)3等が挙げられる。
B(OZ4)2としては、特に限定されるものではないが、例えば、B(OH)2、B(OMe)2、B(OiPr)2、B(OBu)2、B(OPh)2等が挙げられる。なお、Meはメチル基、iPrはイソプロピル基、Buはブチル基、Phはフェニル基を示す。また、2つの(OZ4)基が一体となってホウ素原子とともに環を形成している場合のB(OZ4)2の例としては、特に限定されるものではないが、例えば、次の(I)から(VI)で表される基が挙げられ、収率がよい点で(II)で表される基が好ましい。
式(2)で表される環状アジン中間体としては、以下の2-1から2-15に示す構造の化合物を例示できるが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、式(2-1)から(2-15)中、X1は前記と同じ定義である。
化合物(3)としては次の3-1から3-21を例示できるが本発明はこれらに限定されるものではない。なお、式(3-1)から(3-21)中、M1は前記と同じ定義である。
塩化パラジウム、酢酸パラジウム、トリフルオロ酢酸パラジウム、硝酸パラジウム等のパラジウム塩;
π-アリルパラジウムクロリドダイマ-、パラジウムアセチルアセトナト、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム、ジクロロビス(アセトニトリル)パラジウム、ジクロロビス(ベンゾニトリル)パラジウム等の錯化合物;および、
ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、ジクロロ(1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン)パラジウム、ビス(トリ-t-ブチルホスフィン)パラジウム、ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)パラジウム、ジクロロビス(トリシクロヘキシルホスフィン)パラジウム等の第三級ホスフィンを配位子として有するパラジウム錯体;
が挙げられる。
反応経路1は、反応の終了後に通常の処理をすることで得られる。必要に応じて、再結晶、カラムクロマトグラフィー、昇華または分取HPLC等で精製してもよい。
反応経路2は、式(4)で表される環状アジン中間体と、式(5)で表される化合物とを、必要に応じてパラジウム触媒の存在下、カップリング反応させ、環状アジン化合物(1)を製造する。反応経路2では、鈴木-宮浦反応、根岸反応、玉尾-熊田反応、スティレ反応等の、一般的なカップリング反応の反応条件を適用することにより、収率よく目的物を得ることができる。反応経路2に鈴木-宮浦反応の反応条件を適用する場合は、塩基存在下で行うことが好ましい。
式(4)で表される環状アジン中間体としては、以下の4-1から4-24に示す構造の化合物が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、式(4-1)から(4-24)中、X2は前記と同じ定義である。
環状アジン化合物(1)は、特に限定されるものではないが、例えば、有機電界発光素子用材料として用いることができる。また、環状アジン化合物(1)は、例えば、有機電界発光素子用電子輸送材料として用いることができる。
すなわち、本開示の一態様にかかる有機電界発光素子用材料は、環状アジン化合物(1)を含む。また、本開示の一態様にかかる有機電界発光素子用電子輸送材料は、環状アジン化合物(1)を含む。環状アジン化合物(1)を含む有機電界発光素子用材料および有機電界発光素子用電子輸送材料は、耐久性および電流効率に優れた有機電界発光素子の作製に資するものである。
本開示の一態様にかかる有機電界発光素子は、環状アジン化合物(1)を含む。
有機電界発光素子の構成については特に限定されるものではないが、例えば、以下に示す(a)~(f)の構成が挙げられる。
(a):陽極/発光層/陰極
(b):陽極/正孔輸送層/発光層/陰極
(c):陽極/発光層/電子輸送層/陰極
(d):陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(e):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
(f):陽極/正孔注入層/電荷発生層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極。
なお、図1に示す有機電界発光素子は、いわゆるボトムエミッション型の素子構成を有するものであるが、本開示の一態様にかかる有機電界発光素子はボトムエミッション型の素子構成に限定されるものではない。すなわち、本開示の一態様にかかる有機電界発光素子は、トップエミッション型など、他の公知の素子構成であってもよい。
図1は、本開示の一態様にかかる環状アジン化合物を含む有機電界発光素子の積層構成の一例を示す概略断面図である。
