KR101260089B1

KR101260089B1 - 금속 착물

Info

Publication number: KR101260089B1
Application number: KR1020087003086A
Authority: KR
Inventors: 필립 슈퇴쎌; 하인리히 벡커; 아미르 파르함; 에스터 브로닝
Original assignee: 메르크 파텐트 게엠베하
Priority date: 2005-07-08
Filing date: 2008-02-05
Publication date: 2013-05-06
Also published as: JP2013155177A; DE102005032332A1; JP2009500360A; EP1904507A1; US20080200677A1; EP1904507B1; TW200714607A; KR20080037013A; ATE479694T1; CN101218243A; JP5693815B2; DE502006007786D1; US9000166B2; WO2007006380A1; JP5964266B2

Abstract

본 발명은 신규 이온성 금속 착물에 관한 것이다. 상기 화합물은 광의의 전자 산업에 포함될 수 있는 상이한 적용물의 범위에 기능성 재료로서 사용된다. 상기 화합물을 화학식 (1) 및 (1a) 로 나타낸다.

Description

금속 착물 {METAL COMPLEXES}

본 발명은 신규 물질, 전자 부품, 특히 전계발광 소자에서의 그의 용도, 및 그에 기반한 디스플레이에 관한 것이다.

유기금속 화합물, 특히 Ir 및 Pt 화합물은 광범위한 의미에서 전자 산업에 속할 수 있는 다수의 상이한 용도, 예를 들어 유기 전계발광 장치에서 기능성 물질로서 사용된다. 이러한 장치의 일반적인 구조는 예를 들어 US 4,539,507 및 US 5,151,629 에 기재되어 있다.

최근 대두되고 있는 개발은 형광 대신 인광을 나타내는 유기금속성 착물의 용도이다 [M. A. Baldo 등, Appl. Phys. Lett. 1999, 75, 4-6]. 양자역학적 근거로, 인광 방출체로서 유기금속성 화합물을 사용하여 에너지 및 전력 효율을 4 배까지 증가시킬 수 있다. 이 개발의 성공 여부는 전계발광 장치에서 이러한 장점 (단일항 방출 = 형광과 비교하여 삼중항 방출 = 인광) 을 또한 실행할 수 있는 상응하는 장치 조성물의 발견 여부에 좌우된다. 특히, 여기에서 언급될 수 있는 주요 조건은 착물의 장기적인 작동 수명 및 높은 열안정성이다. 문헌에 알려진 대부분의 착물은 중성 화합물이다. 이는 이리듐 또는 백금에 배위 결합한 페닐피리딘 또는 관련된 구조에 기반한 리간드를 포함한다 (예를 들어 WO 02/068435, WO 04/026886). 이 구조는 다리 (bridge) 의 부재 (화학식 A), 또는 두 고리 사이에서, 임의로 헤테로원자로 대체될 수 있는, 2 내지 20 의 알킬탄소 원자를 함유하는 다리의 존재 (WO 03/000661, 화학식 B) 를 특징으로 한다.

상기 착물은 종종 유기 용매에서 용해도가 매우 불량하고, 이는 용액으로부터의 제조가 불가능하거나 매우 곤란하다는 것을 의미한다. 그러나, 용액으로부터의 제조가 제조와 관련된 기술적 근거에 대해서 매우 바람직한데, 이는 고-진공 조건 하에서 제조하는 것보다 간단하고 그리 고비용이 들지 않기 때문이다. 용해도를 향상시키는 방법은 WO 04/026886 에 상세히 기재되어 있고, 중성, 동종리간드성 착물을 생성하는, 방향족 또는 지방족 라디칼에 의한 리간드의 변형으로 이루어진다.

놀랍게도, 리간드에 음이온성 및/또는 양이온성기를 도입함으로써 상기 구조 유형, 특히 2극성 및 2극성 양성자성 용매의 동종리간드성 착물의 용해도가 상당히 증가되어, 용액으로부터의 상기 착물의 처리성을 우수하게 할 수 있음을 발견하였다.

또한, 상기 착물은 OLED 에서의 사용시 선행 기술에 따른 중성 금속 착물보다 낮은 턴-온 전압을 나타낸다.

본 발명은 양이온 또는 음이온으로서 하기 화학식 (2) 의 부분-구조 M(L)^t+/t- _n 및 착물 이온 [M(L)^t+/t- _n(L')_m(L")_o] 에 반대이온으로서 작용하는 이온을 포함하는 하기 화학식 (1) 의 이온성 화합물에 관한 것이다:

[화학식 (1)]

[M(L)^t+/t- _n(L')_m(L")_o][이온]^t-/t+ _n

[화학식 (2)]

(식 중, 사용된 기호 및 지수는 하기와 같다:

M 은 각각의 경우에 원소주기율표 중 1 내지 9 족의 원소, 바람직하게는 이리듐, 로듐, 백금, 팔라듐, 금, 텅스텐, 레늄, 루테늄 또는 오스뮴이고;

D 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, M 에 배위 결합하는 비-결합 전자쌍을 갖는 sp²-혼성 헤테로원자이고;

C 는 각각의 경우에 M 에 결합하는 sp²-혼성 탄소 원자이고;

Cy1 은 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, sp²-혼성 탄소 원자를 통해 M 에 결합하고 임의로 R¹ 및/또는 Q 로 치환된 호모- 또는 헤테로사이클이고; 여기서 Cy1 은 모노사이클 또는 올리고사이클일 수 있고;

Cy2 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 원자 D 를 통해 M 에 배위 결합하고 임의로 R¹ 및/또는 Q 로 치환된 헤테로사이클이고; 여기서 Cy2 는 모노사이클 또는 올리고사이클일 수 있고;

Q 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 양전하수 또는 음전하수가 t 인 양전하 또는 음전하 치환기이고;

R¹ 은 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, H, 중수소, F, Cl, Br, I, OH, NO₂, CN, N(R²)₂, B(OH)₂, B(OR²)₂, 탄소수 1 내지 40 의 직쇄 알킬 또는 알콕시기, 탄소수 3 내지 40 의 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시기 (여기서, 각각의 상기 알킬 또는 알콕시기에서, 하나 이상의 비-인접 CH₂ 기는 -R²C=CR²-, -C≡C-, Si(R²)₂, Ge(R²)₂, Sn(R²)₂, -O-, -S-, -NR²-, -(C=O)-, -(C=NR¹)-, -P=O(R²)-, -COOR²- 또는 -CONR²-로 대체될 수 있으며, 하나 이상의 수소 원자는 F 로 대체될 수 있다), 또는 탄소수 6 내지 30 의 방향족계 또는 탄소수 2 내지 30 의 헤테로방향족계 또는 상기 계의 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시기 (각각은 하나 이상의 비-방향족 라디칼 R¹으로 치환될 수 있다)이고, 여기서, 동일한 고리 또는 상이한 고리에서의 복수의 치환기 R¹ 은 추가적인 단일- 또는 다중환형, 지방족 또는 방향족 고리계를 형성할 수 있고;

R² 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, H 또는 탄소수 1 내지 20 의 지방족 탄화수소 라디칼 또는 탄소수 6 내지 20 의 방향족 탄화수소 라디칼 또는 탄소수 2 내지 30 의 헤테로방향족 탄화수소 라디칼이고;

n 은 1, 2 또는 3 이고;

t 는 1, 2 또는 3, 바람직하게는 1 또는 2, 특히 1 이고, 여기서 리간드 자체가 전하를 가지고;

화학식 (1) 중 리간드 L' 및 L" 는 2자리 킬레이트된 단일음이온성 리간드이고; m 및 o 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 0, 1 또는 2 이고;

하나 이상의 기 Q 는 화학식 (2) 의 구조에 존재하는 것을 특징으로 한다).

