KR100729741B1 - 금속 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하기 화학식 1:
[화학식 1]
Figure 112007006711826-pat00001
로 표시되며 발광성을 나타내는 금속 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다. 여기서 M 은 Ir, Pt, Rh, Re 및 Os에서 선택된 하나이고, m은 2 또는 3이고, n은 0 또는 1이고, m과 n의 합은 3이고, 단 M이 Pt 일 경우는 m과 n의 합이 2이다. 상기 화학식 1에서 X는 N 또는 P 이며, Y 는 O,S 및 Se에서 선택된 하나이고, Z는 SiR5R6, CR5R6, PR5, S, SO2, 카르보닐, 또는 NR5 이다.
상기 화학식 1에서
Figure 112007006711826-pat00002
는 하기 화학식 2와 같은 구조를 갖는다.
[화학식 2]
Figure 112007006711826-pat00003
상기 화학식 2에서 Q는 O,S,Se 이며, * 로 표시되는 부분이 화학식 1의 Z 와 공유결합하며, 상기 화학식 1에서의 M은 화학식 2의 a 부분과 공유결합, 화학식 1 의 X 와 배위결합을 통해 착화합물을 형성한다. 화학식 1과 2에서 R1, R2, R3, R5,R6~R16는 서로 같거나 다르며 각각 수소, 탄소수 1~20의 알킬, 아릴, 사이클로알킬, 할로겐기, 하나 이상의 할로겐원자를 함유하는 선형 또는 가지형 치환기; 하나 이상의 헤테로 원자를 함유하고 있는 선형 또는 가지형 치환기; 카보닐기; 바이닐기; 아세틸레닐에서 선택되며, 고리를 이루는 형태를 포함한다. 상기 화학식 중 R4 는 수소, 방향족 고리 치환체를 제외한 탄소수 1~20의 알킬, 사이클로 알킬, 할로겐기, 하나 이상의 할로겐 원자를 함유하는 선형 또는 가지형 치환기; 하나 이상의 헤테로 원자를 함유하고 있는 선형 또는 가지형 치환기이다.
상기 화학식 1 에서 L2는 하기의 화학식 3, 4, 5:
[화학식 3]
Figure 112007006711826-pat00004
[화학식 4] [화학식 5]
Figure 112007006711826-pat00005
에서 표현된 구조식 중에서 선택된다.
상기 화학식 1에서 전이금속 M 은 상기 화학식 3에서 * 로 표시되는 부분과 공유결합하고, 인접의 N 혹은 P 원자와 배위결합한다.
상기 화학식 4, 5에서 Z 및 W는 서로 같거나 다르며 각각 O, N, S 및 P에서 선택된 헤테로 원자이며, 상기 화학식 3,4 및 5에서 R17~R30는 서로 같거나 다르며 각각 수소, 탄소수 1~20의 알킬, 아릴, 사이클로알킬, 할로겐기, 하나 이상의 할로겐 원자를 함유하는 선형 또는 가지형 치환기; 하나 이상의 헤테로 원자를 함유하고 있는 선형 또는 가지형 치환기; 카보닐기; 바이닐기; 아세틸레닐기에서 선택되며, 고리를 이루는 형태를 포함한다.
유기전계발광소자, 이리듐 착화합물

Description

금속 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자{METALLIC COMPOUND AND ORGANIC ELECTROLUMINESCENCE DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 금속 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로서, 보다 상세하기로는 고효율의 인광 호스트 물질로 사용가능한 금속 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
전계 발광 소자(electroluminescence device: EL device)는 자발광형 표시소자로 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답 시간이 빠르다는 장점을 가지고 있다.
EL 소자는 발광층(emitting layer)형성용 재료에 따라 무기EL 소자와 유기EL 소자로 구분된다. 여기에서 유기EL 소자는 무기EL 소자에 비하여 휘도, 구동전압 및 응답속도 특성이 우수하고 다색화가 가능하다는 장점을 가지고 있다.
일반적인 유기EL 소자는 기판 상부에 애노드가 형성되어 있고, 이 애노드 상부에 홀 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 캐소드가 순차적으로 형성되어 있는 구조를 가지고 있다. 여기에서 홀 수송층, 발광층 및 전자 수송층은 유기 화합물로 이루어진 유기 박막들이다.
상술한 바와 같은 구조를 갖는 유기 EL 소자의 구동 원리는 다음과 같다.
상기 애노드 및 캐소드 간에 전압을 인가하면 애노드로부터 주입된 홀은 홀 수송층을 경유하여 발광층에 이동된다. 한편, 전자는 캐소드로부터 전자 수송층을 경유하여 발광층에 주입되고 발광층 영역에서 캐리어들이 재결합하여 엑시톤(exciton)을 생성한다. 이 엑시톤이 여기 상태에서 기저상태로 변화되고, 이로 인하여 발광층의 분자가 발광함으로서 화상이 형성된다.
상기 발광층 형성용 재료는 그 발광 메카니즘에 따라 일중항 상태의 엑시톤을 이용하는 형광재료와 삼중항 상태의 엑시톤을 이용하는 인광재료로 나뉜다. 인광 재료는 일반적으로 전이금속 원자를 함유하는 유기 및 무기 화합물 구조를 가지고 있으며 전이금속 원자에 의해 원래 금지 전이이던 삼중항 상태의 엑시톤이 허용전이를 거쳐 인광 발광 하게 된다. 인광 재료는 75% 생성확률을 갖는 삼중항 엑시톤을 사용할 수 있게 되어 25% 일중항 엑시톤을 이용하는 형광재료보다 매우 높은 발광 효율을 가질 수 있다.
삼중항을 이용한 발광재료로는 이리듐, 백금 화합물을 이용한 여러 인광 재료들이 발표되고 있다(Sergey Lamansky et al. Inorg. Chem., 40, 1704-1711, 2001 & Sergey Lamansky et al., J. Am. Chem. Soc., 123, 4304-4312, 2001). 청색발광 재료는 (4,6-F2ppy)2Irpic 이나 불소화된 ppy 리간드 구조를 기본으로 하는 Ir 화합물(Vladimir V. Grushin et al. Chem. Commun., 1494-1495, 2001)이 개발되었으나, (4,6-F2ppy)2Irpic 의 경우 발광 색이 스카이 블루(sky blue) 영역이고 특히 숄더 피크(shoulder peak)가 매우 커서 색순도 좌표의 y값이 커지는 단점을 보이는 경향이 있다. 적색과 녹색 재료에 대해서는 최근에 많은 연구가 이루어지고 있으나 여전히 고효율 장수명 인광 재료의 개발이 매우 시급한 상황이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 리간드 구조를 포함하는 인광 금속 화합물 및 이를 이용하여 발광 효율 및 색순도 특성이 개선된 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것이다.
