KR102454692B1 - 유기 화합물, 유기 전계 발광 소자 및 전자 장치 - Google Patents

유기 화합물, 유기 전계 발광 소자 및 전자 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기 재료 기술분야에 속하는 것으로, 유기 화합물을 제공하되, 아다만탄 스피로플루오레닐기와 안트릴기를 연결 조합하여 유기 전계 발광 소자에 사용되는 신규 화합물을 얻었다. 상기 화합물에서, 아다만탄 스피로플루오레닐기에서 아다만탄은 하이퍼컨쥬게이션 효과를 통해 플루오레닐에서의 전자 구름 밀도를 크게 증가시켜 화합물의 HOMO 에너지 준위가 더 얕아지도록 하고, 정공 이동 능력을 향상시키며, 아다만탄 스피로플루오레닐기 및 안트릴기는 모두 높은 정공 이동도를 가지므로, 양자를 연결할 경우, 분자의 전체적인 정공 이동도를 더 향상시킴으로써, 소자의 작동 전압을 감소시키고 발광 효율을 향상시키는데 유리하다. 본 발명은 상기 화합물을 포함하는 전자 소자 및 전자 장치를 더 제공하되, 상기 유기 화합물은 전자 소자의 성능을 개선할 수 있다.

Description

유기 화합물, 유기 전계 발광 소자 및 전자 장치
본 발명은 유기 재료 기술분야에 관한 것으로, 특히 유기 화합물, 상기 유기 화합물을 사용한 유기 전계 발광 소자 및 상기 유기 전계 발광 소자를 적용한 전자 장치에 관한 것이다.
관련 출원에 대한 상호 참조
본 발명은 2019년 12월 30일에 제출한 출원 번호가 CN201911404482.6인 중국 특허 출원 및 2020년 6월 9일에 제출한 출원 번호가 CN202010526332.9인 중국 특허 출원의 우선권을 주장하는 바, 상기 중국 특허 출원의 모든 내용은 참조로서 본원 발명의 일부로서 원용된다.
유기 발광 다이오드라고도 하는 유기 전계 발광 소자는 유기 발광 재료가 전기장의 작용 하에 전류에 의해 여기되어 발광하는 현상을 의미한다. 이는 전기 에너지를 빛 에너지로 변환하는 과정이다. 유기 전계 발광 다이오드(OLED)는 무기 발광 재료에 비해 능동 발광, 넓은 광로 범위, 낮은 구동 전압, 높은 휘도, 고효율, 낮은 에너지 소비 및 간단한 제조 공정 등 장점을 갖는다. 이러한 장점 때문에 유기 발광 재료와 소자가 과학계 및 산업계에서 가장 인기 있는 과학 연구 과제 중 하나가 되었다.
유기 전계 발광 소자는 일반적으로 순차적으로 적층되어 설치된 양극, 정공 수송층, 에너지 변환층인 전계 발광층, 전자 수송층 및 음극을 포함한다. 음극과 양극 두 전극에 전압을 인가하면 두 전극이 전기장을 발생시키며, 전기장의 작용 하에 음극 측의 전자가 전계 발광층으로 이동하고, 양극 측의 정공도 발광층으로 이동하며, 전자와 정공은 전계 발광층에서 결합되어 여기자를 형성하고, 여기자는 여기된 상태에서 외부로 에너지를 방출하여 전계 발광층이 외부로 빛을 방출하도록 한다.
선행 기술에서, CN106206964, WO2011010843 등은 유기 전계 발광 소자에서 제조될 수 있는 발광층 재료를 공개하였다. 하지만, 전자 소자의 성능을 더욱 향상시키기 위해 여전히 계속해서 신규 재료를 연구 개발해야 한다.
상기 배경 기술 부분에 기재된 상기 정보는 단지 본 발명의 배경에 대한 이해를 강화하기 위한 것이므로, 당업자에게 이미 알려진 선행 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 목적은 유기 전계 발광 소자 및 전자 장치의 성능을 개선하기 위한 유기 화합물, 유기 전계 발광 소자 및 전자 장치를 제공하는 것이다.
상기 발명의 목적을 구현하기 위해, 본 발명은 하기와 같은 기술적 해결수단을 사용한다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 유기 화합물을 제공하되, 상기 유기 화합물의 구조는 화학식 1로 표시되고,
Figure 112021153415680-pct00001
여기서, L은 단일 결합, 치환 또는 비치환된 탄소 원자수가 1 내지 20인 알킬렌, 치환 또는 비치환된 탄소 원자수가 6 색 30인 아릴렌, 치환 또는 비치환된 탄소 원자수가 3 내지 30인 헤테로아릴렌, 치환 또는 비치환된 탄소 원자수가 3 내지 20인 시클로알킬렌으로부터 선택되며;
Ar1은 치환 또는 비치환된 탄소 원자수가 3 내지 20인 시클로알킬, 치환 또는 비치환된 탄소 원자수가 6 내지 40인 아릴, 치환 또는 비치환된 탄소 원자수가 3 내지 30인 헤테로아릴로부터 선택되고;
각 R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하며, 또한 각각 독립적으로 중수소; 불소; 염소; 브롬; 시아노; 중수소, 불소, 시아노, 메틸, 에틸, 이소프로필, tert-부틸, 트리메틸실릴로부터 선택된 0개, 1개, 2개, 3개, 4개 또는 5개의 치환기에 의해 선택적으로 치환된 탄소 원자수가 6 내지 20인 아릴; 탄소 원자수가 3 내지 18인 헤테로아릴; 탄소 원자수가 3 내지 18인 알킬실릴; 탄소 원자수가 6 내지 18인 트리아릴실릴; 탄소 원자수가 1 내지 12인 알킬; 탄소 원자수가 1 내지 12인 알콕시; 탄소 원자수가 1 내지 12인 할로알킬; 탄소 원자수가 2 내지 12인 알케닐; 탄소 원자수가 3 내지 10인 시클로알킬; 탄소 원자수가 2 내지 12인 헤테로시클로알킬; 탄소 원자수가 1 내지 10인 알킬아민기; 탄소 원자수가 1 내지 10인 알킬티오; 탄소 원자수가 6 내지 18인 아릴옥시; 탄소 원자수가 6 내지 18인 아릴티오로부터 선택되며;
n1은 치환기R1의 개수이고, n1은 0, 1, 2, 3 또는 4로부터 선택되며, n1이 1보다 큰 경우, 임의의 2개의 R1은 동일하거나 상이하고; 또는 ;
n2는 치환기R2의 개수이며, n2는 0, 1, 2 또는 3으로부터 선택되고, n2가 1보다 큰 경우, 임의의 2개의 R2는 동일하거나 상이하며;
상기 Ar1 및 L 중의 치환기는 서로 동일하거나 상이하고, 또한 각각 독립적으로 중수소; 불소; 염소; 브롬; 시아노; 중수소, 불소, 시아노, 메틸, 트리메틸실릴로부터 선택된 0개, 1개, 2개 또는 3개의 치환기에 의해 선택적으로 치환된 탄소 원자수가 6 내지 20인 아릴; 탄소 원자수가 3 내지 18인 헤테로아릴; 탄소 원자수가 3 내지 18인 알킬실릴; 탄소 원자수가 6 내지 18인 아릴실릴; 탄소 원자수가 1 내지 12인 알킬, 탄소 원자수가 1 내지 12인 알콕시; 탄소 원자수가 1 내지 12인 할로알킬; 탄소 원자수가 2 내지 12인 알케닐; 탄소 원자수가 3 내지 10인 시클로알킬; 탄소 원자수가 2 내지 12인 헤테로시클로알킬; 탄소 원자수가 1 내지 10인 알킬아민기; 탄소 원자수가 1 내지 10인 알킬티오; 탄소 원자수가 6 내지 18인 아릴옥시; 탄소 원자수가 6 내지 18인 아릴티오로부터 선택된다.
본 발명은 아다만탄 스피로플루오레닐기와 안트릴기를 연결 조합하여 유기 전계 발광 소자에 사용되는 신규 화합물을 얻었다. 상기 화합물에서, 아다만탄 스피로플루오레닐기에서 아다만탄은 하이퍼컨쥬게이션 효과를 통해 플루오레닐에서의 전자 구름 밀도를 크게 증가시켜 화합물의 HOMO 에너지 준위가 더 얕아지도록 하고, 정공 이동 능력을 향상시키며, 아다만탄 스피로플루오레닐기 및 안트릴기는 모두 높은 정공 이동도를 가지므로, 양자를 연결할 경우, 분자의 전체적인 정공 이동도를 더 향상시킴으로써, 소자의 작동 전압을 감소시키고 발광 효율을 향상시키는데 유리하다. 또한, 본 발명의 화합물에서, 강성 다환식 알킬인 아다만틸이 강성 공액 평면 안트릴과 조합되면, 분자의 전체적인 전자 밀도를 향상시킬 뿐만 아니라, 캐리어의 전송 속도도 향상시시키고, 또한 발광 호스트 재료에 더 적합한 삼중항 에너지 준위(T1)를 향상시킨다. 이 밖에, 중심 안트릴기에 도입된 다른 하나의 방향족 그룹은 분자 비대칭을 강화시켜 재료가 쉽게 결정화되지 않음으로써, 소자의 안정성을 향상시킨다. 이러한 재료를 유기 전계 발광 소자의 호스트 재료로 사용할 경우, 소자의 발광 효율과 수명을 높일 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 대향되게 설치된 양극 및 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 설치된 기능층을 포함하는 유기 전계 발광 소자를 제공하되, 상기 기능층은 상기 유기 화합물을 포함한다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 상기 유기 전계 발광 소자를 포함하는 전자 장치를 제공한다.
도면을 참조하여 예시적인 실시형태를 상세하게 설명하고, 본 발명의 상기 및 다른 특징 및 장점은 더욱 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 유기 전계 발광 소자의 구조 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 전자 장치의 구조 개략도이다.
아래, 도면을 참조하여 예시적인 실시예가 더 완전하게 설명될 것이다. 그러나, 예시적인 실시예는 다양한 형태로 구현될 수 있으며 여기서 설명된 범례에 한정되지 않으며, 반대로, 이러한 실시예의 제공은 본 발명을 보다 포괄적이고 완전하게 하고 예시적인 실시예의 구상을 당업자에게 완전하게 전달하기 위한 것으로 이해해야 한다. 설명된 특징, 구조 또는 특성은 임의의 적합한 방식으로 하나 이상의 실시예에 결합될 수 있다. 아래 설명에서, 본 발명의 실시예를 충분히 이해하도록 많은 구체적인 세부사항을 제공한다.
도면에서, 영역 및 층의 두께는 명확성을 위해 과장될 수 있다. 도면에서 동일한 부호는 동일하거나 유사한 구조를 나타내므로, 이들의 상세한 설명은 생략한다.
설명된 특징, 구조 또는 특성은 임의의 적합한 방식으로 하나 이상의 실시예에 결합될 수 있다. 아래 설명에서, 본 발명의 실시예를 충분히 이해하도록 많은 구체적인 세부사항을 제공한다. 그러나, 당업자는 본 발명의 기술적 해결수단은 하나 이상의 상기 특정 세부사항 없이 구현될 수 있거나, 또는 다른 방법, 구성 요소, 재료 등을 사용할 수 있음을 이해해야 한다. 기타 경우, 본 발명의 주요 기술적 사상이 불명확해지는 것을 피하기 위해 공지된 구조, 재료 또는 동작을 상세하게 나타내지 않거나 설명하지 않는다.
본 발명은 유기 화합물을 제공하되, 상기 유기 화합물의 구조는 화학식 1로 표시되고,
Figure 112021153415680-pct00002
여기서, L은 단일 결합, 치환 또는 비치환된 탄소 원자수가 1 내지 20인 알킬렌, 치환 또는 비치환된 탄소 원자수가 6 내지 30인 아릴렌, 치환 또는 비치환된 탄소 원자수가 3 내지 30인 헤테로아릴렌, 치환 또는 비치환된 탄소 원자수가 3 내지 20인 시클로알킬렌으로부터 선택되며;
Ar1은 치환 또는 비치환된 탄소 원자수가 3 내지 20인 시클로알킬, 치환 또는 비치환된 탄소 원자수가 6 내지 40인 아릴, 치환 또는 비치환된 탄소 원자수가 3 내지 30인 헤테로아릴로부터 선택되고;
상기 각 R1은 서로 동일하거나 상이하며, 각 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 또한 각각 독립적으로 중수소; 불소; 염소; 브롬; 시아노; 중수소, 불소, 시아노, 메틸, 에틸, 이소프로필, tert-부틸, 트리메틸실릴로부터 선택된 0개, 1개, 2개, 3개, 4개 또는 5개의 치환기에 의해 선택적으로 치환된 탄소 원자수가 6 내지 20인 아릴; 탄소 원자수가 3 내지 18인 헤테로아릴; 탄소 원자수가 3 내지 18인 알킬실릴; 탄소 원자수가 6 내지 18인 트리아릴실릴; 탄소 원자수가 1 내지 12인 알킬; 탄소 원자수가 1 내지 12인 알콕시; 탄소 원자수가 1 내지 12인 할로알킬; 탄소 원자수가 2 내지 12인 알케닐; 탄소 원자수가 3 내지 10인 시클로알킬; 탄소 원자수가 2 내지 12인 헤테로시클로알킬; 탄소 원자수가 1 내지 10인 알킬아민기; 탄소 원자수가 1 내지 10인 알킬티오; 탄소 원자수가 6 내지 18인 아릴옥시; 탄소 원자수가 6 내지 18인 아릴티오로부터 선택되며;
n1은 치환기R1의 개수이고, n1은 0, 1, 2, 3 또는 4로부터 선택되며, n1이 1보다 큰 경우, 임의의 2개의 R1은 동일하거나 상이하고;
n2는 치환기R2의 개수이며, n2는 0, 1, 2 또는 3으로부터 선택되고, n2가 1보다 큰 경우, 임의의 2개의 R2는 동일하거나 상이하며;
상기 Ar1 및 L 중의 치환기는 서로 동일하거나 상이하고, 또한 각각 독립적으로 중수소; 불소; 염소; 브롬; 시아노; 중수소, 불소, 시아노, 메틸, 트리메틸실릴로부터 선택된 0개, 1개, 2개 또는 3개의 치환기에 의해 선택적으로 치환된 탄소 원자수가 6 내지 20인 아릴; 탄소 원자수가 3 내지 18인 헤테로아릴; 탄소 원자수가 3 내지 18인 알킬실릴; 탄소 원자수가 6 내지 18인 아릴실릴; 탄소 원자수가 1 내지 12인 알킬; 탄소 원자수가 1 내지 12인 알콕시; 탄소 원자수가 1 내지 12인 할로알킬; 탄소 원자수가 2 내지 12인 알케닐; 탄소 원자수가 3 내지 10인 시클로알킬; 탄소 원자수가 2 내지 12인 헤테로시클로알킬; 탄소 원자수가 1 내지 10인 알킬아민기; 탄소 원자수가 1 내지 10인 알킬티오; 탄소 원자수가 6 내지 18인 아릴옥시; 탄소 원자수가 6 내지 18인 아릴티오로부터 선택된다.
본 발명은 아다만탄 스피로플루오레닐기와 안트릴기를 연결 조합하여 유기 전계 발광 소자에 사용되는 신규 화합물을 얻었다. 상기 화합물에서, 아다만탄 스피로플루오레닐기에서 아다만탄은 하이퍼컨쥬게이션 효과를 통해 플루오레닐에서의 전자 구름 밀도를 크게 증가시켜 화합물의 HOMO 에너지 준위가 더 얕아지도록 하고, 정공 이동 능력을 향상시키며, 아다만탄 스피로플루오레닐기 및 안트릴기는 모두 높은 정공 이동도를 가지므로, 양자를 연결할 경우, 분자의 전체적인 정공 이동도를 더 향상시킴으로써, 소자의 작동 전압을 감소시키고 발광 효율을 향상시키는데 유리하다. 또한, 본 발명의 화합물에서, 강성 다환식 알킬인 아다만틸이 강성 공액 평면 안트릴과 조합되면, 분자의 전체적인 전자 밀도를 향상시킬 뿐만 아니라, 캐리어의 전송 속도도 향상시시키고, 또한 발광 호스트 재료에 더 적합한 삼중항 에너지 준위를 향상시킨다. 이 밖에, 중심 안트릴기에 도입된 다른 하나의 방향족 그룹은 분자 비대칭을 강화시키고, 그룹 사이의 회전 방식을 증가시키며, 분자 적층을 감소시키고, 공간 복잡성을 향상시켜 분자가 비정질 상태에서 쉽게 결정화되지 않아 재료의 필름 형성 특성을 향상시킴으로써, 소자의 안정성을 향상시킨다. 이러한 재료를 유기 전계 발광 소자의 호스트 재료로 사용할 경우, 소자의 발광 효율과 수명을 높일 수 있다.
본 발명에서, L 및 Ar1의 탄소 원자수는 모든 탄소 원자수를 의미한다. 예를 들면, L이 치환된 탄소 원자수가 10인 아릴렌으로부터 선택되면, 아릴렌 및 이에서의 치환기의 모든 탄소 원자수는 10이고, Ar1이 tert-부틸 치환된 페닐이면, 상기 Ar1은 치환된 탄소 원자수가 9인 아릴이다.
본 발명에서, 다른 구체적인 정의가 제공되지 않은 경우, "헤테로"는 하나의 작용기에 B, N, O, S, Se, Si 또는 P 등으로부터 선택된 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함되는 것을 의미한다. 비치환된 알킬은 어떠한 이중 결합 또는 삼중 결합도 없는 "포화 알킬기"일 수 있다.
본 발명에서, "치환 또는 비치환된"이라는 용어는 상기 용어 뒤에 기재된 작용기가 치환기를 가지거나 가지지 않을 수 있음을 의미한다. 예를 들어, "치환 또는 비치환된 알킬"은 치환기를 갖는 알킬 또는 비치환된 알킬을 의미한다. "치환"은 중수소, 할로겐 그룹, 헤테로아릴, 아릴, 트리알킬실릴, 알킬, 할로알킬, 알케닐, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 시클로알케닐, 헤테로시클로알케닐, 알콕시, 알킬티오, 아릴옥시, 아릴티오, 트리아릴실릴, 알킬보로닐, 알킬포스포닐옥시 등으로부터 선택된 치환기에 의해 치환될 수 있음을 의미한다.