사각-평면 배위를 갖는 금속, 예를 들어 백금 및 팔라듐에서는 n + m + o = 2 이고, 팔면체 배위를 갖는 금속, 예를 들어 이리듐에서는 n + m + o = 3 이다.

또한, 고리 Cy2 는 또한 예를 들어, WO 05/019373 에 기재된 바와 같이, 헤테로원자 D 대신에 탄소를 통해 금속에 배위 결합하는 카르벤일 수 있다.

혼성화는 원자 오비탈의 선형 결합을 의미한다. 따라서, 하나의 2s 및 2개의 2p 오비탈의 선형 결합은 3개의 동등한 sp² 혼성 오비탈이 되고, 이는 서로 120°의 각도를 형성한다. 남은 p 오비탈은, 예를 들어 방향족계에서, π-결합을 형성할 수 있다.

본 발명에 따른 화학식 (1) 의 화합물은, 팔면체 착물의 경우, 면 (facial) 또는 자오선 (meridional) 형일 수 있고, 단 각각 동일한 공여 원자를 갖는 3 종의 리간드를 착물이 가지는 경우, 면 및 자오선 착물 간에 차이가 있다. 본 발명은 착물의 순수한 면 형태 및 순수한 자오선 형태, 또는 면 및 자오선 형태가 모두 존재하는 혼합물에 관한 것이다. 면 착물이 바람직하다.

본 출원의 의미에서 면 또는 자오선 배위는 6 개의 공여 원자를 갖는 금속 M 의 환경을 기술한다. 3 개의 동일한 공여 원자가 (유사)팔면체 배위에서 삼각형 면을 차지하고 제 1 공여 원자와 상이한 3 개의 동일한 공여 원자가 (유사)팔면체 배위에서 또 다른 삼각형 면을 차지하는 경우, 면 배위는 존재한다. 자오선 배위의 경우에는, 3 개의 동일한 공여 원자가 (유사)팔면체 배위에서 제 1 자오선을 차지하고, 제 1 공여 원자와 상이한 3 개의 동일한 공여 원자가 (유사)팔면체 배위에서 다른 자오선을 차지한다. 이는 3 개의 N 공여 원자 및 3 개의 C 공여 원자의 배위의 예로 이하에 나타난다 (도식 1). 상기 설명이 공여 원자에 관한 것이고 이러한 공여 원자를 제공하는 고리 Cy1 및 Cy2 에 관한 것이 아니기 때문에, 3 개의 고리 Cy1 및 3 개의 고리 Cy2 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하지만, 본 출원의 의미에서 면 또는 자오선 배위에 해당한다. 이러한 원소가 상이한 환형 구조로 임의로 혼입되는 것에 관계없이, 동일한 공여 원자는 동일한 원소 (예를 들어, 질소) 로 이루어지는 것을 의미한다.

[도식 1]

본 발명에 따른 화학식 (1) 또는 (1a) 의 이온성 화합물은 또한 혼합된 염의 형태일 수 있다. 화학식 (1) 또는 (1a) 의 화합물이 양이온성 리간드를 갖는 화학식 (2) 또는 (2a) 의 부분-구조 M(L)^t+ _n를 포함하는 경우, 반대 이온으로서 음이온성 리간드를 갖는 화학식 (2) 또는 (2a) 의 부분-구조 M(L)^t- _n 으로부터 음이온이 형성될 수 있다. 또한, 반대의 경우에는, 화학식 (1) 또는 (1a) 의 화합물이 음이온성 리간드를 갖는 화학식 (2) 또는 (2a) 의 부분-구조 M(L)^t- _n 을 포함하여, 반대이온으로서 양이온성 리간드를 갖는 화학식 (2) 또는 (2a) 의 부분-구조 M(L)^t+ _n 으로부터 양이온은 형성될 수 있다. 이러한 유형의 혼합 화합물은 특정한 이온성 구조를 제조하고 본 발명에 따른 화합물의 특성을 조정할 수 있다.

본 발명의 목적을 위해, 각각의 H 원자 또는 CH₂ 기가 또한 전술한 기에 의해 치환될 수 있는 C₁- 내지 C₄₀-알킬기는 특히 바람직하게는 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, s-부틸, t-부틸, 2-메틸부틸, n-펜틸, s-펜틸, 시클로펜틸, n-헥실, 시클로헥실, n-헵틸, 시클로헵틸, n-옥틸, 시클로옥틸, 2-에틸헥실, 트리플루오로메틸, 펜타플루오로에틸, 2,2,2-트리플루오로에틸, 에테닐, 프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 시클로펜테닐, 헥세닐, 시클로헥세닐, 헵테닐, 시클로헵테닐, 옥테닐, 시클로옥테닐, 에티닐, 프로피닐, 부티닐, 펜티닐, 헥시닐 또는 옥티닐 라디칼을 의미한다. C₁- 내지 C₄₀-알콕시기는 특히 바람직하게는 메톡시, 트리플루오로메톡시, 에톡시, n-프로폭시, i-프로폭시, n-부톡시, i-부톡시, s-부톡시, t-부톡시 또는 2-메틸부톡시를 의미한다. 각 경우에 전술한 라디칼 R¹으로 치환될 수 있고 임의의 목적된 위치를 통해 방향족 또는 헤테로방향족계에 연결될 수 있는, 탄소수 6 내지 30 의 방향족계 또는 탄소수 2 내지 30 의 헤테로방향족계는 특히, 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 피렌, 크리센, 페릴렌, 플루오란텐, 테트라센, 펜타센, 벤조피렌, 비페닐, 비페닐렌, 테르페닐, 테르페닐렌, 플루오렌, 스피로비플루오렌, 디히드로페난트렌, 디히드로피렌, 테트라히드로피렌, 시스- 또는 트랜스-인데노플루오렌, 트룩센, 이소-트룩센, 푸란, 벤조푸란, 이소벤조푸란, 디벤조푸란, 티오펜, 벤조티오펜, 이소벤조티오펜, 디벤조티오펜, 피롤, 인돌, 이소인돌, 카르바졸, 피리딘, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 아크리딘, 페난트리딘, 벤조-5,6-퀴놀린, 벤조-6,7-퀴놀린, 벤조-7,8-퀴놀린, 페노티아진, 페녹사진, 피라졸, 인다졸, 이미다졸, 벤즈이미다졸, 나프트이미다졸, 페난트리미다졸, 피리디미다졸, 피라진이미다졸, 퀴녹살린이미다졸, 옥사졸, 벤족사졸, 나프톡사졸, 안트록사졸, 페난트록사졸, 이속사졸, 1,2-티아졸, 1,3-티아졸, 벤조티아졸, 피리다진, 벤조피리다진, 피리미딘, 벤조피리미딘, 퀴녹살린, 피라진, 페나진, 나프티리딘, 아자카르바졸, 벤조카르볼린, 페난트롤린, 1,2,3-트리아졸, 1,2,4-트리아졸, 벤조트리아졸, 1,2,3-옥사디아졸, 1,2,4-옥사디아졸, 1,2,5-옥사디아졸, 1,3,4-옥사디아졸, 1,2,3-티아디아졸, 1,2,4-티아디아졸, 1,2,5-티아디아졸, 1,3,4-티아디아졸, 1,3,5-트리아진, 1,2,4-트리아진, 1,2,3-트리아진, 테트라졸, 1,2,4,5-테트라진, 1,2,3,4-테트라진, 1,2,3,5-테트라진, 퓨린, 프테리딘, 인돌리진 및 벤조티아디아졸에서 유래된 기를 의미한다.

