KR102617952B1 - 유기 발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자수송능, 발광능 및 열안정성이 우수한 신규 화합물 및 이를 하나 이상의 유기물층에 포함함으로써 발광효율, 구동 전압, 수명 등의 특성이 향상된 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
Description
본 발명은 유기 전계 발광 소자용 재료로서 사용될 수 있는 신규 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
1950년대 베르나소스(Bernanose)의 유기 박막 발광 관측을 시점으로 하여, 1965년 안트라센 단결정을 이용한 청색 전기발광으로 이어진 유기 전계 발광(electroluminescent, EL) 소자에 대한 연구가 이어져 오다가, 1987년 탕(Tang)에 의하여 정공층과 발광층의 기능층으로 나눈 적층 구조의 유기 전계 발광 소자가 제시되었다. 이후, 고효율, 고수명의 유기 전계 발광 소자를 만들기 위하여, 소자 내 각각의 특징적인 유기물층을 도입하는 형태로 발전하여 왔으며, 이에 사용되는 특화된 물질의 개발로 이어졌다.
유기 전계 발광 소자는 두 전극 사이에 전압을 걸어주면 양극에서는 정공이 유기물층으로 주입되고, 음극에서는 전자가 유기물층으로 주입된다. 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. 이때, 유기물층으로 사용되는 물질은 그 기능에 따라, 발광 물질, 정공 주입 물질, 정공 수송 물질, 전자 수송 물질, 전자 주입 물질 등으로 분류될 수 있다.
발광 물질은 발광색에 따라 청색, 녹색, 적색 발광 물질과, 보다 나은 천연색을 구현하기 위한 노란색 및 주황색 발광 물질로 구분될 수 있다. 또한, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여, 발광 물질로서 호스트/도펀트 계를 사용할 수 있다.
도펀트 물질은 유기 물질을 사용하는 형광 도펀트와 Ir, Pt 등의 중원자(heavy atoms)가 포함된 금속 착체 화합물을 사용하는 인광 도펀트로 나눌 수 있다. 이때, 인광 재료의 개발은 이론적으로 형광에 비해 4배까지 발광 효율을 향상시킬 수 있기 때문에, 인광 도펀트 뿐만 아니라 인광 호스트 재료들에 대한 연구도 많이 진행되고 있다.
현재까지 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 차단층, 전자 수송층 재료로는 NPB, BCP, Alq3 등이 널리 알려져 있으며, 발광층 재료로는 안트라센 유도체들이 보고되고 있다. 특히, 발광층 재료 중 효율 향상 측면에서 장점을 가지고 있는 Firpic, Ir(ppy)3, (acac)Ir(btp)2 등과 같은 Ir을 포함하는 금속 착체 화합물이 청색(blue), 녹색(green), 적색(red)의 인광 도판트 재료로 사용되고 있으며, 4,4-디카바졸리비페닐(4,4-dicarbazolybiphenyl, CBP)은 인광 호스트 재료로 사용되고 있다.
그러나 종래의 유기물층 재료들은 발광 특성 측면에서는 유리한 면이 있으나, 유리전이온도가 낮아 열적 안정성이 매우 좋지 않기 때문에, 유기 전계 발광 소자의 수명 측면에서 만족할 만한 수준이 되지 못하고 있다. 따라서, 성능이 뛰어난 유기물층 재료의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 유기 전계 발광 소자에 적용할 수 있으며, 열적 안전성과 더불어 정공, 전자 주입 및 수송능, 발광능 등이 모두 우수한 신규 유기 화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 신규 유기 화합물을 포함하여 낮은 구동 전압과 높은 발광 효율을 나타내며 수명이 향상되는 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
상기 화학식 1에서,
V, W, Y 및 Z는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 C(R1) 또는 N이고, 다만 복수의 V, W, Y 및 Z 중 적어도 하나는 N이며,
L은 단일결합이거나, 또는 C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고,
A는 하기 화학식 1a 또는 화학식 1b 중 어느 하나로 표시되는 전자끄는기(EWG)이며,
[화학식 1a]
[화학식 1b]
상기 화학식 1a 또는 1b에서,
*는 상기 화학식 1에 결합되는 부분을 의미하고,
복수의 X는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 C(R1) 또는 N이고, 다만 상기 복수의 X 중 적어도 하나는 N이며,
Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고,
여기서 복수의 R1은 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노아릴포스피닐기, C6~C60의 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 다른 R1과 결합하여 고리를 형성할 수 있으며;
상기 L의 아릴렌기 및 헤테로아릴렌기와, 상기 Ar1~Ar2 및 R1의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있으며, 이때 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
또한 본 발명은 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 제공한다.