본 발명에서, "알킬"은 직쇄 알킬 또는 분지쇄 알킬을 포함할 수 있다. 알킬은 1개 내지 20개의 탄소 원자를 가질 수 있고, 본 발명에서, "1 내지 20"과 같은 수치 범위는 주어진 범위에서의 각 정수를 의미하며; 예를 들어, "1개 내지 20개의 탄소 원자"는 1개의 탄소 원자, 2개의 탄소 원자, 3개의 탄소 원자, 4개의 탄소 원자, 5개의 탄소 원자, 6개의 탄소 원자, 7개의 탄소 원자, 8개의 탄소 원자, 9개의 탄소 원자, 10개의 탄소 원자, 11개의 탄소 원자, 12개의 탄소 원자, 13개의 탄소 원자, 14개의 탄소 원자, 15개의 탄소 원자, 16개의 탄소 원자, 17개의 탄소 원자, 18개의 탄소 원자, 19개의 탄소 원자 또는 20개의 탄소 원자를 포함할 수 있는 알킬을 의미한다. 알킬은 1개 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 중간 크기의 알킬일 수도 있다. 알킬은 1개 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 저급 알킬일 수도 있다. 다른 일부 실시형태에서, 알킬기는 1 ~ 4개의 탄소 원자를 함유하고; 또 따른 일부 실시형태에서, 알킬기는 1 ~ 3개의 탄소 원자를 함유한다. 상기 알킬기는 하나 이상의 본 발명에서 설명된 치환기에 의해 선택적으로 치환될 수 있다. 알킬기의 구현예로, 메틸(Me, -CH3), 에틸(Et, -CH2CH3), n-프로필(n-Pr, -CH2CH2CH3), 이소프로필(i-Pr, -CH(CH3)2), n-부틸(n-Bu, -CH2CH2CH2CH3), 이소부틸(i-Bu, -CH2CH(CH3)2), sec-부틸(s-Bu, -CH(CH3)CH2CH3), tert-부틸(t-Bu, -C(CH3)3) 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 이 밖에, 알킬은 치환 또는 비치환된 것일 수 있다.
본 발명에서, “알케닐”은 직쇄 또는 분지쇄 탄화수소 사슬에 하나 이상의 이중 결합이 포함된 탄화수소기를 의미한다. 알케닐은 비치환된 또는 치환된 것일 수 있다. 알케닐은 1개 내지 20개의 탄소 원자를 가질 수 있고, 본문에서 나타날 때마다, "1 내지 20"과 같은 수치 범위는 주어진 범위에서의 각 정수를 의미하며; 예를 들어, "1개 내지 20개의 탄소 원자"는 1개의 탄소 원자, 2개의 탄소 원자, 3개의 탄소 원자, 4개의 탄소 원자, 5개의 탄소 원자, 6개의 탄소 원자, 7개의 탄소 원자, 8개의 탄소 원자, 9개의 탄소 원자, 10개의 탄소 원자, 11개의 탄소 원자, 12개의 탄소 원자, 13개의 탄소 원자, 14개의 탄소 원자, 15개의 탄소 원자, 16개의 탄소 원자, 17개의 탄소 원자, 18개의 탄소 원자, 19개의 탄소 원자 또는 20개의 탄소 원자를 포함할 수 있는 알케닐을 의미한다. 예를 들어, 알케닐은 비닐, 부타디에닐 또는 알릴 등일 수 있다.
본 발명에서, 시클로알킬은 단일 고리 및 축합 고리 구조를 포함하는 지환식 구조를 포함하는 포화 탄화수소를 의미한다. 시클로알킬은 3 ~ 20개의 탄소 원자를 가질 수 있고, “3 내지 20”과 같은 수치 범위는 주어진 범위에서의 각 정수를 의미하며; 예를 들어, “3개 내지 20개의 탄소 원자”는 3개의 탄소 원자, 4개의 탄소 원자, 5개의 탄소 원자, 6개의 탄소 원자, 7개의 탄소 원자, 8개의 탄소 원자, 9개의 탄소 원자, 10개의 탄소 원자, 11개의 탄소 원자, 12개의 탄소 원자, 13개의 탄소 원자, 14개의 탄소 원자, 15개의 탄소 원자, 16개의 탄소 원자, 17개의 탄소 원자, 18개의 탄소 원자, 19개의 탄소 원자 또는 20개의 탄소 원자를 포함할 수 있는 시클로알킬을 의미한다. 시클로알킬은 3 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 작은 고리, 보통 고리 또는 큰 고리일 수 있다. 시클로알킬은 또한 하나의 고리만 있는 단일 고리, 2개의 고리가 있는 이중 고리 또는 3개 이상의 고리가 있는 다중 고리로 나눌 수 있다. 시클로알킬은 또한 2개의 고리가 하나의 탄소 원자를 공유하는 스피로 고리, 2개의 고리가 2개의 탄소 원자를 공유하는 축합 고리 및 2개의 고리가 2개 이상의 탄소 원자를 공유하는 브리지 고리로 나눌 수 있다. 이 밖에, 시클로알킬은 치환 또는 비치환된 것일 수 있다. 일부 실시형태에서, 시클로알킬은 5 내지 10원 시클로알킬이고, 다른 일부 실시형태에서, 시클로알킬은 5 내지 8원 시클로알킬이며, 예를 들면, 시클로알킬의 예시로, 5원 시클로알킬(즉 시클로펜틸), 6원 시클로알킬(즉 시클로헥사닐), 10원 폴리시클로알킬(예를 들어 아다만틸) 등일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서 "고리"는 포화 고리, 불포화 고리를 포함하고; 포화 고리는 시클로알킬, 헤테로시클로알킬이며, 불포화 고리는 시클로알케닐, 헤테로시클로알케닐, 아릴 및 헤테로아릴이다. 본 발명에서 “지방족 고리”는 포화 시클로알킬 및 부분 불포화 시클로알킬을 포함하고, 예를 들어, 포화 시클로알킬은 시클로펜타닐, 시클로헥사닐, 아다만틸 등이며, 부분 불포화 시클로알킬은 시클로부테닐 등이다.
본 발명에서, 아릴은 방향족 탄화수소 고리로부터 유도된 임의의 작용기 또는 치환기를 의미한다. 아릴은 단일 고리 아릴 또는 다중 고리 아릴일 수 있고, 다시 말하면, 아릴은 단일 고리 아릴, 축합 고리 아릴, 탄소-탄소 결합을 통해 공액된 2개 이상의 단일 고리 아릴, 탄소-탄소 결합을 통해 공액된 단일 고리 아릴 및 축합 고리 아릴, 탄소-탄소 결합을 통해 공액된 2개 이상의 축합 고리 아릴일 수 있다. 즉, 탄소-탄소 결합을 통해 공액된 2개 이상의 방향족 그룹은 본 발명의 아릴로 간주될 수도 있다. 여기서, 아릴은 헤테로 원자를 함유하지 않는다. 예를 들면, 본 발명에서, 비페닐, 터페닐 등은 아릴이다. 아릴의 예시로, 페닐, 나프틸, 플루오레닐, 안트릴, 페난트릴, 비페닐, 터페닐, 쿼터페닐, 펜타페닐, 헥사페닐, 벤조[9,10]페난트릴, 피레닐, 벤조플루오란테닐, 크리세닐, 페릴레닐, 9,9-디메틸플루오레닐, 9,9-디페닐플루오레닐, 스피로비플루오레닐, 인데닐을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 일부 실시예에서, 아릴 중 탄소 원자수는 6 내지 25개일 수 있고, 다른 일부 실시예에서, 아릴 중 탄소 원자수는 6 내지 18개일 수 있으며, 또 다른 일부 실시예에서, 아릴 중 탄소 원자수는 6 내지 13개일 수 있다. 예를 들면, 탄소 원자수는 6개, 12개, 13개, 18개, 20개, 25개 또는 30개일 수 있고, 물론, 탄소 원자수는 다른 개수일 수도 있으나, 여기서 일일이 나열하지 않는다. 본 발명에서, 9,9-디메틸플루오레닐, 9,9-디페닐플루오레닐, 스피로비플루오레닐은 모두 아릴로 간주된다.
본 발명에서 "아릴"은 분자의 나머지 부분에 연결되는 하나 이상의 연결점을 가질 수 있다. 본 발명에서, 아릴에 대한 해석은 아릴렌에 적용될 수 있다.
본 발명에서, 치환된 아릴은 아릴 중 하나 이상의 수소 원자가 다른 그룹에 의해 치환됨을 의미한다. 예를 들어, 적어도 하나의 수소 원자는 중수소 원자, F, Cl, I, CN, 히드록시, 아미노, 분지쇄 알킬, 직쇄 알킬, 시클로알킬, 알콕시, 알킬아민기, 알킬티오 또는 다른 그룹에 의해 치환된다. 치환된 아릴의 탄소 원자수는 아릴 및 아릴에서의 치환기의 전체 탄소 원자수를 의미한다. 예를 들어, 치환된 탄소 원자수가 18인 아릴은 아릴 및 아릴에서의 치환기의 전체 탄소 원자는 18개이다. 예를 들면, 2-tert-부틸페닐은 탄소 원자수가 9인 치환된 아릴이다.
본 발명에서, 본 발명에서 고리 형성 탄소 원자수가 6 내지 25인 아릴은 아릴에서 주요 방향족 고리에 위치한 탄소 원자수가 6 내지 25개이고, 아릴에서의 치환기 중 탄소 원자수가 계산되지 않은 것을 의미한다. 아릴 중 고리 형성 탄소 원자수는 6 내지 20개, 6 내지 18개, 6 내지 14개 또는 6 내지 10개일 수도 있지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 디페닐플루오레닐은 고리 형성 탄소 원자수가 13인 아릴에 속하고, 스피로비플루오레닐은 고리 형성 탄소 원자수가 25인 아릴에 속한다.
본 발명에서, 헤테로아릴은 헤테로 원자로서 B, O, N, P, Se, Si 및 S 중 적어도 하나를 포함하는 헤테로아릴일 수 있다. 헤테로아릴은 단일 고리 헤테로아릴 또는 다중 고리 헤테로아릴일 수 있고, 다시 말하면, 헤테로아릴은 다일 방향족 고리 시스템일 수 있으며, 탄소-탄소 결합을 통해 공액된 복수 개의 방향족 고리 시스템일 수도 있고, 임의의 하나의 방향족 고리 시스템은 하나의 방향족 단일 고리 또는 하나의 방향족 축합 고리이며, 또한 임의의 하나의 방향족 고리 시스템에는 상기 헤테로 원자가 함유된다. 예시적으로, 헤테로아릴은 티에닐, 푸라닐, 피롤릴, 이미다졸릴, 티아졸릴, 옥사졸릴, 옥사디아졸릴, 트리아졸릴, 피리딜, 비피리딜, 피리미디닐, 트리아지닐, 아크리디닐, 피리다지닐, 피라지닐,퀴놀리닐, 퀴나졸리닐, 퀴녹살리닐, 페녹사지닐, 프탈라지닐, 피리도피리미디닐, 피리도피라지닐, 피라지노피라지닐, 이소퀴놀리닐, 인돌릴, 카르바졸릴, N-아릴카르바졸릴, N-헤테로아릴카르바졸릴, N-알킬카르바졸릴, 벤조옥사졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤조티아졸릴, 벤조카르바졸릴, 벤조티에닐, 디벤조티에닐, 티에노티에닐, 벤조푸라닐, 페난트롤리닐, 이속사졸릴, 티아디아졸릴, 벤조티아졸릴, 페노티아지닐, 디벤조메틸실릴, 디벤조푸라닐, 페닐 치환된 디벤조푸라닐, 페녹시테오필리닐(
Figure 112021153415680-pct00003
), 티안트레닐(
Figure 112021153415680-pct00004
), 벤족사지닐(
Figure 112021153415680-pct00005
),페노티아지닐(
Figure 112021153415680-pct00006
) 등을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 여기서, 티에닐, 푸라닐, 페난트롤리닐 등은 단일 방향족 고리 시스템의 헤테로아릴이고, N-아릴카르바졸릴, N-헤테로아릴카르바졸릴, 페닐 치환된 디벤조푸라닐 등은 탄소-탄소 결합을 통해 공액된 복수 개의 방향족 고리 시스템의 헤테로아릴이다.
"헤테로아릴"은 분자의 다른 부분에 연결되는 하나의 결합, 2개의 결합 도는 복수 개의 결합을 가질 수 있음을 이해할 수 있다.
"치환된 탄소 원자수가 3 내지 30인 헤테로아릴"은 헤테로아릴 및 헤테로아릴에서의 치환기의 전체 탄소 원자수가 3 내지 30개임을 의미하는 것으로 이해할 수 있다.
고리 형성 탄소 원자수가 4 내지 18인 헤테로아릴은 헤테로아릴에서 헤테로 방향족 고리에 위치한 탄소 원자수가 4 내지 18개이고, 헤테로아릴에서의 치환기 중 탄소 원자수가 계산되지 않은 것을 의미한다. 헤테로아릴에서의 탄소 원자수는 3 내지 18개, 4 내지 18개, 3 내지 12개, 3 내지 8개일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 페닐 치환된 피리딜은 고리 형성 탄소 원자수가 5로 간주되고, N-페닐카르바졸릴은 고리 형성 탄소 원자수가 12로 간주된다.
본 발명에서, 헤테로아릴에 대한 해석은 헤테로아릴렌에 적용될 수 있다.
본 발명에서, n개의 원자로 형성된 고리 시스템은 n원 고리이다. 예를 들어, 페닐은 6원 아릴이다. 6 내지 10원 방향족 고리는 벤젠 고리, 인덴 고리 및 나프탈렌 고리 등이다.
본 발명에서, 아릴에 대한 해석은 아릴렌에 적용될 수 있고, 헤테로아릴에 대한 해석은 마찬가지로 헤테로아릴렌에 적용되며, 알킬에 대한 해석은 알킬렌에 적용될 수 있고, 시클로알킬에 대한 해석은 시클로알킬렌에 적용될 수 있다.
본 발명에서 사용된 설명 방식은 "각...은/는 독립적으로...이다"는 "...은/는 각각 독립적으로...이다" 및 "...은/는 독립적으로...로부터 선택된다"와 상호 교환 가능하고, 모두 다음과 같이 넓은 의미로 이해되어야 하는 바, 상이한 그룹에서 동일한 부호 사이에 표현된 구체적인 선택 사항은 서로 영향을 미치지 않음을 의미할 수 있거나, 동일한 그룹에서 동일한 부호 사이에 표현된 구체적인 선택 사항은 서로 영향을 미치지 않음을 의미할 수 있다.
예를 들면, "
Figure 112021153415680-pct00007
, 여기서, 각 q는 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이고, 각 R"은 독립적으로 수소, 불소, 염소로부터 선택된다"는 설명에서, 식 Q-1은 벤젠 고리에 q개의 치환기 R"이 있고, 각 R"은 동일하거나 상이할 수 있으며, 각 R"의 선택 사항은 서로 영향을 미치지 않음을 의미하고; 식 Q-2는 비페닐의 각 벤젠 고리에 q개의 치환기 R"이 있고, 2개의 벤젠 고리에서의 치환기 R"의 개수 q는 동일하거나 상이할 수 있으며, 각 R"은 동일하거나 상이할 수 있고, 각 R"의 선택 사항은 서로 영향을 미치지 않음을 의미한다.
본 발명에서 위치가 지정되지 않은 연결 결합은, 상기 연결 결합의 일단이 상기 결합이 관통되는 고리 시스템 중 임의의 위치에 연결되고 타단이 화합물 분자의 나머지 부분에 연결될 수 있는, 고리 시스템으로부터 연장된 단일 결합 “
Figure 112021153474562-pct00303
” 또는 “
Figure 112021153474562-pct00304
”를 의미한다. 예를 들어, 하기 식 (f)으로 표시된 바와 같이, 식 (f)으로 표시된 나프틸은 이중 고리를 관통하는 위치가 지정되지 않은 2개의 연결 결합을 통해 분자의 다른 위치에 연결되고, 이는 식 (f-1) ~ 식 (f-10)으로 표시된 임의의 하나의 가능한 연결 방식을 포함함을 의미한다.
Figure 112021153415680-pct00010
Figure 112021153415680-pct00011
Figure 112021153415680-pct00012
예를 들어, 하기 식 (X')으로 표시된 바와 같이, 식 (X')으로 표시된 페난트릴은 일측의 벤젠 고리 중간으로부터 연장된 위치가 지정되지 않은 하나의 연결 결합을 통해 분자의 다른 위치에 연결되고, 이는 식 (X'-1) 내지 식 (X'-4)으로 표시된 임의의 하나의 가능한 연결 방식을 포함함을 의미한다.
Figure 112021153415680-pct00013
본 발명에서 위치가 지정되지 않은 치환기는 고리 시스템 중앙으로부터 연장된 하나의 단일 결합을 통해 연결된 치환기를 의미하고, 이는 상기 치환기가 상기 고리 시스템 중 임의의 가능한 위치에 연결될 수 있음을 의미한다. 예를 들어, 하기 식 (Y)으로 표시된 바와 같이, 식 (Y)으로 표시된 치환기 R은 위치가 지정되지 않은 하나의 연결 결합을 통해 퀴놀린 고리에 연결되고, 이는 식 (Y-1) 내지 식 (Y-7)으로 표시된 임의의 하나의 가능한 연결 방식을 포함함을 의미한다.
Figure 112021153415680-pct00014
일부 실시형태에서, 여기서, 상기 각 R1은 서로 동일하거나 상이하며, 각 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 또한 각각 독립적으로는 중수소, 불소, 염소, 브롬, 시아노, 탄소 원자수가 6 내지 20인 아릴, 탄소 원자수가 6 내지 18인 헤테로아릴, 탄소 원자수가 3 내지 18인 알킬실릴, 탄소 원자수가 6 내지 18인 트리아릴실릴, 탄소 원자수가 1 내지 12인 알킬, 탄소 원자수가 1 내지 12인 알콕시, 탄소 원자수가 1 내지 12인 할로알킬, 탄소 원자수가 2 내지 12인 알케닐, 탄소 원자수가 3 내지 10인 시클로알킬, 탄소 원자수가 2 내지 12인 헤테로시클로알킬, 탄소 원자수가 1 내지 10인 알킬아민기, 탄소 원자수가 1 내지 10인 알킬티오, 탄소 원자수가 6 내지 18인 아릴옥시, 탄소 원자수가 6 내지 18인 아릴티오로부터 선택되며;