Cy1 및 Cy2 는 바람직하게는 방향족계 또는 헤테로방향족계이다.

화학식 (2a) 의 부분-구조 M(L)^t+/t- _n 를 포함하는 화학식 (1) 의 화합물이 바람직하다:

[화학식 (2a)]

(식 중, M, R¹, R², L', L", n 및 t 는 상기와 동일한 의미이고, 다른 기호는 하기와 같다:

D 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 질소 또는 인이고;

X 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, CR¹, N 또는 P 이거나; (X-X) 또는 (X=X) (즉, 2 개의 인접 X) 는 NR¹, S 또는 O 를 의미하고;

Q 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 양전하수 또는 음전하수가 t 인 양전하 또는 음전하 치환기이거나, 치환기가 하나의 양전하 또는 음전하를 가지는 경우에는 k 회로 존재하고, 여기서 k = t 이고;

k 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 0, 1, 2, 3 또는 4 이고, 화학식 (2a) 에서 하나 이상의 지수 k 가 0 이 아니고;

단, 2 개의 고리 각각이 5- 또는 6-원 고리를 나타낸다).

본 발명의 바람직한 구현예에서, Q 는 양전하 치환기이다. 본 발명의 추가의 바람직한 구현예에서, Q 는 음전하 치환기이다.

적합한 라디칼 Q 는 바람직하게는 피리딘, 이미다졸, 티아졸, 이소티아졸, 옥사졸, 이속사졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 피리다진, 피리미딘, 피라진, 퓨린, 페나진 또는 이의 혼합물에 기반한 하전된 헤테로환형 화합물이고, 상기 기는 하나 이상의 라디칼 R¹ 을 가질 수 있다. 상기 기는 바람직하게는 질소 원자를 통해 착물의 리간드에 결합한다.

라디칼 Q 가 양이온성 치환기를 나타내는 경우, 라디칼 -N⁺(R)₃, -P⁺(R)₃, -As⁺(R)₃, -Sb⁺(R)₃, -Bi⁺(R)₃, -S⁺(R)₂, -Se⁺(R)₂, Te⁺(R)₂ 또는

기가 바람직하다:

(식 중, w 는 정수 1, 2, 3, 4 또는 5 이고, 기호 X 는 상기와 같이 정의되고, R 은 하기와 같다:

R 은 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, H, 중수소, F, CN, 탄소수 1 내지 40 의 직쇄 알킬 또는 알콕시기, 탄소수 3 내지 40 의 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시기 (여기서, 각각의 상기 알킬 또는 알콕시기에서, 하나 이상의 비-인접 CH₂ 기는 -R²C=CR²-, -C≡C-, Si(R²)₂, Ge(R²)₂, Sn(R²)₂, -O-, -S-, -NR²-, -(C=O)-, -(C=NR²)-, -P=O(R²)- 또는 -CONR²-로 대체될 수 있으며, 하나 이상의 수소 원자는 F 로 대체될 수 있음), 또는 탄소수 6 내지 30 의 방향족계 또는 탄소수 2 내지 30 의 헤테로방향족계 또는 상기 계의 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시기 (각각은 하나 이상의 라디칼 R¹으로 치환될 수 있다) 이고, 동일한 고리 또는 상이한 고리에서의 2 개 이상의 라디칼 R은 또한 서로 추가적인 지방족 또는 방향족 고리계를 형성할 수 있다).

양이온성 라디칼 Q 는 NR₃ ⁺, PR₃ ⁺, AsR₃ ⁺, SR₂ ⁺ 및 피리디늄이 특히 바람직하고, NR₃ ⁺, PR₃ ⁺ 및 피리디늄이 매우 특히 바람직하다.

라디칼 Q 가 음이온성 치환기를 나타내는 경우, 라디칼 Q 는 바람직하게는 -B^-(R)₃, -Al^-(R)₃, -Ga^-(R)₃, -In^-(R)₃, -Tl^-(R)₃, -Si² ^-(R)₅, -Ge² ^-(R)₅, -Sn² ^-(R)₅, -Pb^2-(R)₅, -R-O^-, -R-S^-, -R-COO^-, -R-CSS^-, -R-SO₃ ^- (여기서, 라디칼 R 은 상기에 정의된 바와 같다), -COO^-, -CSS^-, -O^-, -S^-, -Se^-, -Te^-, -SO₂ ^-, -SO₃ ^-, -SO₄ ² ^-, -PO₂ ² ^-, -PO₃ ^2-, -PO₄ ² ^-, [PHal₅]^-, [AsHal₅]^-, [SbHal₅]^- (여기서, 라디칼 Hal 은 염소, 브롬, 요오드, 불소 또는 SCN, CN 또는 OCN 과 같은 유사 할로겐을 나타낸다), AuCl₃ ^-, PtCl₅ ^2-, Fe(CN)₅ ^2-/3-, 중합체분해질 및 폴리스티렌 설페이트와 같은 이온 교환 수지이다. 음이온성 라디칼 Q 는 BR₃ ^-, O^-, S^-, -R-COO^-, -COO^- 및 SO₃ ^- 가 특히 바람직하다.

특정 구현예에서, 라디칼 Q 는 특히 금속 M 에의 결합에 대해 파라-위치에서 고리 Cy1 에 결합된다.

특정 구현예에서, 동일한 고리 또는 상이한 고리에서의 복수의 라디칼 R 및/또는 R¹ 는 하나 이상의 방향족 또는 지방족 고리계를 형성한다.

본 발명의 특히 바람직한 구현예는 하나 이상의 하기 화학식 (2b) 의 부분-구조 M(L)^t+/t- _n 및 임의로 하기 화학식 (3) 의 부분-구조 M(L')_m 을 포함하는 화학식 (1a) 의 화합물에 관한 것이다:

[화학식 (1a)]

[M(L)^t+/- _n(L')_m(L")_o][이온]^t-/t+ _n

[화학식 (2b)]

[화학식 (3)]

(식 중, M, D, X, R, R¹, R², L", Q, n, m, o 및 t 는 상기와 동일한 의미이고, 또한:

A 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, -CR¹=CR¹-, -N=CR¹-, -P=CR¹-, -N=N-, -P=N-, NR¹, O 또는 S 이고;

단, 2 개의 고리 각각이 5- 또는 6-원 고리를 나타낸다).

본 발명에 따른 단일음이온성, 2자리 리간드 L" 는 예를 들어 아세틸아세톤, 벤조일아세톤, 1,5-디페닐아세틸아세톤, 비스(1,1,1-트리플루오로아세틸)메탄과 같은 1,3-디케톤에서 유래된 1,3-디케토네이트, 예를 들어 에틸 아세토아세테이트와 같은 3-케토에스테르에서 유래된 3-케토네이트, 예를 들어 피리딘-2-카르복실산, 퀴놀린-2-카르복실산, 글리신, N,N-디메틸글리신, 알라닌, N,N-디메틸알라닌과 같은 아미노카르복실산에서 유래된 카르복실레이트, 예를 들어 메틸살리실이민, 에틸살리실이민, 페닐살리실이민과 같은 살리실이민에서 유래된 살리실이미네이트, 및 예를 들어 테트라키스(1-이미다졸릴)보레이트 및 테트라키스(1-피라졸릴)보레이트와 같은 질소-함유 헤테로사이클의 보레이트이다.