본 발명은 하기 화학식 1:
[화학식 1]
Figure 112006001025514-pat00006
로 표시되며 발광성을 나타내는 전이금속 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
여기서 M은 Ir, Pt, Rh, Re 및 Os에서 선택된 전이 금속이며, m은 2 또는 3이고, n은 0 또는 1이고, m과 n의 합은 3이다. 단, M이 Pt 일 경우는 m과 n의 합이 2이다.
상기 화학식 1에서 X는 N 또는 P이며, Y 는 O,S 및 Se에서 선택된 하나이고, Z는 SiR5R6, CR5R6, PR5, S, SO2, 카르보닐, 또는 NR5 이다.
상기 화학식 1에서
Figure 112007006711826-pat00007
는 하기 화학식 2와 같은 구조를 갖는다.
[화학식 2]
Figure 112007006711826-pat00008

상기 화학식 2에서 Q는 O,S 및 Se에서 선택된 하나이고, *로 표시되는 부분이 화학식 1의 Z와 공유결합하며, 전이 금속 M은 화학식 2의 a 부분과 공유결합, 화학식 1의 X 와 배위결합을 통해 착화합물을 형성한다. 화학식 1과 2에서 R1, R2, R3, R5,R6~R16는 서로 같거나 다르며, 각각 수소, 탄소수 1~20의 알킬, 아릴, 사이클로알킬, 할로겐기, 하나 이상의 할로겐원자를 함유하는 선형 또는 가지형 치환기; 하나 이상의 헤테로 원자를 함유하고 있는 선형 또는 가지형 치환기; 카보닐기; 바이닐기; 아세틸레닐기에서 선택된 하나이며, 고리를 이루는 형태를 포함한다. 상기 화학식 중 R4 는 수소, 방향족 고리 치환체를 제외한 탄소수 1~20의 알킬, 사이클로 알킬, 할로겐기, 하나 이상의 할로겐 원자를 함유하는 선형 또는 가지형 치환기; 하나 이상의 헤테로 원자를 함유하고 있는 선형 또는 가지형 치환기이다.
삭제
삭제
삭제
상기 화학식 1 에서 L2는 하기의 화학식 3, 4, 5 로 표현된다.
[화학식 3]
Figure 112007006711826-pat00009

[화학식 4] [화학식 5]
삭제
Figure 112006001025514-pat00010
상기 화학식 1에서 전이금속 M 은 상기 화학식 3에서 *로 표시되는 부분과 공유결합하고, 인접의 N 혹은 P 원자와 배위결합한다.
상기 화학식 4, 5에서 Z 및 W는 서로 같거나 다르며 각각 O, N, S 및 P의 헤테로 원자에서 선택되며, 상기 화학식 3, 4, 5 에서 R17~R30는 서로 같거나 다르며 각각 수소, 탄소수 1~20의 알킬, 아릴, 사이클로알킬, 할로겐기, 하나 이상의 할로겐 원자를 함유하는 선형 또는 가지형 치환기; 하나 이상의 헤테로 원자를 함유하고 있는 선형 또는 가지형 치환기; 카보닐기; 바이닐기; 아세틸레닐기에서 선택되며, 고리를 이루는 형태를 포함한다.
본 발명은 전이금속 착화합물을 형성하는 리간드로써 전이금속과의 C 와 공유결합, N 과 배위결합 자리를 갖는 아릴벤조 옥사졸계 및 아릴벤조 티아졸계 유도체를 도입하였다. 여기서, 농도소광을 줄이기 위하여 벤조옥사졸기 또는 벤조티아졸기 와 아릴기에 각각 독립적으로 알킬, 아릴, 할로겐기, 실릴기 등의 입체장애기 큰 작용기를 도입하였는데, 치환기의 위치와 전자주개 또는 받개의 특성에 따라 수십 nm 정도의 발광 및 빛의 파장을 용이하게 조절할 수 있다. 본 발명을 통한 리간드의 대표적인 예들은 하기의 화학식 6 와 같다.
[화학식 6]
삭제
Figure 112006001025514-pat00011
Figure 112007006711826-pat00012

Figure 112007006711826-pat00013
Figure 112007006711826-pat00014
Figure 112007006711826-pat00015
Figure 112007006711826-pat00016
Figure 112007006711826-pat00017
Figure 112007006711826-pat00018
삭제
Figure 112007006711826-pat00019

또한, 리간드 L2를 이용하여 적은 범위의 파장영역의 조절이 가능하였으며, 리간드 L2 의 대표적인 예는 하기의 화학식 7 와 같다.
[화학식 7]
삭제
삭제
Figure 112006001025514-pat00020
Figure 112006001025514-pat00021
Figure 112006001025514-pat00022
Figure 112006001025514-pat00023
Figure 112006001025514-pat00024
Figure 112006001025514-pat00025
Figure 112006001025514-pat00026
Figure 112007006711826-pat00027

상기 화학식 중 전이금속 화합물은 일반적 합성방법 중 대표적인 하기와 같은 합성과정을 통해 합성할 수 있는데, 반응식 1은 리간드 합성을 나타내며, 반응식 2는 메탈레이션(metalation)과정을 설명하였다.
[반응식 1]
삭제
삭제
Figure 112007006711826-pat00028

상기의 반응식 1은 약 70%의 수율을 보여준다.
[반응식 2]
삭제
삭제
Figure 112007006711826-pat00029

대표적인 메탈레이션(Metalation)반응인 상기 반응식 2에서 보는 바와 같이 페닐렌 벤조티아졸 유도체와 수화된 삼염화 이리듐을 질소대기하에서 반응시키면 두개의 이리듐 금속이 Cl 리간드를 서로 공유하는 다이머(dimer) 형태의 중간체를 쉽게 제조할 수 있으며, 이 중간체는 약염기가 포함된 용매 중에서 보조리간드와 반응하여 화학식 1의 전이금속화합물을 형성한다.
