KR101423375B1 - Tetrakis phenyl compounds for organic electroluminescent device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하기 화학식 I로 표시되는 유기전계발광 소자용 화합물을 제공한다.
[화학식 I]
(상기 식에서,
Z는 탄소원자 또는 규소원자이고,
W는 산소원자 또는 황원자이고,
Ar1, Ar2, Ar3, Ar4는 각각 독립적으로, 치환되지 않거나 C1~C15의 직쇄 또는 측쇄 알킬기로 치환된 페닐기; 치환되지 않거나 C1~C15의 직쇄 또는 측쇄 알킬기로 치환된 비페닐기; 치환되지 않거나 C1~C15의 직쇄 또는 측쇄 알킬기로 치환된 플루오렌기이고,
R1a, R1b, R1c, R1d, R2a, R2b, R2c, R2d, R3a, R3b, R3c, R3d, R4a, R4b, R4c, R4d는 각각 독립적으로 수소원자 또는 C1~C15의 직쇄 또는 측쇄 알킬이고,
o,p,q,r 은 각 고리의 치환 갯수로서 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, 치환수가 복수개인 경우 각 치환기는 동일하거나 상이하고,
s,t,u,v 는 각 고리의 치환 갯수로서 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고, 치환수가 복수개인 경우 각 치환기는 동일하거나 상이하다.)The present invention provides a compound for an organic electroluminescence device represented by the following general formula (I).
(I)
(Wherein,
Z is a carbon atom or a silicon atom,
W is an oxygen atom or a sulfur atom,
Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 each independently represent a phenyl group which is unsubstituted or substituted by a C 1 to C 15 linear or branched alkyl group; A biphenyl group which is unsubstituted or substituted with a linear or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms; A fluorene group which is unsubstituted or substituted with a C 1 -C 15 linear or branched alkyl group,
R 1a, R 1b, R 1c , R 1d, R 2a, R 2b, R 2c, R 2d, R 3a, R 3b, R 3c, R 3d, R 4a, R 4b, R 4c, R 4d are each independently a hydrogen atom or a C 1 ~ C 15 straight or branched chain alkyl,
o, p, q, and r are the number of substituents in each ring, and are each independently an integer of 0 to 4. When there are a plurality of substitution numbers, the respective substituents are the same or different,
s, t, u, and v are the number of substitution of each ring, and each independently is an integer of 0 to 3. When there are a plurality of substitution numbers, the respective substituents are the same or different.)
Description
본 발명은 유기전계발광 소자의 제조에 이용되는 화합물에 관한 것으로, 보다 상세히는 발광층 재료로 유용하게 이용될 수 있는 테트라키스 페닐계 유기화합물에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a compound used in the production of an organic electroluminescent device, and more particularly to a tetrakisphenyl-based organic compound useful as a light emitting layer material.
유기전계발광 소자(Organic electroluminescent device)는 형광성 유기 화합물에 전류가 흐르면 스스로 빛을 내는 자체 발광형 유기물질을 말하며, 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diodes, 이하 'OLED')로도 지칭된다.An organic electroluminescent device refers to a self-emitting organic material that emits light when a current flows through a fluorescent organic compound, and is also referred to as an organic light emitting diode (OLED).
OLED는 종래 디스플레이 소자로 이용되는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 등에 비해 반응속도(응답속도), 휘도, 시야각, 콘트라스트, 소비전력 등의 물성에서 매우 우수하여 차세대 디스플레이 소자로 주목받아 왔다. 초기에는 수동형 OLED (Passive Matrix OLED; PMOLED) 형태로 개발되어 휴대폰과 같은 소형 디스플레이 소자로 양산되었으나, 지속적인 기술 개발을 통해 최근에는 능동형 OLED (Active Matrix OLED; AMOLED)를 이용한 대형 TV 양산을 앞두고 있다.OLEDs are excellent in properties such as reaction speed (response speed), luminance, viewing angle, contrast, power consumption, etc., compared to LCD (Liquid Crystal Display) and PDP (Plasma Display Panel) I have received. In the early days, it was developed as a passive matrix OLED (PMOLED), and it was mass produced as a small display device such as a mobile phone. However, it is in the process of mass production of an active matrix OLED (AMOLED).
OLED의 전계발광 현상은 1963년 Pope, Kallmann, Magnete 에 의해 안트라센 결정에서 처음 발견되었으나, 400V 이상의 높은 구동 전압이 요구되며, 발광 효율(약 0.05% 이하)도 아주 낮아 실용화에 어려움이 있었다.The electroluminescence phenomenon of OLEDs was first found in anthracene crystals by Pope, Kallmann, and Magnete in 1963, but it required a high driving voltage of 400V or more, and the luminous efficiency (about 0.05% or less) was very low.
1987년 C. W. Tang과 S. A. VanSlyke는 양극과 Mg-Ag 합금으로 된 음극 사이에 디아민을 정공수송층(HTL)으로 하고, 녹색 유기 발광물질인 트리스-8(하이드로퀴놀린)알루미늄(Alq3)을 발광층 및 전자수송층으로 하여 각각 약 50nm 정도의 아주 얇은 박막으로 적층하여 10V 이하의 낮은 구동 전압에서도 1,000cd/m2 이상의 휘도와 1.5 lm/W 수준의 높은 발광 효율을 나타내는 녹색 OLED 소자를 개발하였다(C.W. Tang, App. Phys. Lett. 1986, 48, 183; C.W. Tang and S.A. VanSlyke, App. Phys. Lett. 1987, 51, 913; A. Tsumura, et. al., App. Phys. Lett. 1986, 49, 1210). 상기 방법은 고휘도, 고효율의 차세대 디스플레이의 개발 가능성을 제시한 것으로, 현재까지 대표적인 OLED 제작 기법으로 이용되고 있다.1987 CW Tang and VanSlyke SA is a tris-8 (tetrahydro-quinoline) Aluminum (Alq 3) emission layer, and an electron anode and Mg-Ag alloy with a diamine between the anode as a hole transport layer (HTL), and a green organic light emitting material Transport layer with a thickness of about 50 nm and developed a green OLED device that exhibits luminance of over 1,000 cd / m 2 and high luminescence efficiency of 1.5 lm / W even at a driving voltage of 10 V or less (CW Tang, 1986, 49, 1210, 1987, 51, 913; A. Tsumura, et al., App. Phys. Lett. 1986, 48, 183; CW Tang and SA VanSlyke, ). The above-described method shows the possibility of developing a high-brightness, high-efficiency next-generation display, and has been used as a typical OLED manufacturing technique to date.
오늘날 OLED는 도 1 및 도 2에서와 같은 다층 구조로 정립되어 있다. OLED는 음극(Cathode), 전자주입층(Electron Injection Layer; EIL), 전자수송층(Electron Transfer Layer; ETL), 발광층(Emission Material Layer; EML), 정공수송층(Hole Transfer Layer; HTL), 정공주입층(Hole Injection Layer; HIL), 양극(Anode), 투명기판(Glass)으로 구성된다. 전원이 공급되면 음극(Cathode)에서는 전자(-)가 전자수송층(Electron Transfer Layer; ETL)의 도움으로 유기물질인 발광층(Emission Material Layer; EML)으로 이동하고, 양극(Anode)에서는 정공(+)이 정공수송층(Hole Transfer Layer; HTL)의 도움으로 발광층(Emission Material Layer; EML)으로 이동하게 되어 발광층에서 만난 전자와 정공이 재결합하면서 여기자(exciton)를 형성하고 여기자가 기저상태(ground state)로 전이하면서 방출되는 에너지는 특정 파장의 빛으로 전환되어 발광된다.Today, OLEDs are formed in a multi-layer structure as in FIGS. 1 and 2. The OLED includes a cathode, an electron injection layer (EIL), an electron transfer layer (ETL), an emission material layer (EML), a hole transport layer (HTL) A hole injection layer (HIL), an anode, and a transparent substrate (Glass). When power is supplied, electrons in the cathode migrate to the emission material layer (EML), which is an organic material, with the help of an electron transfer layer (ETL) (EML) with the help of a hole transport layer (HTL) to recombine electrons and holes in the light emitting layer to form an exciton and to excite the excitons to a ground state The energy released during the transition is converted to light of a specific wavelength and emitted.
OLED에 사용되는 모든 재료들의 바람직한 특성은 진공증착이 가능하도록 적당한 분자량을 가져야 하고, 유리전이온도(Tg)와 열분해온도(Td)에서 높은 열안정성을 나타내야 하며 소자 작동시 발생하는 주울(Joule) 열로 야기되는 결정화에 의해 소자가 파괴되지 않도록 무정형이어야 하며 인접층과의 접착력은 좋은 반면 다른 층으로 이동되지 않아야 한다.The desirable properties of all the materials used in OLEDs are that they must have a suitable molecular weight to enable vacuum deposition and exhibit high thermal stability at the glass transition temperature (T g ) and pyrolysis temperature (T d ) ) It should be amorphous so that the device will not be destroyed by the crystallization caused by the heat and good adhesion to the adjacent layer should not be transferred to the other layer.
OLED용 발광층 재료는 단일항 여기상태에서 유래되는 형광재료와 삼중항 여기자에서 유래되는 인광재료로 나뉘며 발광색에 따라 청색·녹색·적색 등의 발광재료로 구분할 수 있다. 이러한 유기반도체 발광재료의 색상과 색순도는 밴드갭(Band gap)에 의해 정해지는 데, 밴드갭 2.75 eV 주변은 450 nm 부근의 빛 파장으로서 청색, 2.4 eV 주변은 510 nm 부근의 빛 파장으로 녹색, 2.0 eV 주변은 620 nm 부근의 빛 파장으로 적색으로 발광된다. 또한 발광층 재료는 호스트(Host) 물질과 게스트(Guest) 물질(이하, Dopant)로 나뉜다. 호스트 또는 도판트 각각의 물질만으로도 빛을 낼 수 있으나 자체 소광(Quenching) 현상으로 효율 및 휘도가 매우 낮아지고, 각각 분자들끼리 셀프-패킹(Self-Packing) 현상 때문에 각 분자의 고유한 특성이 아닌 엑시머(Excimer, 들뜬 이합체) 특성이 나타나기 때문에 발광효율 및 소자 안정성을 높이기 위해서는 호스트에 도판트를 도핑하여 발광층을 만든다. 호스트 재료에 요구되는 특성으로는 먼저 우수한 전하수송 특성이 있어야 한다. 발광층에서도 정공이나 전자를 이동시켜야 하기 때문에 적절한 이동도가 꼭 필요하다. 또 호스트 재료는 에너지를 도판트에 전달해야 하기 때문에 호스트의 발광 스펙트럼이 도판트의 흡수 스펙트럼과 잘 오버랩(Overlap)이 되어야 에너지 전이가 잘 일어난다. 에너지 측면에서도 호스트의 밴드갭(Band Gap)이 당연이 도판트의 갭보다는 넓어야 하며, 호스트의 LUMO 레벨이 도판트의 LUMO 보다 높아야 한다. 또한, 결정성이 없고 균일해야 한다. 도판트에 요구되는 특성으로는 EL 효율이 매우 높아야 하기 때문에 기본적으로 광발광(Photoluminescence)이 높아야 한다. 또 호스트에 잘 분산(Dispersion)되고 호스트와 같이 엑시프렉스(Exciplex, 엑시머)를 만들지 않아야 한다. The light emitting layer material for OLED is divided into a fluorescent material derived from a single anti-excitation state and a phosphorescent material derived from a triplet exciton, and can be classified into a light emitting material such as blue, green, and red depending on a luminescent color. The color and color purity of the organic semiconductor light emitting material are determined by the band gap. The band gap is 2.75 eV around the wavelength of 450 nm, the wavelength around 2.4 eV is around 510 nm, Around 2.0 eV is emitted in red with a light wavelength of around 620 nm. The light emitting layer material is divided into a host material and a guest material (hereinafter referred to as Dopant). It is possible to emit light by only the substance of each host or dopant, but its efficiency and luminance are very low due to self-quenching phenomenon, and each molecule is not a characteristic inherent to each molecule due to the self-packing phenomenon among the molecules. Since excimer (excited dimer) characteristics are exhibited, a dopant is doped into a host to enhance luminescence efficiency and device stability. The properties required for the host material must first have excellent charge transport properties. It is necessary to move the holes and electrons in the light emitting layer, so that the mobility is appropriately required. In addition, the host material must transfer energy to the dopant, so that the emission spectrum of the host should be well overlapped with the absorption spectrum of the dopant to cause energy transfer. In terms of energy, the band gap of the host should be wider than the gap of the dopant, and the LUMO level of the host should be higher than the LUMO of the dopant. In addition, there is no crystallinity and it should be uniform. As the characteristics required for the dopant, the EL efficiency must be very high, so that the photoluminescence should be basically high. It should also be well dispersed to the host and not create an exciplex like the host.