상기 Ar1 및 L 중의 치환기는 서로 동일하거나 상이하고, 또한 각각 독립적으로 중수소, 불소, 염소, 브롬, 시아노, 탄소 원자수가 6 내지 20인 아릴, 탄소 원자수가 6 내지 18인 헤테로아릴, 탄소 원자수가 3 내지 18인 알킬실릴, 탄소 원자수가 6 내지 18인 아릴실릴, 탄소 원자수가 1 내지 12인 알킬, 탄소 원자수가 1 내지 12인 알콕시, 탄소 원자수가 1 내지 12인 할로알킬, 탄소 원자수가 2 내지 12인 알케닐, 탄소 원자수가 3 내지 10인 시클로알킬, 탄소 원자수가 2 내지 12인 헤테로시클로알킬, 탄소 원자수가 1 내지 10인 알킬아민기, 탄소 원자수가 1 내지 10인 알킬티오, 탄소 원자수가 6 내지 18인 아릴옥시, 탄소 원자수가 6 내지 18인 아릴티오로부터 선택된다.
일부 실시형태에서, 본 발명의 화합물 중 상기 각 R1은 서로 동일하거나 상이하며, 각 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 또한 각 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 불소, 염소, 브롬, 시아노, 탄소 원자수가 1 내지 6인 알킬, 탄소 원자수가 1 내지 4인 할로알킬, 탄소 원자수가 1 내지 4인 알콕시, 탄소 원자수가 1 내지 4인 알킬아민기, 탄소 원자수가 1 내지 4인 알킬티오, 탄소 원자수가 6 내지 15인 아릴, 탄소 원자수가 3 내지 15인 헤테로아릴, 탄소 원자수가 3 내지 8인 트리알킬실릴, 트리페닐실릴, 탄소 원자수가 5 내지 10인 시클로알킬, 탄소 원자수가 6 내지 12인 아릴옥시, 탄소 원자수가 6 내지 12인 아릴티오로부터 선택된다.
일부 실시형태에서, 상기 각 R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하며, 또한 각각 독립적으로 중수소； 불소 ； 염소； 브롬； 시아노； 메틸； 에틸； 이소프로필； tert-부틸； 메톡시； 에톡시； 이소프로폭시； n-프로폭시； 시클로펜타닐； 시클로헥사닐； 트리플루오로메틸； 트리메틸실릴； 트리페닐실릴; 중수소, 불소, 염소, 브롬, 시아노, 메틸, 에틸, 이소프로필, tert-부틸, 트리메틸실릴로부터 선택된 0개, 1개, 2개, 3개, 4개 또는 5개의 치환기에 의해 선택적으로 치환된 페닐； 나프틸； 피리딜； 피리미디닐； 디벤조티에닐； 디벤조푸라닐 또는 퀴놀리닐로부터 선택되고； 또한 R1 및 R2의 개수가 1보다 큰 경우, 임의의 2개의 R1 또는 R2는 동일하거나 상이하다.
일부 실시형태에서, 본 발명의 화합물 중 상기 각 R1은 서로 동일하거나 상이하며, 각 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 또한 각 R1 및 R2는 각각 독립적으로 중수소, 불소, 시아노, 시클로헥사닐, 시클로펜타닐, 트리메틸실릴, 메톡시, 에톡시, 이소프로폭시, 메틸, 에틸, 이소프로필, tert-부틸, 디이소프로필실릴, 페닐, 나프틸, 피리딜, 퀴놀리닐로부터 선택된다.
일부 실시형태에서, 본 발명의 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-3으로 표시되는 구조를 갖는다.
Figure 112021153415680-pct00015
,
Figure 112021153415680-pct00016
또는
Figure 112021153415680-pct00017
.
일부 실시형태에서, 본 발명의 화합물 중 L은 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소 원자수가 6 내지 25인 아릴렌, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소 원자수가 3 내지 18인 헤테로아릴렌으로부터 선택되고; 상기 L 중의 치환기는 서로 동일하거나 상이하며, 또한 각각 독립적으로 중수소, 불소, 염소, 브롬, 시아노, 탄소 원자수가 1 내지 6인 알킬, 탄소 원자수가 1 내지 4인 할로알킬, 탄소 원자수가 1 내지 4인 알콕시, 탄소 원자수가 1 내지 4인 알킬아민기, 탄소 원자수가 1 내지 4인 알킬티오, 탄소 원자수가 6 내지 15인 아릴, 탄소 원자수가 3 내지 15인 헤테로아릴, 탄소 원자수가 3 내지 8인 트리알킬실릴, 트리페닐실릴, 탄소 원자수가 5 내지 10인 시클로알킬, 탄소 원자수가 6 내지 12인 아릴옥시, 탄소 원자수가 6 내지 12인 아릴티오로부터 선택된다.
일부 실시형태에서, L은 단일 결합 또는 화학식 j-1 내지 화학식 j-13으로 표시되는 치환기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
Figure 112021153415680-pct00018
여기서, M1은 단일 결합 또는
Figure 112021153415680-pct00019
로부터 선택되며;
Q1 내지 Q5는 각각 독립적으로 N 또는 C(F1)로부터 선택되고, 또한 Q1 내지 Q5 중 적어도 하나는 N으로부터 선택되며; Q1 내지 Q5 중 2개 이상이 C(F1)로부터 선택될 경우, 임의의 2개의 F1은 동일하거나 상이하고;
Q6 내지 Q13은 각각 독립적으로 N 또는 C(F2)로부터 선택되고, 또한 Q6 내지 Q13 중 적어도 하나는 N으로부터 선택되며; Q6 내지 Q13 중 2개 이상이 C(F2)로부터 선택될 경우, 임의의 2개의 F2는 동일하거나 상이하고;
Q14 내지 Q23은 각각 독립적으로 N 또는 C(F3)로부터 선택되고, 또한 Q14 내지 Q23 중 적어도 하나는 N으로부터 선택되며; Q14 내지 Q23 중 2개 이상이 C(F3)로부터 선택될 경우, 임의의 2개의 F3은 동일하거나 상이하고;
Q24 내지 Q33은 각각 독립적으로 N 또는 C(F4)로부터 선택되고, 또한 Q24 내지 Q33 중 적어도 하나는 N으로부터 선택되며; Q24 내지 Q33 중 2개 이상이 C(F4)로부터 선택될 경우, 임의의 2개의 F4는 동일하거나 상이하고;
E1 내지 E14, F1 내지 F4는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 불소, 염소, 브롬, 시아노, 탄소 원자수가 3 내지 18인 헤테로아릴, 탄소 원자수가 6 내지 18인 아릴, 탄소 원자수가 3 내지 12인 트리알킬실릴, 탄소 원자수가 8 내지 12인 아릴메틸실릴, 탄소 원자수가 1 내지 10인 알킬, 탄소 원자수가 1 내지 10인 할로알킬, 탄소 원자수가 3 내지 10인 시클로알킬, 탄소 원자수가 2 내지 10인 헤테로시클로알킬, 탄소 원자수가 1 내지 10인 알콕시, 탄소 원자수가 1 내지 10인 알킬아민기, 탄소 원자수가 1 내지 10인 알킬티오, 탄소 원자수가 6 내지 18인 아릴옥시, 탄소 원자수가 6 내지 18인 아릴티오로부터 선택되며; er은 치환기Er의 개수이고, r은 1 내지 14의 임의의 정수이며; r이 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 13 또는 14로부터 선택될 경우, er은 1, 2, 3 또는 4로부터 선택되고; r이 7 또는 11로부터 선택될 경우, er은 1, 2, 3, 4, 5 또는 6으로부터 선택되며; r이 12일 경우, er은 1, 2, 3, 4, 5, 6 또는 7로부터 선택되고; r이 8 또는 10으로부터 선택될 경우, er은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8로부터 선택되며; er이 1보다 큰 경우, 임의의 2개의 Er은 동일하거나 상이하고;
K1은 O, S, Se, N(E15), C(E16E17), Si(E16E17)로부터 선택되며; 여기서, E15, E16, E17은 각각 독립적으로 탄소 원자수가 6 내지 18인 아릴, 탄소 원자수가 3 내지 18인 헤테로아릴, 탄소 원자수가 1 내지 10인 알킬, 탄소 원자수가 3 내지 10인 시클로알킬, 탄소 원자수가 2 내지 10인 헤테로시클로알킬로부터 선택되거나, 또는 E16 및 E17은 서로 연결되어 이들이 함께 연결된 원자와 포화 또는 불포화 5 내지 12원 지방족 고리를 형성하고. 예를 들면, 식 j-8에서 K2가 단일 결합이고, M1이 단일 결합일 경우, K1이 탄소 원자인 경우에서 E16 및 E17이 서로 연결되어 이들이 함께 연결된 원자와 포화 또는 불포화 고리를 형성할 경우, 상기 고리는
Figure 112021153474562-pct00305
인 5원 고리를 형성할 수 있고;
Figure 112021153474562-pct00306
인 6원 고리를 형성할 수도 있으며, 예를 들어
Figure 112021153474562-pct00307
와 같은 13원 고리일 수도 있다. 물론, E16 및 E17이 서로 연결되어 형성된 고리에서의 원자수는 다른 수치일 수도 있으므로, 여기서 일일이 나열하지 않는다.
K2는 단일 결합, O, S, Se, N(E18), C(E19E20), Si(E19E20)로부터 선택되고; 여기서, E18, E19, E20은 각각 독립적으로 탄소 원자수가 6 내지 18인 아릴, 탄소 원자수가 3 내지 18인 헤테로아릴, 탄소 원자수가 1 내지 10인 알킬, 탄소 원자수가 3 내지 10인 시클로알킬, 탄소 원자수가 2 내지 10인 헤테로시클로알킬로부터 선택되거나, 또는 E19 및 E20은 서로 연결되어 이들이 함께 연결된 원자와 포화 또는 불포화 5 내지 12원 지방족 고리를 형성한다. 여기서, E19 및 E20이 선택적으로 고리를 형성한다는 것에 대한 이해는 본 발명의 다른 기술적 해결수단(E16 및 E17이 서로 연결되어 고리를 형성할 경우)에서의 이해와 일치하다.
일부 실시형태에서, L은 단일 결합, 비치환된 W1 또는 치환된 W1로부터 선택되고, 여기서, 비치환된 W1은 하기 치환기로 이루어진 군으로부터 선택되며,
Figure 112021153415680-pct00023
치환된 W1은 비치환된 W1이 중수소, 불소, 염소, 시아노, 탄소 원자수가 1 내지 6인 알킬, 탄소 원자수가 1 내지 4인 알콕시, 탄소 원자수가 1 내지 4인 할로알킬, 탄소 원자수가 3 내지 9인 알킬실릴, 트리페닐실릴, 탄소 원자수가 3 내지 10인 시클로알킬, 탄소 원자수가 6 내지 12인 아릴, 탄소 원자수가 3 내지 12인 헤테로아릴로부터 선택된 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 형성된 그룹이고, 또한 치환된 W1이 복수 개의 치환기를 포함할 경우, 임의의 2개의 치환기는 동일하거나 상이하다. 또한 일부 실시형태에서, 상기 L은
Figure 112021153415680-pct00024
이다.
다른 일부 실시형태에서, 본 발명의 화합물 중 상기 L은 단일 결합, 치환 또는 비치환된 페닐렌, 치환 또는 비치환된 비페닐렌, 치환 또는 비치환된 터페닐렌, 치환 또는 비치환된 나프틸렌, 치환 또는 비치환된 디벤조푸란 서브유닛, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜 서브유닛, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐렌, 치환 또는 비치환된 카르바졸릴리덴, 치환 또는 비치환된 나프틸렌, 치환 또는 비치환된 플루오레닐리덴, 치환 또는 비치환된 안트릴렌, 치환 또는 비치환된 페난트릴렌, 치환 또는 비치환된 페릴레닐렌, 치환 또는 비치환된 피레닐렌, 치환 또는 비치환된 9,9-디페닐플루오레닐, 치환 또는 비치환된 스피로비플루오렌 서브유닛, 치환 또는 비치환된 디벤조티에닐렌, 치환 또는 비치환된 디벤조푸릴리덴, 치환 또는 비치환된 카르바졸릴리덴, 치환 또는 비치환된 피리미디닐렌, 치환 또는 비치환된 피리딜렌, 치환 또는 비치환된 피라지닐렌, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐렌, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐렌, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐렌으로부터 선택되거나, 또는 이들 중 2개 또는 3개가 단일 결합을 통해 연결되어 형성된 서브유닛 그룹이고; 상기 치환은 중수소, 불소, 염소, 시아노, 메틸, 에틸, 이소프로필, tert-부틸, 메톡시, 에톡시, 이소프로폭시, 프로폭시, 트리플루오로메틸, 페닐, 나프틸, 트리메틸실릴, 트리페닐실릴로부터 선택된 0개, 1개, 2개, 3개 또는 4개의 치환기에 의해 선택적으로 치환됨을 의미한다.
일부 실시형태에서, L은 단일 결합, 비치환된 W2 또는 치환된 W2로부터 선택되고, 여기서, 비치환된 W2는 하기 치환기로 이루어진 군으로부터 선택되며,
Figure 112021153415680-pct00025
치환된 W2는 비치환된 W2가 중수소, 불소, 염소, 시아노, 메틸, 에틸, 이소프로필, tert-부틸, 메톡시, 에톡시, 이소프로폭시, 트리플루오로메틸, 트리페닐실릴, 시클로펜타닐, 시클로헥사닐, 트리플루오로메틸, 트리메틸실릴, 페닐, 나프틸, 피리딜, 디벤조티에닐, 디벤조푸라닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐로부터 선택된 하나의 이상의 치환기에 의해 치환되어 형성된 그룹이고, 또한 치환된 W2가 복수 개의 치환기를 포함할 경우, 임의의 2개의 치환기는 동일하거나 상이하다.
또한 일부 실시형태에서, 상기 L은
Figure 112021153415680-pct00026
이다.
본 발명의 화합물에서, L은 상기 그룹에 한정되지 않는다.
일부 실시형태에서, L은 단일 결합, 비치환된 W3 또는 치환된 W3으로부터 선택되고, 여기서, 비치환된 W3은 하기 치환기로 이루어진 군으로부터 선택되며,
Figure 112021153415680-pct00027
치환된 W3은 비치환된 W3이 중수소, 불소, 염소, 시아노, 메틸, 에틸, 이소프로필, tert-부틸, 메톡시, 에톡시, 이소프로폭시, 트리플루오로메틸, 트리페닐실릴, 시클로펜타닐, 시클로헥사닐, 트리플루오로메틸, 트리메틸실릴, 페닐, 나프틸, 피리딜, 디벤조티에닐, 디벤조푸라닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐로부터 선택된 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 형성된 그룹이고, 또한 치환된 W3이 복수 개의 치환기를 포함할 경우, 임의의 2개의 치환기는 동일하거나 상이하다.
일부 실시형태에서, Ar1은 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소 원자수가 6 내지 25인 아릴, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소 원자수가 4 내지 18인 헤테로아릴로부터 선택된다.
일부 실시형태에서, 상기 고리 형성 탄소 원자수가 6 내지 25인 아릴 및 고리 형성 탄소 원자수가 4 내지 18인 헤테로아릴은, 중수소, 불소, 염소, 브롬, 시아노, 탄소 원자수가 1 내지 6인 알킬, 탄소 원자수가 1 내지 4인 할로알킬, 탄소 원자수가 1 내지 4인 알콕시, 탄소 원자수가 1 내지 4인 알킬아민기, 탄소 원자수가 1 내지 4인 알킬티오, 탄소 원자수가 6 내지 15인 아릴, 탄소 원자수가 3 내지 15인 헤테로아릴, 탄소 원자수가 3 내지 8인 트리알킬실릴, 트리페닐실릴, 탄소 원자수가 5 내지 10인 시클로알킬, 탄소 원자수가 6 내지 12인 아릴옥시, 탄소 원자수가 6 내지 12인 아릴티오로부터 선택된 0개, 1개, 2개, 3개, 4개 또는 5개의 치환기에 의해 선택적으로 치환되고, 임의의 2개의 치환기는 동일하거나 상이하다.
일부 실시형태에서, Ar1은 식 S-1 내지 식 S-11로 표시되는 치환기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
Figure 112021153415680-pct00028
Figure 112021153415680-pct00029