삭제
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 구체화 될 수 있으며, 하기 실시예는 본 발명의 예시를 위한것이며, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
[실시예 1]
삭제
화합물 1:(BTPS)2Ir(acac)의 합성
2-벤조티아졸릴트리페닐실란(BTPS)의 합성: -65℃~-55℃에서 20ml의 에틸에테르에 0.05mole의 벤조티아졸을 첨가한 후 0.05mole의 n-부틸리튬을 첨가한 155ml의 에틸에테르에 15분 동안 적하시킨다. 0.05mole의 트리페닐브로모실란을 20ml의 에틸에테르에 첨가한 용액을 -45℃에서 5분동안 적하시킨다. 네 시간 동안 온도를 -13℃로 올린 후 다시 네 시간 동안 온도를 -13℃~-10℃ 정도로 유지시킨다. 용액을 염화암모늄 수용액과 얼음을 넣은 후 에틸에테르층을 분리한다. 분리된 에틸에테르층을 물로 씻고, 황산나트륨으로 건조시킨 후에 감압하여 용액을 제거한다. 반고체상의 물질을 300ml의 끓는 페트롤륨 에테르로 추출한 후 감압하여 용액을 제거한다. 용액을 제거한 후 50ml의 에탄올과 15ml의 벤젠으로 씻은 후 6ml의 벤젠과 15ml의 에탄올의 혼합물로 재결정을 잡은 후 노란색 고체상을 걸러낸다.(수율:25%)
(BTPS)2Ir(Cl)2Ir(BTPS)2의 합성: 5mmol의 BTPS와 10mmol의 IrCl3xH2O 를 2-에톡시에탄올(100mL)에 녹여 24시간 동안 질소 대기하에서 환류한다. 상온으로 낮춘후에, 5% 염산수용액(200mL)을 넣어 석출시킨 후에, 여과하고 물과 에테르(ether) 용매로 세척한 후 건조하여, 92%의 수율로 (BTPS)2Ir(Cl)2Ir(BTPS)2 를 얻었다.
(BTPS)2Ir(acac)의 합성:5mmol의 (BTPS)2Ir(Cl)2Ir(BTPS)2 와 25mmol의 2,4-펜탄다이온, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 87%의 수율로 (BTPS)2Ir(acac)를 얻었다.
[실시예 2]
화합물 2: (BTPS)2Ir(Facac)의 합성
(BTPS)2Ir(Facac)의 합성: 5mmol의 (BTPS)2Ir(Cl)2Ir(BTPS)2 와 25mmol의 1,1,1-트라이플루오르펜탄-2,4-다이온, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 85%의 수율로 (BTPS)2Ir(Facac)를 얻었다.
[실시예 3]
화합물 3: (BTPS)2Ir(FacacF)의 합성
(BTPS)2Ir(FacacF)의 합성: 5mmol의 (BTPS)2Ir(Cl)2Ir(BTPS)2 와 25mmol의 1,1,1,5,5,5-헥사플루오르펜탄-2,4-다이온, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 89%의 수율로 (BTPS)2Ir(Facac)를 얻었다.
[실시예 4]
화합물 4: (BTPS)2Ir(pic)의 합성
(BTPS)2Ir(pic)의 합성: 5mmol의 (BTPS)2Ir(Cl)2Ir(BTPS)2 와 25mmol의 피콜린산, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 83%의 수율로 (BTPS)2Ir(pic)를 얻었다.
[실시예 5]
화합물 5: (BTPS)2Ir(Npic)의 합성
(BTPS)2Ir(Npic)의 합성: 5mmol의 (BTPS)2Ir(Cl)2Ir(BTPS)2 와 25mmol의 5-디메틸아미노피리딘-2-카르복실산, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 88%의 수율로 (BTPS)2Ir(Npic)를 얻었다.
[실시예 6]
화합물 6:(BOPS)2Ir(acac)의 합성
2-벤조옥사졸릴트리페닐실란(BOPS)의 합성: -65℃~-55℃에서 20ml의 에틸에테르에 0.05mole의 벤조옥사졸을 첨가한 후 0.05mole의 n-부틸리튬을 첨가한 155ml의 에틸에테르에 15분 동안 적하시킨다. 0.05mole의 트리페닐브로모실란을 20ml의 에틸에테르에 첨가한 용액을 -45℃에서 5분동안 적하시킨다. 네 시간 동안 온도를 -13℃로 올린 후 다시 네 시간 동안 온도를 -13℃~-10℃ 정도로 유지시킨다. 용액을 염화암모늄 수용액과 얼음을 넣은 후 에틸에테르층을 분리한다. 분리된 에틸에테르층을 물로 씻고, 황산나트륨으로 건조시킨 후에 감압하여 용액을 제거한다. 반고체상의 물질을 300ml의 끓는 페트롤륨 에테르로 추출한 후 감압하여 용액을 제거한다. 용액을 제거한 후 50ml의 에탄올과 15ml의 벤젠으로 씻은 후 6ml의 벤젠과 15ml의 에탄올의 혼합물로 재결정을 잡은 후 노란색 고체상을 걸러낸다.(수율:35%)
(BOPS)2Ir(Cl)2Ir(BOPS)2의 합성: 5mmol의 BOPS과 10mmol의 IrCl3xH2O 를 2-에톡시에탄올(100mL)에 녹여 24시간 동안 질소대기하에서 환류한다. 상온으로 낮춘 후에, 5% 염산수용액(200mL)을 넣어 석출시킨후에, 여과하고 물과 에테르(ether) 용매로 세척한 후 건조하여, 90%의 수율로 (BOPS)2Ir(Cl)2Ir(BOPS)2 를 얻었다.
(BOPS)2Ir(acac)의 합성:5mmol의 (BOPS)2Ir(Cl)2Ir(BOPS)2 와 25mmol의 2,4-펜탄다이온, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 91%의 수율로 (BOPS)2Ir(acac)를 얻었다.