현재 널리 사용되고 있는 형광 호스트 재료를 아래에 나타내었다. 대표적인 Host 재료로 알려져 있는 것은 Alq3와 같은 금속착물계가 적색이나 녹색의 호스트 재료로 널리 알려져 있으며, 청색 호스트 재료로는 DPVBi 유도체가 널리 사용되고 있다. Currently widely used fluorescent host materials are shown below. Known as a typical host material, a metal complex system such as Alq 3 is widely known as a host material of red or green, and a DPVBi derivative is widely used as a blue host material.
대표적인 형광 도판트 재료를 하기에 나타내었다.Representative fluorescent dopant materials are shown below.
< <
GreenGreen
FluorescentFluorescent
DopantDopant
> >
<<
RedRed
FluorescentFluorescent
DopantDopant
> >
< <
BlueBlue
FluorescentFluorescent
DopantDopant
> >
본 발명은 UV 흡광, 발광, HOMO-LUMO 밴드갭이 양호하면서도 높은 열 안정성을 가지는 테트라키스 페닐계 청색 발광재료를 제공하는 데 있다.The present invention is to provide a tetrakisphenyl blue light emitting material having good UV absorption, light emission, HOMO-LUMO band gap and high thermal stability.
또한, 본 발명은 상기 화합물로부터 형성된 발광층을 포함하는 유기전계발광 소자를 제공하는 데 있다.
The present invention also provides an organic electroluminescent device comprising a light emitting layer formed from the above compound.
본 발명은 하기 화학식 I로 표시되는 유기 전계 발광 소자용 화합물을 제공한다.The present invention provides a compound for an organic electroluminescence device represented by the following general formula (I).
[화학식 I](I)
(상기 식에서,(Wherein,
Z는 탄소원자 또는 규소원자이고,Z is a carbon atom or a silicon atom,
W는 산소원자 또는 황원자이고,W is an oxygen atom or a sulfur atom,
Ar1, Ar2, Ar3, Ar4는 각각 독립적으로, 치환되지 않거나 C1~C15의 직쇄 또는 측쇄 알킬기로 치환된 페닐기; 치환되지 않거나 C1~C15의 직쇄 또는 측쇄 알킬기로 치환된 비페닐기; 치환되지 않거나 C1~C15의 직쇄 또는 측쇄 알킬기로 치환된 플루오렌기이고,Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 each independently represent a phenyl group which is unsubstituted or substituted by a C 1 to C 15 linear or branched alkyl group; A biphenyl group which is unsubstituted or substituted with a linear or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms; A fluorene group which is unsubstituted or substituted with a C 1 -C 15 linear or branched alkyl group,
R1a, R1b, R1c, R1d, R2a, R2b, R2c, R2d, R3a, R3b, R3c, R3d, R4a, R4b, R4c, R4d는 각각 독립적으로 수소원자 또는 C1~C15의 직쇄 또는 측쇄 알킬이고, R 1a, R 1b, R 1c , R 1d, R 2a, R 2b, R 2c, R 2d, R 3a, R 3b, R 3c, R 3d, R 4a, R 4b, R 4c, R 4d are each independently a hydrogen atom or a C 1 ~ C 15 straight or branched chain alkyl,
o,p,q,r 은 각 고리의 치환 갯수로서 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, 치환수가 복수개인 경우 각 치환기는 동일하거나 상이하고,o, p, q, and r are the number of substituents in each ring, and are each independently an integer of 0 to 4. When there are a plurality of substitution numbers, the respective substituents are the same or different,
s,t,u,v 는 각 고리의 치환 갯수로서 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고, 치환수가 복수개인 경우 각 치환기는 동일하거나 상이하다.)s, t, u, and v are the number of substitution of each ring, and each independently is an integer of 0 to 3. When there are a plurality of substitution numbers, the respective substituents are the same or different.)
상기 화학식 I의 화합물은 바람직하게는 발광층 재료로 이용될 수 있다.The compound of formula (I) may preferably be used as a light emitting layer material.
상기 화학식 I에서 알켄기는 E-형의 구조를 가지는 것이 바람직하다.
The alkenyl group in the above formula (I) preferably has an E-type structure.
본 발명에 따른 테트라키스 페닐계 유기 화합물은 높은 Td값(313~410℃)을 가져 유기전계발광 소자에 요구되는 열안정성을 가지며, 371~381nm에서 최대 흡광을 450~466nm에서 최대 발광을 보이고, 2.92~2.99eV에서 HOMO-LUMO 밴드갭을 가지므로 OLED용 청색 발광 재료로 유용하게 이용될 수 있다.
The tetrakisphenyl organic compound according to the present invention has a high T d value (313 to 410 ° C.) and has thermal stability required for an organic electroluminescent device. The maximum absorption at 371 to 381 nm and the maximum emission at 450 to 466 nm , And HOMO-LUMO band gap at 2.92 ~ 2.99 eV, it can be used as a blue light emitting material for OLED.
도 1은 유기전계발광 소자의 다층 구조를 나타낸 모식도이다.
도 2는 유기전계발광 소자의 발광 원리를 나타낸 모식도이다.
도 3은 실시예 1에 따라 제조된 화합물 10a의 (a) 1H NMR, (b) 13C NMR 스펙트럼 데이터이다.
도 4는 실시예 2에 따라 제조된 화합물 10b의 (a) 1H NMR, (b) 13C NMR 스펙트럼 데이터이다.
도 5는 실시예 3에 따라 제조된 화합물 10c의 (a) 1H NMR, (b) 13C NMR 스펙트럼 데이터이다.
도 6은 실시예 4에 따라 제조된 화합물 10d의 (a) 1H NMR, (b) 13C NMR 스펙트럼 데이터이다.
도 7은 실시예 5에 따라 제조된 화합물 10e의 (a) 1H NMR, (b) 13C NMR 스펙트럼 데이터이다.
도 8은 실시예 6에 따라 제조된 화합물 10f의 (a) 1H NMR, (b) 13C NMR 스펙트럼 데이터이다.
도 9는 실시예 1에 따라 제조된 화합물 10a의 (a) DSC, (b) TGA 스펙트럼 데이터이다.
도 10은 실시예 2에 따라 제조된 화합물 10b의 (a) DSC, (b) TGA 데이터이다.
도 11은 실시예 3에 따라 제조된 화합물 10c의 (a) DSC, (b) TGA 데이터이다.
도 12는 실시예 4에 따라 제조된 화합물 10d의 (a) DSC, (b) TGA 데이터이다.
도 13은 실시예 5에 따라 제조된 화합물 10e의 (a) DSC, (b) TGA 데이터이다.
도 14은 실시예 6에 따라 제조된 화합물 10f의 (a) DSC, (b) TGA 데이터이다.
도 15는 실시예 1에 따라 제조된 화합물 10a의 UV 흡수(UV Absoption) 및 발광(Photoluminescence) 스펙트럼 데이터이다.
도 16은 실시예 2 내지 4에 따라 제조된 화합물 10b, 10c, 10d의 UV 흡수(UV Absoption) 및 발광(Photoluminescence) 스펙트럼 데이터이다.
도 17은 실시예 5 및 6에 따라 제조된 화합물 10e, 10f의 UV 흡수(UV Absoption) 및 발광(Photoluminescence) 스펙트럼 데이터이다.
도 18은 실시예 1 내지 6에 따라 제조된 화합물 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f의 순화전압전류곡선(Cyclic voltammogram, CV) 데이터이다.1 is a schematic view showing a multilayer structure of an organic electroluminescent device.
2 is a schematic diagram showing the principle of luminescence of an organic electroluminescent device.
3 is (a) 1 H NMR and (b) 13 C NMR spectral data of
4 is (a) 1 H NMR and (b) 13 C NMR spectral data of
5 is (a) 1 H NMR and (b) 13 C NMR spectral data of
6 is (a) 1 H NMR and (b) 13 C NMR spectral data of
7 is (a) 1 H NMR and (b) 13 C NMR spectral data of
8 is (a) 1 H NMR and (b) 13 C NMR spectral data of
9 is (a) DSC, (b) TGA spectrum data of the
10 is (a) DSC, (b) TGA data of
11 is (a) DSC, (b) TGA data of
12 is (a) DSC, and (b) TGA data of
13 is (a) DSC, (b) TGA data of
14 is (a) DSC, and (b) TGA data of
15 is UV absorption and photoluminescence spectral data of
16 is UV absorption and photoluminescence spectral data of the
17 is UV absorption and photoluminescence spectral data of the
FIG. 18 is a cyclic voltammogram (CV) data of the
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명자들은 테트라키스 스피로 다환 구조 화합물과 9-페닐카바졸 유도체가 아민 결합된 특정한 아릴 아민 유도체가 유기전계발광 소자, 특히 전공수송재료로 유용하게 이용될 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하게 되었다.The inventors of the present invention have completed the present invention by confirming that a specific arylamine derivative in which a tetrakis spirocyanide structure compound and an 9-phenylcarbazole derivative are amine-bonded can be usefully used as an organic electroluminescent device, .
본 발명은 하기 화학식 I로 표시되는 유기전계발광 소자용 화합물을 제공한다.The present invention provides a compound for an organic electroluminescence device represented by the following general formula (I).
[화학식 I](I)
(상기 식에서,(Wherein,
Z는 탄소원자 또는 규소원자이고,Z is a carbon atom or a silicon atom,
W는 산소원자 또는 황원자이고,W is an oxygen atom or a sulfur atom,
Ar1, Ar2, Ar3, Ar4는 각각 독립적으로, 치환되지 않거나 C1~C15의 직쇄 또는 측쇄 알킬기로 치환된 페닐기; 치환되지 않거나 C1~C15의 직쇄 또는 측쇄 알킬기로 치환된 비페닐기; 치환되지 않거나 C1~C15의 직쇄 또는 측쇄 알킬기로 치환된 플루오렌기이고,Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 each independently represent a phenyl group which is unsubstituted or substituted by a C 1 to C 15 linear or branched alkyl group; A biphenyl group which is unsubstituted or substituted with a linear or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms; A fluorene group which is unsubstituted or substituted with a C 1 -C 15 linear or branched alkyl group,
R1a, R1b, R1c, R1d, R2a, R2b, R2c, R2d, R3a, R3b, R3c, R3d, R4a, R4b, R4c, R4d는 각각 독립적으로 수소원자 또는 C1~C15의 직쇄 또는 측쇄 알킬이고, R 1a, R 1b, R 1c , R 1d, R 2a, R 2b, R 2c, R 2d, R 3a, R 3b, R 3c, R 3d, R 4a, R 4b, R 4c, R 4d are each independently a hydrogen atom or a C 1 ~ C 15 straight or branched chain alkyl,
o,p,q,r 은 각 고리의 치환 갯수로서 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, 치환수가 복수개인 경우 각 치환기는 동일하거나 상이하고,o, p, q, and r are the number of substituents in each ring, and are each independently an integer of 0 to 4. When there are a plurality of substitution numbers, the respective substituents are the same or different,
s,t,u,v 는 각 고리의 치환 갯수로서 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고, 치환수가 복수개인 경우 각 치환기는 동일하거나 상이하다.)s, t, u, and v are the number of substitution of each ring, and each independently is an integer of 0 to 3. When there are a plurality of substitution numbers, the respective substituents are the same or different.)