Figure 112021153415680-pct00030
상기 그룹에서, M2는 단일 결합 또는
Figure 112021153415680-pct00031
로부터 선택되며;
na 및 nd는 각각 독립적으로 1, 2, 3 또는 4이고, 하나의 그룹이 2개 이상의 Ra를 포함할 경우, 각 Ra는 서로 동일하거나 상이하며; 하나의 그룹이 2개 이상의 Rd를 포함할 경우, 각 Rd는 서로 동일하거나 상이하고; nb는 1, 2, 3, 4 또는 5로부터 선택되며, 하나의 그룹이 2개 이상의 Rb를 포함할 경우, 각 Rb는 서로 동일하거나 상이하고;
V1 ~ V40은 각각 독립적으로 C(Rv) 및 N으로부터 선택되며, 하나의 그룹이 2개 이상의 Rv를 포함할 경우, 임의의 2개의 Rv는 서로 동일하거나 상이하고;
Ｖ는 O, S, Se, N(Rv1), C(Rv2Rv3) 및 Si(Rv2Rv3)로 이루어진 군으로부터 선택되며;
K1 및 K2는 각각 독립적으로 O, S 또는 N(Rk)로부터 선택되고;
각 Ra, Rb, Rd, Rk, Rv1, Rv2, Rv3은 각각 독립적으로 수소, 탄소 원자수가 6 내지 18인 아릴, 탄소 원자수가 3 내지 18인 헤테로아릴, 탄소 원자수가 1 내지 10인 알킬, 탄소 원자수가 3 내지 10인 시클로알킬, 탄소 원자수가 2 내지 10인 헤테로시클로알킬이거나, 또는, 동일한 원자에 연결된 Rv2 및 Rv3은 서로 연결되어 이들이 함께 연결된 원자와 포화 또는 불포화된 5 내지 13원 지방족 고리를 형성한다. 예를 들면, Rv2 및 Rv3이 서로 연결되어 고리를 형성할 경우, 상기 고리는
Figure 112021153474562-pct00308
와 같은 5원 고리를 형성할 수 있고;
Figure 112021153474562-pct00309
와 같은 6원 고리를 형성할 수도 있으며,
Figure 112021153474562-pct00310
와 같은 13원 고리를 형성할 수도 있다. 물론, Rv2 및 Rv3이 서로 연결되어 형성된 고리에서의 원자수는 다른 수치일 수도 있으므로, 여기서 일일이 나열하지 않는다.
각 Rv는 독립적으로 수소, 중수소, 불소, 염소, 브롬, 시아노, 탄소 원자수가 3 내지 18인 헤테로아릴, 탄소 원자수가 6 내지 18인 아릴, 탄소 원자수가 3 내지 12인 트리알킬실릴, 탄소 원자수가 8 내지 18인 아릴메틸실릴, 탄소 원자수가 1 내지 10인 알킬, 탄소 원자수가 1 내지 10인 할로알킬, 탄소 원자수가 3 내지 10인 시클로알킬, 탄소 원자수가 1 내지 10인 알콕시, 탄소 원자수가 1 내지 10인 알킬아민기, 탄소 원자수가 1 내지 10인 알킬티오, 탄소 원자수가 6 내지 18인 아릴옥시, 탄소 원자수가 6 내지 18인 아릴티오로부터 선택된다.
일부 실시형태에서, 본 발명의 유기 화합물에서, Ar1은 비치환된 T1 또는 치환된 T1이고, 여기서, 비치환된 T1은 하기 치환기로 이루어진 군으로부터 선택되며,
Figure 112021153415680-pct00035
Figure 112021153415680-pct00036
Figure 112021153415680-pct00037
Figure 112021153415680-pct00038
Figure 112021153415680-pct00039
Figure 112021153415680-pct00040
;
치환된 T1은 T1이 중수소, 불소, 염소, 시아노, 탄소 원자수가 1 내지 6인 알킬, 탄소 원자수가 1 내지 4인 알콕시, 탄소 원자수가 1 내지 4인 할로알킬, 탄소 원자수가 3 내지 9인 알킬실릴, 트리페닐실릴, 탄소 원자수가 5 내지 10인 시클로알킬, 탄소 원자수가 6 내지 15인 아릴, 탄소 원자수가 3 내지 12인 헤테로아릴로부터 선택된 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 형성된 그룹이고, 또한 치환된 T1이 복수 개의 치환기를 포함할 경우, 임의의 2개의 치환기는 동일하거나 상이하다.
또한 일부 실시형태에서, Ar1 은
Figure 112021153415680-pct00041
이다.
또한 일부 실시형태에서, 치환된 T1은 비치환된 T1이 중수소, 불소, 염소, 시아노, 메틸, 에틸, 이소프로필, tert-부틸, 메톡시, 에톡시, 이소프로폭시, 트리플루오로메틸, 트리페닐실릴, 시클로펜타닐, 시클로헥사닐, 트리플루오로메틸, 트리메틸실릴, 페닐, 나프틸, 피리딜, 9,9-디메틸플루오레닐, 디벤조티에닐, 디벤조푸라닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐로부터 선택된 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 형성된 그룹이고, 또한 치환된 T1이 복수 개의 치환기를 포함할 경우, 임의의 2개의 치환기는 동일하거나 상이하다.
일부 실시형태에서, 본 발명의 유기 화합물, 여기서, Ar1은 하기 치환기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
Figure 112021153415680-pct00042
Figure 112021153415680-pct00043
Figure 112021153415680-pct00044
Figure 112021153415680-pct00045
Figure 112021153415680-pct00046
Figure 112021153415680-pct00047
Figure 112021153415680-pct00048
Figure 112021153415680-pct00049
Figure 112021153415680-pct00050
Figure 112021153415680-pct00051
또는
Figure 112021153415680-pct00052
;
본 발명의 화합물에서, Ar1은 상기 그룹에 한정되지 않는다.
일부 실시형태에서, 본 발명의 유기 화합물에서, Ar1은 하기 치환기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
Figure 112021153415680-pct00053
Figure 112021153415680-pct00054
Figure 112021153415680-pct00055
Figure 112021153415680-pct00056
Figure 112021153415680-pct00057
Figure 112021153415680-pct00058
Figure 112021153415680-pct00059
또한 일부 실시형태에서, 상기 Ar1은 또한 식 S-12, 식 S-13으로 표시되는 그룹으로부터 선택되고,
Figure 112021153415680-pct00060
Figure 112021153415680-pct00061
여기서, V41 ~ V55는 각각 독립적으로 C(Rv4) 및 N으로부터 선택되며, V48 ~ V55 중 적어도 하나는 N이며, 동일한 그룹이 복수 개의 Rv4를 포함할 경우, 임의의 2개의 Rv4는 서로 동일하거나 상이하고;
T는 O, S, Se, N(Rt1), C(Rt2Rt3) 및 Si(Rt2Rt3)로 이루어진 군으로부터 선택되며;
각 Rt1, Rt2, Rt3은 각각 독립적으로 수소, 탄소 원자수가 6 내지 18인 아릴, 탄소 원자수가 3 내지 18인 헤테로아릴, 탄소 원자수가 1 내지 10인 알킬, 탄소 원자수가 3 내지 10인 시클로알킬, 탄소 원자수가 2 내지 10인 헤테로시클로알킬이거나; 또는 동일한 원자에 연결된 Rt2 및 Rt3은 서로 연결되어 이들이 함께 연결된 원자와 포화 또는 불포화된 5 내지 13원 지방족 고리를 형성하고;
각 Rv4는 독립적으로 수소, 중수소, 불소, 염소, 브롬, 시아노, 탄소 원자수가 3 내지 18인 헤테로아릴, 탄소 원자수가 6 내지 18인 아릴, 탄소 원자수가 3 내지 12인 트리알킬실릴, 탄소 원자수가 8 내지 12인 아릴메틸실릴, 탄소 원자수가 1 내지 10인 알킬, 탄소 원자수가 1 내지 10인 할로알킬, 탄소 원자수가 3 내지 10인 시클로알킬, 탄소 원자수가 1 내지 10인 알콕시, 탄소 원자수가 1 내지 10인 알킬아민기, 탄소 원자수가 1 내지 10인 알킬티오, 탄소 원자수가 6 내지 18인 아릴옥시, 탄소 원자수가 6 내지 18인 아릴티오로부터 선택되거나, 또는, 임의의 2개의 인접한 Rv4는 서로 연결되어 6 내지 10원 방향족 고리 또는 6 내지 10원 헤테로 방향족 고리를 형성한다.
또한 일부 실시형태에서, 상기 Ar1은 치환 또는 비치환된 T2로부터 선택되고, 여기서, 비치환된 T2는 독립적으로 하기 그룹으로부터 선택되며,
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;
치환된 T2는 비치환된 T2가 중수소, 불소, 염소, 시아노, 탄소 원자수가 1 내지 4인 알킬, 탄소 원자수가 1 내지 4인 알콕시, 탄소 원자수가 1 내지 4인 할로알킬, 탄소 원자수가 3 내지 9인 알킬실릴, 탄소 원자수가 6 내지 18인 아릴실릴, 탄소 원자수가 5 내지 7인 시클로알킬, 탄소 원자수가 6 내지 13인 아릴, 탄소 원자수가 3 내지 12인 헤테로아릴로부터 선택된 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 형성된 그룹이고, 또한 치환된 T2이 복수 개의 치환기를 포함할 경우, 임의의 2개의 치환기는 동일하거나 상이하다.
또한 일부 실시형태에서, 상기 Ar1은 독립적으로 하기 그룹으로부터 선택된다.
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.
일부 실시형태에서, 본 발명의 상기 유기 화합물은 하기 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
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본 발명은 유기 전계 발광 소자, 대향되게 설치된 양극 및 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 설치된 기능층을 포함하는 유기 전계 발광 소자를 더 제공하되, 상기 기능층은 본 발명의 유기 화합물을 포함한다.예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 유기 전계 발광 소자는 대향되게 설치된 양극(100) 및 음극(200), 및 양극(100)과 음극(200) 사이에 설치된 기능층(300)을 포함하고; 기능층(300)은 본 발명에 의해 제공되는 유기 화합물을 포함한다.
일부 실시형태에서, 기능층(300)은 유기 전계 발광층(330)을 포함하고, 유기 전계 발광층(330)은 본 발명의 유기 화합물을 포함한다.
일부 실시형태에서, 유기 전계 발광층(330)은 단일 발광 재료로 구성될 수 있고, 호스트 재료 및 게스트 재료를 포함할 수도 있다. 일부 실시형태에서, 유기 전계 발광층(330)은 호스트 재료 및 게스트 재료로 구성되고, 유기 전계 발광층(330)으로 주입된 정공과 유기 전계 발광층(330)으로 주입된 전자는 유기 전계 발광층(330)에서 복합되어 여기자를 형성할 수 있고, 여기자는 에너지를 호스트 재료에 전달하며, 호스트 재료는 에너지를 게스트 재료에 전달함으로써, 게스트 재료가 발광할 수 있도록 한다.
유기 전계 발광층(330)의 호스트 재료는 금속 킬레이트계 화합물, 비스스티릴 유도체, 방향족 아민 유도체, 디벤조푸란 유도체 또는 다른 유형의 재료일 수 있지만, 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다. 본 발명의 일 실시형태에서, 유기 전계 발광층(330)의 호스트 재료는 본 발명의 유기 화합물과 BH-n1일 수 있다.
유기 전계 발광층(330)의 게스트 재료는 축합 아릴 고리를 갖는 화합물 또는 이의 유도체, 헤테로아릴 고리를 갖는 화합물은 이의 유도체, 방향족 아민 유도체 또는 다른 재료일 수 있고, 본 발명의 일부 실시예에서, 유기 전계 발광층(330)의 게스트 재료는 BD-1이다.
본 발명의 일 실시형태에서, 유기 전계 발광 소자는 순차적으로 적층되어 설치된 양극(100), 정공 수송층(321), 전자 차단층(322), 에너지 변환층인 유기 전계 발광층(330), 전자 수송층(350) 및 음극(200)을 포함할 수 있다. 본 발명에 의해 제공되는 유기 화합물은 유기 전계 발광 소자의 유기 전계 발광층(330)에 적용될 수 있음으로써, 유기 전계 발광 소자의 발광 효율 및 수명을 효과적으로 개선하고, 유기 전계 발광 소자의 구동 전압을 감소시킬 수 있다.
일부 실시형태에서, 양극(100)은 다음과 같은 양극 재료를 포함하고, 바람직하게는 정공이 기능층으로 주입되는데 도움되는 일 함수(work function)가 큰 재료이다. 양극 재료의 구체적인 예로, 니켈, 백금, 바나듐, 크롬, 구리, 아연 및 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 산화아연, 산화인듐, 산화인듐주석(ITO) 및 산화인듐아연(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2:Sb와 같은 조합된 금속 및 산화물; 또는 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 양극으로서 산화인듐주석(인듐 주석 산화물, indium tin oxide, ITO)을 포함하는 투명 전극을 포함한다.
일부 실시형태에서, 정공 수송층(321)은 하나 이상의 정공 수송 재료를 포함할 수 있고, 정공 수송 재료는 카르바졸 중합체, 카르바졸 연결 트리아릴아민계 화합물 또는 다른 유형의 화합물로부터 선택될 수 있지만, 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다. 예를 들면, 본 발명의 일 실시형태에서, 정공 수송층(321)은 화합물 NPB로 구성된다.
일부 실시형태에서, 전자 차단층(322)은 하나 이상의 전자 차단 재료를 포함하고, 전자 차단 재료는 카르바졸 중합체 또는 다른 유형의 화합물로부터 선택될 수 있지만, 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다. 예를 들면, 본 발명의 일부 실시형태에서, 전자 차단층(322)은 PAPB로 구성된다.
일부 실시형태에서, 전자 수송층(350)은 단층 구조 또는 다층 구조일 수 있고, 하나 이상의 전자 수송 재료를 포함할 수 있으며, 전자 수송 재료는 벤조이미다졸 유도체, 옥사디아졸 유도체 및 퀴녹살린 유도체 또는 다른 전자 수송 재료로부터 선택될 수 있지만, 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다. 예를 들면, 본 발명의 일 실시형태에서, 전자 수송층(350)은 화합물 ET-06 및 LiQ로 구성될 수 있다.
일부 실시형태에서, 음극(200)은 전자가 기능층으로 주입되는데 도움되는 일 함수가 작은 재료인 음극 재료를 포함한다. 음극 재료의 구체적인 구현예로, 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; 또는 LiF/Al, Liq/Al, LiO2/Al, LiF/Ca, LiF/Al 및 BaF2/Ca와 같은 다층 재료를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는 음극으로서 마그네슘 및 은을 포함하는 금속 전극을 포함한다.
일부 실시형태에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 양극(100)과 정공 수송층(321) 사이에는 정공 수송층(321)으로 정공을 주입하는 능력을 강화하기 위해 정공 주입층(310)이 더 설치될 수 있다. 정공 주입층(310)은 벤지딘 유도체, 스타버스트 아릴아민계 화합물, 프탈로시아닌 유도체 또는 다른 재료를 선택할 수 있지만, 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다. 본 발명의 일 실시형태에서, 정공 주입층(310)은 F4-TCNQ로 구성될 수 있다.