지수 n = 2 또는 3 인 화학식 (1) 및 화학식 (1a) 의 화합물이 바람직하다 (여기서 n = 3 은 사각-평면 착물에서는 불가능하다). n = 2 및 m = o = 0 은 사각-평면 또는 사면체 착물 (예를 들어 사각-평면 착물에서 Pt 를 갖는) 을 생성한다. n = 3 및 m = o = 0 은 팔면체 착물을 생성하고, 이는 일부 경우에 뒤틀릴 수 있다. 지수 o = 0 인 화합물이 특히 바람직하다. 지수 m = o = 0 인 화합물이 매우 특히 바람직하다. 사각-평면 착물에 대해서는 n = 2 및 m = o = 0 이고, 팔면체 착물에 대해서는 n = 3 및 m = o = 0 인 것이 특히 바람직하다. 존재하는 모든 리간드가 동일하고 또한 동일하게 치환되는 동종리간드성 착물, 즉 m = o = 0 인 착물이 매우 특히 바람직하다. 동종리간드성 착물이 화학적 및 열적 안정성이 더욱 크기 때문에 바람직하다.

추가의 방향족 또는 지방족 고리계가 두 고리 Cy1 및 Cy2 간에 존재하도록 정의되는 다리가 바람직할 수 있다.

기호 M 이 이리듐 또는 백금, 특히 이리듐을 의미하는 화학식 (1) 또는 화학식 (1a) 의 화합물이 또한 바람직하다.

기호 D = N 인 화학식 (1) 또는 화학식 (1a) 의 화합물이 또한 바람직하다.

기호 X = CR¹ 또는 N, 특히 X = CR¹ 인 화학식 (1) 또는 화학식 (1a) 의 화합물이 또한 바람직하다.

하기 기호 R¹ 이 증착성 계에 적용되는 화학식 (1) 또는 화학식 (1a) 의 화합물이 또한 바람직하다:

R¹ 은 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, H, F, CN, 메틸, tert-부틸, 페닐, CF₃ 또는 탄소수 1 내지 4 의 융합된 환형 알콕시기이다.

용액으로부터 처리되고 유기 용매에서의 용해도가 양호하여야 하는 화학식 (1) 또는 화학식 (1a) 의 화합물에 대해서, 하나 이상의 치환기 R¹ 은 바람직하게는 탄소수 4 이상의 알킬 및/또는 알콕시 사슬 또는 알킬 치환 아릴기 또는 오르토-아릴 치환 아릴기, 예를 들어 2-비페닐을 포함한다. 이 대신에 또는 이외에, 기 Q 는 또한 탄소수 4 이상의 장쇄 라디칼 R 또는 R¹ 하나 이상을 가질 수 있다.

개시 착물의 합성은 바람직하게는 WO 02/060910 및 WO 04/085449 에 기재된 바와 같이 수행된다. 동종리간드성 착물은 또한 예를 들어 WO 05/042548 에 따라 합성될 수 있다. 해당하는 할로겐화 착물의 합성은 WO 02/068435 에 상세히 기재되어 있다. 본 발명에 따른 금속 착물은 포스핀 또는 아민과 반응하여, 예를 들어 할로겐화니켈 (예를 들어 NiCl₂ 또는 NiBr₂) 에 의해 촉매작용하고 트리알킬포스핀 또는 트리알킬아민과 반응하여, 각각 해당하는 포스포늄 또는 암모늄염을 생성함으로써, 할로겐화, 특히 브롬화 착물로부터 간단하게 합성될 수 있다. 이러한 경우에 본래 존재하는 음이온인 할로겐은 추가의 단계에서 다른 음이온, 예를 들어 PF₆ ^- 로 대체되어, 착물의 용해도를 더욱 양호하게 할 수 있다. 상응하는 화학량적 비율을 통해, 상기 반응을 또한 하나 또는 2 개의 리간드에만 선택적으로 수행할 수 있다. 상응하게는, 양이온성 반대 이온의 이온 교환을 음이온성 착물의 경우에 수행할 수 있다.

또한, 전하 리간드를 우선 합성하고 추가의 단계에서 금속에 이를 배위 결합할 수 있다. 이 때, 상기 합성은 WO 02/060910 및 WO 04/085449 와 유사하게 전하 리간드로 수행된다.

음이온이 단일 음전하를 가지는 경우, 음이온성 라디칼의 수는 값 t 에 해당할 수 있다. 예를 들어, 지수 t 가 정수 3 을 나타내는 경우, 음이온이 3 회로 존재할 수 있거나, 3 중의 음전하 음이온이 존재한다. 양이온에 대해 역으로 동일하게 적용된다.

또한, 본 발명은 치환 아민, 포스핀, 아르신 또는 티오에테르와 반응하여 상응하는 할로겐화 착물로부터 시작하는, 본 발명에 따른 금속 착물의 제조 방법에 관한 것이다.

상기 방법으로 본 발명에 따른 화학식 (1) 의 화합물이 고순도, 바람직하게는 99 % 초과 (¹H-NMR 및/또는 HPLC 에 의해 측정된다) 로 수득될 수 있다.

본원에 기재된 합성 방법으로, 특히, 화학식 (1) 의 화합물에 대해 하기 구조 (1) 내지 (54) 가 제조될 수 있다. 전하 이리듐 착물만이 나타나고, 반대이온 (음이온 또는 양이온) 이 목적하는 대로 선택될 수 있음이 공지되어야 한다.

본 발명에 따른 상기 화합물, 예를 들어 구조 40, 41 및 42 의 화합물은 또한 상응하는 콘쥬게이트된, 부분 콘쥬게이트된 또는 비콘쥬게이트된 올리고머, 중합체 또는 덴드리머의 제조에 공단량체로서 사용될 수 있다. 본원에서 중합은 바람직하게는 브롬 관능기를 통해 수행된다. 또한, 중합체의 반복 단위는 바람직하게는 플루오렌 (예를 들어 EP 842208 또는 WO 00/22026 에 따름), 스피로비플루오렌 (예를 들어 EP 707020 또는 EP 894107 에 따름), 디히드로페난트렌 (예를 들어 WO 05/014689 에 따름), 인데노플루오렌 (예를 들어 WO 04/041901 및 WO 04/113412 에 따름), 페난트렌 (예를 들어 WO 05/104264 에 따름), 파라-페닐렌 (예를 들어 WO 92/18552 에 따름), 카르바졸 (예를 들어 WO 04/070772 또는 WO 04/113468 에 따름), 케톤 (예를 들어 WO 05/040302 에 따름), 실란 (예를 들어 WO 05/111113 에 따름), 트리아릴아민 또는 티오펜 (예를 들어 EP 1028136 에 따름), 또는 이의 다수의 상이한 단위체로 이루어진 군에서 선택된다. 본 발명에 따른 금속 착물은 여기서 중합체의 측쇄 또는 주쇄 내로 혼입될 수 있거나 중합체 사슬의 분지점을 또한 나타낼 수 있다 (예를 들어 WO 06/003000 에 따름).