상기 화학식 I의 화합물은 바람직하게는 청색 발광층 재료로 이용될 수 있다.The compound of formula (I) may preferably be used as a blue light emitting layer material.
상기 화학식 I에서 W는 산소원자, Z는 탄소원자인 것이 바람직하고, 알켄기는 E-형의 구조를 가지는 것이 바람직하다.In the formula (I), W is preferably an oxygen atom, Z is preferably a carbon atom, and the alkene group preferably has an E-type structure.
또한, Ar1, Ar2, Ar3, Ar4는 바람직하게는 동일하며, 페닐기, o-톨루일기, m-톨루일기, p-톨루일기 또는 4-비페닐기를 가진다.Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 are preferably the same and have a phenyl group, o-toluyl group, m-toluyl group, p-toluyl group or 4-biphenyl group.
또한, R1a, R1b, R1c, R1d는 동일, R2a, R2b, R2c, R2d는 동일, R3a, R3b, R3c, R3d는 동일, R4a, R4b, R4c, R4d는 동일한 대칭 구조(symmetric structure)인 것이 바람직하다. 상기 R1a, R1b, R1c, R1d, R2a, R2b, R2c, R2d, R3a, R3b, R3c, R3d, R4a, R4b, R4c, R4d는 PL 값에 크게 영향을 주지 않는다. 상기 치환기는 바람직하게는 수소원자 또는 C1~C15의 직쇄 또는 측쇄 알킬이다.In addition, R 1a, R 1b, R 1c, R 1d are the same, R 2a, R 2b, R 2c, R 2d are the same, R 3a, R 3b, R 3c, R 3d are the same, R 4a, R 4b, R 4c and R 4d are preferably the same symmetric structure. Wherein R 1a, R 1b, R 1c , R 1d, R 2a, R 2b, R 2c, R 2d, R 3a, R 3b, R 3c, R 3d, R 4a, R 4b, R 4c, R 4d is PL It does not significantly affect the value. The substituent is preferably a hydrogen atom or a C 1 to C 15 linear or branched alkyl.
상기 화학식 I의 화합물은 하기 반응식 1에 따라 합성될 수 있다. 다만, 하기 반응식 I은 바람직한 합성 방법을 예시한 것으로, 공지의 다른 합성법의 조합으로 제조될 수도 있다.The compound of formula (I) can be synthesized according to the following reaction formula (1). However, the following Reaction Scheme I illustrates a preferred synthesis method and may be produced by a combination of known synthesis methods.
[반응식 1][Reaction Scheme 1]
화합물 a와 화학물 b를 유기용매, 산 조건 하에서 비티히 반응(wittig reaction)시켜 화합물 c를 합성한다.Compound a and compound b are subjected to a wittig reaction under an organic solvent and acid conditions to synthesize compound c.
상기 제조된 화합물 c에 1차 아민 화합물(화합물 d)를 반응시켜 화합물 e를 합성한다. 이때 1차 아민에 Ar이 두개 결합되는 것을 방지하기 위하여 화합물 d는 화합물 c에 대해 1.3 당량 이상 사용되는 것이 바람직하다.The compound c thus prepared is reacted with a primary amine compound (compound d) to synthesize a compound e. In this case, in order to prevent two Ar from being bonded to the primary amine, the compound d is preferably used in an amount of at least 1.3 equivalents based on the compound c.
상기 제조된 2차 아민 화합물(화합물 e)을 테트라키스(4-브로모페닐)메탄 또는 테트라키스(4-브로모페닐)실란과 반응시켜 상기 화학식 I을 합성한다.The above-prepared secondary amine compound (Compound e) is reacted with tetrakis (4-bromophenyl) methane or tetrakis (4-bromophenyl) silane to synthesize the above Formula I. [
이 때 상기 화합물 e의 단일 종을 사용하면 대칭 구조의 테트라키스 화합물이 생성되고, 여러 종류의 화합물 e를 혼합하여 화합물 f와 반응시키면 비대칭 구조의 테트라키스 화합물이 생성된다.At this time, when a single species of the compound e is used, a tetrakis compound having a symmetrical structure is produced. When a plurality of compounds e are mixed and reacted with the compound f, an asymmetric tetrakis compound is produced.
상기 화학식 I의 화합물은 합성 공정상 대칭 구조를 가지는 것이 바람직하다.
The compound of formula (I) preferably has a symmetrical structure in the synthesis process.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
하기 실시예에서 반응물 및 생성물의 NMR, LC-MS, CV, DSC, TGA, UV, PL 스펙트럼은 각각 JEOL NMR 400 Spectrometer, BRUKER NMR 400 Spectrometer, Agilent 1200 LC/MS, Agilent 6130 Quadruple LC/MS, EC epsilon cyclic voltammetry, Mettler Toledo DSC 1, SDT Q600, Perkin-Elmer Lambda 2S UV-visible spectrometer, Perkin LS Fluorescence Spectrometer를 사용하여 측정하였다. 합성에 필요한 시약은 Aldrich 와 TCI 그리고 Alfa Aesar 의 GR급 시약을 별도의 정제 없이 사용하였다.
The NMR, LC-MS, CV, DSC, TGA, UV, and PL spectra of the reactants and products in the following examples were measured using a
실시예Example
1 : 4,4',4'',4'''-Methanetetrayltetrakis(N-(4-((E)-2-( 1: 4,4 ', 4' ', 4' '' - Methanetetrayltetrakis (N- (4 - ((E) -2-
furanfuran
-2-yl)vinyl)phenyl)-N-phenylaniline)의 합성(화합물 10a)-2-yl) vinyl) phenyl) -N-phenylaniline (
하기 반응식 2에 따라 합성을 진행하였다.Synthesis was carried out according to
[반응식 2][Reaction Scheme 2]
A. A. TetrakisTetrakis (4-(4- BromophenylBromophenyl )methane 합성(화합물 2)) methane < / RTI > synthesis (Compound 2)
Tetraphenylmethane (화합물 1, 5.0g, 15.6mmol)과 Bromine (19.9g, 124.8mmol)를 Carbon tetrachloride (50ml)에 투입하고 12시간 동안 환류시킨다. 반응이 종결되면 용매를 진공 증류한 후 Ethanol를 투입하여 결정화하고 실온 여과한 여과물을 Ethanol:Chloroform (1:1 v/v 200ml)용액으로 정제하여 황토색 고체의 표제화합물 6.6g을 얻었다.(수율: 66.5%)Tetraphenylmethane (
1H NMR (400 MHz, CDCl3):δ 7.39 (d, 8H J =8.8Hz) 7.00 (d, 8H J =8.8Hz)
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3): δ 7.39 (d, 8H J = 8.8Hz) 7.00 (d, 8H J = 8.8Hz)
B. 4-B. 4- BromobenzaldehydeBromobenzaldehyde 합성(화합물 4)Synthesis (Compound 4)
1,4-Dibromobenzene (화합물 3, 15.0g, 635.8mmol)를 dry THF (150ml)에 용해 시킨 후 Mg (1.5g, 635.8mmol)투입 후 40~50℃ 교반하여 Grignard reagent를 만든 후 온도를 0℃로 냉각 후 DMF (24ml)를 투입 후 상온으로 승온 교반 한다. 반응이 종결되면 과량의 정제수를 투입하고 EA로 추출하고 NH4Cl 수용액으로 세척한다. 얻어진 유기층을 MgSO4처리하고 진공 농축하여 고체를 얻는다. 얻어진 고체를 120~130℃에서 vacuum distillation하여 흰색 고체의 표제화합물 7.5g을 얻었다.(수율: 63.8%)Grignard reagent was prepared by dissolving 1,4-Dibromobenzene (
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 9.97 (s, 1H), 7.76 (d, 2H, J =8.4), 7.70 (d, 2H, J =8.4)
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3): δ 9.97 (s, 1H), 7.76 (d, 2H, J = 8.4), 7.70 (d, 2H, J = 8.4)
C. 2-C. 2- MethylfuranMethylfuran TPPTPP saltsalt 합성(화합물 6) Synthesis (Compound 6)
2-Methylfuran (화합물 5, 10.0g, 121.8mmol)를 EA (100ml)에 용해 시킨 후 N-Bromosuccinimide (22.7g 127.9mmol)를 투입하고 55~60℃ 2hr 교반한다. 반응이 종결되면 10~15℃로 냉각 후 여과하여 고체 부산물을 제거한다. 여과한 용액에 Triphenylphosphine (31.9g 121.8mmol)를 투입하고 승온하여 3hr reflux 교반한다. 반응이 종결되면 10~15℃ 로 냉각 후 여과 하여 황토색 고체의 표제화합물 48.0g을 얻었다.(수율: 93.1%)2-Methylfuran (
1H NMR (400 MHz, CD3OD): δ 7.89 (m, 3H), 7.68 (m, 15H), 7.42 (t, 1H, J =2.0Hz), 6.36 (d, 1H, J =3.2Hz), 6.18 (t, 1H), 5.12 (d, 2H, J =14.0Hz)
1 H NMR (400 MHz, CD 3 OD): δ 7.89 (m, 3H), 7.68 (m, 15H), 7.42 (t, 1H, J = 2.0Hz), 6.36 (d, 1H, J = 3.2Hz) , 6.18 (t, IH), 5.12 (d, 2H, J = 14.0 Hz)
D. (E)-2-(4-D. (E) -2- (4- BromostyrylBromostyryl ) ) furanfuran 합성(화합물 7)Synthesis (Compound 7)
상기 (B)단계에 얻어진 4-Bromobenzaldehyde (화합물 4, 11.9g, 64.3mmol)과 상기 (C)단계에서 얻어진 2-Methylfuran TPP salt (화합물 6, 28.6g, 67.5mmol)를 DMF (178ml)에 투입 하고 온도를 -15~-10℃로 냉각한다. NaH (4.6g, 115.0mmol)를 투입 후 -15~-10℃에서 1hr 교반후 서서히 상온으로 승온하여 교반한다. 반응이 종결되면, 과량의 정제수를 투입하여 quenching 한 후 여과하여 crude (E)-2-(4-Bromostyryl)furan을 얻어 건조 한다. 건조된 화합물을 Silicagel column (Eluent solution: Toluene)으로 분리 농축한 후 Ethanol로 재결정하여 엷은 풀색 고체의 표제화합물 6.9g을 얻었다.(수율: 43.2%)Methylfuran TPP salt (
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.45 (m, 2H), 7.41 (d, 1H, J =2.0Hz), 7.32 (m, 2H), 6.96 (d, 1H, J =16.4Hz), 6.87 (d, 1H, J =16.4Hz), 6.43 (q, 1H, J =3.2, 2.0Hz), 6.37 (d, 1H, J =3.2Hz)
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3): δ7.45 (m, 2H), 7.41 (d, 1H, J = 2.0Hz), 7.32 (m, 2H), 6.96 (d, 1H, J = 16.4Hz) , 6.87 (d, 1H, J = 16.4Hz), 6.43 (q, 1H, J = 3.2, 2.0Hz), 6.37 (d, 1H, J = 3.2Hz)
E. (E)-4-(2-(E. Preparation of (E) -4- (2- ( furanfuran -2--2- ylyl )) vinylvinyl )-N-) -N- phenylanilinephenylaniline 의 합성(화합물 9a) (Compound 9a)