有機電界発光素子は、発光層、および、該発光層と陰極との間の層からなる群より選ばれる1層以上に環状アジン化合物(1)を含む。したがって、図1に示される構成例において有機電界発光素子100は、発光層6および電子輸送層7からなる群より選ばれる少なくとも1層に環状アジン化合物(1)を含む。特に、電子輸送層7が環状アジン化合物(1)を含むことが好ましい。なお、環状アジン化合物(1)は、有機電界発光素子が備える複数の層に含まれていてもよく、電子輸送層と陰極との間に電子注入層が設けられている場合、電子注入層が環状アジン化合物(1)を含んでいてもよい。
なお、以下においては、電子輸送層7が環状アジン化合物(1)を含む有機電界発光素子100について説明する。
基板としては特に限定はなく、例えばガラス板、石英板、プラスチック板などが挙げられる。また、基板1側から発光が取り出される構成の場合、基板1は光の波長に対して透明である。
光透過性を有するプラスチックフィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート(PC)、セルローストリアセテート(TAC)、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)等からなるフィルム等が挙げられる。
基板1上(正孔注入層3側)には陽極2が設けられている。
発光が陽極を通過して取り出される構成の有機電界発光素子の場合、陽極は当該発光を通すかまたは実質的に通す材料で形成される。
陽極に用いられる透明材料としては、特に限定されるものではないが、例えば、インジウム-錫酸化物(ITO;Indium Tin Oxide)、インジウム-亜鉛酸化物(IZO;Indium Zinc Oxide)、酸化錫、アルミニウム・ドープ型酸化錫、マグネシウム-インジウム酸化物、ニッケル-タングステン酸化物、その他の金属酸化物、窒化ガリウム等の金属窒化物、セレン化亜鉛等の金属セレン化物、および硫化亜鉛等の金属硫化物などが挙げられる。
なお、陰極側のみから光を取り出す構成の有機電界発光素子の場合、陽極の透過特性は重要ではない。したがって、この場合の陽極に用いられる材料の一例としては、金、イリジウム、モリブデン、パラジウム、白金等が挙げられる。
陽極上には、バッファー層(電極界面層)を設けてもよい。
陽極2と後述する発光層6との間には、陽極2側から、正孔注入層3、後述する電荷発生層4、正孔輸送層5がこの順で設けられている。
正孔注入層、正孔輸送層は、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有し、この正孔注入層、正孔輸送層を陽極と発光層との間に介在させることによって、より低い電界で多くの正孔が発光層に注入される。
また、正孔注入層、正孔輸送層は、電子障壁性の層としても機能する。すなわち、陰極から注入され、電子注入層および/または電子輸送層から発光層に輸送された電子は、発光層と正孔注入層および/または正孔輸送層との界面に存在する電子の障壁により、正孔注入層および/または正孔輸送層に漏れることが抑制される。その結果、該電子が発光層内の界面に累積され、発光効率が向上する等の効果をもたらし、発光性能の優れた有機電界発光素子が得られる。
正孔注入層3と正孔輸送層5との間には、電荷発生層4が設けられていてもよい。
電荷発生層の材料としては特に制限はないが、例えば、ジピラジノ[2,3-f:2’,3’-h]キノキサリン-2,3,6,7,10,11-ヘキサカルボニトリル(HAT-CN)が挙げられる。
電荷発生層は、一種または二種以上の材料からなる単層構造であってもよく、同一組成または異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。
正孔輸送層5と後述する電子輸送層7との間には、発光層6が設けられている。
発光層の材料としては、燐光発光材料、蛍光発光材料、熱活性化遅延蛍光発光材料が挙げられる。発光層では電子・正孔対が再結合し、その結果として発光が生じる。
発光層6と後述する陰極8との間には、電子輸送層7が設けられている。
電子輸送層は、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有する。電子輸送層を陰極と発光層との間に介在させることによって、電子がより低い電界で発光層に注入される。
電子輸送層は、前述したとおり、環状アジン化合物(1)を含むことが好ましい。
電子輸送層7上には陰極8が設けられている。
陽極を通過した発光のみが取り出される構成の有機エレクトロルミネッセンス素子の場合、陰極は任意の導電性材料から形成することができる。
陰極の材料としては、ナトリウム、ナトリウム-カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。
陰極上(電子輸送層側)には、バッファー層(電極界面層)を設けてもよい。
以上説明した電極(陽極、陰極)を除く各層は、それぞれの層の材料(必要に応じて結着樹脂などの材料、溶剤と共に)を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB(ラングミュアー-プロジェット)法などの公知の方法によって薄膜化することにより、形成することができる。各層の膜厚については特に制限はないが、通常は5nm~5μm程度である。
このようにして形成された各層の膜厚については特に制限はなく、状況に応じて適宜選択することができるが、通常は5nm~5μmの範囲である。