따라서, 본 발명은 또한 화학식 (1) 또는 (1a) 의 화합물 하나 이상을 포함하는 콘쥬게이트된, 부분 콘쥬게이트된 또는 비콘쥬게이트된 올리고머, 중합체 또는 덴드리머에 관한 것이고, 여기서, 하나 이상의 상기 라디칼 R 또는 R¹, 바람직하게는 R¹ 은 중합체 또는 덴드리머에 대한 결합을 나타낸다. 화학식 (1) 또는 화학식 (1a) 의 단위체에 대해서, 이미 전술한 바람직한 것들이 중합체 및 덴드리머에서도 동일하게 적용된다.

양호한 용해도로 인해, 본 발명에 따른 착물은 쉽게 공중합될 수 있지만, 선행 기술에 따른 착물은 불량한 용해도로 인해 종종 중합하는 동안에 문제를 발생시킨다.

상기 올리고머, 중합체, 공중합체 및 덴드리머는 유기 용매에 대한 양호한 용해도 및 유기 전계발광 장치에서의 고효율성 및 안정성을 특징으로 한다.

더욱이, 본 발명에 따른 화학식 (1) 의 화합물, 특히 할로겐으로 관능화된 화합물은 또한 통상적인 반응 유형에 의해 추가로 관능화될 수 있어서, 확장된 화학식 (1) 의 화합물로 전환될 수 있다. 여기서 언급될 수 있는 예로는 아릴붕산을 사용하는 스즈키 (Suzuki) 관능화 또는 아민을 사용하는 하트위그-부흐발트 (Hartwig-Buchwald) 관능화이다.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 화합물 또는 본 발명에 따른 올리고머, 중합체 또는 덴드리머를 포함하는 용액에 관한 것이다. 본원에서 바람직한 용매는 2극성 비양자성 또는 2극성 양자성 용매, 특히 DMF, DMSO, NMP, 알코올, 글리콜 또는 물이다.

본 발명에 따른 화학식 (1) 의 화합물, 올리고머, 중합체 또는 확장된 화합물은 예를 들어 유기 발광 다이오드 (OLED, PLED), 발광 전기화학 전지 (LEC), 유기 집적 회로 (O-IC), 유기 전계-효과 트랜지스터 (O-FET), 유기 박막 트랜지스터 (O-TFT), 유기 태양 전지 (O-SC), 유기 전계-소멸 장치 (O-FQD) 또는 유기 레이저 다이오드 (O-laser) 와 같은 유기 전자 부품에서 활성 성분으로서 사용된다.

따라서, 본 발명은 또한 본 발명에 따른 화학식 (1)의 화합물, 본 발명에 따른 올리고머, 중합체 및 덴드리머, 및 상응하는 화학식 (1)의 확장된 화합물의 유기 전자 부품에서의 활성 성분, 특히 방출 화합물로서의 용도에 관한 것이다.

또한, 본 발명은, 특히 방출 화합물로서, 하나 이상의 본 발명에 따른 화학식 (1)의 화합물, 본 발명에 따른 올리고머, 중합체 및 덴드리머, 및 상응하는 화학식 (1)의 확장된 화합물을 포함하는, 유기 및 중합체성 발광 다이오드 (OLED, PLED), 발광 전기화학 전지 (LEC) (예를 들어 [E. S. Handy 등, J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 3525-3528]; [J. Slinker 등, Chem. Commun. 2003, 2392-2399]), 유기 전계-효과 트랜지스터 (O-FET), 유기 박막 트랜지스터 (O-TFT), 유기 집적 회로 (O-IC), 유기 태양 전지 (O-SC), 유기 전계-소멸 장치 (O-FQD), 산소 센서, 특히 수용액에서 수행하는 산소 센서, 및 유기 레이저 다이오드 (O-laser) 의 군에서 선택된 전자 부품, 특히 유기 및 중합체성 발광 다이오드에 관한 것이다.

본 발명에 따른 화합물은 선행 기술에 따른 화합물에 비해 다음과 같은 이점을 가진다:

1. 본 발명에 따른 화합물은 선행 기술에 따른 전하 금속 착물보다 더욱 용이하게 합성될 수 있다. 이는 상당한 기술적 이점을 나타낸다.

2. 본 발명에 따른 화합물은 유기 용매, 특히 2극성 및 2극성 양자성 용매에서의 양호한 용해도를 특징으로 하고, 이는 통상적인 방법, 예컨대 재결정화 또는 크로마토그래피에 의한 정제를 상당히 용이하게 한다. 따라서, 화합물은 또한 코팅 또는 인쇄 기술에 의해 용액으로부터 처리될 수 있다. 물질의 정제, 예를 들어 재결정화에 의한 정제가 상당히 용이하기 때문에, 상기 특성은 또한 합성 동안에 유리하다. 따라서, 고용해도의 추가적 이점은 상응하는 관능화 착물이 선행 기술에 따른 착물보다 더욱 용이하게 공중합될 수 있다는 것이다.

3. 본 발명에 따른 금속 착물은, 특히 극성 양자성 및 극성 비양자성 용매에서 용해가능하다. 대조적으로, OLED 에 사용되는 대부분의 다른 관능화 물질은 비극성 용매에서 용해가능하다. 따라서, 상기 물질의 상이한 용해도로 인해, 예를 들어 백색 방출을 생성하는 다층 장치가 용액에서 쉽게 제조될 수 있다.

4. OLED 에서의 사용시, 본 발명에 따른 화합물은 선행 기술에 따른 화합물보다 낮은 턴-온 전압을 나타낸다. 따라서, 이는 선행 기술에 따른 착물보다 OLED 및 유기 발광 전지에 사용하는데 더욱 적합하다.

본 발명은 제한하려는 의도 없이 하기 실시예에 의해 더욱 상세히 설명된다. 당업자는 본 발명을 따라 추가의 화합물을 제조하거나 진보성 없이 본 명세서로부터 유기 전자 장치에서 이를 사용할 수 있다.

달리 지시가 없는 경우, 보호성 기체 대기 하에서 하기 합성을 수행했다. ALDRICH 또는 ABCR (트리-n-부틸포스핀, 염화니켈(Ⅱ), 무기물, 용매) 에서 시작 물질을 구입할 수 있었다. fac-트리스[2-(2-피리디닐-κN)(5-브로모페닐)-κC]이리듐(Ⅲ) 을 WO 02/068435 에 기재된 바와 같이 제조하였다.

실시예 1: fac-트리스[2-(2-피리디닐-κN)-5-(트리-n-부틸포스포늄)페닐)-κC]이리듐(Ⅲ) 트리브로마이드

70 ml의 1-메틸-2-피롤리돈 (NMP) 중 3.00 g (3.37 mmol) 의 fac-트리스[2-(2-피리디닐-κN)(5-브로모페닐)-κC]이리듐(Ⅲ) 및 6.5 mg (0.05 mmol) 의 NiCl₂ 의 탈기된 현탁액에 25.0 ml (100 mmol) 의 트리-n-부틸포스핀을 첨가하고, 혼합물을 16 시간 동안 150 ℃에서 가열하였다. 냉각 후, 400 ml의 클로로포름을 상기 혼합물에 첨가하였다. 유기상을 100 ml의 물로 5 회 세척하고, 분리시키고, Mg₂SO₄ 로 건조시키고, 감압 하에서 용매를 제거하였다. 이어서, 조금의 에틸 아세테이트로부터 3 회 생성물을 재결정화하였다. 수율 - NMR에 따른 순도 99.5 %- 은 3.20 g (2.13 mmol) 이고, 이론값의 63.2 %에 해당한다.