상기 (D)단계에서 얻어진 (E)-2-(4-Bromostyryl) furan (화합물 7, 16.0g, 64.2mmol)과 aniline (화합물 8a, 16.1g, 173.4mmol)과 t-BuONa (8.0g, 83.5mmol)를 Toluene (160ml)에 투입하고 40~45℃ 승온 교반한다. 40~45℃온도에서 Pd(dba)2 (2.22g, 3.8mmol)를 투입하고 60~65℃ 승온하여 0.5hr 교반한다. 그리고 Tri-tert-butylphosphine 50% toluene solution (TTBuP-50T) (1.3g, 3.2mmol)을 투입하고 80~90℃에서 3hr 교반하여 반응을 종결한다. 상온으로 냉각하고 과량의 정제수 투입하여 quenching하고 toluene으로 추출한다. 유기층은 3.5% HCl 수용액으로 2회 세척한다. 얻어진 유기층을 MgSO4처리하고 진공 농축하여 고체를 얻는다. 얻어진 고체를 Silicagel column (Eluent solution: toluene)으로 분리 농축한 후 n-Heptane으로 재결정하여 노란색 계통 고체의 표제화합물 13.6g을 얻었다.(수율: 81.2%)(Compound 8a, 16.1 g, 173.4 mmol) and t-BuONa (8.0 g, 83.5 mmol) obtained in the above step (D) were added to a solution of (E) -2- (4-Bromostyryl) furan mmol) are added to toluene (160 ml), and the mixture is stirred at a temperature of 40 to 45 ° C. Pd (dba) 2 (2.22 g, 3.8 mmol) was added at a temperature of 40 to 45 ° C, the temperature was raised to 60 to 65 ° C, and the mixture was stirred for 0.5 hours. Then, tri-tert-
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.37 (m, 3H), 7.29 (m, 2H), 7.04 (m, 6H), 6.77 (d, 1H, J =16.0Hz), 6.41 (dd, 1H, J =3.2, 2.0Hz), 6.30 (d, 1H, J =3.2Hz), 5.79 (s, 1H)
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3): δ7.37 (m, 3H), 7.29 (m, 2H), 7.04 (m, 6H), 6.77 (d, 1H, J = 16.0Hz), 6.41 (dd, 1H, J = 3.2, 2.0Hz) , 6.30 (d, 1H, J = 3.2Hz), 5.79 (s, 1H)
F. 4,4',4'',4'''-Methanetetrayltetrakis(N-(4-((E)-2-(F. 4,4 ', 4' ', 4' '' - Methanetetrayltetrakis (N- (4 - ((E) -2-
furanfuran
-2-yl)vinyl)phenyl)-N-phenylaniline)의 합성(화합물 10a)-2-yl) vinyl) phenyl) -N-phenylaniline (
상기 (A)단계에서 얻어진 Tetrakis(4-Bromophenyl) methane (화합물 2, 1.00g, 1.57mmol), 상기 (E)단계에서 얻어진 (E)-4-(2-(furan-2-yl)vinyl)-N-phenylaniline (화합물 9a, 1.64g, 6.29mmol), t-BuONa (0.79g, 8.18mmol)를 Toluene (30ml)에 투입하고 40~45℃ 승온 교반한다. 40~45℃온도에서 Pd(dba)2 (0.21g, 0.38mmol)를 투입하고 60~65℃ 승온하여 0.5hr 교반한다. 그리고 Tri-tert-butylphosphine 50% toluene solution (TTBuP-50T) (0.12g, 0.31mmol)을 투입하고 80~90℃에서 3hr 교반하여 반응을 종결한다. 상온으로 냉각하고 과량의 정제수 투입하여 quenching하고 toluene으로 추출한다. 유기층은 3.5% HCl 수용액으로 1회 세척한다. 얻어진 유기층을 MgSO4처리하고 진공 농축하여 고체를 얻는다. 얻어진 고체를 Silicagel column (Eluent solution: toluene)으로 분리한다. 분리한 Toluene 용액을 중성 Aluminum oxide column (Eluent solution: toluene)을 통과시켜 농축한 후 n-Heptane으로 재결정하여 황토색 계통 고체의 표제화합물 1.6g을 얻었다.(수율: 75.1%)Tetrakis (4-Bromophenyl) methane (
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ(ppm) 7.38~6.95 (m, 60H), 6.77 (d, 4H), 6.41 (q, 4H), 6.30 (d, 4H); 13C NMR (400 MHz, CDCl3): δ(ppm) 153.59, 147.44, 147.21, 145.33, 141.89, 141.27, 131.99, 131.32, 129.37, 127.24, 126.71, 124.80, 123.81, 123.22, 122.59, 115.05, 111.67, 107.99, 63.17; LC/MS APCI+MM-ES Positive : Calcd. For C97H73N4O4 (MH+) m/z 1357.5, Found: 1357.5
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ):? (Ppm) 7.38-6.95 (m, 60H), 6.77 (d, 4H), 6.41 (q, 4H), 6.30 (d, 4H); 13 C NMR (400 MHz, CDCl 3 ):? (Ppm) 153.59, 147.44, 147.21, 145.33, 141.89, 141.27, 131.99, 131.32, 129.37, 127.24, 126.71, 124.80, 123.81, 123.22, 122.59, 115.05, 111.67, 107.99 , 63.17; LC / MS APCI + MM-ES Positive: Calcd. For C 97 H 73 N 4 O 4 (MH < + & gt ; ) m / z 1357.5, Found: 1357.5
실시예Example
2 : 4,4',4'',4'''-Methanetetrayltetrakis(N-(4-((E)-2-( 2: 4,4 ', 4' ', 4' '' - Methanetetrayltetrakis (N- (4 - ((E) -2-
furanfuran
-2--2-
ylyl
))
vinylvinyl
))
phenylphenyl
)-N-o-tolylaniline)의 합성(화합물 10b)) -N-o-tolylaniline (
하기 반응식 3에 따라 합성을 진행하였다.Synthesis was carried out according to
[반응식 3][Reaction Scheme 3]
E. (E)-N-(4-(2-(E. (E) -N- (4- (2- ( furanfuran -2--2- ylyl )) vinylvinyl )) phenylphenyl )-2-)-2- methylanilinemethylaniline 의 합성(화합물 9b)(Compound 9b)
실시예 1의 (D)단계에서 얻어진 (E)-2-(4-Bromostyryl) furan (화합물 7, 11.0g, 44.1mmol), o-Toluidine (화합물 8b, 8.0g, 75.0mmol), t-BuONa (6.3g, 66.2mmol)를 Toluene (165ml)에 투입하고 40~45℃ 승온 교반한다. 40~45℃온도에서 Pd(dba)2 (1.52g, 2.6mmol)를 투입하고 60~65℃ 승온하여 0.5hr 교반한다. 그리고 Tri-tert-butylphosphine 50% toluene solution (TTBuP-50T) (0.89g, 2.2mmol)을 투입하고 80~90℃에서 3hr 교반하여 반응을 종결한다. 상온으로 냉각하고 과량의 정제수 투입하여 quenching하고 toluene으로 추출한다. 유기층은 3.5% HCl 수용액으로 2회 세척한다. 얻어진 유기층을 MgSO4처리하고 진공 농축하여 고체를 얻는다. 얻어진 고체를 Silicagel column (Eluent solution: toluene)으로 분리 농축한 후 n-Heptane으로 재결정하여 노란색 계통 고체의 표제화합물 10.1g을 얻었다.(수율: 83.0%)(E) -2- (4-Bromostyryl) furan (
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.36 (m, 3H), 7.27 (m, 1H), 7.20 (d, 1H, J =7.6Hz), 7.16 (t, 1H, J =7.6Hz), 6.59 (m, 4H), 6.76 (d, 1H, J =16.4Hz), 6.40 (q, 1H, J =3.2, 2.0Hz), 6.28 (d, 1H, J =2.8Hz), 5.46 (s, 1H), 2.26 (s, 3H)
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3): δ7.36 (m, 3H), 7.27 (m, 1H), 7.20 (d, 1H, J = 7.6Hz), 7.16 (t, 1H, J = 7.6Hz) , 6.59 (m, 4H), 6.76 (d, 1H, J = 16.4Hz), 6.40 (q, 1H, J = 3.2, 2.0Hz), 6.28 (d, 1H, J = 2.8Hz), 5.46 (s, 1H), 2.26 (s, 3H)
F. 4,4',4'',4'''-Methanetetrayltetrakis(N-(4-((E)-2-(F. 4,4 ', 4' ', 4' '' - Methanetetrayltetrakis (N- (4 - ((E) -2-
furanfuran
-2-yl)vinyl)phenyl)-N-o-tolylaniline)의 합성(화합물 10b)-2-yl) vinyl) phenyl) -N-o-tolylaniline) (
상기 실시예 1의 (A)단계에서 얻어진 Tetrakis(4-Bromophenyl) methane (화합물 2, 1.00g, 1.57mmol), 상기 (E)단계에서 얻어진 BSF o-Toluene (화합물 9b, 1.73g, 6.29mmol)과 t-BuONa (0.79g, 8.18mmol)를 Toluene (30ml)에 투입하고 40~45℃ 승온 교반한다. 40~45℃온도에서 Pd(dba)2 (0.21g, 0.38mmol)를 투입하고 60~65℃ 승온하여 0.5hr 교반한다. 그리고 Tri-tert-butylphosphine 50% toluene solution (TTBuP-50T) (0.12g, 0.31mmol)을 투입하고 80~90℃에서 3hr 교반하여 반응을 종결한다. 상온으로 냉각하고 과량의 정제수 투입하여 quenching하고 toluene으로 추출한다. 유기층은 3.5% HCl 수용액으로 1회 세척한다. 얻어진 유기층을 MgSO4처리하고 진공 농축하여 고체를 얻는다. 얻어진 고체를 Silicagel column (Eluent solution: toluene)으로 분리한다. 분리한 Toluene 용액을 중성 Aluminum oxide column (Eluent solution: toluene)을 통과시켜 농축한 후 n-Heptane으로 재결정하여 황토색 계통 고체의 표제화합물 1.17g을 얻었다.(수율: 52.7%)Example 1 (A) Tetrakis (4- Bromophenyl) obtained in step methane (
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ(ppm) 7.29~6.85 (m, 56H), 6.73 (d, 4H), 6.39 (q, 4H), 6.28 (d, 4H), 2.02 (s, 12H); 13C NMR (400 MHz, CDCl3): δ(ppm) 153.74, 146.93, 145.03, 144.74, 141.76, 140.49, 136.60, 131.83, 129.95, 129.69, 127.49, 127.16, 126.93, 126.28, 121.01, 120.54, 114.44, 111.65, 1107.68, 62.93, 18.69; LC/MS APCI+MM-ES Positive : Calcd. For C101H81N4O4 (MH+) m/z 1413.6, Found: 1413.6
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3): δ (ppm) 7.29 ~ 6.85 (m, 56H), 6.73 (d, 4H), 6.39 (q, 4H), 6.28 (d, 4H), 2.02 (s, 12H ); 13 C NMR (400 MHz, CDCl 3 ):? (Ppm) 153.74, 146.93, 145.03,144.74,141.76,141.49,136.60,131.83,129.95,129.69,127.49,127.16,126.93,126.28,121.01,201.44,114.44,111.65 , 1107.68, 62.93, 18.69; LC / MS APCI + MM-ES Positive: Calcd. For C 101 H 81 N 4 O 4 (MH + ) m / z 1413.6, Found: 1413.6
실시예Example
3 : 4,4',4'',4'''-Methanetetrayltetrakis(N-(4-((E)-2-( 3: 4,4 ', 4' ', 4' '' - Methanetetrayltetrakis (N- (4 - ((E) -2-
furanfuran
-2--2-
ylyl
))
vinylvinyl
))
phenylphenyl
)-N-m-tolylaniline)의 합성 (화합물 10c)) -N-m-tolylaniline) (
하기 반응식 4에 따라 합성을 진행하였다.Synthesis was carried out according to
[반응식 4][Reaction Scheme 4]