상기 화학식 4에서,
V, W, Y 및 Z는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 C(R1) 또는 N이고, 다만 복수의 V, W, Y 및 Z 중 적어도 하나는 N이며,
L은 단일결합이거나, 또는 C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고,
R1 내지 R3는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노아릴포스피닐기, C6~C60의 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 R1, R2, 또는 R3 끼리 결합하여 고리를 형성할 수 있으며;
a와 b는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이며,
상기 L의 아릴렌기 및 헤테로아릴렌기와, 상기 R1 내지 R3의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있으며, 이때 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
아울러, 본 발명은 전술한 양극, 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 전계 발광 소자로서, 상기 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 상기 화학식 1또는 화학식 4로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
본 발명에 따른 화합물은 열적 안정성, 전자 주입능/수송능, 발광능 등이 우수하기 때문에 유기 전계 발광 소자의 유기물층 재료로 유용하게 적용될 수 있다.
또한, 상기 화합물을 유기물층에 포함하는 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 발광성능, 구동전압, 수명, 효율 등의 측면이 크게 향상되어 풀 칼라 디스플레이 패널 등에 효과적으로 적용될 수 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
<신규 유기 화합물>
본 발명에 따른 신규 유기 화합물은, 적어도 하나의 질소 원자(N)를 함유하는 스파이로 바이플루오렌(spyro-bifluorene)계 기본골격을 가지며, 상기 화학식 1 또는 4로 표시되는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은, 적어도 하나의 질소 원자를 함유하는 스파이로 바이플루오렌을 기본골격으로 하며, 이러한 EWG 특성을 갖는 스파이로 기본골격에, 링커(L)와 전자흡수성이 큰 전자끄는기(electron withdrawing group, EWG)가 결합되어 있는 구조이다. 전술한 화학식 1의 화합물은 분자 전체가 전자 주입 및 수송능이 뛰어나므로 전자수송층(ETL) 재료로서 우수한 특성을 나타낼 수 있다.
또한 화학식 4로 표시되는 화합물은, 적어도 하나의 질소 원자를 함유하는 스파이로 바이플루오렌을 기본골격으로 하되, 상기 기본골격에 링커(L)와 다이벤조모이어티 등과 같은 전자주게기(electron donating group, EDG)가 결합되어 있는 구조이다. 이러한 화학식 4의 화합물은 EWG 특성을 갖는 스파이로 기본골격과 EDG 특성을 갖는 다이벤조모이어티가 서로 결합되어 바이폴라(bipolar) 특성을 가질 수 있으므로, 정공과 전자의 결합력을 높이며 ΔEst를 좁게 하여 고효율의 발광 특성이 나타낸다. 높은 삼중항 에너지는 발광층 내에서 발광에 기여하는 엑시톤의 수를 증가시켜 소자의 발광 효율을 개선시킬 수 있으며, 소자의 내구성 및 안정성이 향상되어 소자의 수명을 효율적으로 증가시킬 수 있다. 특히, 본 발명의 화학식 1 또는 4의 화합물은 우수한 전자 주입/수송능 및 높은 발광능을 가질 뿐만 아니라 스파이로(spyro-cyclic) 구조를 가지므로 화합물의 안정성 측면에서 우수하다. 이에 따라, 종래 피리딘-플루오렌(pyridine-fluorene) 코어 구조를 갖는 화합물에 비해, 보다 우수한 열적 안정성을 가질 것으로 판단된다.