일부 실시형태에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 음극(200)과 전자 수송층(350) 사이에는 전자 수송층(350)으로 전자를 주입하는 능력을 강화하기 위해 전자 주입층(360)이 더 설치될 수 있다. 전자 주입층(360)은 알칼리 금속 황화물 및 알칼리 금속 할로겐화물 등 무기 재료를 포함할 수 있거나, 알칼리 금속과 유기 재료의 착화합물을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 전자 주입층(360)은 금속 Yb로 구성될 수 있다.
일부 실시형태에서, 유기 전계 발광층(330)과 전자 수송층(350) 사이에는 정공 차단층(340)이 더 설치될 수 있다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자는 선택적으로 블루레이 소자이다.
본 발명의 실시형태는 상기 유기 전계 발광 소자를 포함하는 전자 장치를 더 제공한다. 상기 전자 장치는 상기 유기 전계 발광 소자를 구비하기 때문에, 동일한 유리한 효과를 가지므로, 본 발명은 여기서 더 이상 설명하지 않는다.
예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상기 유기 전계 발광 소자를 포함하는 전자 장치(400)를 제공한다. 상기 전자 장치(400)는 디스플레이 장치, 조명 장치, 광통신 장치 또는 다른 유형의 전자 장치일 수 있고, 예를 들어, 컴퓨터 스크린, 휴대폰 스크린, TV, 전자 종이, 비상 조명등, 광모듈 등을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 상기 전자 장치(400)는 상기 유기 전계 발광 소자를 구비하기 때문에, 동일한 유리한 효과를 가지므로, 본 발명은 여기서 더 이상 설명하지 않는다.
아래, 실시예를 통해 본 발명을 더 상세하게 설명한다. 하지만, 하기 실시예는 본 발명의 예시일 뿐, 본 발명을 한정하지 않는다.
화합물의 합성
당업자는 본 발명에서 설명된 화학 반응을 사용하여 본 발명의 많은 다른 화합물을 적절하게 제조할 수 있고, 본 발명의 화합물을 제조하기 위한 다른 방법은 모두 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 간주됨을 인식할 것이다. 예를 들어, 본 발명에 따른 예시되지 않은 화합물의 합성은 본 발명에서 설명된 것 외에 다른 공지된 시약을 사용하여 그룹을 적절하게 보호하고 간섭하거나, 또는 반응 조건을 통상적으로 수정하는 것과 같은 수정 방법을 통해 당업자에 의해 성공적으로 완료될 수 있다. 이 밖에, 본 발명에 기재된 반응 또는 공지된 반응 조건은 본 발명의 다른 화합물의 제조에도 공인적으로 적용된다.
아래에 설명된 실시예에서, 모든 온도는 달리 표시되지 않는 한 섭씨도로 설정된다. 본 발명에 언급되지 않은 합성 방법의 화합물은 모두 상업적 경로를 통해 얻은 원료이다. 시약은 Aldrich Chemical Company, Arco Chemical Company and Alfa Chemical Company와 같은 상업적 공급업체에서 구입하였으며, 달리 명시되지 않는 한 추가 정제 없이 사용하였다. 일반적인 시약은 Shantou Xilong 화학 공장, 광동 Guanghua 화학 시약 공장, 광주 화학 시약 공장, Tianjin Haoyuyu Chemical Co., Ltd., Tianjin Fuchen 화학 시약 공장, 무한 Xinhuayuan Technology Development Co., Ltd., Qingdao Tenglong Chemical Reagent Co., Ltd., 청도해양화학공장에서 구입하였다.
이하 반응은 일반적으로 질소 가스 또는 아르곤 가스의 양압 또는 무수 용매 상의 건조 튜브(달리 지시되지 않는 한)에서 진행되고, 반응 플라스크는 적절한 고무 마개로 막히고, 기질은 주사기를 통해 주입된다. 크로마토그래피 컬럼은 실리카겔 컬럼을 사용하였다. 청도해양화학공장에서 실리카겔(100-200메쉬)을 구입하였다,
저해상도 질량 스펙트럼(MS) 데이터의 측정 조건: Agilent 6120 사중극자 HPLC-M(컬럼 모델: Zorbax SB-C18, 2.1 Х 30 mm, 3.5 μm, 6 min, 유속 0.6 mL/min. 이동상: 5 % ~ 95 %(0.1 % 포름산을 함유한 CH3CN)에서 (0.1 % 포름산을 함유한 H2O)의 비율), 전자 분무 이온화(ESI) 사용, 210 nm/254 nm에서 UV로 검출.
1H NMR 스펙트럼은 Bruker 400 MHz 또는 600 MHz의 핵자기공명분광기로 기록되었다. 1H NMR 스펙트럼은 CDCl3, CD2Cl2, D2O, DMSO-d 6 , CD3OD 또는 아세톤-d 6 을 용매(단위: ppm)로 사용하고, TMS(0ppm) 또는 클로로포름(7.26 ppm)을 참조 표준으로 사용하였다. 다중 피크가 나타날 경우, s(singlet, 일중선), d(doublet, 이중선), t(triplet, 삼중선), m(multiplet, 다중선), br(broadened, 브로드), dd(doublet of doublets, 더블 이중선), ddd(doublet of doublet of doublets, 이중선의 이중선의 이중선), dddd(doublet of doublet of doublet of doublets, 이중선의 이중선의 이중선의 이중선), dt(doublet of triplets, 삼중선의 이중선), tt(triplet of triplets, 삼중선의 삼중선)인 약어를 사용하였다. 결합 상수 J는 헤르츠(Hz)로 표시하였다.
하기 일반 합성 방안 (1) 및 (2)에서, 중간체 화합물 중의 R1은 명세서의 다른 부분에 기재된 바와 같은 의미를 갖는다.
본 발명의 화합물에서 하기 화학식 (Ia) 및 (Ib)으로 표시되는 구조를 갖는 화합물은 하기 일반 합성 방안 (1) 및 (2)에 따라 합성할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
합성 방안 (1):
Figure 112021153415680-pct00140
여기서, Ar1은 본 발명에 기재된 바와 같은 의미를 갖는다.
합성 과정: 2-브로모-4'-클로로비페닐 및 아다만타논은 n-부틸리튬 작용 하에 중간체 I-A-1을 생성하고, 중간체 I-A-1은 산성 조건에서 고리를 형성하여 중간체 I-A-2를 생성하며, 피나콜보레이트와 중간체 I-A-2는 염기성 조건에서 Suzuki 반응을 진행하여 중간체 I-A-3을 생성하고, 10-브로모안트라센-9-붕산과 중간체 I-A-3은 염기성 조건에서 팔라듐 촉매를 통해 커플링 반응을 진행하여 중간체 I-A를 생성하며, 아릴 브로마이드와 중간체 I-A는 염기성 조건에서 팔라듐 촉매 하에 커플링 반응을 진행하여 식 (Ia)으로 표시되는 구조를 갖는 최종 산물을 생성하였다.
본 발명의 화합물 1 ~ 18은 상기 일반 합성 방안 (1)을 사용하여 제조할 수 있고, 이해의 편의를 위해, 아래 화합물 1의 구체적인 제조 과정을 예로 들어 본 발명의 일부 화합물의 합성 과정을 예시적으로 나타낸다.
중간체 I-A의 합성
Figure 112021153415680-pct00141
질소 가스의 보호 하에, 2-브로모-4'-클로로비페닐(142 g, 530 mmol), THF(852 mL)를 칭량하여 2 L의 3구 둥근 바닥 플라스크 내에 넣고, -80 ℃ ~ -90 ℃에서 투명해질 때까지 용해시킨 후, n-BuLi(254.75 mL, 2.5 mol/L)을 칭량하여 반응계에 천천히 적가하며, -80 ℃ ~ -90 ℃에서 50 min 동안 항온 반응시킨 후, 아다만타논(63.78 g, 42.45 mmol)을 칭량하고, THF(260 mL)로 아다만타논을 용해시킨 후, 반응계에 천천히 적가하며, -80 ℃ ~ -90 ℃에서 1 h 동안 항온 반응시켰다. 반응이 종료된 후, 자연적으로 실온까지 승온시키고, pH<7 될 때가지 반응액에 5 %의 염산을 붓고 충분히 교반한 후, DCM을 넣어 추출하며, 유기상을 합하고, 중성이 될 때까지 물로 세척하며, 무수 황산마그네슘으로 건조시키고, 여과 후 감압하여 용매를 제거하며, 얻은 오일상 물질을 n-헵탄이 담긴 플라스크 내에 넣고, 용액이 투명해질 때까지 가열 환류하며, -20 ℃에서 재결정하여 백색 고체의 중간체 l-A-1(122 g, 수율: 68 %)을 얻었다.
Figure 112021153415680-pct00142
질소 가스의 보호 하에, 중간체 l-A-1(122 g, 360 mmol)을 칭량하고, 빙초산(1.5 L)을 칭량하며, 50 ℃ ~ 60 ℃에서 교반하고, 반응액이 완전히 투명해진 후, 진한 황산(3.08 mL)을 적가하며, 계속하여 70 ℃ ~ 80 ℃까지 승온시키고, 30 min 동안 교반한 후, 반응액이 자연적으로 실온까지 냉각되면, 탈이온수(2 L)를 붓고, 충분히 교반한 후 여과하며, 필터 케이크를 탈이온수로 중성이 될 때까지 헹구고, 진공 건조 오븐 내에 넣고 1 h 동안 재료를 베이킹하며, DCM으로 용해시키고, 무수 황산나트륨을 넣고 30 min 동안 건조시키며, 여과 후 감압하여 용매를 제거하고, n-헵탄을 넣으며, 가열하여 DCM을 증발시키고, 조 생성물을 -20 ℃에서 재결정하며, 여과 후 진공 건조 오븐 내에서 재료를 베이킹하여 백색 고체의 중간체 l-A-2(92.8 g, 수율: 80 %)를 얻었다.
Figure 112021153415680-pct00143
중간체 l-A-2(104.8 g, 327.5 mmol), 비스(피나콜라토)디보론(83.2 g, 327.5 mmol), 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(2.9 g, 3.28 mmol), 2-디시클로헥실포스피노-2',4',6'-트리이소프로필비페닐(2.7 g, 6.6 mmol) 및 아세트산칼륨(62 g, 655 mmol)을 1,4-디옥산(800 mL)에 넣고, 질소 가스의 보호 하에 80 ℃까지 가열하며, 3 h 동안 교반하고; 다음 실온까지 냉각시키며, 반응액을 물로 세척한 후 황산마그네슘을 넣어 건조시키고, 여과 후 여과액을 감압하여 용매를 제거하며; 톨루엔 시스템을 사용하여 조품을 재결정하고 정제하여 백색 고체의 중간체 l-A-3(108 g, 수율: 80 %)을 얻었다.
Figure 112021153415680-pct00144
중간체 l-A-3(108 g, 262.3 mmol), 10-브로모안트라센-9-붕산(82.6 g, 275.2 mmol), 팔라듐 아세테이트(1.54 g, 2.62 mmol), 2-디시클로헥실포스피노-2',4',6'-트리이소프로필비페닐(2.5 g, 5.2 mmol) 및 탄산칼륨(72.5 g, 524.6 mmol)을 톨루엔(400 mL), 무수 에탄올(200 mL) 및 탈이온수(100 mL)에 넣고, 질소 가스의 보호 하에 80 ℃까지 가열하며, 2 h 동안 교반하고; 다음 실온까지 냉각시키며, 반응액을 물로 세척한 후 황산마그네슘을 넣어 건조시키고, 여과 후 여과액을 감압하여 용매를 제거하며; 디클로로메탄/n-헵탄 시스템을 사용하여 조품을 재결정하고 정제하여 백색 고체의 중간체 I-A(99 g, 수율: 75 %)를 얻었다.
화합물 1의 합성
Figure 112021153415680-pct00145
중간체 I-A(8 g, 15.8 mmol), 2-브로모나프탈렌(3.27 g, 15.8 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0.365 g, 0.316 mmol), 탄산칼륨(4.8 g, 3.5 mmol), 테트라부틸암모늄 브로마이드(0.25 g, 0.79 mmol)를 각각 3구 플라스크에 넣고, 톨루엔(40 mL), 에탄올(20 mL), 물(10 mL)을 칭량하여 반응기에 넣으며, 80
Figure 112021153415680-pct00146
에서 12 h 동안 환류하고, 반응이 종료될 때, CH2Cl2 및 물을 사용하여 추출하고, 유기상을 무수 MgSO4로 건조시키며, 흡입 여과하고, 유기층을 농축하며, 조 생성물을 실리카겔 컬럼에 통과시켜 정제하여 백색 고체의 화합물 1(6 g, 수율: 65 %)을 얻었다. LC-MS(ESI, pos.ion)m/z: 588.98[M+H]+
화합물 1을 합성하는 방법을 참조하고, 2-브로모나프탈렌 대신에 표 1의 원료 2를 사용하여 중간체 l-A와 반응시켜 화합물 2 내지 화합물 18을 제조하였다. 여기서, 화합물 2 내지 화합물 18의 번호, 구조, 원료, 마지막 단계의 합성 수율, 특성화 데이터 등은 표 1에 나타낸다.
표 1: 화합물 구조, 제조 및 특성화 데이터
Figure 112021153415680-pct00147
Figure 112021153415680-pct00148
Figure 112021153415680-pct00149
Figure 112021153415680-pct00150
1H NMR
화합물 168
1H NMR(CD2Cl2, 400 MHz) δ(ppm): 8.35 (d, 5H), 8.26 (d, 1H), 7.98 (m, 5H), 7.86 (d, 1H), 7.80-7.72 (m, 12H), 7.48 (t, 1H), 7.30 (t, 1H), 3.00 (d, 2H), 2.81 (d, 2H), 2.21 (s, 1H), 2.02 (s, 1H), 1.94 (s, 2H), 1.83 (d, 4H), 1.72 (s, 2H).
화합물 169
1H NMR(CD2Cl2, 400 MHz) δ(ppm): 8.38 (m, 4H), 8.33-8.29 (m, 2H), 8.20-8.00 (m, 6H), 7.80-7.65 (m, 10H), 7.48 (t, 1H), 7.30 (t, 1H), 2.98 (d, 2H), 2.83 (d, 2H), 2.20 (s, 1H), 2.01 (s, 1H), 1.94 (s, 2H), 1.84 (d, 4H), 1.73 (s, 2H).
화합물 188
1H NMR(CD2Cl2, 400 MHz) δ(ppm): 8.56 (m, 4H), 8.38 (m, 4H), 8.29-8.00 (m, 5H), 7.80-7.65 (m, 10H), 7.48 (t, 1H), 7.30 (t, 1H), 3.01 (d, 2H), 2.83 (d, 2H), 2.22 (s, 1H), 2.02 (s, 1H), 1.95 (s, 2H), 1.82 (d, 4H), 1.74 (s, 2H).
화합물 201
1H NMR(CD2Cl2, 400 MHz) δ(ppm): 8.53 (m, 2H), 8.38 (m, 4H), 8.29-8.10 (m, 4H), 7.80-7.65 (m, 13H), 7.48 (t, 2H), 7.30 (t, 2H), 3.02 (d, 2H), 2.80 (d, 2H), 2.23 (s, 1H), 2.04 (s, 1H), 1.92 (s, 2H), 1.84 (d, 4H), 1.71 (s, 2H).
합성 방안 (2)
다른 일부 화합물은 하기 합성 방안 (2)을 통해 합성할 수 있다.
Figure 112021153474562-pct00311
삭제
삭제
삭제
삭제
여기서, Ar1은 본 발명에 기재된 바와 같은 의미를 갖는다.
합성 과정: 중간체 I-A-2와 p-클로로페닐보론산은 염기성 조건에서 Suzuki 반응을 진행하여 중간체 II-A-1을 생성하고, 비스(피나콜라토)디보론과 중간체 II-A-1은 염기성 조건에서 팔라듐 촉매를 통해 Suzuki 반응을 진행하여 중간체 II-A-2를 생성하며, 10-브로모안트라센-9-붕산과 중간체 II-A-2는 염기성 조건에서 팔라듐 촉매 하에 Suzuki 반응을 진행하여 중간체 II-A를 생성하고, 아릴 브로마이드 BrR1와 중간체 II-A는 염기성 조건에서 팔라듐 촉매 하에 커플링 반응을 진행하여 식 (Ib)으로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 생성하였다.
본 발명의 화합물 81 ~ 82는 상기 일반 합성 방안 (2)을 사용하여 제조할 수 있고, 이해의 편의를 위해, 아래 화합물 81의 구체적인 제조 과정을 예로 들어 본 발명의 일부 화합물의 합성 과정을 예시적으로 나타낸다.
중간체 II-A의 합성
Figure 112021153415680-pct00155