E. (E)-N-(4-(2-(E. (E) -N- (4- (2- ( furanfuran -2--2- ylyl )) vinylvinyl )) phenylphenyl )-3-) -3- methylanilinemethylaniline 의 합성 (화합물 9c)(Compound 9c)
(E)-2-(4-Bromostyryl) furan (화합물 7, 9.0g, 36.1mmol)과 m-Toluidine (화합물 8c, 5.8g, 54.2mmol)과 t-BuONa (5.2g, 54.2mmol)를 Toluene (135ml)에 투입하고 40~45℃ 승온 교반한다. 40~45℃온도에서 Pd(dba)2 (1.25g, 2.1mmol)를 투입하고 60~65℃ 승온하여 0.5hr 교반한다. 그리고 Tri-tert-butylphosphine 50% toluene solution (TTBuP-50T) (0.73g, 1.8mmol)을 투입하고 80~90℃에서 3hr 교반하여 반응을 종결한다. 상온으로 냉각하고 과량의 정제수 투입하여 quenching하고 toluene으로 추출한다. 유기층은 3.5% HCl 수용액으로 2회 세척한다. 얻어진 유기층을 MgSO4처리하고 진공 농축하여 고체를 얻는다. 얻어진 고체를 Silicagel column (Eluent solution: toluene)으로 분리 농축한 후 n-Heptane으로 재결정하여 노란색 계통 고체의 표제화합물 11.0g을 얻었다.(수율: 82.9%)Toluene (compound 8c, 5.8 g, 54.2 mmol) and t-BuONa (5.2 g, 54.2 mmol) were added to a solution of (E) -2- (4-Bromostyryl) furan 135 ml) and stirred at a temperature of 40 to 45 ° C. Pd (dba) 2 (1.25 g, 2.1 mmol) was added at a temperature of 40 to 45 ° C, the temperature was raised to 60 to 65 ° C, and the mixture was stirred for 0.5 hours. Then, tri-tert-
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.37 (m, 3H), 7.17 (m, 1H), 6.90 (m, 5H), 6.77 (d, 1H, J =16.0Hz), 6.41 (q, 1H, J =3.2, 2.0Hz), 6.29 (d, 1H, J =3.2Hz), 5.75 (b, 1H), 2.32 (s, 3H)
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3): δ7.37 (m, 3H), 7.17 (m, 1H), 6.90 (m, 5H), 6.77 (d, 1H, J = 16.0Hz), 6.41 (q, 1H, J = 3.2, 2.0Hz) , 6.29 (d, 1H, J = 3.2Hz), 5.75 (b, 1H), 2.32 (s, 3H)
F. 4,4',4'',4'''-Methanetetrayltetrakis(N-(4-((E)-2-(F. 4,4 ', 4' ', 4' '' - Methanetetrayltetrakis (N- (4 - ((E) -2-
furanfuran
-2-yl)vinyl)phenyl)-N-m-tolylaniline)의 합성 (화합물 10c)-2-yl) vinyl) phenyl) -N-m-tolylaniline (
Tetrakis(4-Bromophenyl) methane (화합물 2, 1.00g, 1.57mmol)과 BSF m-Toluene (화합물 9c, 1.73g, 6.29mmol)과 t-BuONa (0.79g, 8.18mmol)를 Toluene (30ml)에 투입하고 40~45℃ 승온 교반한다. 40~45℃온도에서 Pd(dba)2 (0.21g, 0.38mmol)를 투입하고 60~65℃ 승온하여 0.5hr 교반한다. 그리고 Tri-tert-butylphosphine 50% toluene solution (TTBuP-50T) (0.12g, 0.31mmol)을 투입하고 80~90℃에서 3hr 교반하여 반응을 종결한다. 상온으로 냉각하고 과량의 정제수 투입하여 quenching하고 toluene으로 추출한다. 유기층은 3.5% HCl 수용액으로 1회 세척한다. 얻어진 유기층을 MgSO4처리하고 진공 농축하여 고체를 얻는다. 얻어진 고체를 Silicagel column (Eluent solution: toluene)으로 분리한다. 분리한 Toluene 용액을 중성 Aluminum oxide column (Eluent solution: toluene)을 통과시켜 농축한 후 n-Heptane으로 재결정하여 황토색 계통 고체의 표제화합물 0.8g을 얻었다.(수율: 36.0%)A Tetrakis (4-Bromophenyl) methane (
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ(ppm) 7.37~6.85 (m, 56H), 6.77 (d, 4H), 6.40 (q, 4H), 6.29 (d, 4H), 2.26 (s, 12H); 13C NMR (400 MHz, CDCl3): δ(ppm) 153.63, 147.35, 145.37, 141.86, 141.18, 139.25, 132.41, 131.96, 131.09, 129.20, 127.20, 126.76, 125.68, 124.29, 123.64, 122.47, 122.24, 114.95, 111.65, 107.91, 63.16, 21.50; LC/MS APCI+MM-ES Positive : Calcd. For C101H81N4O4 (MH+) m/z 1413.6, Found: 1413.6
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3): δ (ppm) 7.37 ~ 6.85 (m, 56H), 6.77 (d, 4H), 6.40 (q, 4H), 6.29 (d, 4H), 2.26 (s, 12H ); 13 C NMR (400 MHz, CDCl 3 ):? (Ppm) 153.63, 147.35, 145.37, 141.86, 141.18, 139.25, 132.41, 131.96, 131.09, 129.20, 127.20, 126.76, 125.68, 124.29, 123.64, 122.47, 122.24, 114.95 , 111.65, 107.91, 63.16, 21.50; LC / MS APCI + MM-ES Positive: Calcd. For C 101 H 81 N 4 O 4 (MH + ) m / z 1413.6, Found: 1413.6
실시예Example
4 : 4,4',4'',4'''-Methanetetrayltetrakis(N-(4-((E)-2-( 4: 4,4 ', 4', 4 '' - Methanetetrayltetrakis (N- (4 - ((E) -2-
furanfuran
-2--2-
ylyl
))
vinylvinyl
))
phenylphenyl
)-N-p-tolylaniline)의 합성 (화합물 10d)) -N-p-tolylaniline) (
하기 반응식 5에 따라 합성을 진행하였다.The synthesis was carried out according to
[반응식 5][Reaction Scheme 5]
E. (E)-N-(4-(2-(E. (E) -N- (4- (2- ( furanfuran -2--2- ylyl )) vinylvinyl )) phenylphenyl )-2-)-2- methylanilinemethylaniline 의 합성 (화합물 9d)(Compound 9d)
(E)-2-(4-Bromostyryl) furan (화합물 7, 11.0g, 44.1mmol)과 p-Toluidine (화합물 8d, 9.5g, 88.3mmol)과 t-BuONa (6.3g, 66.2mmol)를 Toluene (165ml)에 투입하고 40~45℃ 승온 교반한다. 40~45℃온도에서 Pd(dba)2 (1.52g, 2.6mmol)를 투입하고 60~65℃ 승온하여 0.5hr 교반한다. 그리고 Tri-tert-butylphosphine 50% toluene solution (TTBuP-50T) (0.89g, 2.2mmol)을 투입하고 80~90℃에서 3hr 교반하여 반응을 종결한다. 상온으로 냉각하고 과량의 정제수 투입하여 quenching하고 toluene으로 추출한다. 유기층은 3.5% HCl 수용액으로 2회 세척한다. 얻어진 유기층을 MgSO4처리하고 진공 농축하여 고체를 얻는다. 얻어진 고체를 Silicagel column (Eluent solution: toluene)으로 분리 농축한 후 n-Heptane으로 재결정하여 노란색 계통 고체의 표제화합물 9.6g을 얻었다.(수율: 78.9%)BuONa (6.3 g, 66.2 mmol) and p-Toluidine (Compound 8d, 9.5 g, 88.3 mmol) and (E) -2- (4-Bromostyryl) furan (
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.35 (m, 3H), 7.03 (m, 7H), 6.75 (d, 1H, J =16.4Hz), 6.40 (q, 1H, J =3.4, 2.0Hz), 6.28 (d, 1H, J =3.2Hz), 5.70 (s, 1H), 2.31 (s, 3H)
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3): δ7.35 (m, 3H), 7.03 (m, 7H), 6.75 (d, 1H, J = 16.4Hz), 6.40 (q, 1H, J = 3.4, 2.0 Hz), 6.28 (d, 1H , J = 3.2Hz), 5.70 (s, 1H), 2.31 (s, 3H)
F. 4,4',4'',4'''-Methanetetrayltetrakis(N-(4-((E)-2-(F. 4,4 ', 4' ', 4' '' - Methanetetrayltetrakis (N- (4 - ((E) -2-
furanfuran
-2-yl)vinyl)phenyl)-N-p-tolylaniline)의 합성 (화합물 10d)-2-yl) vinyl) phenyl) -N-p-tolylaniline) (
Tetrakis(4-Bromophenyl) methane (화합물 2, 1.00g, 1.57mmol)과 BSF p-Toluene (화합물 9d, 1.73g, 6.29mmol)과 t-BuONa (0.79g, 8.18mmol)를 Toluene (30ml)에 투입하고 40~45℃ 승온 교반한다. 40~45℃온도에서 Pd(dba)2 (0.21g, 0.38mmol)를 투입하고 60~65℃ 승온하여 0.5hr 교반한다. 그리고 Tri-tert-butylphosphine 50% toluene solution (TTBuP-50T) (0.12g, 0.31mmol)을 투입하고 80~90℃에서 3hr 교반하여 반응을 종결한다. 상온으로 냉각하고 과량의 정제수 투입하여 quenching하고 toluene으로 추출한다. 유기층은 3.5% HCl 수용액으로 1회 세척한다. 얻어진 유기층을 MgSO4처리하고 진공 농축하여 고체를 얻는다. 얻어진 고체를 Silicagel column (Eluent solution: toluene)으로 분리한다. 분리한 Toluene 용액을 중성 Aluminum oxide column (Eluent solution: toluene)을 통과시켜 농축한 후 n-Heptane으로 재결정하여 황토색 계통 고체의 표제화합물 0.9g을 얻었다.(수율: 42.8%)A Tetrakis (4-Bromophenyl) methane (
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ(ppm) 7.37~6.94 (m, 56H), 6.75 (d, 4H), 6.40 (q, 4H), 6.28 (d, 4H), 2.31 (s, 12H); 13C NMR (400 MHz, CDCl3): δ(ppm) 153.66, 147.43, 145.40, 144.83, 141.82, 141.02, 133.28, 131.92, 130.80, 130.08, 127.16, 126.82, 125.47, 123.13, 122.16, 114.78, 111.64, 107.83, 63.09, 20.93; LC/MS APCI+MM-ES Positive : Calcd. For C101H81N4O4 (MH+) m/z 1413.6, Found: 1413.6
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3): δ (ppm) 7.37 ~ 6.94 (m, 56H), 6.75 (d, 4H), 6.40 (q, 4H), 6.28 (d, 4H), 2.31 (s, 12H ); 13 C NMR (400 MHz, CDCl 3 ):? (Ppm) 153.66, 147.43, 145.40, 144.83, 141.82, 141.02, 133.28, 131.92, 130.80, 130.08, 127.16, 126.82, 125.47, 123.13, 122.16, 114.78, 111.64, , 63.09, 20.93; LC / MS APCI + MM-ES Positive: Calcd. For C 101 H 81 N 4 O 4 (MH < + & gt ; ) m / z 1413.6, Found: 1413.6
실시예Example 5 : N, 5: N, N'N ' ,, N''N '' ,, N'''N '' ' -(4,4',4'',4'''-- (4,4 ', 4 ", 4 "' - MethanetetrayltetrakisMethanetetrayltetrakis (( benzenebenzene -4,1--4,1- diyldiyl )))) tetrakistetrakis (N-(4-((E)-2-(furan-2-yl)vinyl)phenyl)bipenyl-4-aniline)의 합성 (화합물 10e)(Synthesis of N- (4 - ((E) -2- (furan-2-yl) vinyl) phenyl) bipenyl-
하기 반응식 6에 따라 합성을 진행하였다.Synthesis was carried out according to