[실시예 7]
삭제
화합물 7: (BOPS)2Ir(Facac)의 합성
(BOPS)2Ir(Facac)의 합성: 5mmol의 (BOPS)2Ir(Cl)2Ir(BOPS)2 와 25mmol의 1,1,1-트라이플루오르펜탄-2,4-다이온, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 90%의 수율로 (BOPS)2Ir(Facac)를 얻었다.
[실시예 8]
화합물 8: (BOPS)2Ir(FacacF)의 합성
(BOPS)2Ir(FacacF)의 합성: 5mmol의 (BOPS)2Ir(Cl)2Ir(BOPS)2 와 25mmol의 1,1,1,5,5,5-헥사플루오르펜탄-2,4-다이온, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 92%의 수율로 (BOPS)2Ir(FacacF)를 얻었다.
[실시예 9]
화합물 9: (BOPS)2Ir(pic)의 합성
(BOPS)2Ir(pic)의 합성: 5mmol의 (BOPS)2Ir(Cl)2Ir(BOPS)2 와 25mmol의 피콜린산, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 92%의 수율로 (BOPS)2Ir(pic)를 얻 었다.
[실시예 10]
화합물 10: (BOPS)2Ir(Npic)의 합성
(BOPS)2Ir(Npic)의 합성: 5mmol의 (BOPS)2Ir(Cl)2Ir(BOPS)2 와 25mmol의 5-디메틸아미노피리딘-2-카르복실산, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 89%의 수율로 (BOPS)2Ir(Npic)를 얻었다.
[실시예 11]
화합물 11: (MBTPS)2Ir(acac)의 합성
6-메틸-2-벤조티아졸릴트리페닐실란(MBTPS)의 합성: -65℃~-55℃에서 20ml의 에틸에테르에 0.05mole의 6-메틸벤조티아졸을 첨가한 후 0.05mole의 n-부틸리튬을 첨가한 155ml의 에틸에테르에 15분 동안 적하시킨다. 0.05mole의 트리페닐브로모실란을 20ml의 에틸에테르에 첨가한 용액을 -45℃에서 5분 동안 적하시킨다. 네 시간 동안 온도를 -13℃로 올린 후 다시 네 시간 동안 온도를 -13℃~-10℃ 정도로 유지시킨다. 용액을 염화암모늄 수용액과 얼음을 넣은 후 에틸에테르층을 분리한다. 분리된 에틸에테르층을 물로 씻고, 황산나트륨으로 건조시킨 후에 감압하여 용액을 제거한다. 반고체상의 물질을 300ml의 끓는 페트롤륨 에테르로 추출한 후 감압하여 용액을 제거한다. 용액을 제거한 후 50ml의 에탄올과 15ml의 벤젠으로 씻은 후 6ml 의 벤젠과 15ml의 에탄올의 혼합물로 재결정을 잡은 후 노란색 고체상을 걸러낸다.(수율:24%)
(MBTPS)2Ir(Cl)2Ir(MBTPS)2의 합성: 5mmol의 MBTPS와 10mmol의 IrCl3xH2O 를 2-에톡시에탄올(100mL)에 녹여 24시간 동안 질소대기하에서 환류한다. 상온으로 낮춘 후에, 5% 염산수용액(200mL)을 넣어 석출시킨 후에, 여과하고 물과 에테르(ether) 용매로 세척한 후 건조하여, 90%의 수율로 (MBTPS)2Ir(Cl)2Ir(MBTPS)2 를 얻었다.
(MBTPS)2Ir(acac)의 합성:5mmol의 (MBTPS)2Ir(Cl)2Ir(MBTPS)2 와 25mmol의 2,4-펜탄다이온, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 87%의 수율로 (MBTPS)2Ir(acac)를 얻었다.
[실시예 12]
화합물 12: (MBTPS)2Ir(Facac)의 합성
(MBTPS)2Ir(Facac)의 합성: 5mmol의 (MBTPS)2Ir(Cl)2Ir(MBTPS)2 와 25mmol의 1,1,1-트라이플루오르펜탄-2,4-다이온, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 83%의 수율로 (MBTPS)2Ir(Facac)를 얻었다.
[실시예 13]
화합물 13 (MBTPS)2Ir(FacacF)의 합성
(MBTPS)2Ir(FacacF)의 합성: 5mmol의 (MBTPS)2Ir(Cl)2Ir(MBTPS)2 와 25mmol의 1,1,1,5,5,5-헥사플루오르펜탄-2,4-다이온, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 85%의 수율로 (MBTPS)2Ir(Facac)를 얻었다.
[실시예 14]
화합물 14: (MBTPS)2Ir(pic)의 합성
(MBTPS)2Ir(pic)의 합성: 5mmol의 (MBTPS)2Ir(Cl)2Ir(MBTPS)2 와 25mmol의 피콜린산, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 87%의 수율로 (MBTPS)2Ir(pic)를 얻었다.
[실시예 15]
화합물 15: (MBTPS)2Ir(Npic)의 합성
(MBTPS)2Ir(Npic)의 합성: 5mmol의 (MBTPS)2Ir(Cl)2Ir(MBTPS)2 와 25mmol의 5-디메틸아미노피리딘-2-카르복실산, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 88%의 수율로 (MBTPS)2Ir(Npic)를 얻었다.
[실시예 16]
화합물 16: (MBOPS)2Ir(acac)의 합성
6-메틸-2-벤조옥사졸릴트리페닐실란(MBOPS)의 합성: -65℃~-55℃에서 20ml의 에틸에테르에 0.05mole의 6-메틸벤조옥사졸을 첨가한 후 0.05mole의 n-부틸리튬을 첨가한 155ml의 에틸에테르에 15분 동안 적하시킨다. 0.05mole의 트리페닐브로모실란을 20ml의 에틸에테르에 첨가한 용액을 -45℃에서 5분 동안 적하시킨다. 네 시간 동안 온도를 -13℃로 올린 후 다시 네 시간 동안 온도를 -13℃~-10℃ 정도로 유지시킨다. 용액을 염화암모늄 수용액과 얼음을 넣은 후 에틸에테르층을 분리한다. 분리된 에틸에테르층을 물로 씻고, 황산나트륨으로 건조시킨 후에 감압하여 용액을 제거한다. 반고체상의 물질을 300ml의 끓는 페트롤륨 에테르로 추출한 후 감압하여 용액을 제거한다. 용액을 제거한 후 50ml의 에탄올과 15ml의 벤젠으로 씻은 후 6ml의 벤젠과 15ml의 에탄올의 혼합물로 재결정을 잡은 후 노란색 고체상을 걸러낸다.(수율:33%)
(MBOPS)2Ir(Cl)2Ir(MBOPS)2의 합성: 5mmol의 MBOPS과 10mmol의 IrCl3xH2O 를 2-에톡시에탄올(100mL)에 녹여 24시간 동안 질소대기하에서 환류한다. 상온으로 낮춘 후에, 5% 염산수용액(200mL)을 넣어 석출시킨 후에, 여과하고 물과 에테르(ether) 용매로 세척한 후 건조하여, 88%의 수율로 (MBOPS)2Ir(Cl)2Ir(MBOPS)2 를 얻었다.