전술한 바와 같이, 상기 화학식 1 또는 4로 표시되는 화합물은 전자수송능과 발광 특성이 우수하기 때문에, 유기 전계 발광 소자의 유기물층인 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 어느 하나의 재료로 사용될 수 있으며, 바람직하게는 그린 인광 및 레드 인광의 발광층의 재료, 또는 전자수송층 재료로 사용될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 화학식 1 또는 4로 표시되는 화합물은 유기 전계 발광 소자의 유기물층 재료, 바람직하게는 발광층 재료(그린, 적색, 청색의 인광 호스트 재료), 전자 수송층/주입층 재료, 발광보조층 재료, 전자수송 보조층 재료, 더욱 바람직하게는 발광층 재료, 전자 수송층 재료, 전자수송 보조층 재료로 사용될 수 있다. 이러한 화학식 1 또는 4의 화합물을 포함하는 본 발명의 유기 전계 발광소자는 성능 및 수명 특성이 크게 향상될 수 있고, 이러한 유기 전계 발광 소자가 적용된 풀 칼라 유기 발광 패널도 성능이 극대화될 수 있다.
본 발명에 따라 화학식 1로 표시되는 화합물은, 적어도 하나의 질소 원자를 함유하는 스파이로 바이플루오렌을 기본골격으로 하며, 이러한 기본골격에 링커(L)와 전자끄는기(EWG)가 연결되어 있다.
상기 화학식 1에서, 스파이로 바이플루오렌계 기본골격은 적어도 하나의 질소 원자(N)를 포함한다. 이에 따라 우수한 전자흡수성 특성을 나타내어 전자 주입 및 수송에 유리하다. 일례로, 화학식 1의 V, W, Y 및 Z는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 C(R1) 또는 N이되, 복수의 V, W, Y 및 Z 중 적어도 하나는 N일 수 있다. 바람직한 일례를 들면, 복수의 V, W, Y 및 Z에 포함된 N은 1 내지 4개일 수 있다.
일례로, 스파이로 바이플루오렌계 기본 골격에 포함된 질소 원자가 하나인 경우, 복수의 V, W, Y 및 Z이 함유된 환 중 하나에 N이 포함된 경우이다. 또한 질소 원자가 2개인 경우, 복수의 V, W, Y 및 Z이 함유된 환 중 하나의 환에 N이 2개 포함되어 있거나, 또는 V, W, Y 및 Z 중 서로 다른 2개의 환에 N이 하나씩 포함될 수 있다. 또한 질소 원자가 3개인 경우, V, W, Y 및 Z이 함유된 환 중 서로 다른 3개의 환에 N이 각각 하나씩 포함되거나, 또는 복수의 V, W, Y 및 Z 중 2개의 환에 N이 하나 또는 2개 포함되는 경우일 수 있다. 또한 질소 원자가 4개인 경우, V, W, Y 및 Z이 함유된 서로 다른 환에 N이 각각 하나씩 포함되거나, 또는 전술한 V, W, Y 및 Z 중 3개의 환에 질소가 2개, 1개와 1개씩 포함되어 있을 수 있다. 본 발명에 따른 스파이로 바이플루오렌계 기본골격이 1~4개의 질소 원자를 포함하는 경우, 복수의 V, W, Y 및 Z이 함유된 서로 다른 환에 각각 하나의 질소 원자가 포함되는 구조가 바람직하다. 이와 같이 서로 다른 환에 질소 원자가 하나씩 포함되는 경우 뛰어난 전자이동 특성을 가지게 되므로, 호스트 및 전자수송층에 사용될 때 저전압 및 고효율의 구동을 할 수 있다.
질소 원자가 아닌 복수의 V, W, Y 및 Z는 각각 독립적으로 C(R1)이다. 여기서 복수의 R1은 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노아릴포스피닐기, C6~C60의 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 다른 R1과 결합하여 고리를 형성할 수 있다. 구체적으로, 복수의 R1은 각각 독립적으로 수소, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 및 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기로 구성된 군에서 선택되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 구현예를 들면, 상기 V, W, Y 및 Z 중 적어도 하나의 N을 포함하는 스파이로 골격은 하기 구조식 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
상기 식에서, *는 상기 화학식 1 또는 화학식 4의 링커(L)와 결합되는 부분을 의미한다.