[반응식 6][Reaction Scheme 6]
E. (E)-N-(4-(2-(E. (E) -N- (4- (2- ( furanfuran -2--2- ylyl )) vinylvinyl )) phenylphenyl )) biphenylbiphenyl -4--4- amineamine 의 합성 (화합물 9e)(Compound 9e)
(E)-2-(4-Bromostyryl) furan (11, 11.0g, 44.1mmol)과 4-Aminobiphenyl (9.7g, 57.4mmol)과 t-BuONa (6.3g, 66.2mmol)를 Toluene (165ml)에 투입하고 40~45℃ 승온 교반한다. 40~45℃온도에서 Pd(dba)2 (1.52g, 2.6mmol)를 투입하고 60~65℃ 승온하여 0.5hr 교반한다. 그리고 Tri-tert-butylphosphine 50% toluene solution (TTBuP-50T) (0.89g, 2.2mmol)을 투입하고 80~90℃에서 3hr 교반하여 반응을 종결한다. 상온으로 냉각하고 과량의 정제수 투입하여 quenching하고 toluene으로 추출한다. 유기층은 3.5% HCl 수용액으로 2회 세척한다. 얻어진 유기층을 MgSO4처리하고 진공 농축하여 고체를 얻는다. 얻어진 고체를 Silicagel column (Eluent solution: toluene)으로 분리 농축한 후 n-Heptane으로 재결정하여 풀색 계통 고체의 표제화합물 11.6g을 얻었다.(수율: 77.8%)(E) -2- (4-Bromostyryl) furan ( 11 , 11.0 g, 44.1 mmol), 4-Aminobiphenyl (9.7 g, 57.4 mmol) and t-BuONa (6.3 g, 66.2 mmol) And the temperature is raised to 40 to 45 ° C. Pd (dba) 2 (1.52 g, 2.6 mmol) is added at a temperature of 40 to 45 ° C, the temperature is raised by 60 to 65 ° C, and the mixture is stirred for 0.5 hours. Then, tri-tert-
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ7.55 (m, 4H), 7.41 (m, 5H), 7.31 (m, 1H), 7.16 (m, 2H), 7.08 (m, 2H), 6.99 (d, 1H, J =16.0Hz), 6.78 (d, 1H, J =16.4Hz), 6.41 (q, 1H, J =2.0, 3.2Hz), 6.30 (d, 1H, J =3.6Hz), 5.87 (s, 1H)
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3): δ7.55 (m, 4H), 7.41 (m, 5H), 7.31 (m, 1H), 7.16 (m, 2H), 7.08 (m, 2H), 6.99 ( d, 1H, J = 16.0Hz) , 6.78 (d, 1H, J = 16.4Hz), 6.41 (q, 1H, J = 2.0, 3.2Hz), 6.30 (d, 1H, J = 3.6Hz), 5.87 ( s, 1 H)
F. N,N',N'',N'''-(4,4',4'',4'''-Methanetetrayltetrakis(benzene-4,1-F. N, N ', N' ', N''- (4,4', 4 '', 4 '' - methanetetrayltetrakis (benzene-
diyldiyl
))))
tetrakistetrakis
(N-(4-((E)-2-((N- (4 - ((E) -2- (
furanfuran
-2--2-
ylyl
))
vinylvinyl
))
phenylphenyl
))
bipenylbipenyl
-4-aniline)의 합성 (화합물 10e)-4-aniline) (
Tetrakis(4-Bromophenyl) methane (화합물 2, 1.00g, 1.57mmol)과 BSF p-Biphenyl (화합물 8e, 2.12g, 6.29mmol)과 t-BuONa (0.79g, 8.18mmol)를 Toluene (30ml)에 투입하고 40~45℃ 승온 교반한다. 40~45℃온도에서 Pd(dba)2 (0.21g, 0.38mmol)를 투입하고 60~65℃ 승온하여 0.5hr 교반한다. 그리고 Tri-tert-butylphosphine 50% toluene solution (TTBuP-50T) (0.12g, 0.31mmol)을 투입하고 80~90℃에서 3hr 교반하여 반응을 종결한다. 상온으로 냉각하고 과량의 정제수 투입하여 quenching하고 toluene으로 추출한다. 유기층은 3.5% HCl 수용액으로 1회 세척한다. 얻어진 유기층을 MgSO4처리하고 진공 농축하여 고체를 얻는다. 얻어진 고체를 Silicagel column (Eluent solution: toluene)으로 분리한다. 분리한 Toluene 용액을 중성 Aluminum oxide column (Eluent solution: toluene)을 통과시켜 농축한 후 n-Heptane으로 재결정하여 황토색 계통 고체의 표제화합물 0.9g을 얻었다.(수율: 36.4%)Toluene (30 ml) was charged with Tetrakis (4-Bromophenyl) methane (
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ(ppm) 7.48~7.05 (m, 72H), 6.98 (d, 4H), 6.78 (d, 4H), 6.40 (q, 4H), 6.29 (d, 4H); 13C NMR (400 MHz, CDCl3): δ(ppm) 153.57, 147.02, 146.75, 145.26, 141.95, 141.47, 140.58, 135.72, 132.09, 131.63, 128.84, 127.95, 127.34, 127.12, 126.97, 126.68, 124.65, 124.13, 122.86, 115.23, 111.70, 108.12, 63.30; LC/MS APCI Positive : Calcd. For C121H89N4O4 (MH+) m/z 1661.6, Found: 1661.6
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3): δ (ppm) 7.48 ~ 7.05 (m, 72H), 6.98 (d, 4H), 6.78 (d, 4H), 6.40 (q, 4H), 6.29 (d, 4H ); 13 C NMR (400 MHz, CDCl 3 ):? (Ppm) 153.57, 147.02,146.75,145.26,141.95,141.47,141.58,135.72,138.09,131.63,128.84,127.95,127.34,127.12,126.97,126.68,124.65,124.13 , 122.86, 115.23, 111.70, 108.12, 63.30; LC / MS APCI Positive: Calcd. For C 121 H 89 N 4 O 4 (MH < + & gt ; ) m / z 1661.6, Found: 1661.6
실시예Example 6 : N, 6: N, N'N ' ,, N''N '' ,, N'''N '' ' -(4,4',4'',4'''-- (4,4 ', 4 ", 4 "' - MethanetetrayltetrakisMethanetetrayltetrakis (( benzenebenzene -4,1--4,1- diyldiyl )))) tetrakistetrakis (N-(4-((E)-2-(furan-2-yl)vinyl)phenyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine)의 합성(화합물 10f)(Synthesis of N- (4 - ((E) -2- (furan-2- yl) vinyl) phenyl) -9,9-dimethyl-9H-fluoren-
하기 반응식 7에 따라 합성을 진행하였다.Synthesis was carried out according to
[반응식 7][Reaction Scheme 7]
E. (E)-N-(4-(2-(E. (E) -N- (4- (2- ( furanfuran -2--2- ylyl )) vinylvinyl )) phenylphenyl )-9,9-) -9,9- dimethyldimethyl -9H-fluoren-2-amine의 합성(화합물 9f)-9H-fluoren-2-amine (Compound 9f)
(E)-2-(4-Bromostyryl) furan (화합물 7, 10.0g, 44.1mmol)과 9,9-Dimehtyl-2-aminofluorene (화합물 8f, 10.9g, 52.2mmol)과 t-BuONa (5.8g, 60.2mmol)를 Toluene (150ml)에 투입하고 40~45℃ 승온 교반한다. 40~45℃온도에서 Pd(dba)2 (1.38g, 2.4mmol)를 투입하고 60~65℃ 승온하여 0.5hr 교반한다. 그리고 Tri-tert-butylphosphine 50% toluene solution (TTBuP-50T) (0.81g, 2.0mmol)을 투입하고 80~90℃에서 3hr 교반하여 반응을 종결한다. 상온으로 냉각하고 과량의 정제수 투입하여 quenching하고 toluene으로 추출한다. 유기층은 3.5% HCl 수용액으로 2회 세척한다. 얻어진 유기층을 MgSO4처리하고 진공 농축하여 고체를 얻는다. 얻어진 고체를 Silicagel column (Eluent solution: toluene)으로 분리 농축한 후 n-Heptane으로 재결정하여 황토색 계통 고체의 표제화합물 11.9g을 얻었다.(수율: 78.5%)(Compound 8f, 10.9 g, 52.2 mmol) and t-BuONa (5.8 g, 44.2 mmol) were added to a solution of (E) -2- (4-Bromostyryl) furan 60.2 mmol) is added to toluene (150 ml), and the mixture is stirred at a temperature of 40 to 45 ° C. Pd (dba) 2 (1.38 g, 2.4 mmol) is added at a temperature of 40 to 45 ° C, the temperature is raised by 60 to 65 ° C, and the mixture is stirred for 0.5 hours. Then, tri-tert-
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 7.63 (m, 2H), 7.40 (m, 4H), 7.28 (m, 3H), 7.18 (d, 1H, J =2.0Hz), 7.07 (m, 2H), 7.01 (d, 1H, J =30.4Hz), 6.78 (d, 1H, J =16.4Hz), 6.41 (q, 1H, J =3.2, 2.0Hz), 6.30 (d, 1H, J =3.2Hz), 5.91 (b, 1H), 1.47 (s, 6H)
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3): δ 7.63 (m, 2H), 7.40 (m, 4H), 7.28 (m, 3H), 7.18 (d, 1H, J = 2.0Hz), 7.07 (m, 2H ), 7.01 (d, 1H, J = 30.4Hz), 6.78 (d, 1H, J = 16.4Hz), 6.41 (q, 1H, J = 3.2, 2.0Hz), 6.30 (d, 1H, J = 3.2Hz ), 5.91 (b, 1 H), 1.47 (s, 6 H)
F. N,N',N'',N'''-(4,4',4'',4'''-Methanetetrayltetrakis(benzene-4,1-F. N, N ', N' ', N''- (4,4', 4 '', 4 '' - methanetetrayltetrakis (benzene-
diyldiyl
))))
tetrakistetrakis
(N-(4-((E)-2-((N- (4 - ((E) -2- (
furanfuran
-2--2-
ylyl
))
vinylvinyl
))
phenylphenyl
)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine)의 합성(화합물 10f)) -9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine) (
Tetrakis(4-Bromophenyl) methane (화합물 2, 1.00g, 1.57mmol)과 BSF 2DM Fluorene (화합물 9f, 2.37g, 6.29mmol)과 t-BuONa (0.79g, 8.18mmol)를 Toluene (30ml)에 투입하고 40~45℃ 승온 교반한다. 40~45℃온도에서 Pd(dba)2 (0.21g, 0.38mmol)를 투입하고 60~65℃ 승온하여 0.5hr 교반한다. 그리고 Tri-tert-butylphosphine 50% toluene solution (TTBuP-50T) (0.12g, 0.31mmol)을 투입하고 80~90℃에서 3hr 교반하여 반응을 종결한다. 상온으로 냉각하고 과량의 정제수 투입하여 quenching하고 toluene으로 추출한다. 유기층은 3.5% HCl 수용액으로 1회 세척한다. 얻어진 유기층을 MgSO4처리하고 진공 농축하여 고체를 얻는다. 얻어진 고체를 Silicagel column (Eluent solution: toluene)으로 분리한다. 분리한 Toluene 용액을 중성 Aluminum oxide column (Eluent solution: toluene)을 통과시켜 농축한 후 n-Heptane으로 재결정하여 황토색 계통 고체의 표제화합물 1.3g을 얻었다.(수율: 45.3%)Toluene (30 ml) was charged with Tetrakis (4-Bromophenyl) methane (