(MBOPS)2Ir(acac)의 합성: 5mmol의 (MBOPS)2Ir(Cl)2Ir(MBOPS)2 와 25mmol의 2,4-펜탄다이온, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 93%의 수율로 (MBOPS)2Ir(acac)를 얻었다.
[실시예 17]
화합물 17: (MBOPS)2Ir(Facac)의 합성
(MBOPS)2Ir(Facac)의 합성: 5mmol의 (MBOPS)2Ir(Cl)2Ir(MBOPS)2 와 25mmol의 1,1,1-트라이플루오르펜탄-2,4-다이온, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 87%의 수율로 (MBOPS)2Ir(Facac)를 얻었다.
[실시예 18]
화합물 18: (MBOPS)2Ir(FacacF)의 합성
(MBOPS)2Ir(FacacF)의 합성: 5mmol의 (MBOPS)2Ir(Cl)2Ir(MBOPS)2 와 25mmol의 1,1,1,5,5,5-헥사플루오르펜탄-2,4-다이온, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 91%의 수율로 (MBOPS)2Ir(FacacF)를 얻었다.
[실시예 19]
화합물 19: (MBOPS)2Ir(pic)의 합성
(MBOPS)2Ir(pic)의 합성: 5mmol의 (MBOPS)2Ir(Cl)2Ir(MBOPS)2 와 25mmol의 피콜린산, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 88%의 수율로 (MBOPS)2Ir(pic)를 얻었다.
[실시예 20]
화합물 20: (MBOPS)2Ir(Npic)의 합성
(MBOPS)2Ir(Npic)의 합성: 5mmol의 (MBOPS)2Ir(Cl)2Ir(MBOPS)2 와 25mmol의 5-디메틸아미노피리딘-2-카르복실산, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 85% 의 수율로 (MBOPS)2Ir(Npic)를 얻었다.
[실시예 21]
화합물 21: (FMBTPS)2Ir(acac)의 합성
6-트라이플루오르메틸-2-벤조티아졸릴트리페닐실란(FMBTPS)의 합성: -65℃~-55℃에서 20ml의 에틸에테르에 0.05mole의 6-트라이플루오르메틸벤조티아졸을 첨가한 후 0.05mole의 n-부틸리튬을 첨가한 155ml의 에틸에테르에 15분 동안 적하시킨다. 0.05mole의 트리페닐브로모실란을 20ml의 에틸에테르에 첨가한 용액을 -45℃에서 5분 동안 적하시킨다. 네 시간 동안 온도를 -13℃로 올린 후 다시 네 시간 동안 온도를 -13℃~-10℃ 정도로 유지시킨다. 용액을 염화암모늄 수용액과 얼음을 넣은 후 에틸에테르층을 분리한다. 분리된 에틸에테르층을 물로 씻고, 황산나트륨으로 건조시킨 후에 감압하여 용액을 제거한다. 반고체상의 물질을 300ml의 끓는 페트롤륨 에테르로 추출한 후 감압하여 용액을 제거한다. 용액을 제거한 후 50ml의 에탄올과 15ml의 벤젠으로 씻은 후 6ml의 벤젠과 15ml의 에탄올의 혼합물로 재결정을 잡은 후 노란색 고체상을 걸러낸다.(수율:23%)
(FMBTPS)2Ir(Cl)2Ir(FMBTPS)2의 합성: 5mmol의 FMBTPS와 10mmol의 IrCl3xH2O 를 2-에톡시에탄올(100mL)에 녹여 24시간 동안 질소대기하에서 환류한다. 상온으로 낮춘후에, 5% 염산수용액(200mL)을 넣어 석출시킨후에, 여과하고 물과 에테르(ether) 용매로 세척한 후 건조하여, 90%의 수율로 (FMBTPS)2Ir(Cl)2Ir(FMBTPS)2 를 얻었다.
(FMBTPS)2Ir(acac)의 합성:5mmol의 (FMBTPS)2Ir(Cl)2Ir(FMBTPS)2 와 25mmol의 2,4-펜탄다이온, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 83%의 수율로 (FMBTPS)2Ir(acac)를 얻었다.
[실시예 22]
화합물 22: (FMBTPS)2Ir(Facac)의 합성
(FMBTPS)2Ir(Facac)의 합성: 5mmol의 (FMBTPS)2Ir(Cl)2Ir(FMBTPS)2 와 25mmol의 1,1,1-트라이플루오르펜탄-2,4-다이온, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 85%의 수율로 (FMBTPS)2Ir(Facac)를 얻었다.
[실시예 23]
화합물 23 (FMBTPS)2Ir(FacacF)의 합성
(FMBTPS)2Ir(FacacF)의 합성: 5mmol의 (FMBTPS)2Ir(Cl)2Ir(FMBTPS)2 와 25mmol의 1,1,1,5,5,5-헥사플루오르펜탄-2,4-다이온, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정 제하여 87%의 수율로 (FMBTPS)2Ir(Facac)를 얻었다.
[실시예 24]
화합물 24: (FMBTPS)2Ir(pic)의 합성
(FMBTPS)2Ir(pic)의 합성: 5mmol의 (FMBTPS)2Ir(Cl)2Ir(FMBTPS)2 와 25mmol의 피콜린산, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 84%의 수율로 (FMBTPS)2Ir(pic)를 얻었다.