또한 L은 당 분야에 알려진 통상적인 통상적인 2가(divalent) 그룹의 연결기(Linker)일 수 있다. 일례로 L은 단일결합(예, 직접결합)이거나, 또는 C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 L의 구체적인 예로는 페닐렌기, 비페닐렌기, 나프틸렌기, 안트라세닐렌기, 인데닐렌기, 피란트레닐렌기, 카르바졸릴렌기, 티오페닐렌기, 인돌일렌기, 푸리닐렌기, 퀴놀리닐렌기, 피롤일렌기, 이미다졸릴렌기, 옥사졸릴렌기, 티아졸릴렌기, 트리아졸릴렌기, 피리디닐렌기, 피리미디닐렌기 등이 있다. 보다 구체적으로, L은 단일결합이거나, 페닐렌기, 비페닐렌기 또는 카바졸릴기인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 구현예를 들면, L은 단일결합 또는 하기 구조에서 선택되는 연결기(linker)일 수 있다.
상기 식에서, *는 상기 화학식 1 또는 화학식 4의 링커(L)와 결합되는 부분을 의미한다. 여기서, 상기 L이 플루오렌계 링커일 경우 3개의 * 중 2개가 결합부위로서 자유롭게 선택될 수 있다.
본 발명의 화학식 1에서, 스파이로 바이플루오렌계 기본골격에 연결되는 전자끄는기(EWG)는 적어도 하나의 질소 원자를 포함하는 헤테로방향족환(상기 화학식 1a)과 아릴포스페이트(화학식 1b )중 하나이다. 그러나 전술한 화학식 1a와 1b 이외에, 당 분야에 공지된 전자끄는기(EWG)를 포함하는 것도 본 발명의 범주에 속한다.
상기 화학식 1a에서, 복수의 X는 각각 독립적으로 C(R1) 또는 N이고, 상기 복수의 X 중 적어도 하나는 N이다. 바람직하게는 1~3개의 질소를 포함한다.
본 발명의 일 구현예를 들면, 상기 화학식 1a로 표시되는 전자끄는기(EWG)는 하기 화학식 A-1 내지 A-5로 표시되는 치환체 군에서 선택될 수 있다.
상기 A-1 내지 A-5에서, R1, Ar1 및 Ar2는 전술한 화학식 1에서 정의된 바와 같다.
상기 화학식 1a에서, 복수의 X가 2~3개, 구체적으로 3개의 질소 원자를 포함할 경우 전자이동 특성이 우수하므로 전자흡수성 면에서 바람직하다.
Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 구체적으로, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 C6~C60의 아릴기 및 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 아릴기와 헤테로아릴기는 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환될 수 있으며, 이때 복수개의 치환기로 치환될 경우 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명의 일 구현예를 들면, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 C6~C60의 아릴기 및 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2 또는 화학식 3 중 어느 하나의 화합물로 보다 구체화될 수 있다.
상기 화학식 2 내지 화학식 3에서,
V, W, X, Y, Z, L, Ar1 및 Ar2는 각각 화학식 1에서 정의된 바와 동일하다.
본 발명의 바람직한 일례에 따르면, 상기 화학식 2 또는 3에서 복수의 V, W, Y 및 Z 중 적어도 하나는 질소 원자를 포함하며, 구체적으로 복수의 V, W, Y 및 Z 에 포함된 질소 원자의 개수는 1 내지 4일 수 있다. 이와 같이, 스파이로 바이플루오렌계 기본골격에 1~4개의 질소 원자를 포함하는 경우, 복수의 V, W, Y 및 Z이 함유된 서로 다른 환에, 각각 하나의 질소 원자가 포함되는 구조가 바람직하다.
또한, L은 단일결합(예, 직접결합)이거나, 또는 C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되며, 복수의 R1은 각각 독립적으로 수소, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 및 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기로 구성된 군에서 선택되며, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 C6~C60의 아릴기 및 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라 화학식 4로 표시되는 화합물은, 적어도 하나의 질소원자를 함유하는 스파이로 바이플루오렌을 기본골격으로 하며, 이러한 기본골격에 링커(L)와 전자주게기(EDG)인 다이벤조계 모이어티(예, 카바졸기)가 연결되어 있다.