陽極および陰極は、電極材料を蒸着やスパッタリングなどの方法によって薄膜化することにより、形成することができる。蒸着やスパッタリングの際に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよく、蒸着やスパッタリングなどによって薄膜を形成した後、フォトリソグラフィーで所望の形状のパターンを形成してもよい。
陽極および陰極の膜厚は、1μm以下であることが好ましく、10nm以上200nm以下であることがより好ましい。
アルゴン雰囲気下、この粗生成物とビスピナコラートジボロン(1.8g,7.2mmol)、酢酸パラジウム(40mg,0.18mmol)、2-ジシクロへキシルホスフィノ-2’,4’,6’-トリイソプロピルビフェニル(0.17g,0.36mmol)、酢酸カリウム(2.1g,22mmol)をTHF(60mL)中に懸濁させ、80℃にて16時間撹拌した。反応溶液から低沸分を減圧留去し、クロロホルムにて抽出後、抽出液を硫酸ナトリウムで乾燥させ、ろ過により乾燥剤を除去した。得られたろ液から低沸分を減圧留去した後、得られた固体をメタノールにて洗浄することで2-(7,10-ジフェニルフェナントレン-2-イル)-4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロランを得た(2.1g,77%)。
素子評価に用いた化合物の構造式およびその略称を以下に示す。
(基板1、陽極2の用意)
陽極をその表面に備えた基板として、2mm幅の酸化インジウム-スズ(ITO)膜(膜厚110nm)がストライプ状にパターンされたITO透明電極付きガラス基板を用意した。ついで、この基板をイソプロピルアルコールで洗浄した後、オゾン紫外線洗浄にて表面処理を行った。
洗浄後の表面処理が施された基板上に、真空蒸着法で各層の真空蒸着を行い、各層を積層形成した。
まず、真空蒸着槽内に前記ガラス基板を導入し、1.0×10-4Paまで減圧した。そして、以下の順で、各層の成膜条件に従ってそれぞれ作製した。
昇華精製したHILを0.15nm/秒の速度で55nm成膜し、正孔注入層を作製した。
昇華精製したHATを0.05nm/秒の速度で5nm成膜し、電荷発生層を作製した。
HTL-1を0.15nm/秒の速度で10nm成膜し、第一正孔輸送層を作製した。
HTL-2を0.15nm/秒の速度で10nm成膜し、第二正孔輸送層を作製しした。
EML-1およびEML-2を95:5(質量比)の割合で25nm成膜し、発光層を作製した。成膜速度は0.18nm/秒であった。
ETL-1を0.15nm/秒の速度で5nm成膜し、第一電子輸送層7を作製した。
合成実施例-2で合成した2,4-ジフェニル-6-[10-フェニル-2-(3-ピリジル)フェナントレン-9-イル]-1,3,5-トリアジン(化合物1-1)およびLiqを50:50(質量比)の割合で25nm成膜し、第二電子輸送層71を作製した。成膜速度は0.15nm/秒であった。
最後に、基板上のITOストライプと直行するようにメタルマスクを配し、陰極8を成膜した。陰極は、銀/マグネシウム(質量比1/10)と銀とを、この順番で、それぞれ80nmと20nmとで成膜し、2層構造とした。銀/マグネシウムの成膜速度は0.5nm/秒、銀の成膜速度は成膜速度0.2nm/秒であった。
素子実施例-1において、化合物1-1の代わりに合成実施例-3で合成した2,4-ジフェニル-6-(10-フェニル-[2,9’-ビフェナントレン]-9-イル)-1,3,5-トリアジン(化合物1-2)を用いた以外は、素子実施例-1と同じ方法で有機電界発光素子を作製し、評価した。得られた測定結果を表1に示す。
素子実施例-1において、化合物1-1の代わりに特許文献1に記載されている2-[5-(9-フェナントリル)-3-(3-ピリジル)フェニル]-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン(ETL-2)を用いた以外は、素子実施例-1と同じ方法で有機電界発光素子を作製し、評価した。得られた測定結果を表1に示す。
2 陽極
3 正孔注入層
4 電荷発生層
5 正孔輸送層
6 発光層
7 電子輸送層
8 陰極
51 第一正孔輸送層
52 第二正孔輸送層
71 第一電子輸送層
72 第二電子輸送層
100 有機電界発光素子
Claims (7)
- 式(1-A)で表される環状アジン化合物:
式中、
Ar1およびAr2は、各々独立に、
フェニル基、ビフェニリル基、又はナフチル基を表す;
Rは、
(v)炭素数6~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族炭化水素基、
(vi)炭素数4~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族複素環基、または、
(vii)該芳香族炭化水素基もしくは芳香族複素環基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基を表し、当該Rは、フェナントレンの2位に位置する;
Raは、
(a2)フェニル基、または、