[실시예 25]
화합물 25: (FMBTPS)2Ir(Npic)의 합성
(FMBTPS)2Ir(Npic)의 합성: 5mmol의 (FMBTPS)2Ir(Cl)2Ir(FMBTPS)2 와 25mmol의 5-디메틸아미노피리딘-2-카르복실산, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 89%의 수율로 (FMBTPS)2Ir(Npic)를 얻었다.
[실시예 26]
삭제
화합물 26: (FMBOPS)2Ir(acac)의 합성
6-트라이플루오르메틸-2-벤조옥사졸릴트리페닐실란(FMBOPS)의 합성: -65℃~-55℃에서 20ml의 에틸에테르에 0.05mole의 6-메틸벤조옥사졸을 첨가한 후 0.05mole의 n-부틸리튬을 첨가한 155ml의 에틸에테르에 15분 동안 적하시킨다. 0.05mole의 트리페닐브로모실란을 20ml의 에틸에테르에 첨가한 용액을 -45℃에서 5분동안 적하시킨다. 네 시간 동안 온도를 -13℃로 올린 후 다시 네 시간 동안 온도를 -13℃~-10℃ 정도로 유지시킨다. 용액을 염화암모늄 수용액과 얼음을 넣은 후 에틸에테르층을 분리한다. 분리된 에틸에테르층을 물로 씻고, 황산나트륨으로 건조시킨 후에 감압하여 용액을 제거한다. 반고체상의 물질을 300ml의 끓는 페트롤륨 에테르로 추출한 후 감압하여 용액을 제거한다. 용액을 제거한 후 50ml의 에탄올과 15ml의 벤젠으로 씻은 후 6ml의 벤젠과 15ml의 에탄올의 혼합물로 재결정을 잡은 후 노란색 고체상을 걸러낸다.(수율:33%)
(FMBOPS)2Ir(Cl)2Ir(FMBOPS)2의 합성: 5mmol의 FMBOPS과 10mmol의 IrCl3xH2O 를 2-에톡시에탄올(100mL)에 녹여 24시간 동안 질소대기하에서 환류한다. 상온으로 낮춘 후에, 5% 염산수용액(200mL)을 넣어 석출시킨 후에, 여과하고 물과 에테르(ether) 용매로 세척한 후 건조하여, 84%의 수율로 (FMBOPS)2Ir(Cl)2Ir(FMBOPS)2 를 얻었다.
(FMBOPS)2Ir(acac)의 합성:5mmol의 (FMBOPS)2Ir(Cl)2Ir(FMBOPS)2 와 25mmol의 2,4-펜탄다이온, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여 과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 90%의 수율로 (FMBOPS)2Ir(acac)를 얻었다.
[실시예 27]
화합물 27: (FMBOPS)2Ir(Facac)의 합성
(FMBOPS)2Ir(Facac)의 합성: 5mmol의 (FMBOPS)2Ir(Cl)2Ir(FMBOPS)2 와 25mmol의 1,1,1-트라이플루오르펜탄-2,4-다이온, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 88%의 수율로 (FMBOPS)2Ir(Facac)를 얻었다.
[실시예 28]
화합물 28: (FMBOPS)2Ir(FacacF)의 합성
(FMBOPS)2Ir(FacacF)의 합성: 5mmol의 (FMBOPS)2Ir(Cl)2Ir(FMBOPS)2 와 25mmol의 1,1,1,5,5,5-헥사플루오르펜탄-2,4-다이온, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 90%의 수율로 (FMBOPS)2Ir(FacacF)를 얻었다.
[실시예 29]
화합물 29: (FMBOPS)2Ir(pic)의 합성
(FMBOPS)2Ir(pic)의 합성: 5mmol의 (FMBOPS)2Ir(Cl)2Ir(FMBOPS)2 와 25mmol의 피콜린산, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 88%의 수율로 (FMBOPS)2Ir(pic)를 얻었다.
[실시예 30]
화합물 30: (FMBOPS)2Ir(Npic)의 합성
(FMBOPS)2Ir(Npic)의 합성: 5mmol의 (FMBOPS)2Ir(Cl)2Ir(FMBOPS)2 와 25mmol의 5-디메틸아미노피리딘-2-카르복실산, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 92%의 수율로 (FMBOPS)2Ir(Npic)를 얻었다.
[실시예 31]
화합물 31: (MSBTPS)2Ir(acac)의 합성
6-트라이메틸실릴-2-벤조티아졸릴트리페닐실란(MSBTPS)의 합성: -65℃~-55℃에서 20ml의 에틸에테르에 0.05mole의 6-트라이플루오르메틸벤조티아졸을 첨가한 후 0.05mole의 n-부틸리튬을 첨가한 155ml의 에틸에테르에 15분 동안 적하시킨다. 0.05mole의 트리페닐브로모실란을 20ml의 에틸에테르에 첨가한 용액을 -45℃에서 5 분동안 적하시킨다. 네 시간 동안 온도를 -13℃로 올린 후 다시 네 시간 동안 온도를 -13℃~-10℃ 정도로 유지시킨다. 용액을 염화암모늄 수용액과 얼음을 넣은 후 에틸에테르층을 분리한다. 분리된 에틸에테르층을 물로 씻고, 황산나트륨으로 건조시킨 후에 감압하여 용액을 제거한다. 반고체상의 물질을 300ml의 끓는 페트롤륨 에테르로 추출한 후 감압하여 용액을 제거한다. 용액을 제거한 후 50ml의 에탄올과 15ml의 벤젠으로 씻은 후 6ml의 벤젠과 15ml의 에탄올의 혼합물로 재결정을 잡은 후 노란색 고체상을 걸러낸다.(수율:23%)
(MSBTPS)2Ir(Cl)2Ir(MSBTPS)2의 합성: 5mmol의 MSBTPS와 10mmol의 IrCl3xH2O 를 2-에톡시에탄올(100mL)에 녹여 24시간 동안 질소대기하에서 환류한다. 상온으로 낮춘후에, 5% 염산수용액(200mL)을 넣어 석출시킨 후에, 여과하고 물과 에테르(ether) 용매로 세척한 후 건조하여, 90%의 수율로 (MSBTPS)2Ir(Cl)2Ir(MSBTPS)2 를 얻었다.
(MSBTPS)2Ir(acac)의 합성:5mmol의 (MSBTPS)2Ir(Cl)2Ir(MSBTPS)2 와 25mmol의 2,4-펜탄다이온, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 83%의 수율로 (FMBTPS)2Ir(acac)를 얻었다.