실시예 2: fac-트리스[2-(2-피리디닐-κN)-5-(트리-n-부틸포스포늄)페닐)-κC]이리듐(Ⅲ) 트리브로마이드의 용해도

하기 표는 T = 25 ℃ 에서의 다양한 용매 중 fac-트리스[2-(2-피리디닐-κN)-5-(트리-n-부틸포스포늄)페닐)-κC]이리듐(Ⅲ) 트리브로마이드의 용해도를 나타낸다. 다수의 통상적인 유기 용매, 특히 극성 양자성 용매, 예컨대 에탄올 및 에탄올/물 혼합물에서 착물의 우수한 용해도를 발견하였다. 선행 기술에 따른 바로서, fac-트리스[2-(2-피리디닐-κN)페닐-κC]이리듐(Ⅲ) (IrPPy) 의 용해도를 나타낸다.

용매	용해도 [g/l] 실시예 1 의 착물	용해도 [g/l] IrPPy
물	11.5	0
물/에탄올 (1:1, v,v)	43.0	0
에탄올	134.0	＜0.1
아세톤	무제한	＜1.0
디클로로메탄	무제한	＜10.0
클로로포름	무제한	＜10.0
톨루엔	무제한	＜2.0
DMF	무제한	＜2.0
NMP	무제한	＜2.0
DMSO	무제한	＜2.0
헥산	＞1.0	＜1.0

실시예 3:

실시예 1 과 유사하게, 상응하는 포스핀과 fac-트리스[2-(2-피리디닐-κN)(5-브로모페닐)-κC]이리듐(Ⅲ) 또는 상응하는 유사한 이리듐 착물을 반응시켜 하기 화합물을 제조하였다.

실시예 16: fac-트리스[2-(2-피리디닐-κN)-5-(트리메틸아미노)페닐)-κC]-이리듐(Ⅲ) 트리브로마이드

30 ml의 디옥산 중 892 mg (1 mmol) 의 fac-트리스[2-(2-피리디닐-κN)(5-브로모페닐)-κC]이리듐(Ⅲ) 의 탈기된 현탁액에 520 mg (10 mmol) 의 리튬 디메틸아미드를 첨가하고, 혼합물을 카리우스 (Carius) 관에서 16 시간 동안 140 ℃에서 가열하였다. 냉각 후, 1.3 ml (20 mmol) 의 요오드화메틸을 첨가하고, 상기 혼합물을 카리우스 관에서 16 시간 동안 100 ℃에서 재가열하였다. 냉각 후, 1 ml의 농축 암모니아수와 50 ml의 디옥산의 혼합물을 상기 혼합물에 조심스럽게 첨가하고, 이를 3 시간 동안 실온에서 교반하고, 감압 하에서 증발하여 건조시켰다. 이어서, 생성물을 조금의 아세토니트릴로부터 3 회 재결정하였다. 수율 - NMR에 따른 순도 99.7 %- 은 880 mg (0.8 mmol) 이고, 이론값의 82.3 %에 해당한다.

실시예 17:

실시예 16 과 유사하게, 상응하는 2차 리튬 아미드와 fac-트리스[2-(2-피리디닐-κN)(5-브로모페닐)-κC]이리듐(Ⅲ) 또는 상응하는 유사한 이리듐 착물의 반응 후 상응하는 요오드화알킬을 사용한 알킬화에 의해 하기 화합물을 제조하였다.

실시예 24: 트리스(테트라메틸암모늄)-fac-트리스[2-(2-피리디닐-κN)-5-(페녹시)-κC]이리듐(Ⅲ)

50 ml의 1-메틸-2-피롤리돈 (NMP) 중 2.67 g (3 mmol) 의 fac-트리스[2-(2-피리디닐-κN)(5-브로모페닐)-κC]이리듐(Ⅲ) 및 6.5 mg (0.05 mmol) 의 NiCl₂의 탈기된 현탁액에 1.62 g (30 mmol) 의 나트륨 메톡시드를 첨가하고, 혼합물을 16 시간 동안 150 ℃에서 가열하였다. 냉각 후, 13.4 g (100 mmol) 의 무수 요오드화리튬을 상기 혼합물에 첨가하고, 이를 24 시간 동안 180 ℃에서 가열하였다. 냉각 후, 반응 혼합물을 200 ml의 물에 첨가하였다. 농축 염산을 사용하여 혼합물을 pH = 1 로 조절하고, 매회 100 ml의 디클로로메탄으로 3 회 추출하였다. 수합된 유기상을 0.01 N 염산으로 3 회 세척하고, 황산마그네슘으로 건조시키고, 증발하여 건조시켰다. 잔류물을 20 ml의 메탄올에 현탁시키고, 1.8 g의 테트라메틸암모늄 히드록시드 5수화물을 첨가하고, 혼합물을 16 시간 동안 교반하였다. 침전된 결정을 석션으로 여과하고, 5 ml의 빙냉 메탄올로 1 회 및 10 ml의 디에틸 에테르로 3 회 세척하였다. 수율 -NMR 에 따른 순도 99.0 %- 은 1.49 g (1.6 mmol) 이고, 이론값의 53.8 %에 해당한다.

실시예 25: 트리나트륨 fac-트리스[2-(2-피리디닐-κN)-5-(페닐설포늄)-κC] 이리듐(Ⅲ)

200 ml의 디클로로메탄 중 655 mg (1 mmol) 의 fac-트리스[2-(2-피리디닐-κN)-5-(페닐)-κC]이리듐(Ⅲ) 의 용액에 1.91 g (12 mmol) 의 삼산화황/피리딘 착물을 첨가하고, 빛을 배제하고 혼합물을 16 시간 동안 교반하였다. 이어서, 감압 하에서 상기 혼합물을 5 ml의 부피로 농축하고, 648 mg (12 mmol) 의 나트륨 메톡시드를 첨가하고, 혼합물을 추가로 3 시간 동안 교반하고, 25 ml의 디에틸 에테르를 첨가하고, 혼합물을 16 시간 동안 실온에 방치하고, 침전된 결정을 석션으로 여과하고, 매회 10 ml의 디에틸 에테르로 3 회 세척하고, 디클로로메탄/디에틸 에테르 (1:5, v:v) 로부터 다시 재결정화하고, 석션으로 여과하고, 매회 10 ml의 디에틸 에테르로 3 회 세척하고, 감압 하에서 건조시켰다. 수율 -NMR 에 따른 순도 99.0 %- 은 431 mg (0.5 mmol) 이고, 이론값의 44.8 %에 해당한다.

실시예 26: fac-트리스[2-(2-피리디닐-κN)-5-(페녹시)-κC]이리듐(Ⅲ)을 갖는 fac-트리스[2-(2-피리디닐-κN)-5-(트리메틸아미노)페닐-κC]이리듐(Ⅲ)

100 ml의 디클로로메탄 중 1069 mg (1 mmmol) 의 fac-트리스[2-(2-피리디닐-κN)-5-(트리메틸아미노)페닐)-κC]이리듐(Ⅲ) 트리브로마이드 및 922 mg (1 mmol) 의 트리나트륨 fac-트리스[2-(2-피리디닐-κN)-5-(페녹시)-κC]이리듐(Ⅲ)의 혼합물을 5 시간 동안 실온에서 교반하였다. 상기 현탁액을 디클로로메탄에 슬러리화된 실리카겔 (30 g) 의 컬럼을 통해 여과하고, 실라카겔을 50 ml의 디클로로메탄으로 헹구고, 수합된 디클로로메탄상을 증발시키고, 잔류물을 조금의 디클로로메탄/디에틸 에테르 (1:5, v:v) 로부터 재결정화하였다. 수율 -NMR 에 따른 순도 99.5 %- 은 1346 mg (0.9 mmol) 이고, 이론값의 88.0 %에 해당한다.