여기서, 화학식 4의 V, W, X, Y, Z, 및 L는 전술한 화학식 1의 정의와 중복되므로, 이에 대한 개별적인 설명은 생략한다.
상기 화학식 4에서, R2 및 R3는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노아릴포스피닐기, C6~C60의 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 R1, R2, R3 끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다. 구체적으로, R2 및 R3는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 수소, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 및 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기로 구성된 군에서 선택되는 것이 바람직하다.
a와 b는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다. 여기서 a가 0인 경우 R2는 수소이며, a가 1 내지 4인 경우 R2는 수소를 제외한 전술한 치환기를 가질 수 있다. 마찬가지로, b가 0인 경우 R3는 수소이며, b가 내지 4인 경우 R3는 수소를 제외한 전술한 치환기를 가질 수 있다.
상기 L의 아릴렌기 및 헤테로아릴렌기와, 상기 R1 내지 R3의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있으며, 이때 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 화학식 4로 표시되는 화합물은 하기 화학식 5 내지 화학식 7 중 어느 하나의 화합물로 보다 구체화될 수 있다.
상기 화학식 5 내지 7에서, V, W, Y, Z, L, R2, R3 및 a는 각각 전술한 화학식 4에서 정의된 바와 동일하다.
환 B, C 및 D는 각각 동일하거나 또는 상이하며, 각각 당 분야에 알려진 통상적인 탄화수소계 또는 헤테로원자를 하나 이상 포함하는 탄화수소계 고리일 수 있으며, 이들이 인접하는 다른 환(예컨대, 코어 구조)과 축합, 융합, 가교 또는 스파이로(spirocyclic) 결합된 형태일 수 있다.
일례로, 환 B, C 및 D는 각각 단일환 또는 다환의 지환족 고리, 단일환 또는 다환의 헤테로지환족 고리, 단일환 또는 다환의 방향족 고리, 혹은 단일환 또는 다환의 헤테로방향족 고리일 수 있으며, 일례로 탄소수 6 내지 18의 단일환 또는 다환의 방향족 고리, 혹은 핵원자수 5 내지 18의 단일환 또는 다환의 헤테로방향족 고리일 수 있다. 본 발명의 일 구현예를 들면, 환 B, C 및 D 고리는 각각 C6~C18의 방향족고리, 또는 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로방향족 고리인 것이 바람직하다.
X는 N(Ar3), O, S, 및 C(Ar4)(Ar5)로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 바람직하게는 O 또는 S일 수 있다.
Ar3 내지 Ar5는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노아릴포스피닐기, C6~C60의 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 구체적으로, Ar3 내지 Ar5는 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C6~C18의 방향족고리, 또는 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로방향족 고리인 것이 바람직하다.
여기서, 상기 Ar3 내지 Ar5의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있으며, 이때 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일례에 따르면, 상기 화학식 5 내지 7에서 복수의 V, W, Y 및 Z 중 적어도 하나는 질소 원자를 포함하며, 구체적으로 복수의 V, W, Y 및 Z 에 포함된 질소 원자의 개수는 1 내지 4일 수 있다. 특히, 복수의 V, W, Y 및 Z이 함유된 서로 다른 환 중 하나에 2개의 질소 원자가 포함되는 구조가 바람직하며, 특히 디벤조모이어티가 도입되는 Z 함유 환에 2개의 질소 원자가 포함되는 것이 보다 바람직하다.