[실시예 32]
화합물 32: (MSBTPS)2Ir(Facac)의 합성
(MSBTPS)2Ir(Facac)의 합성: 5mmol의 (MSBTPS)2Ir(Cl)2Ir(MSBTPS)2 와 25mmol의 1,1,1-트라이플루오르펜탄-2,4-다이온, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 85%의 수율로 (MSBTPS)2Ir(Facac)를 얻었다.
[실시예 33]
화합물 33 (MSBTPS)2Ir(FacacF)의 합성
(MSBTPS)2Ir(FacacF)의 합성: 5mmol의 (MSBTPS)2Ir(Cl)2Ir(MSBTPS)2 와 25mmol의 1,1,1,5,5,5-헥사플루오르펜탄-2,4-다이온, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 82%의 수율로 (MSBTPS)2Ir(Facac)를 얻었다.
[실시예 34]
화합물 34: (MSBTPS)2Ir(pic)의 합성
(MSBTPS)2Ir(pic)의 합성: 5mmol의 (MSBTPS)2Ir(Cl)2Ir(MSBTPS)2 와 25mmol의 피콜린산, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 85%의 수율로 (FMBTPS)2Ir(pic)를 얻었다.
[실시예 35]
화합물 35: (MSBTPS)2Ir(Npic)의 합성
(MSBTPS)2Ir(Npic)의 합성: 5mmol의 (MSBTPS)2Ir(Cl)2Ir(MSBTPS)2 와 25mmol의 5-디메틸아미노피리딘-2-카르복실산, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 87%의 수율로 (MSBTPS)2Ir(Npic)를 얻었다.
[실시예 36]
삭제
화합물 36: (MSBOPS)2Ir(acac)의 합성
6-트라이메틸실릴-2-벤조옥사졸릴트리페닐실란(MSBOPS)의 합성: -65℃~-55℃에서 20ml의 에틸에테르에 0.05mole의 6-메틸벤조옥사졸을 첨가한 후 0.05mole의 n-부틸리튬을 첨가한 155ml의 에틸에테르에 15분 동안 적하시킨다. 0.05mole의 트리페닐브로모실란을 20ml의 에틸에테르에 첨가한 용액을 -45℃에서 5분 동안 적하시킨다. 네 시간 동안 온도를 -13℃로 올린 후 다시 네 시간 동안 온도를 -13℃~-10℃ 정도로 유지시킨다. 용액을 염화암모늄 수용액과 얼음을 넣은 후 에틸에테르 층을 분리한다. 분리된 에틸에테르층을 물로 씻고, 황산나트륨으로 건조시킨 후에 감압하여 용액을 제거한다. 반고체상의 물질을 300ml의 끓는 페트롤륨 에테르로 추출한 후 감압하여 용액을 제거한다. 용액을 제거한 후 50ml의 에탄올과 15ml의 벤젠으로 씻은 후 6ml의 벤젠과 15ml의 에탄올의 혼합물로 재결정을 잡은 후 노란색 고체상을 걸러낸다.(수율:33%)
(MSBOPS)2Ir(Cl)2Ir(MSBOPS)2의 합성: 5mmol의 MSBOPS과 10mmol의 IrCl3xH2O 를 2-에톡시에탄올(100mL)에 녹여 24시간 동안 질소대기하에서 환류한다. 상온으로 낮춘후에, 5% 염산수용액(200mL)을 넣어 석출시킨 후에, 여과하고 물과 에테르(ether) 용매로 세척한 후 건조하여, 87%의 수율로 (MSBOPS)2Ir(Cl)2Ir(MSBOPS)2 를 얻었다.
(MSBOPS)2Ir(acac)의 합성:5mmol의 (MSBOPS)2Ir(Cl)2Ir(MSBOPS)2 와 25mmol의 2,4-펜탄다이온, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 84%의 수율로 (MSBOPS)2Ir(acac)를 얻었다.
[실시예 37]
화합물 37: (MSBOPS)2Ir(Facac)의 합성
(MSBOPS)2Ir(Facac)의 합성: 5mmol의 (MSBOPS)2Ir(Cl)2Ir(MSBOPS)2 와 25mmol 의 1,1,1-트라이플루오르펜탄-2,4-다이온, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 90%의 수율로 (MSBOPS)2Ir(Facac)를 얻었다.
[실시예 38]
화합물 38: (MSBOPS)2Ir(FacacF)의 합성
(MSBOPS)2Ir(FacacF)의 합성: 5mmol의 (MSBOPS)2Ir(Cl)2Ir(MSBOPS)2 와 25mmol의 1,1,1,5,5,5-헥사플루오르펜탄-2,4-다이온, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 92%의 수율로 (MSBOPS)2Ir(FacacF)를 얻었다.
[실시예 39]
화합물 39: (MSBOPS)2Ir(pic)의 합성
(MSBOPS)2Ir(pic)의 합성: 5mmol의 (MSBOPS)2Ir(Cl)2Ir(MSBOPS)2 와 25mmol의 피콜린산, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 89%의 수율로 (MSBOPS)2Ir(pic)를 얻었다.
[실시예 40]
화합물 40: (MSBOPS)2Ir(Npic)의 합성
(MSBOPS)2Ir(Npic)의 합성: 5mmol의 (MSBOPS)2Ir(Cl)2Ir(MSBOPS)2 와 25mmol의 5-디메틸아미노피리딘-2-카르복실산, 그리고 50mmol의 탄산칼륨을 1,2-다이클로로에탄(100mL)에 섞어 질소대기하에서 24시간 동안 환류한다. 반응이 종료된 후에 50℃ 정도로 낮추고 여과한 후에 여과액을 컬럼 크로마토그래피를 이용해 정제하여 92%의 수율로 (MSBOPS)2Ir(Npic)를 얻었다.
상기 과정에 따라 얻은 화합물의 PL 스펙트럼을 조사하였고, 그 결과는 하기 표 1에 나타난 바와 같다.