중간체 Ⅰ-A-2(20 g, 62.34 mmol), p-클로로페닐보론산(9.75 g, 62.34 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0.72 g, 0.62 mmol), 탄산칼륨(17.2 g, 124.6 mmol), 염화테트라부틸암모늄(0.34 g, 1.25 mmol), 톨루엔(160 mL), 에탄올(40 mL) 및 탈이온수(40 mL)를 둥근 바닥 플라스크에 넣고, 질소 가스의 보호 하에 78 ℃까지 승온시키며, 8시간 동안 교반하고; 반응액을 실온까지 냉각시키며, 톨루엔(100 mL)을 넣어 추출하고, 유기상을 합하며, 무수 황산마그네슘으로 건조시키고, 여과하며, 감압하여 용매를 제거하고; 얻은 조품을 n-헵탄이 이동상인 실리카겔 컬럼 크로마토그래피에 통과시켜 정제한 다음, 디클로로메탄/에틸아세테이트 시스템을 사용하여 재결정하고 정제하여 백색 고체의 중간체 ll-A-1(18.6 g, 75 %)을 얻었다.
Figure 112021153415680-pct00156
중간체 II-A-1(18.6 g, 46.7 mmol), 비스(피나콜라토)디보론(11.9 g, 46.7 mmol), 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0.4278 g, 0.467 mmol), 2-디시클로헥실포스피노-2',4',6'-트리이소프로필비페닐(0.444 g, 0.934 mmol) 및 아세트산칼륨(9.17 g, 655 mmol)을 1,4-디옥산(160 mL)에 넣고, 질소 가스의 보호 하에 80 ℃까지 가열하며, 3 h 동안 교반하고; 다음 실온까지 냉각시키며, 반응액을 물로 세척한 후 황산마그네슘을 넣어 건조시키고, 여과 후 여과액을 감압하여 용매를 제거하며; 톨루엔 시스템을 사용하여 조품을 재결정하고 정제하여 백색 고체의 중간체 lI-A-2(18 g, 수율: 79 %)를 얻었다.
Figure 112021153415680-pct00157
중간체 II-A-2(18 g, 36.8 mmol), 10-브로모안트라센-9-붕산(11 g, 36.8 mmol), 팔라듐 아세테이트(0.16 g, 0.736 mmol), 2-디시클로헥실포스피노-2',4',6'-트리이소프로필비페닐(0.175 g, 0.368 mmol) 및 탄산칼륨(10.16 g, 73.6 mmol)을 톨루엔(80 mL), 무수 에탄올(40 mL) 및 탈이온수(20 mL)에 넣고, 질소 가스의 보호 하에 80 ℃까지 가열하며, 2 h 동안 교반하고; 다음 실온까지 냉각시키며, 반응액을 물로 세척한 후 황산마그네슘을 넣어 건조시키고, 여과 후 여과액을 감압하여 용매를 제거하며; 디클로로메탄/n-헵탄 시스템을 사용하여 조품을 재결정하고 정제하여 백색 고체의 중간체 II-A(16 g, 수율: 72 %)를 얻었다.
화합물 81의 합성
Figure 112021153415680-pct00158
중간체 II-A(9 g, 15.8 mmol), 2-브로모나프탈렌(3.27 g, 15.8 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0.365 g, 0.316 mmol), 탄산칼륨(4.8 g, 3.5 mmol), 테트라부틸암모늄 브로마이드(0.25 g, 0.79 mmol)를 각각 3구 플라스크에 넣고, 톨루엔(40 mL), 에탄올(20 mL), 물(10 mL)을 칭량하여 반응기에 넣으며, 80 ℃에서 12 h 동안 환류하고, 반응이 종료될 때, CH2Cl2 및 물을 사용하여 추출하고, 유기상을 무수 MgSO4로 건조시키며, 흡입 여과하고, 유기층을 농축하며, 조 생성물을 실리카겔 컬럼에 통과시켜 정제하여 백색 고체의 화합물 81(5.2 g, 수율: 50 %)을 얻었다.
LC-MS(ESI, pos.ion)m/z: 665.01[M+H]+
화합물 82의 합성
Figure 112021153415680-pct00159
중간체 II-A(9 g, 15.8 mmol), 4-브로모비페닐(3.68 g, 15.8 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0.365 g, 0.316 mmol), 탄산칼륨(4.8 g, 3.5 mmol), 테트라부틸암모늄 브로마이드(0.25 g, 0.79 mmol)를 각각 3구 플라스크에 넣고, 톨루엔(40 mL), 에탄올(20 mL), 물(10 mL)을 칭량하여 반응기에 넣으며, 80 ℃에서 12 h 동안 환류하고, 반응이 종료될 때, CH2Cl2 및 물을 사용하여 추출하고, 유기상을 무수 MgSO4로 건조시키며, 흡입 여과하고, 유기층을 농축하며, 조 생성물을 실리카겔 컬럼에 통과시켜 정제하여 백색 고체의 화합물 82(6.65 g, 수율: 61 %)를 얻었다.
LC-MS(ESI, pos.ion)m/z: 691.03[M+H]+
화합물 119, 화합물 123, 화합물 141, 화합물 157의 합성
중간체 III-A-1의 합성
Figure 112021153415680-pct00160
피리딘-2-붕소산(6.146 g, 50 mmol), 10-브로모안트라센-9-붕산(15 g, 50 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0.58 g, 0.5 mmol), 탄산칼륨(7.35 g, 75 mmol), 염화테트라부틸암모늄(0.278 g, 1 mmol), 톨루엔(80 mL), 에탄올(20 mL) 및 탈이온수(20 mL)를 둥근 바닥 플라스크에 넣고, 질소 가스의 보호 하에 78 ℃까지 승온시키며, 8시간 동안 교반하고; 반응액을 실온까지 냉각시키며, 톨루엔(50 mL)을 넣어 추출하고, 유기상을 합하며, 무수 황산마그네슘으로 건조시키고, 여과하며, 감압하여 용매를 제거하고; 얻은 조품을 n-헵탄이 이동상인 실리카겔 컬럼 크로마토그래피에 통과시켜 정제한 다음, 디클로로메탄/에틸아세테이트 시스템을 사용하여 재결정하고 정제하여 백색 고체의 중간체 III-A-1(11.2 g, 75 %)을 얻었다.
중간체 III-A-1을 합성하는 방법을 참조하고, 피리딘-2-붕소산 대신에 표 2의 원료 1을 사용하여 중간체 IV-A-1, 중간체 V-A-1, 중간체 VI-A-1을 제조하였다. 여기서, 중간체 IV-A-1, 중간체 V-A-1, 중간체 VI-A-1의 번호, 구조, 원료, 합성 수율 등은 표 2에 나타낸다.
표 2: 화합물 구조, 제조 및 특성화 데이터
Figure 112021153415680-pct00161
중간체 III-A-2의 합성
Figure 112021153415680-pct00162
중간체 III-A-1(11.2 g, 50 mmol), 3-브로모-3'-클로로-1,1'-비페닐(13.4 g, 50 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0.58 g, 0.5 mmol), 탄산칼륨(7.35 g, 75 mmol), 염화테트라부틸암모늄(0.278 g, 1 mmol), 톨루엔(80 mL), 에탄올(20 mL) 및 탈이온수(20 mL)를 둥근 바닥 플라스크에 넣고, 질소 가스의 보호 하에 78 ℃까지 승온시키며, 8시간 동안 교반하고; 반응액을 실온까지 냉각시키며, 톨루엔(50 mL)을 넣어 추출하고, 유기상을 합하며, 무수 황산마그네슘으로 건조시키고, 여과하며, 감압하여 용매를 제거하고; 얻은 조품을 n-헵탄이 이동상인 실리카겔 컬럼 크로마토그래피에 통과시켜 정제한 다음, 디클로로메탄/에틸아세테이트 시스템을 사용하여 재결정하고 정제하여 백색 고체의 중간체 III-A-2(15.9 g, 72 %)를 얻었다.
중간체 III-A-2를 합성하는 방법을 참조하고, 중간체 III-A-1 대신에 표 3의 원료 1을 사용하고, 3-브로모-3'-클로로-1,1'-비페닐 대신에 원료 2를 사용하여 중간체 IV-A-2, 중간체 V-A-2, 중간체 VI-A-2를 제조하였다. 여기서, 중간체 IV-A-2, 중간체 V-A-2, 중간체 VI-A-2의 번호, 구조, 원료, 합성 수율 등은 표 3에 나타낸다.
표 3: 화합물 구조, 제조 및 특성화 데이터
Figure 112021153415680-pct00163
중간체 III-A-3의 합성
Figure 112021153415680-pct00164
중간체 III-A-2(15.9 g, 36.5 mmol), 비스(피나콜라토)디보론(9.16 g, 36.5 mmol), 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0.3346 g, 0.365 mmol), 2-디시클로헥실포스피노-2',4',6'-트리이소프로필비페닐(0.3468 g, 0.73 mmol) 및 아세트산칼륨(9.8 g, 100 mmol)을 1,4-디옥산(150 mL)에 넣고, 질소 가스의 보호 하에 80 ℃까지 가열하며, 3 h 동안 교반하고; 다음 실온까지 냉각시키며, 반응액을 물로 세척한 후 황산마그네슘을 넣어 건조시키고, 여과 후 여과액을 감압하여 용매를 제거하며; 톨루엔 시스템을 사용하여 조품을 재결정하고 정제하여 백색 고체의 중간체 III-A-3(15.56 g, 수율: 80 %)을 얻었다.
중간체 III-A-3을 합성하는 방법을 참조하고, 중간체 III-A-2 대신에 표 4의 원료 1을 사용하여 중간체 IV-A-3, 중간체 V-A-3, 중간체 VI-A-3을 제조하였다. 여기서, 중간체 IV-A-3, 중간체 V-A-3, 중간체 VI-A-3의 번호, 구조, 원료, 합성 수율 등은 표 4에 나타낸다.
표 4: 화합물 구조, 제조 및 특성화 데이터
중간체 원료 1 원료 2 화합물 구조 수율(%)
중간체 IV-A-3
Figure 112021153415680-pct00165
Figure 112021153415680-pct00166
Figure 112021153415680-pct00167
 68
중간체 V-A-3
Figure 112021153415680-pct00168
Figure 112021153415680-pct00169
 71
중간체 VI-A-3
Figure 112021153415680-pct00170
Figure 112021153415680-pct00171
 69
화합물 119의 합성
Figure 112021153415680-pct00172
중간체 III-A-3(15.56 g, 28.1 mmol), 중간체 I-A-2(8.992 g, 28.1 mmol), 팔라듐 아세테이트(0.0629 g, 0.281 mmol), 2-디시클로헥실포스피노-2',4',6'-트리이소프로필비페닐(0.267 g, 0.56 mmol) 및 탄산칼륨(4.5 g, 42 mmol)을 톨루엔(40 mL), 무수 에탄올(20 mL) 및 탈이온수(10 mL)에 넣고, 질소 가스의 보호 하에 80 ℃까지 가열하며, 2 h 동안 교반하고; 다음 실온까지 냉각시키며, 반응액을 물로 세척한 후 황산마그네슘을 넣어 건조시키고, 여과 후 여과액을 감압하여 용매를 제거하며; 톨루엔/n-헵탄 시스템을 사용하여 조품을 재결정하고 정제하여 백색 고체의 화합물 119 (14.56 g, 수율: 75 %)를 얻었다.
LC-MS(ESI, pos.ion)m/z: 692.32[M+H]+
화합물 119를 합성하는 방법을 참조하고, 중간체 III-A-3 대신에 표 5의 원료 1을 사용하여 중간체 I-A-2와 화합물 123, 화합물 141, 화합물 157을 제조하였다. 여기서, 화합물 123, 화합물 141, 화합물 157의 번호, 구조, 원료, 합성 수율 및 특성화 데이터 등은 표 5에 나타낸다.
표5: 화합물 구조, 제조 및 특성화 데이터
Figure 112021153415680-pct00173
화합물 112의 합성중간체 IV-A-1의 합성
Figure 112021153415680-pct00174
10-(4-tert-부틸벤젠)안트라센-9-붕산(17.713 g, 50 mmol), 2-브로모클로로벤젠(9.57 g, 50 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0.58 g, 0.5 mmol), 탄산칼륨(7.35 g, 75 mmol), 염화테트라부틸암모늄(0.278 g, 1 mmol), 톨루엔(80 mL), 에탄올(20 mL) 및 탈이온수(20 mL)를 둥근 바닥 플라스크에 넣고, 질소 가스의 보호 하에 78 ℃까지 승온시키며, 8시간 동안 교반하고; 반응액을 실온까지 냉각시키며, 톨루엔(50 mL)을 넣어 추출하고, 유기상을 합하며, 무수 황산마그네슘으로 건조시키고, 여과하며, 감압하여 용매를 제거하고; 얻은 조품을 n-헵탄이 이동상인 실리카겔 컬럼 크로마토그래피에 통과시켜 정제한 다음, 톨루엔/n-헵탄 시스템을 사용하여 재결정하고 정제하여 백색 고체의 중간체 IV-A-1(16.8 g, 80 %)을 얻었다.
중간체 IV-A-2의 합성
Figure 112021153415680-pct00175
중간체 IV-A-1(16.8 g, 40 mmol), 비스(피나콜라토)디보론(9.92 g, 40 mmol), 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0.3663 g, 0.4 mmol), 2-디시클로헥실포스피노-2',4',6'-트리이소프로필비페닐(0.38 g, 0.8 mmol) 및 아세트산칼륨(5.8 g, 60 mmol)을 1,4-디옥산(150 mL)에 넣고, 질소 가스의 보호 하에 80 ℃까지 가열하며, 3 h 동안 교반하고; 다음 실온까지 냉각시키며, 반응액을 물로 세척한 후 황산마그네슘을 넣어 건조시키고, 여과 후 여과액을 감압하여 용매를 제거하며; 톨루엔 시스템을 사용하여 조품을 재결정하고 정제하여 백색 고체의 중간체 IV-A-2(15.56 g, 수율: 76 %)를 얻었다.
중간체 IV-A-3의 합성
Figure 112021153415680-pct00176
질소 가스의 보호 하에, 2-브로모-2'-브로모비페닐(14.2 g, 53 mmol), THF(85.2 mL)를 칭량하여 250 L의 3구 둥근 바닥 플라스크 내에 넣고, -80 ℃ ~ -90 ℃에서 투명해질 때까지 용해시킨 후, n-BuLi(25.48 mL)을 칭량하여 반응계에 천천히 적가하며, -80 ℃ ~ -90 ℃에서 50 min 동안 항온 반응시킨 후, 아다만타논(6.378 g, 42.45 mmol)을 칭량하고, THF(26 mL)로 아다만타논을 용해시킨 후, 반응계에 천천히 적가하며, -80 ℃ ~ -90 ℃에서 1 h 동안 항온 반응시켰다. 반응이 종료된 후, 자연적으로 실온까지 승온시키고, pH<7 될 때가지 반응액에 5 %의 염산을 붓고 충분히 교반한 후, DCM을 넣어 추출하며, 유기상을 합하고, 중성이 될 때까지 물로 세척하며, 무수 황산마그네슘으로 건조시키고, 여과 후 감압하여 용매를 제거하며, 얻은 오일상 물질을 n-헵탄이 담긴 플라스크 내에 넣고, 용액이 투명해질 때까지 가열 환류하며, -20 ℃에서 재결정하여 백색 고체의 중간체 lV-A-3(12 g, 68 %)을 얻었다.
중간체 IV-A-4의 합성
Figure 112021153415680-pct00177
질소 가스의 보호 하에, 중간체 lV-A-3(12.2 g, 36 mmol)을 칭량하고, 빙초산(150 mL)을 칭량하며, 50 ℃ ~ 60 ℃에서 교반하고, 반응액이 완전히 투명해진 후, 진한 황산(0.308 mL)을 적가하며, 계속하여 70 ℃ ~ 80 ℃까지 승온시키고, 30 min 동안 교반한 후, 자연적으로 실온까지 냉각시키며, 탈이온수(200 L)를 붓고, 충분히 교반한 후 여과하며, 필터 케이크를 탈이온수로 중성이 될 때까지 헹구고, 진공 건조 오븐 내에 넣고 1 h 동안 재료를 베이킹하며, DCM으로 용해시키고, 무수 황산나트륨을 넣고 30 min 동안 건조시키며, 여과 후 감압하여 용매를 제거하며, n-헵탄을 넣으며, 가열하여 DCM을 증발시키고, 조 생성물을 -20 ℃에서 재결정하며, 여과 후 진공 건조 오븐 내에서 재료를 베이킹하여 백색 고체의 중간체 lV-A-4(9.2 g, 80 %)를 얻었다.
화합물 112의 합성
Figure 112021153415680-pct00178
중간체 IV-A-2(15.56 g, 30.4 mmol), 중간체 IV-A-4(11.1 g, 30.4 mmol), 팔라듐 아세테이트(0.068 g, 0.304 mmol), 2-디시클로헥실포스피노-2',4',6'-트리이소프로필비페닐(0.288 g, 0.608 mmol) 및 탄산칼륨(4.38 g, 45.6 mmol)을 톨루엔(40 mL), 무수 에탄올(20 mL) 및 탈이온수(10 mL)에 넣고, 질소 가스의 보호 하에 80 ℃까지 가열하며, 2 h 동안 교반하고; 다음 실온까지 냉각시키며, 반응액을 물로 세척한 후 황산마그네슘을 넣어 건조시키고, 여과 후 여과액을 감압하여 용매를 제거하며; 톨루엔/n-헵탄 시스템을 사용하여 조품을 재결정하고 정제하여 백색 고체의 화합물 112(8.14 g, 수율: 40 %)를 얻었다.