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ(ppm) 7.34~7.05 (m, 64H), 6.98 (d, 4H), 6.78 (d, 4H), 6.40 (q, 4H), 6.29 (d, 4H); 13C NMR (400 MHz, CDCl3): δ(ppm) 155.21, 153.62, 147.36, 146.85, 145.55, 141.91, 141.37, 138.92, 134.71, 132.04, 131.18, 127.27, 127.07, 126.73, 126.67, 124.01, 123.52, 122.67, 122.57, 120.76, 119.56, 119.36, 115.03, 111.68, 108.00, 63.01, 46.90, 27.16; LC/MS APCI Positive : Calcd. For C133H105N4O4 (MH+) m/z 1821.8, Found: 1822.8
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ):? (Ppm) 7.34-7.05 (m, 64H), 6.98 (d, 4H) ); 13 C NMR (400 MHz, CDCl 3 ):? (Ppm) 155.21,153.62,147.36,146.85,145.55,141.91,141.37,138.92,134.71,132.04,131.18,127.27,127.07,126.73,126.67,124.01,123.52,122.67 , 122.57, 120.76, 119.56, 119.36, 115.03, 111.68, 108.00, 63.01, 46.90, 27.16; LC / MS APCI Positive: Calcd. For C 133 H 105 N 4 O 4 (MH < + & gt ; ) m / z 1821.8, Found: 1822.8
실험예Experimental Example 1 : One : DSCDSC (( DifferentialDifferential scanningscanning calorimetercalorimeter ) 및 TGA(Thermogravimetry) 평가) And TGA (Thermogravimetry) evaluation
상기 실시예 1 내지 6에서 얻어진 화합물 10a 내지 10f에 대하여 10K/min속도로 50~400℃까지 DSC를 측정하고, 10K/min 속도로 50~800℃까지 TGA를 측정하여 결과를 도 9 내지 14에 나타내었고, 측정 결과값을 하기 표 1에 정리하였다.DSC was measured at a rate of 10 K / min from 50 to 400 ° C for the
도 9는 화합물 10a(실시예 1), 도 10은 화합물 10b(실시예 2), 도 11은 화합물 10c(실시예 3), 도 12는 화합물 10d(실시예 4), 도 13은 화합물 10d(실시예 5),도 14는 화합물 10d(실시예 6)의 (a) DSC, (b) TGA 스펙트럼 데이터이다.Fig. 9 is a graph showing the relationship between the
도 9 내지 14에 나타난 DSC 그래프를 보면 분자량이 커서 Tg값은 나타나지 않았고, Tm값은 뚜렷하게 나타나지는 않았으나 그래도 Tm값을 정한다면 149~245℃로 측정되었다.In the DSC graphs shown in Figs. 9 to 14, the T g value was not shown because the molecular weight was large, and the T m value was not clearly displayed. However, if the T m value was set, the temperature was measured at 149 to 245 ° C.
TGA 측정 결과 본 발명의 화합물의 Td값(무게대비 5% 줄어든 지점)은 313~410℃에서 관찰되었다. 또한 베이스라인과 변곡점에서의 접선값(Tonset)을 통상 분해온도로 보는데 432~520℃로 상당히 높은 온도로 측정되었다. 이 중 화합물 10c와 화합물 10f는 200℃ 이하에서 급격한 무게 변화를 보이는데, 이것은 잔류용매 때문에 생긴 것으로 보여진다. 화합물 10c는 다른 화합물에 비해 낮은 Td값을 보이는데, 불순하기 때문인 것으로 판단된다.TGA measurements T d value (5% weight decrease compared points) of the compounds of the invention was observed in 313 ~ 410 ℃. Also, the tangent (T onset ) at the baseline and inflection point was normally measured as the decomposition temperature and was measured at a significantly high temperature of 432-520 °
상기 측정된 TGA, DSC(일반적인 모습을 나타내지 않음) 결과로 볼 때, 본 발명에 따른 상기 화합물들은 OLED 소자에 유용하게 이용될 만큼 높은 열적 안정성을 가지는 것으로 확인되었다.
As a result of the measured TGA, DSC (not shown in general), the compounds according to the present invention were found to have high thermal stability to be usefully used in OLED devices.
실험예Experimental Example 2: 2: UVUV , , PLPL ,, CVCV 평가 evaluation
상기 실시예 1 내지 6에서 얻어진 화합물들을 CHCl3로 용해하여 0.01mM농도에서 UV 흡수 스펙트럼(UV-Vis spectrum)을 측정하고, 0.1mM 농도에서 PL 스펙트럼(Photoluminescence spectrum)을 측정하여 도 15 내지 17에 나타내었고, 측정 결과값을 하기 표 2에 정리하였다.The compounds obtained in Examples 1 to 6 were dissolved in CHCl 3 to measure a UV absorption spectrum at a concentration of 0.01 mM and a PL spectrum at a concentration of 0.1 mM to measure the photoluminescence spectrum. And measurement results are summarized in Table 2 below.
또한, CV측정은 전해질로는 0.1M Tetraethylammoniumtetrafluoroborate와 MC용매를 사용하였으며, 시료는 0.5mM 농도로 묽혀서 사용하였다. 상온, 아르곤 분위기에서 100mV/s의 스캔 속도로 측정하였으며, Pt전극을 working Electrode로 Pt wire와 Ag/AgCl 전극을 Counter Electrode와 Reference Electrode로 사용 하였으며, 같은 전해질 용액에서 같은 기준 전극을 사용하여 ferrocene을 기준으로 측정하여 도 18에 나타내었고, 측정 결과값을 하기 표 2에 정리하였다.CV measurement was performed using 0.1 M Tetraethylammonium tetrafluoroborate and MC solvent as the electrolyte, and the sample was diluted to a concentration of 0.5 mM. Pt electrode and Ag / AgCl electrode were used as a counter electrode and a reference electrode in a working electrode, and the same reference electrode was used in the same electrolyte solution to measure ferrocene. 18, and the measurement result values are summarized in Table 2 below.
도 15는 화합물 10a, 도 16은 화합물 10b, 10c 및 10d, 도 17은 화합물 10e 및 10f의 UV 흡수(UV Absoption) 및 발광(Photoluminescence) 스펙트럼 데이터이다.FIG. 15 shows the UV absorption and photoluminescence spectrum data of the
도 18은 화합물 10a, 10b, 10c, 10d, 10e 및 10f의 순화전압전류곡선(Cyclic voltammogram, CV) 데이터이다.18 is a cyclic voltammogram (CV) data of the
실시예Example
화합물compound
((
nmnm
))
((
nmnm
))
((
eVeV
))
((
eVeV
))
EnergyEnergy
gap gap
((
eVeV
))
도 15 내지 17에 보이는 바와 같이 PL 스펙트럼(Photoluminescence spectrum)은 0.1mM 농도로 측정하였을 때, UV 최대 흡광도는 371~381nm에서 관찰되었으며, PL 최대 피크는 454~466nm에서 측정되었다. 화합물 10a 내지 10e에서는 UV및 PL값이 거의 비슷하게 측정되었으나, 화합물 13f의 경우 플루오렌 치환기의 벤젠 고리가 한 평면을 이뤄 HOMO-LUMO gap이 작아져서 450nm에서 벗어난 PL값이 측정되었다.As shown in FIGS. 15 to 17, the PL spectral (photoluminescence spectrum) was measured at a concentration of 0.1 mM, the maximum UV absorbance was observed at 371 to 381 nm, and the PL maximum peak was measured at 454 to 466 nm. In the
측정 결과 HOMO-LUMO 에너지 gap이 2.92~2.99eV로 측정되었다. 화합물 10a 내지 10f 모두에서 비슷한 에너지 gap이 측정되었다.The measured HOMO-LUMO energy gap was 2.92 ~ 2.99eV. A similar energy gap was measured in both
이상의 결과로 볼 때, 본 발명에 따른 화합물은 형광 전계발광 소자에 우수한 Blue fluorescent materials로 사용될 수 있는 것으로 확인되었다.From the above results, it was confirmed that the compound according to the present invention can be used as blue fluorescent materials excellent in a fluorescent electroluminescent device.
Claims (10)
[화학식 I]
(상기 식에서,
Z는 탄소원자 또는 규소원자이고,
W는 산소원자 또는 황원자이고,
Ar1, Ar2, Ar3, Ar4는 각각 독립적으로, 치환되지 않거나 메틸기 또는 에틸기로 치환된 페닐기; 치환되지 않거나 메틸기 또는 에틸기로 치환된 비페닐기; 치환되지 않거나 메틸기 또는 에틸기로 치환된 플루오렌기이고,
R1a, R1b, R1c, R1d, R2a, R2b, R2c, R2d, R3a, R3b, R3c, R3d, R4a, R4b, R4c, R4d는 각각 독립적으로 수소원자, 메틸기 또는 에틸기이고,
o,p,q,r 은 각 고리의 치환 갯수로서 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, 치환수가 복수개인 경우 각 치환기는 동일하거나 상이하고,
s,t,u,v 는 각 고리의 치환 갯수로서 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고, 치환수가 복수개인 경우 각 치환기는 동일하거나 상이하다.)
A compound for the production of an organic electroluminescent device represented by the following formula (I).
(I)
(Wherein,
Z is a carbon atom or a silicon atom,
W is an oxygen atom or a sulfur atom,
Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 each independently represent a phenyl group which is unsubstituted or substituted with a methyl group or an ethyl group; A biphenyl group which is unsubstituted or substituted with a methyl group or an ethyl group; A fluorene group which is unsubstituted or substituted with a methyl group or an ethyl group,
R 1a, R 1b, R 1c , R 1d, R 2a, R 2b, R 2c, R 2d, R 3a, R 3b, R 3c, R 3d, R 4a, R 4b, R 4c, R 4d are each independently Is a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group,
o, p, q, and r are the number of substituents in each ring, and are each independently an integer of 0 to 4. When there are a plurality of substitution numbers, the respective substituents are the same or different,
s, t, u, and v are the number of substitution of each ring, and each independently is an integer of 0 to 3. When there are a plurality of substitution numbers, the respective substituents are the same or different.)
하기 화학식 Ⅱ로 표시되는 것인, 유기전계발광 소자용 화합물.