(a4)該フェニル基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、および炭素数1~3のハロゲン化アルキル基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基を表す;
nは、1を表す、
Y1およびY2は、窒素原子を表す。 - 式(1-C)で表される環状アジン化合物:
式中、
Ar1およびAr2は、各々独立に、
フェニル基、又はビフェニリル基を表す;
Rは、
(v)炭素数6~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族炭化水素基、
(vi)炭素数4~30の単環、連結環、もしくは縮合環の芳香族複素環基、または、
(vii)該芳香族炭化水素基もしくは芳香族複素環基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~3のハロゲン化アルキル基、炭素数6~30の芳香族炭化水素基、および炭素数4~30の芳香族複素環基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基を表す、
ただし、Rcが、炭素数6~30の単環が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、および炭素数1~3のハロゲン化アルキル基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基であり、かつ、フェナントレンの9位がRで置換されている場合、当該フェナントレンの9位に置換されているRは、無置換のフェニル基以外の基を表す;
Rcは、
(c2)フェニル基、または、
(c4)該フェニル基が、フッ素原子、炭素数1~10のアルキル基、および炭素数1~3のハロゲン化アルキル基からなる群から選択される1つ以上の基で置換された基を表す;
nは、1を表す、
ただし、フェナントレンの9位と、10位と、は相異なる;
Y1およびY2は、各々独立に、窒素原子を表す。 - 式(1-1)から(1-7)、(1-10)、(1-12)から(1-19)、または(1-24)のいずれか1つで表される、環状アジン化合物。
- 請求項1~3のいずれか1項に記載の環状アジン化合物を含む、有機電界発光素子用材料。
- 請求項1~3のいずれか1項に記載の環状アジン化合物を含む、有機電界発光素子。
- 式(1)で表される環状アジン化合物の製造方法であって、
金属触媒の存在下、式(2)で表される化合物と、式(3)で表される化合物と、をカップリング反応させることを含み、
前記式(1)で表される環状アジン化合物は、請求項1~3のいずれか1項に記載の環状アジン化合物である、環状アジン化合物の製造方法:
式中、
Ar1、Ar2、R、n、Y1およびY2は、式(1-A)または(1-C)と同義である;
Lは、式(1-A)または(1-C)の環状アジン化合物が有するフェナントレニル基に対応した基を表す;
X1は、塩素原子、臭素原子、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基またはヨウ素原子を表す;
M1は、ZnZ1、MgZ2、Sn(Z3)3、またはB(OZ4)2を表す;
Z1およびZ2は、各々独立に、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表す;
Z3は、同一または相異なって、炭素数1~4のアルキル基またはフェニル基を表す;
Z4は、同一または相異なって、水素原子、炭素数1から4のアルキル基またはフェニル基を表す;
ただし、M1がB(OZ4)2を表す場合、2つの(OZ4)基は、一体となってホウ素原子とともに環を形成していてもよい。 - 式(1)で表される環状アジン化合物の製造方法であって、
金属触媒の存在下、式(4)で表される化合物と、式(5)で表される化合物と、をカップリング反応させることを含み、
前記式(1)で表される環状アジン化合物は、請求項1~3のいずれか1項に記載の環状アジン化合物である、環状アジン化合物の製造方法:
式中、
Ar1、Ar2、R、n、Y1およびY2は、式(1-A)または(1-C)と同義である;
Lは、式(1-A)または(1-C)の環状アジン化合物が有するフェナントレニル基に対応した基を表す;
X2は、塩素原子、臭素原子、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基またはヨウ素原子を表す。;
M2は、ZnZ1、MgZ2、Sn(Z3)3、またはB(OZ4)2を表す;
Z1およびZ2は、各々独立に、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表す;
Z3は、同一または相異なって、炭素数1から4のアルキル基またはフェニル基を表す;
Z4は、同一または相異なって、水素原子、炭素数1から4のアルキル基またはフェニル基を表す;
ただし、M2がB(OZ4)2を表す場合、2つの(OZ4)基は一体となってホウ素原子とともに環を形成していてもよい。
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