LC-MS(ESI, pos.ion)m/z: 671.36[M+H]+
화합물 46의 합성
중간체 V-A-1의 합성
Figure 112021153415680-pct00179
2-브로모페닐보론산(10 g, 50 mmol), m-클로로브로모벤젠(9.57 g, 50 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0.58 g, 0.5 mmol), 탄산칼륨(7.35 g, 75 mmol), 염화테트라부틸암모늄(0.278 g, 1 mmol), 톨루엔(80 mL), 에탄올(20 mL) 및 탈이온수(20 mL)를 둥근 바닥 플라스크에 넣고, 질소 가스의 보호 하에 78 ℃까지 승온시키며, 8시간 동안 교반하고; 반응액을 실온까지 냉각시키며, 톨루엔(50 mL)을 넣어 추출하고, 유기상을 합하며, 무수 황산마그네슘으로 건조시키고, 여과하며, 감압하여 용매를 제거하고; 얻은 조품을 n-헵탄이 이동상인 실리카겔 컬럼 크로마토그래피에 통과시켜 정제한 다음, 톨루엔/n-헵탄 시스템을 사용하여 재결정하고 정제하여 백색 고체의 중간체 V-A-1(16.8 g, 80 %)을 얻었다.
중간체 V-A-2의 합성
Figure 112021153415680-pct00180
질소 가스의 보호 하에, 중간체 V-A-1(16.8 g, 62.8 mmol), THF(852 mL)를 칭량하여 2 L의 3구 둥근 바닥 플라스크 내에 넣고, -80 ℃ ~ -90 ℃에서 투명해질 때까지 용해시킨 후, n-BuLi(5.26 mL)을 칭량하여 반응계에 천천히 적가하며, -80 ℃ ~ 90 ℃에서 50 min 동안 항온 반응시킨 후, 아다만타논(9.43 g, 62.8 mmol)을 칭량하고, THF(160 mL)로 아다만타논을 용해시킨 후, 반응계에 천천히 적가하며, -80 ℃ ~ -90 ℃에서 1 h 동안 항온 반응시켰다. 반응이 종료된 후, 자연적으로 실온까지 승온시키고, pH<7 될 때가지 반응액에 5 %의 염산을 붓고 충분히 교반한 후, DCM을 넣어 추출하며, 유기상을 합하고, 중성이 될 때까지 물로 세척하며, 무수 황산마그네슘으로 건조시키고, 여과 후 감압하여 용매를 제거하며, 얻은 오일상 물질을 n-헵탄이 담긴 플라스크 내에 넣고, 용액이 투명해질 때까지 가열 환류하며, -20 ℃에서 재결정하여 백색 고체의 중간체 V-A-2(14.9 g, 수율: 70 %)를 얻었다.
중간체 V-A-3의 합성
Figure 112021153415680-pct00181
질소 가스의 보호 하에, 중간체 V-A-2(14.9 g, 43.9 mmol)를 칭량하고, 빙초산(150 L)을 칭량하며, 50 ℃ ~ 60 ℃에서 교반하고, 반응액이 완전히 투명해진 후, 진한 황산(0.5 mL)을 적가하며, 계속하여 70 ℃ ~ 80 ℃까지 승온시키고, 30 min 동안 교반한 후, 반응액이 자연적으로 실온까지 냉각되면, 탈이온수(200 mL)를 붓고, 충분히 교반한 후 여과하며, 필터 케이크를 탈이온수로 중성이 될 때까지 헹구고, 진공 건조 오븐 내에 넣고 1 h 동안 재료를 베이킹하며, DCM으로 용해시키고, 무수 황산나트륨을 넣고 30 min 동안 건조시키며, 여과 후 감압하여 용매를 제거하며, n-헵탄을 넣으며, 가열하여 DCM을 증발시키고, 조 생성물을 -20 ℃에서 재결정하며, 여과 후 진공 건조 오븐 내에서 재료를 베이킹하여 백색 고체의 중간체 V-A-3(14 g, 수율: 90 %)을 얻었다.
중간체 V-A-4의 합성
Figure 112021153415680-pct00182
중간체 V-A-3(14 g, 44 mmol), 비스(피나콜라토)디보론(11.2 g, 44 mmol), 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0.403 g, 0.44 mmol), 2-디시클로헥실포스피노-2',4',6'-트리이소프로필비페닐(0.418 g, 0.88 mmol) 및 아세트산칼륨(8.624 g, 88 mmol)을 1,4-디옥산(140 mL)에 넣고, 질소 가스의 보호 하에 80 ℃까지 가열하며, 3 h 동안 교반하고; 다음 실온까지 냉각시키며, 반응액을 물로 세척한 후 황산마그네슘을 넣어 건조시키고, 여과 후 여과액을 감압하여 용매를 제거하며; 톨루엔 시스템을 사용하여 조품을 재결정하고 정제하여 백색 고체의 중간체 V-A-4(14.13 g, 수율: 78 %)를 얻었다.
중간체 V-A 의 합성
Figure 112021153415680-pct00183
중간체 V-A-4(14.13 g, 34.3 mmol), 10-브로모안트라센-9-붕산(10.3 g, 34.3 mmol), 팔라듐 아세테이트(0.034 g, 0.34 mmol), 2-디시클로헥실포스피노-2',4',6'-트리이소프로필비페닐(0.323 g, 0.68 mmol) 및 탄산칼륨(6.7 g, 68.6 mmol)을 톨루엔(40 mL), 무수 에탄올(20 mL) 및 탈이온수(10 mL)에 넣고, 질소 가스의 보호 하에 80 ℃까지 가열하며, 2 h 동안 교반하고; 다음 실온까지 냉각시키며, 반응액을 물로 세척한 후 황산마그네슘을 넣어 건조시키고, 여과 후 여과액을 감압하여 용매를 제거하며; 디클로로메탄/n-헵탄 시스템을 사용하여 조품을 재결정하고 정제하여 백색 고체의 중간체 V-A(16.8 g, 수율: 85 %)를 얻었다.
화합물 46의 합성
Figure 112021153415680-pct00184
중간체 V-A(8 g, 15.8 mmol), 4-브로모비페닐(3.68 g, 15.8 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0.365 g, 0.316 mmol), 탄산칼륨(4.8 g, 3.5 mmol), 테트라부틸암모늄 브로마이드(0.25 g, 0.79 mmol)를 각각 3구 플라스크에 넣고, 톨루엔(40 mL), 에탄올(20 mL), 물(10 mL)을 칭량하여 반응기에 넣으며, 80 ℃에서 12 h 동안 환류하고, 반응이 종료될 때, CH2Cl2 및 물을 사용하여 추출하고, 유기상을 무수 MgSO4로 건조시키며, 흡입 여과하고, 유기층을 농축하며, 조 생성물을 실리카겔 컬럼에 통과시켜 정제하여 백색 고체의 화합물 46(6.79 g, 수율: 70 %)을 얻었다.
LC-MS(ESI, pos.ion)m/z: 615.3[M+H]+
제조예의 화합물 46을 합성하는 방법을 참조하고, 4-브로모비페닐 대신에 원료 2 사용하여 화합물 47 내지 화합물 48을 제조하였다. 여기서, 화합물 47 내지 화합물 48의 번호, 구조, 원료, 마지막 단계의 합성 수율, 질량 스펙트럼 데이터 등은 표 6에 나타낸다.
표 6: 화합물 구조, 제조 및 특성화 데이터
화합물 중간체 V-A 원료 2 화합물 구조 수율(%) 질량 스펙트럼(m/z)
[M+H]+
47
Figure 112021153415680-pct00185
Figure 112021153415680-pct00186
Figure 112021153415680-pct00187
 68 % 615.30
48
Figure 112021153415680-pct00188
Figure 112021153415680-pct00189
 65 % 655.33
유기 전계 발광 소자의 제조 및 평가
실시예 1
다음과 같은 과정으로 양극을 제조하였는 바, 두께가 1500 Å인 ITO 기판(Corning사 제조)을 40 mm Х 40 mm Х 0.7 mm 크기로 절단하고 포토리소그래피 공정을 이용하여 음극, 양극 및 절연층 패턴이 구비된 실험 기판을 제조하였으며, 자외선 오존 및 O2:N2 플라즈마를 이용하여 표면 처리하여 양극(실험 기판)의 일 함수를 증가시키고 스컴을 제거하였다.
실험 기판(양극)에 F4-TCNQ를 진공 증착하여 두께가 100 Å인 정공 주입층(HIL)을 형성하고, 정공 주입층에 화합물 NPB를 진공 증착하여 두께가 850 Å인 정공 수송층(HTL)을 형성하였다.
HTL에 전자 차단층(EBL)으로서 화합물 PAPB를 100 Å의 두께로 증착하였다.
EBL에서 화합물 1을 호스트로 사용하고, 100:3의 필름 두께비로 BD-1을 동시에 도핑하여 두께가 200 Å인 발광층(EML)을 형성하였다.
EML에 전자 수송층(ETL)으로서 화합물 ET-06 및 LiQ를 1:1의 필름 두께비, 350 Å의 두께로 증착하였다.
ETL에 전자 주입층(EIL)으로서 금속 Yb를 10 Å의 두께로 증착하였다.
EIL에 음극(cathode)으로서 필름 두께비가 10:1인 은(Ag), 마그네슘(Mg) 도핑 필름층을 110 Å의 두께로 증착하였다.
음극에 광 추출층(CPL)으로서 화합물 CP-5를 630 Å의 두께로 증착하여 유기 캡핑층(CPL)을 형성함으로써, 유기 발광 소자의 제조를 완료하였다.
실시예 2 내지 실시예 30
발광층을 형성할 경우, 하기 표 7에 나타낸 화합물로 화합물 1을 대체한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
비교예 1
발광층을 형성할 경우, 하기 표 7에 나타낸 화합물 A로 화합물 1을 대체한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
비교예 2
발광층을 형성할 경우, 하기 표 7에 나타낸 화합물 B로 화합물 1을 대체한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
비교예 3
발광층을 형성할 경우, 하기 표 7에 나타낸 화합물 C로 화합물 1을 대체한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
비교예 4
발광층을 형성할 경우, 하기 표 7에 나타낸 화합물 D로 화합물 1을 대체한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
이상 실시예 및 비교예에서 사용된 재료 구조는 하기 표에 나타낸 바와 같다.
Figure 112021153415680-pct00190
Figure 112021153415680-pct00191
20 mA/cm2의 조건에서 상술한 바와 같이 제조된 유기 전계 발광 소자의 성능을 분석한 결과는 표 7에 나타낸 바와 같다.
표 7: 유기 전계 발광 소자의 성능 테스트 결과
실시예 화합물 구동 전압
(V)		 전류 효율
(Cd/A)		 전력 효율
(l m/W)		 색좌표 CIEx 색좌표 CIEy 외부 양자 효율 EQE(%) T95 수명(h)
실시예 1 화합물 1 4.02 6.70 5.11 0.140 0.050 13.45 189
실시예 2 화합물 2 4.00 6.69 5.21 0.140 0.050 13.64 183
실시예 3 화합물 3 3.96 6.67 5.13 0.140 0.050 13.31 184
실시예 4 화합물 4 4.02 6.66 5.24 0.140 0.050 13.78 189
실시예 5 화합물 5 3.93 6.65 5.21 0.140 0.050 13.41 187
실시예 6 화합물 6 4.02 6.65 5.23 0.140 0.050 13.76 182
실시예 7 화합물 7 4.04 6.64 5.26 0.140 0.050 13.39 202
실시예 8 화합물 8 4.00 6.63 5.21 0.140 0.050 13.64 202
실시예 9 화합물 9 3.97 6.63 5.26 0.140 0.050 13.41 207
실시예 10 화합물 10 3.95 6.62 5.28 0.140 0.050 13.39 213
실시예 11 화합물 11 3.91 6.69 5.32 0.140 0.050 13.62 223
실시예 12 화합물 12 4.00 6.54 5.17 0.140 0.050 13.02 158
실시예 13 화합물 13 4.04 6.52 5.11 0.140 0.050 12.98 185
실시예 14 화합물 14 3.93 6.52 5.11 0.140 0.050 13.14 184
실시예 15 화합물 15 4.02 6.52 5.26 0.140 0.050 13.31 220
실시예 16 화합물 16 3.94 6.51 5.29 0.140 0.050 13.14 215
실시예 17 화합물 17 3.98 6.51 5.25 0.140 0.050 13.68 182
실시예 18 화합물 18 3.95 6.50 5.17 0.140 0.050 13.37 189
실시예 19 화합물 81 3.95 6.47 5.24 0.140 0.050 13.56 186
실시예 20 화합물 82 3.96 6.47 5.17 0.140 0.050 13.41 187
실시예 21 화합물 119 3.99 6.39 5.08 0.140 0.050 13.27 168
실시예 22 화합물 123 3.98 6.47 5.11 0.140 0.050 13.31 180
실시예 23 화합물 141 4.00 6.45 5.23 0.140 0.050 13.70 208
실시예 24 화합물 157 4.01 6.49 5.20 0.140 0.050 13.66 181
실시예 25 화합물 112 4.05 6.49 5.17 0.140 0.050 13.72 188
실시예 26 화합물 46 4.01 6.49 5.21 0.140 0.050 13.68 188
실시예 27 화합물 47 3.91 6.53 5.13 0.140 0.050 13.14 188
실시예 28 화합물 48 3.95 6.49 5.15 0.140 0.050 13.31 182
실시예 29 화합물 168 3.99 6.31 4.80 0.140 0.050 13.27 168
실시예 30 화합물 201 3.99 6.33 5.08 0.140 0.050 13.27 170
비교예 1 화합물 A 4.16 5.57 4.21 0.14 0.05 11.46 116
비교예 2 화합물 B 4.17 5.57 4.19 0.14 0.05 11.47 115
비교예 3 화합물 C 4.18 5.31 3.99 0.14 0.05 10.92 108
비교예 4 화합물 D 4.19 5.46 4.09 0.14 0.05 11.23 128
상기 표 7의 결과에 따라 알 수 있는 바, 블루레이 발광층(EML)의 호스트 재료로 사용되는 화합물 1 내지 18, 화합물 81, 82, 119, 123, 141, 157, 112, 46 내지 48, 168, 201과 사용된 비교예 1 내지 비교예 4의 화합물 A, B, C, D를 비교해보면, 본 발명에서 사용된 화합물 1 내지 18 및 81, 82, 화합물 119, 123, 141, 157, 112, 46 내지 48, 168, 201을 블루레이 발광층의 호스트 재료로 사용하여 제조된 상기 유기 전계 발광 소자의 구동 전압은 적어도 0.11 V 감소되고, 전류 효율(Cd/A)은 적어도 13.29 % 향상되며, 전력 효율(l m/W)은 적어도 16.63 % 향상되고, 외부 양자 효율은 적어도 13.16 % 향상되며, 수명은 최소 30 % 향상되었다.본 발명은 아다만탄 스피로플루오레닐기와 안트릴기를 연결 조합하여 유기 전계 발광 소자에 사용되는 신규 화합물을 얻었다. 상기 화합물에서, 아다만탄 스피로플루오레닐기 및 안트릴기는 모두 높은 정공 이동도를 가지므로, 양자를 연결할 경우, 분자의 전체적인 정공 이동도를 더 향상시킴으로써, 소자의 작동 전압을 감소시키고 발광 효율을 향상시키는데 유리하다. 안트라센계 화합물의 발광 호스트에 아다만탄 스피로플루오레닐기를 도입하여 분자의 전체적인 전자 밀도를 향상시키고, 나아가 캐리어의 전송 속도를 향상시키며, 중심 안트릴기에 도입된 다른 하나의 방향족 그룹은 분자 비대칭을 강화시켜 재료가 쉽게 결정화되지 않음으로써, 소자의 안정성을 향상시킨다. 이러한 재료를 유기 전계 발광 소자의 호스트 재료로 사용할 경우, 소자의 발광 효율과 수명을 높일 수 있다.
100: 양극; 200: 음극; 300: 기능층; 310: 정공 주입층; 321: 정공 수송층; 322: 전자 차단층; 330: 유기 전계 발광층; 340: 정공 차단층; 350: 전자 수송층; 360: 전자 주입층; 400: 전자 장치.