[화학식 Ⅱ]
(상기 식에서,
Z는 탄소원자 또는 규소원자이고,
W는 산소원자 또는 황원자이고,
Ar1, Ar2, Ar3, Ar4는 각각 독립적으로, 치환되지 않거나 메틸기 또는 에틸기로 치환된 페닐기; 치환되지 않거나 메틸기 또는 에틸기로 치환된 비페닐기; 치환되지 않거나 메틸기 또는 에틸기로 치환된 플루오렌기이고,
R1a, R1b, R1c, R1d, R2a, R2b, R2c, R2d, R3a, R3b, R3c, R3d, R4a, R4b, R4c, R4d는 각각 독립적으로 수소원자, 메틸기 또는 에틸기이고,
o,p,q,r 은 각 고리의 치환 갯수로서 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, 치환수가 복수개인 경우 각 치환기는 동일하거나 상이하고,
s,t,u,v 는 각 고리의 치환 갯수로서 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고, 치환수가 복수개인 경우 각 치환기는 동일하거나 상이하다.)
The method according to claim 1,
A compound for an organic electroluminescence device, which is represented by the following formula (II).
[Formula II]
(Wherein,
Z is a carbon atom or a silicon atom,
W is an oxygen atom or a sulfur atom,
Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 each independently represent a phenyl group which is unsubstituted or substituted with a methyl group or an ethyl group; A biphenyl group which is unsubstituted or substituted with a methyl group or an ethyl group; A fluorene group which is unsubstituted or substituted with a methyl group or an ethyl group,
R 1a, R 1b, R 1c , R 1d, R 2a, R 2b, R 2c, R 2d, R 3a, R 3b, R 3c, R 3d, R 4a, R 4b, R 4c, R 4d are each independently Is a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group,
o, p, q, and r are the number of substituents in each ring, and are each independently an integer of 0 to 4. When there are a plurality of substitution numbers, the respective substituents are the same or different,
s, t, u, and v are the number of substitution of each ring, and each independently is an integer of 0 to 3. When there are a plurality of substitution numbers, the respective substituents are the same or different.)
하기 화학식 Ⅲ으로 표시되는 것인, 유기전계발광 소자 제조용 화합물.
[화학식 Ⅲ]
(상기 식에서,
Z는 탄소원자 또는 규소원자이고,
Ar1, Ar2, Ar3, Ar4는 각각 독립적으로, 치환되지 않거나 메틸기 또는 에틸기로 치환된 페닐기; 치환되지 않거나 메틸기 또는 에틸기로 치환된 비페닐기; 치환되지 않거나 메틸기 또는 에틸기로 치환된 플루오렌기이고,
R1a, R1b, R1c, R1d, R2a, R2b, R2c, R2d, R3a, R3b, R3c, R3d, R4a, R4b, R4c, R4d는 각각 독립적으로 수소원자, 메틸기 또는 에틸기이고,
o,p,q,r 은 각 고리의 치환 갯수로서 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, 치환수가 복수개인 경우 각 치환기는 동일하거나 상이하고,
s,t,u,v 는 각 고리의 치환 갯수로서 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고, 치환수가 복수개인 경우 각 치환기는 동일하거나 상이하다.)
3. The method of claim 2,
A compound for producing an organic electroluminescent device, which is represented by the following formula (III).
[Formula (III)
(Wherein,
Z is a carbon atom or a silicon atom,
Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 each independently represent a phenyl group which is unsubstituted or substituted with a methyl group or an ethyl group; A biphenyl group which is unsubstituted or substituted with a methyl group or an ethyl group; A fluorene group which is unsubstituted or substituted with a methyl group or an ethyl group,
R 1a, R 1b, R 1c , R 1d, R 2a, R 2b, R 2c, R 2d, R 3a, R 3b, R 3c, R 3d, R 4a, R 4b, R 4c, R 4d are each independently Is a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group,
o, p, q, and r are the number of substituents in each ring, and are each independently an integer of 0 to 4. When there are a plurality of substitution numbers, the respective substituents are the same or different,
s, t, u, and v are the number of substituents in each ring, and are each independently an integer of 0 to 3. When there are a plurality of substitution numbers, the respective substituents are the same or different.)
하기 화학식 Ⅳ로 표시되는 것인, 유기전계발광 소자 제조용 화합물.
[화학식 Ⅳ]
(상기 식에서,
Ar1, Ar2, Ar3, Ar4는 각각 독립적으로, 치환되지 않거나 메틸기 또는 에틸기로 치환된 페닐기; 치환되지 않거나 메틸기 또는 에틸기로 치환된 비페닐기; 치환되지 않거나 메틸기 또는 에틸기로 치환된 플루오렌기이고,
R1a, R1b, R1c, R1d, R2a, R2b, R2c, R2d, R3a, R3b, R3c, R3d, R4a, R4b, R4c, R4d는 각각 독립적으로 수소원자, 메틸기 또는 에틸기이고,
o,p,q,r 은 각 고리의 치환 갯수로서 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, 치환수가 복수개인 경우 각 치환기는 동일하거나 상이하고,
s,t,u,v 는 각 고리의 치환 갯수로서 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고, 치환수가 복수개인 경우 각 치환기는 동일하거나 상이하다.)
The method according to claim 1,
A compound for producing an organic electroluminescence device, which is represented by the following formula (IV).
[Formula IV]
(Wherein,
Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 each independently represent a phenyl group which is unsubstituted or substituted with a methyl group or an ethyl group; A biphenyl group which is unsubstituted or substituted with a methyl group or an ethyl group; A fluorene group which is unsubstituted or substituted with a methyl group or an ethyl group,
R 1a, R 1b, R 1c , R 1d, R 2a, R 2b, R 2c, R 2d, R 3a, R 3b, R 3c, R 3d, R 4a, R 4b, R 4c, R 4d are each independently Is a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group,
o, p, q, and r are the number of substituents in each ring, and are each independently an integer of 0 to 4. When there are a plurality of substitution numbers, the respective substituents are the same or different,
s, t, u, and v are the number of substitution of each ring, and each independently is an integer of 0 to 3. When there are a plurality of substitution numbers, the respective substituents are the same or different.)
하기 화학식 Ⅵ로 표시되는 것인, 유기전계발광 소자 제조용 화합물.
[화학식 Ⅵ]
(상기 식에서,
Ar1, Ar2, Ar3, Ar4는 각각 독립적으로, 치환되지 않거나 메틸기 또는 에틸기로 치환된 페닐기; 치환되지 않거나 메틸기 또는 에틸기로 치환된 비페닐기; 치환되지 않거나 메틸기 또는 에틸기로 치환된 플루오렌기이고,
R1a, R1b, R1c, R1d, R2a, R2b, R2c, R2d, R3a, R3b, R3c, R3d, R4a, R4b, R4c, R4d는 각각 독립적으로 수소원자, 메틸기 또는 에틸기이고,
o,p,q,r 은 각 고리의 치환 갯수로서 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, 치환수가 복수개인 경우 각 치환기는 동일하거나 상이하고,
s,t,u,v 는 각 고리의 치환 갯수로서 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고, 치환수가 복수개인 경우 각 치환기는 동일하거나 상이하다.)
The method according to claim 1,
A compound for producing an organic electroluminescent device, which is represented by the following formula (VI).
(VI)
(Wherein,
Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 each independently represent a phenyl group which is unsubstituted or substituted with a methyl group or an ethyl group; A biphenyl group which is unsubstituted or substituted with a methyl group or an ethyl group; A fluorene group which is unsubstituted or substituted with a methyl group or an ethyl group,
R 1a, R 1b, R 1c , R 1d, R 2a, R 2b, R 2c, R 2d, R 3a, R 3b, R 3c, R 3d, R 4a, R 4b, R 4c, R 4d are each independently Is a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group,
o, p, q, and r are the number of substituents in each ring, and are each independently an integer of 0 to 4. When there are a plurality of substitution numbers, the respective substituents are the same or different,
s, t, u, and v are the number of substitution of each ring, and each independently is an integer of 0 to 3. When there are a plurality of substitution numbers, the respective substituents are the same or different.)
하기 화학식 Ⅶ로 표시되는 것인, 유기전계발광 소자 제조용 화합물.
[화학식 Ⅶ]
(상기 식에서,
Ar1, Ar2, Ar3, Ar4는 각각 독립적으로, 치환되지 않거나 메틸기 또는 에틸기로 치환된 페닐기; 치환되지 않거나 메틸기 또는 에틸기로 치환된 비페닐기; 치환되지 않거나 메틸기 또는 에틸기로 치환된 플루오렌기이고,
R1a, R1b, R1c, R1d, R2a, R2b, R2c, R2d, R3a, R3b, R3c, R3d, R4a, R4b, R4c, R4d는 각각 독립적으로 수소원자, 메틸기 또는 에틸기이고,
o,p,q,r 은 각 고리의 치환 갯수로서 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, 치환수가 복수개인 경우 각 치환기는 동일하거나 상이하고,
s,t,u,v 는 각 고리의 치환 갯수로서 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고, 치환수가 복수개인 경우 각 치환기는 동일하거나 상이하다.)
The method according to claim 6,
A compound for producing an organic electroluminescence device, which is represented by the following formula (VII).
[Formula VII]
(Wherein,
Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 each independently represent a phenyl group which is unsubstituted or substituted with a methyl group or an ethyl group; A biphenyl group which is unsubstituted or substituted with a methyl group or an ethyl group; A fluorene group which is unsubstituted or substituted with a methyl group or an ethyl group,
R 1a, R 1b, R 1c , R 1d, R 2a, R 2b, R 2c, R 2d, R 3a, R 3b, R 3c, R 3d, R 4a, R 4b, R 4c, R 4d are each independently Is a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group,
o, p, q, and r are the number of substituents in each ring, and are each independently an integer of 0 to 4. When there are a plurality of substitution numbers, the respective substituents are the same or different,
s, t, u, and v are the number of substitution of each ring, and each independently is an integer of 0 to 3. When there are a plurality of substitution numbers, the respective substituents are the same or different.)
하기 화학식 Ⅷ로 표시되는 것인, 유기전계발광 소자 제조용 화합물.
[화학식 Ⅷ]
(상기 식에서,
Ar1, Ar2, Ar3, Ar4는 각각 독립적으로, 치환되지 않거나 메틸기 또는 에틸기로 치환된 페닐기; 치환되지 않거나 메틸기 또는 에틸기로 치환된 비페닐기; 치환되지 않거나 메틸기 또는 에틸기로 치환된 플루오렌기이다.)
8. The method of claim 7,
A compound for the production of an organic electroluminescent device, which is represented by the following formula (VIII).
(VIII)
(Wherein,
Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 each independently represent a phenyl group which is unsubstituted or substituted with a methyl group or an ethyl group; A biphenyl group which is unsubstituted or substituted with a methyl group or an ethyl group; Or a fluorene group which is unsubstituted or substituted with a methyl group or an ethyl group.
Ar1, Ar2, Ar3, Ar4은 동일하며, 페닐기, o-톨루일기, m-톨루일기, p-톨루일기, 4-비페닐기, 9,9-디메틸-2-플루오렌기 중에서 선택된 치환기인, 유기전계발광 소자 제조용 화합물.
9. The method of claim 8,
Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 are the same and are selected from a phenyl group, o-toluyl group, m-toluyl group, p-toluyl group, 4-biphenyl group and 9,9- Or a substituent.
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2012
- 2012-06-27 KR KR1020120068932A patent/KR101423375B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
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KR20080085001A (en) * | 2005-12-01 | 2008-09-22 | 신닛테츠가가쿠 가부시키가이샤 | Compound for organic electroluminescent element and organic electroluminescent element |
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