실시예 27: OLED 의 제조 및 특성

본 발명에 따른 화합물을 OLED 에 사용하는 블렌드 (blend) 로서 연구하였다. 이러한 OLED 는 각각 2-층 시스템, 즉 기질//ITO//PEDOT//중합체//캐소드 (cathode) 였다. PEDOT 는 폴리티오펜 유도체 (H. C. Stark, Goslar 사제 Baytron P) 였다. 모든 경우에 사용된 캐소드는 Ba/Ag (모두 Aldrich 사제) 였다. OLED 를 제조할 수 있는 방법을 WO 04/037887 및 거기에 인용된 문헌들에서 상세히 기재하고 있다.

적합한 용매에서 목적하는 비율 및 목적하는 농도로 블렌드 성분을 용해시켜 블렌드를 제조하였다. 예를 들어 여기서 사용된 용매는 톨루엔이었다. 여기서, 60 ℃에서 비활성 대기에 용해시켰다. 블렌드의 분리 (고체 성분의 재침전) 없이 직접 용액을 제조하였다.

대안적으로, 상기 성분을 각각 용해시킨 후, 상응하는 부피로 수합하여 조인트 (joint) 용액을 제공할 수 있다.

블렌드, 본 발명에 따른 블렌드 1 내지 블렌드 4 의 일부 장치 특성 (색, 효율성, 구동 전압) 을 표 1 에 나타낸다.

블렌드 1:

하기를 포함하는 톨루엔 용액:

- 폴리(N-비닐카르바졸) 5.0 중량%, Mn = 25,000 내지 50,000, Aldrich 사제

- 실시예 1 에 따른 방출제 0.5 중량%

블렌드 2:

하기를 포함하는 톨루엔 용액:

- 실시예 14 에 따른 방출제 0.5 중량%

블렌드 3:

하기를 포함하는 톨루엔 용액:

- WO 04/070772 에 따른 중합체 P1 5.0 중량%

- 실시예 16 에 따른 방출제 0.5 중량%

블렌드 4:

하기를 포함하는 톨루엔 용액:

- WO 04/070772 에 따른 중합체 P1 5.0 중량%

- 실시예 26 에 따른 방출제 0.5 중량%

블렌드	층 두께 [nm]	최대 효율 [cd/A]	500 cd/m² 에서의 전압 [V]	색 (CIE) x;y
1	80	23.4	6.3	0.33;0.53
2	80	11.8	6.5	0.66;0.34
3	80	26.5	6.4	0.31;0.51
4	80	17.9	6.7	0.46;0.37

Claims

양이온 또는 음이온으로서 하기 화학식 (2) 의 부분-구조 M(L)^t+/t- _n 및 착물 이온 [M(L)^t+/t- _n(L')_m(L")_o] 에 반대이온으로서 작용하는 이온을 포함하는 하기 화학식 (1) 의 이온성 화합물:

[화학식 (1)]

[M(L)^t+/t- _n(L')_m(L")_o][이온]^t-/t+ _n

[화학식 (2)]

(식 중, 사용된 기호 및 지수는 하기와 같다:

M 은 각각의 경우에 원소주기율표 중 1 내지 9 족의 원소이고;

D 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, M 에 배위 결합하는 비-결합 전자쌍을 갖는 sp²-혼성 헤테로원자이고;

C 는 각각의 경우에 M 에 결합하는 sp²-혼성 탄소 원자이고;

Cy1 은 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, sp²-혼성 탄소 원자를 통해 M 에 결합하고 임의로 R¹ 및/또는 Q 로 치환된 호모- 또는 헤테로사이클이고; 여기서 Cy1 은 모노사이클 또는 올리고사이클일 수 있고;

Cy2 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 원자 D 를 통해 M 에 배위 결합하고 임의로 R¹ 및/또는 Q 로 치환된 헤테로사이클이고; 여기서 Cy2 는 모노사이클 또는 올리고사이클일 수 있고;

Q 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 양전하수 또는 음전하수가 t 인 양전하 또는 음전하 치환기이고;

R¹ 은 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, H, 중수소, F, Cl, Br, I, OH, NO₂, CN, N(R²)₂, B(OH)₂, B(OR²)₂, 탄소수 1 내지 40 의 직쇄 알킬 또는 알콕시기, 탄소수 3 내지 40 의 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시기 (여기서, 각각의 상기 알킬 또는 알콕시기에서, 하나 이상의 비-인접 CH₂기는 -R²C=CR²-, -C≡C-, Si(R²)₂, Ge(R²)₂, Sn(R²)₂, -O-, -S-, -NR²-, -(C=O)-, -(C=NR¹)-, -P=O(R²)-, -COOR²- 또는 -CONR²-로 대체될 수 있으며, 하나 이상의 수소 원자는 F 로 대체될 수 있다), 또는 탄소수 6 내지 30 의 방향족계 또는 탄소수 2 내지 30 의 헤테로방향족계 또는 상기 계의 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시기 (각각은 하나 이상의 비-방향족 라디칼 R¹으로 치환될 수 있다) 이고, 여기서, 동일한 고리 또는 상이한 고리에서의 복수의 치환기 R¹은 함께 추가적인 단일- 또는 다중환형, 지방족 또는 방향족 고리계를 형성할 수 있고;

R² 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, H 또는 탄소수 1 내지 20 의 지방족 탄화수소 라디칼 또는 탄소수 6 내지 20 의 방향족 탄화수소 라디칼 또는 탄소수 2 내지 30 의 헤테로방향족 탄화수소 라디칼이고;

n 은 1, 2 또는 3 이고;

t 는 1, 2 또는 3 이고, 여기서 리간드 자체가 전하를 가지고;

화학식 (1) 에서의 리간드 L' 및 L" 는 2자리 킬레이트된 단일음이온성 리간드이고; m 및 o 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 0, 1 또는 2 이고;

하나 이상의 기 Q 는 화학식 (2) 의 구조에 존재하는 것을 특징으로 한다).
제 1 항에 있어서, Cy1 및 Cy2 가 방향족계 또는 헤테로방향족계인 것을 특징으로 하는 화합물.
제 1 항에 있어서, Cy2 가 헤테로원자 D 대신에 탄소 원자를 통해 금속 M 에 배위 결합하는 카르벤인 것을 특징으로 하는 화합물.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 하기 화학식 (2a) 의 부분-구조 M(L)^t+/t- _n 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 화합물:

[화학식 (2a)]

(식 중, M, R¹, R², L', L", n 및 t 는 제 1 항에 기재된 의미와 동일하고, 다른 기호는 하기와 같다:

D 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 질소 또는 인이고;

X 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, CR¹, N 또는 P 이거나; (X-X) 또는 (X=X) (즉, 2 개의 인접 X) 는 NR¹, S 또는 O 를 의미하고;

Q 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 양전하수 또는 음전하수가 t 인 양전하 또는 음전하 치환기이거나, 치환기가 하나의 양전하 또는 음전하만을 가지는 경우에는 k 회로 존재하고, 여기서 k = t 이고;

k 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 0, 1, 2, 3 또는 4 이고, 화학식 (2a) 에서 하나 이상의 지수 k 가 0 이 아니고;

단, 2 개의 고리 각각이 5- 또는 6-원 고리를 나타낸다).
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 화학식 (2b) 의 부분-구조 M(L)^t+/t- _n 하나 이상 및 임의로 하기 화학식 (3) 의 부분-구조 M(L')_m 을 포함하는 화학식 (1a) 의 화합물인 것을 특징으로 하는 화합물:

[화학식 (1a)]

[M(L)^t+/- _n(L')_m(L")_o][이온]^t-/t+ _n

[화학식 (2b)]

[화학식 (3)]

(식 중, M, D, X, R¹, R², L", Q, n, m, o 및 t 는 제 1 항 및 제 4 항에 기재된 의미와 동일하고, 또한:

A 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, -CR¹=CR¹-, -N=CR¹-, -P=CR¹-, -N=N-, -P=N-, NR¹, O 또는 S 이고;

단, 2 개의 고리 각각이 5- 또는 6-원 고리를 나타낸다).
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (1) 또는 (1a) 의 이온성 화합물이 혼합염의 형태인 것을 특징으로 하는 화합물.
제 6 항에 있어서, 화학식 (1) 의 화합물이 양이온성 리간드를 갖는 화학식 (2) 또는 (2a) 의 부분-구조 M(L)^t+ _n 을 포함하고, 음이온이 반대이온으로서 음이온성 리간드를 갖는 화학식 (2) 또는 (2a) 의 부분-구조 M(L)^t- _n 으로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 화합물.
제 4 항에 있어서, Q 가 피리딘, 이미다졸, 티아졸, 이소티아졸, 옥사졸, 이속사졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 피리다진, 피리미딘, 피라진, 퓨린, 펜아진 또는 이의 혼합물에 기반한 하전된 헤테로환형기를 나타내고, 여기서 상기 기가 제 1 항에서 정의된 라디칼 R¹ 하나 이상을 가질 수 있는 것을 특징으로 하는 화합물.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, Q 가 양이온성 치환기를 나타내는 것을 특징으로 하는 화합물.
제 9 항에 있어서, Q 가 -N⁺(R)₃, -P⁺(R)₃, -As⁺(R)₃, -Sb⁺(R)₃, -Bi⁺(R)₃, -S⁺(R)₂, -Se⁺(R)₂, -Te⁺(R)₂ 또는
기 중 하나 이상의 라디칼을 나타내는 것을 특징으로 하는 화합물:

(식 중, w 는 정수 1, 2, 3, 4 또는 5 를 나타내고, 기호 X 는 제 4 항에 정의된 바와 같으며, R 은 하기와 같다:

R 은 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, H, 중수소, F, CN, 탄소수 1 내지 40 의 직쇄 알킬 또는 알콕시기, 탄소수 3 내지 40 의 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시기 (여기서, 각각의 상기 알킬 또는 알콕시기에서, 하나 이상의 비-인접 CH₂기는 -R²C=CR²-, -C≡C-, Si(R²)₂, Ge(R²)₂, Sn(R²)₂, -O-, -S-, -NR²-, -(C=O)-, -(C=NR²)-, -P=O(R²)- 또는 -CONR²-로 대체될 수 있으며, 하나 이상의 수소 원자는 F 로 대체될 수 있다), 또는 탄소수 6 내지 30 의 방향족계 또는 탄소수 2 내지 30 의 헤테로방향족계 또는 상기 계의 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시기 (각각은 하나 이상의 라디칼 R¹으로 치환될 수 있다)이고, 동일한 고리 또는 상이한 고리에서의 2 개 이상의 라디칼 R 은 서로 추가적인 지방족 또는 방향족 고리계를 또한 형성할 수 있다).
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, Q 가 음이온성 치환기를 나타내는 것을 특징으로 하는 화합물.
제 11 항에 있어서, Q 가 -B^-(R)₃, -Al^-(R)₃, -Ga^-(R)₃, -In^-(R)₃, -Tl^-(R)₃, -Si^2-(R)₅, -Ge^2-(R)₅, -Sn^2-(R)₅, -Pb^2-(R)₅, -R-O^-, -R-S^-, -R-COO^-, -R-CSS^-, -R-SO₃ ^-, (여기서, 라디칼 R 은 제 10 항에 정의된 바와 같다), -COO^-, -CSS^-, -O^-, -S^-, -Se^-, -Te^-, -SO₂ ^-, -SO₃ ^-, -SO₄ ^2-, -PO₂ ^2-, -PO₃ ^2-, -PO₄ ^2-, [PHal₅]^-, [AsHal₅]^-, [SbHal₅]^- (여기서, 라디칼 Hal 은 염소, 브롬, 요오드, 불소 또는 유사 할로겐을 나타낸다), AuCl₃ ^-, PtCl₅ ^2-, Fe(CN)₅ ^2-/3-, 중합체분해질 및 이온 교환 수지 중 하나 이상의 라디칼을 나타내는 것을 특징으로 하는 화합물.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, Q 가 금속 M 에의 결합에 대해 파라-위치에서 고리 Cy1 에 결합되는 것을 특징으로 하는 화합물.
제 10 항에 있어서, 동일한 고리 또는 상이한 고리에서의 복수의 라디칼 R 및/또는 R¹ 이 하나 이상의 방향족 또는 지방족 고리계를 형성하는 것을 특징으로 하는 화합물.
제 14 항에 있어서, 추가의 방향족 또는 지방족 고리계를 정의하는 다리가 두 고리 Cy1 및 Cy2 사이에 존재하는 것을 특징으로 하는 화합물.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 라디칼 D 가 질소 N 을 나타내는 것을 특징으로 하는 화합물.
제 4 항에 있어서, 라디칼 X 가 CR¹ 또는 N 을 나타내는 것을 특징으로 하는 화합물.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, R¹ 이 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, H, F, CN, 메틸, tert-부틸, 페닐, CF₃ 또는 탄소수 1 내지 4 의 융합된 환형 알콕시기인 것을 특징으로 하는 화합물.
제 10 항에 있어서, 하나 이상의 치환기 R¹ 이 탄소수 4 이상의 알킬 및/또는 알콕시 사슬이고/이거나 기 Q 가 탄소수 4 이상의 장쇄 라디칼 R 또는 R¹ 하나 이상을 가지는 것을 특징으로 하는 화합물.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 화합물 하나 이상을 포함하는 콘쥬게이트된, 부분 콘쥬게이트된 또는 비콘쥬게이트된 올리고머, 중합체 또는 덴드리머.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 화합물, 또는 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 화합물을 포함하는 올리고머, 중합체 또는 덴드리머를 포함하는 용액.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 화합물; 상기 화합물 하나 이상을 포함하는 콘쥬게이트된, 부분 콘쥬게이트된 또는 비콘쥬게이트된 올리고머, 중합체 및/또는 덴드리머; 또는 상기 화합물, 또는 상기 화합물을 포함하는 올리고머, 중합체 또는 덴드리머를 포함하는 용액을 포함하는 유기 전자 장치.
제 22 항에 있어서, 유기 및 중합체성 발광 다이오드 (OLED, PLED), 유기 발광 전기화학 전지 (LEC), 유기 전계-효과 트랜지스터 (O-FET), 유기 박막 트랜지스터 (O-TFT), 유기 집적 회로 (O-IC), 유기 태양 전지 (O-SC), 유기 전계-소멸 장치 (O-FQD) 및 유기 레이저 다이오드 (O-laser) 의 군에서 선택되는 유기 전자 장치.
제 1 항에 있어서, M 이 이리듐, 로듐, 백금, 팔라듐, 금, 텅스텐, 레늄, 루테늄 또는 오스뮴인 것을 특징으로 하는 화합물.