Claims (21)

  1. 유기 화합물로서,
    상기 유기 화합물의 구조는 화학식 1로 표시되고,
    Figure 112022075171638-pct00192

    L은 단일 결합, 비치환된 W1 또는 치환된 W1로부터 선택되고, 여기서 비치환된 W1은 하기 치환기로 이루어진 군으로부터 선택되며:
    Figure 112022075171638-pct00349
    ;
    치환된 W1은 비치환된 W1이 중수소, 불소, 염소, 시아노, 탄소 원자수가 1 내지 6인 알킬, 탄소 원자수가 1 내지 4인 알콕시, 탄소 원자수가 1 내지 4인 할로알킬, 탄소 원자수가 3 내지 10인 시클로알킬로부터 선택된 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 형성된 그룹이고, 또한 치환된 W1이 복수 개의 치환기를 포함할 경우, 임의의 2개의 치환기는 동일하거나 상이하고;
    Ar1은 비치환된 T1 또는 치환된 T1이고, 비치환된 T1은 하기 치환기로 이루어진 군으로부터 선택되며:
    Figure 112022075171638-pct00350

    Figure 112022075171638-pct00351
    ;
    치환된 T1은 비치환된 T1이 중수소, 불소, 염소, 시아노, 탄소 원자수가 1 내지 6인 알킬, 탄소 원자수가 1 내지 4인 알콕시, 탄소 원자수가 1 내지 4인 할로알킬, 탄소 원자수가 5 내지 10인 시클로알킬로부터 선택된 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 형성된 그룹이고, 또한 치환된 T1이 복수 개의 치환기를 포함할 경우, 임의의 2개의 치환기는 동일하거나 상이하며; 또는
    상기 Ar1은 치환 또는 비치환된 T2로부터 선택되고, 비치환된 T2는 독립적으로 하기 그룹으로부터 선택되며:
    Figure 112022075171638-pct00352

    Figure 112022075171638-pct00353
    ;
    치환된 T2는 비치환된 T2가 중수소, 불소, 염소, 시아노, 탄소 원자수가 1 내지 4인 알킬, 탄소 원자수가 1 내지 4인 알콕시, 탄소 원자수가 1 내지 4인 할로알킬, 탄소 원자수가 5 내지 7인 시클로알킬로부터 선택된 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 형성된 그룹이고, 또한 치환된 T2이 복수 개의 치환기를 포함할 경우, 임의의 2개의 치환기는 동일하거나 상이하며;
    상기 각 R1은 서로 동일하거나 상이하며, 각 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 또한 각각 독립적으로 중수소; 불소; 염소; 브롬; 시아노; 탄소 원자수가 1 내지 12인 알킬; 탄소 원자수가 1 내지 12인 알콕시; 탄소 원자수가 1 내지 12인 할로알킬; 탄소 원자수가 3 내지 10인 시클로알킬;로부터 선택되며;
    n1은 치환기 R1의 개수이고, n1은 0, 1, 2, 3 또는 4로부터 선택되며, n1이 1보다 큰 경우, 임의의 2개의 R1은 동일하거나 상이하고; n2는 치환기 R2의 개수이며, n2는 0, 1, 2 또는 3으로부터 선택되고, n2가 1보다 큰 경우, 임의의 2개의 R2는 동일하거나 상이하며;
    상기 유기 화합물은
    Figure 112022075171638-pct00354
    를 포함하지 않는다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 각 R1은 서로 동일하거나 상이하며, 각 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 또한 각 R1 및 R2는 각각 독립적으로 중수소, 불소, 염소, 브롬, 시아노, 탄소 원자수가 1 내지 6인 알킬, 탄소 원자수가 1 내지 4인 할로알킬, 탄소 원자수가 1 내지 4인 알콕시, 탄소 원자수가 5 내지 10인 시클로알킬로부터 선택되는 유기 화합물.
  3. 제1항에 있어서,
    L은 단일 결합, 비치환된 W2 또는 치환된 W2로부터 선택되고, 비치환된 W2는 하기 치환기로 이루어진 군으로부터 선택되며:
    Figure 112022075171638-pct00355

    Figure 112022075171638-pct00356

    Figure 112022075171638-pct00357
    ;
    치환된 W2는 비치환된 W2가 중수소, 불소, 염소, 시아노, 메틸, 에틸, 이소프로필, tert-부틸, 메톡시, 에톡시, 이소프로폭시, 트리플루오로메틸, 시클로펜타닐, 시클로헥사닐, 트리플루오로메틸로부터 선택된 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 형성된 그룹이고, 또한 치환된 W2가 복수 개의 치환기를 포함할 경우, 임의의 2개의 치환기는 동일하거나 상이한 유기 화합물.
  4. 제1항에 있어서,
    Ar1은 하기 치환기로 이루어진 군으로부터 선택되며:
    Figure 112022075171638-pct00358

    Figure 112022075171638-pct00359

    Figure 112022075171638-pct00360
    ;
    또는, 상기 Ar1은 독립적으로 하기 그룹으로부터 선택되는 유기화합물:
    Figure 112022075171638-pct00361

    Figure 112022075171638-pct00362

    Figure 112022075171638-pct00363
    .
  5. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1의 구조는,
    Figure 112022075171638-pct00364
    ,
    Figure 112022075171638-pct00365
    또는
    Figure 112022075171638-pct00366
    인 화학식 1-1 내지 화학식 1-3 중 적어도 하나로 표시되는 구조로부터 선택되는 유기 화합물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 각 R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하며, 또한 각각 독립적으로 중수소; 불소; 염소; 브롬; 시아노; 메틸; 에틸; 이소프로필; tert-부틸; 메톡시; 에톡시; 이소프로폭시; n-프로폭시; 시클로펜타닐; 시클로헥사닐; 트리플루오로메틸;로부터 선택되고, 또한 R1 및 R2의 개수가 1보다 큰 경우, 임의의 2개의 R1 또는 R2는 동일하거나 상이한 유기 화합물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유기 화합물은 하기 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되며:
    Figure 112022075171638-pct00367

    Figure 112022075171638-pct00368

    Figure 112022075171638-pct00369

    Figure 112022075171638-pct00370

    Figure 112022075171638-pct00371

    Figure 112022075171638-pct00372

    Figure 112022075171638-pct00373

    Figure 112022075171638-pct00374

    Figure 112022075171638-pct00375

    Figure 112022075171638-pct00376
    .
  8. 유기 전계 발광 소자로서,
    대향되게 설치된 양극 및 음극, 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 설치된 기능층을 포함하고;
    상기 기능층은 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 유기 화합물을 포함하며,
    상기 기능층은 유기 전계 발광층을 포함하고, 상기 유기 전계 발광층은 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 유기 화합물을 포함하며,
    상기 유기 전계 발광층은 호스트 재료를 포함하고, 상기 호스트 재료는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 유기 화합물을 함유하는 유기 전계 발광 소자.
  9. 제8항에 따른 유기 전계 발광 소자를 포함하는 전자 장치.
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