삭제
[표 1]
화합물 수율(%) PL (nm) 화합물 수율(%) PL (nm)
화합물1 87 589 화합물21 83 595
화합물2 85 585 화합물22 85 591
화합물3 89 584 화합물23 87 587
화합물4 83 587 화합물24 84 590
화합물5 88 579 화합물25 89 587
화합물6 91 572 화합물26 90 580
화합물7 90 569 화합물27 88 577
화합물8 92 567 화합물28 90 572
화합물9 92 570 화합물29 88 574
화합물10 89 567 화합물30 92 570
화합물11 87 591 화합물31 83 592
화합물12 83 585 화합물32 85 588
화합물13 85 583 화합물33 82 586
화합물14 87 588 화합물34 85 589
화합물15 88 582 화합물35 87 581
화합물16 93 571 화합물36 84 570
화합물17 97 570 화합물37 90 563
화합물18 91 566 화합물38 92 565
화합물19 88 569 화합물39 89 563
화합물20 85 564 화합물40 92 562
[실시예 41]
애노드로는 코닝사의 10 Ω/cm2 ITO 기판을 사용하였고, 상기 기판 상부에 IDE406을 진공 증착하여 홀 주입층을 60nm 두께로 형성하였다. 이어서, 상기 홀 주입층 상부에 상기 TPD 화합물을 30nm 두께로 진공 증착하여 홀 수송층을 형성하였다. 상기 홀 수송층 상부에 본 발명에 의한 전이금속화합물을 진공증착하여 20nm 두께로 발광층을 형성하였다.
그 후 상기 발광층 상부에 BCP을 진공 증착하여 5nm 두께의 HBL 층을 형성하였다. 그 후 상기 발광층 상부에 Alq3 를 진공증착하여 20nm 두께의 전자 수송층을 형성하였다. 이 전자 수송층 상부에 LiF 1nm 와 Al 300nm 를 순차적으로 진공 증착하여 LiF/Al 전극을 형성함으로써 유기전계 발광 소자를 완성하였다.
상기 실시예 41에 따라 제조된 유기 전계 발광소자에 있어서, 휘도, 색좌표 및 효율 특성을 측정하였다.
측정결과, 높은 효율과 저전압에서 구동되는 것을 알 수 있고 유기 전계 발광 재료로서 우수한 특성을 갖고 있다는 것을 확인할 수 있었다.
본 발명의 유기전계발광소자용 인광물질은 유기전계발광소자에 적용되어 발광물질의 수명을 증가시키고 발광효율을 높이며 농도소광을 감소시키는 효과가 있다. 표시소자, 디스플레이, 백라이트, 전자 사진, 조명광원, 기타 광원 및 표지, 간판, 인테리어 등의 분야에 매우 적합하다. 종래의 외부 양자 효율이 5%에 미치지 못하는 형광 유기 EL 소자와 비교하여 소비전력을 대폭 낮추었고, 입체장애가 큰 치환기를 도입함으로써 높은 도핑 농도에서도 고효율을 유지할 수 있어 소자의 수명 증대에 매우 유용하겠다고 하겠다. 또, 본 발명의 화합물은 의료용, 형광증백제, 사진용, UV 흡수제, 레이저 색소, 컬러 필터용 염료, 색 변환 필터 등에도 적용 가능하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 용이하게 이루어질 수 있다.

Claims (2)

  1. 하기 화학식 1:
    [화학식 1]
    Figure 112007006711826-pat00030
    로 표현되며,
    여기서 M은 Ir, Pt, Rh, Re 및 Os에서 선택된 하나이고, m은 2 또는 3이고, n은 0 또는 1이고, m과 n의 합은 3이고, 단 M이 Pt 일 경우는 m과 n의 합이 2이고, X는 N 또는 P이며, Y는 O,S 및 Se에서 선택된 하나이고, Z는 SiR5R6, CR5R6, PR5, S, SO2, 카르보닐, 또는 NR5 이고,
    상기
    Figure 112007006711826-pat00031
    는 하기 화학식 2:
    [화학식 2]
    Figure 112007006711826-pat00032
    로 표현되는 구조식 중 하나이고,
    여기서 Q는 O,S 및 Se에서 선택된 하나이고, * 로 표시되는 부분이 상기 화학식 1의 Z와 공유결합하며, 상기 화학식 1에서의 M은 상기 화학식 2의 a 부분과의 공유결합 및 상기 화학식 1의 X 와의 배위결합을 통해 착화합물을 형성하고,
    상기 R1, R2, R3, R5 및 R6~R16는 서로 같거나 다르며, 각각 수소, 탄소 수 1~20의 알킬, 아릴, 사이클로알킬, 할로겐기, 하나 이상의 할로겐원자를 함유하는 선형 또는 가지형 치환기; 하나 이상의 헤테로 원자를 함유하는 선형 또는 가지형 치환기; 카보닐기; 바이닐기; 아세틸레닐기에서 선택된 하나이며, 고리를 이루는 형태를 포함하며,
    상기 R4 는 수소, 방향족 고리 치환체를 제외한 탄소수 1~20의 알킬, 사이클로 알킬, 할로겐기, 하나 이상의 할로겐 원자를 함유하는 선형 또는 가지형 치환기; 하나 이상의 헤테로 원자를 함유하고 있는 선형 또는 가지형 치환기에서 선택된 하나이며,
    상기 화학식 1에서 L2는 하기의 화학식 3, 4, 5:
    [화학식 3]
    Figure 112007006711826-pat00033
    [화학식 4] [화학식 5]
    Figure 112007006711826-pat00034
    로 표현되는 구조식에서 선택된 하나이고,
    상기 화학식 1에서의 M은 상기 화학식 3에서 * 로 표시되는 부분과 공유결합하고 인접의 N 혹은 P 와 배위결합하고,
    상기 화학식 4 및 5에서 Z 및 W는 서로 같거나 다르며 O, N, S 및 P에서 선택된 하나이고,
    상기 R17~R30는 서로 같거나 다르며 각각 수소, 탄소수 1~20의 알킬, 아릴, 사이클로알킬, 할로겐기, 하나 이상의 할로겐 원자를 함유하는 선형 또는 가지형 치환기; 하나 이상의 헤테로 원자를 함유하고 있는 선형 또는 가지형 치환기; 카보닐기; 바이닐기; 아세틸레닐기에서 선택된 하나이며, 고리를 이루는 형태를 포함하는
    금속 화합물.
  2. 제 1항에 따른 금속 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자.
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