또한, L은 단일결합(예, 직접결합)이거나, 또는 C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되며, 복수의 R1은 각각 독립적으로 수소, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 및 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기로 구성된 군에서 선택되며, 특히 Z 함유 환 중에서 하나의 R1은 C6~C60의 아릴기 또는 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기인 것이 바람직하다. 또한 환 B, C 및 Z 중 하나는 페닐환 또는 나프탈렌환인 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 본 발명의 화학식 1 또는 4로 표시되는 화합물은 하기 예시되는 화합물, 예컨대 A1 내지 G68 중 어느 하나로 표시되는 화합물로 보다 구체화될 수 있다. 그러나 본 발명의 화학식 1 또는 화학식 4로 표시되는 화합물이 하기 예시된 것들에 의해 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 "알킬"은 탄소수 1 내지 40의 직쇄 또는 측쇄의 포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알케닐(alkenyl)"은 탄소-탄소 이중 결합을 1개 이상 가진탄소수 2 내지 40의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 비닐(vinyl), 알릴(allyl), 이소프로펜일(isopropenyl), 2-부텐일(2-butenyl) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알키닐(alkynyl)"은 탄소-탄소 삼중 결합을 1개 이상 가진탄소수 2 내지 40의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 에티닐(ethynyl), 2-프로파닐(2-propynyl) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "아릴"은 단독 고리 또는 2이상의 고리가 조합된 탄소수 6 내지 40의 방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 또한, 2 이상의 고리가 서로 단순 부착(pendant)되거나 축합된 형태도 포함될 수 있다. 이러한 아릴의 예로는 페닐, 나프틸, 페난트릴, 안트릴 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "헤테로아릴"은 핵원자수 5 내지 40의 모노헤테로사이클릭 또는 폴리헤테로사이클릭 방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이때, 고리 중 하나 이상의 탄소, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소가 N, O, S 또는 Se와 같은 헤테로원자로 치환된다. 또한, 2 이상의 고리가 서로 단순 부착(pendant)되거나 축합된 형태도 포함될 수 있고, 나아가 아릴기와의 축합된 형태도 포함될 수 있다. 이러한 헤테로아릴의 예로는 피리딜, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 트리아지닐과 같은 6-원 모노사이클릭 고리, 페녹사티에닐(phenoxathienyl), 인돌리지닐(indolizinyl), 인돌릴(indolyl), 퓨리닐(purinyl), 퀴놀릴(quinolyl), 벤조티아졸(benzothiazole), 카바졸릴(carbazolyl)과 같은 폴리사이클릭 고리 및 2-퓨라닐, N-이미다졸릴, 2-이속사졸릴, 2-피리디닐, 2-피리미디닐 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "아릴옥시"는 RO-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R은 탄소수 5 내지 40의 아릴을 의미한다. 이러한 아릴옥시의 예로는 페닐옥시, 나프틸옥시, 디페닐옥시 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알킬옥시"는 R'O-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R'는 탄소수 1 내지 40의 알킬을 의미하며, 직쇄(linear), 측쇄(branched) 또는 사이클릭(cyclic) 구조를 포함할 수 있다. 알킬옥시의 예로는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 1-프로폭시, t-부톡시, n-부톡시, 펜톡시 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "아릴아민"은 탄소수 6 내지 40의 아릴로 치환된 아민을 의미한다.
본 발명에서 "시클로알킬"은 탄소수 3 내지 40의 모노사이클릭 또는 폴리사이클릭 비-방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이러한 사이클로알킬의 예로는 사이클로프로필, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 노르보닐(norbornyl), 아다만틴(adamantine) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "헤테로시클로알킬"은 핵원자수 3 내지 40의 비-방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미하며, 고리 중 하나 이상의 탄소, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소가 N, O, S 또는 Se와 같은 헤테로 원자로 치환된다. 이러한 헤테로시클로알킬의 예로는 모르폴린, 피페라진 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알킬실릴"은 탄소수 1 내지 40의 알킬로 치환된 실릴이고, "아릴실릴"은 탄소수 5 내지 40의 아릴로 치환된 실릴을 의미한다.
본 발명에서 "축합고리"는 축합 지방족 고리, 축합 방향족 고리, 축합 헤테로지방족 고리, 축합 헤테로방향족 고리 또는 이들의 조합된 형태를 의미한다.
<유기 전계 발광 소자>
한편, 본 발명의 다른 측면은 상기한 본 발명에 따른 화학식 1 또는 4로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자(유기 EL 소자)에 관한 것이다.
구체적으로, 본 발명은 양극(anode), 음극(cathode), 및 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 전계 발광 소자로서, 상기 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 상기 화학식 1 또는 4로 표시되는 화합물을 포함한다. 이때, 상기 화합물은 단독 또는 2종 이상 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 1층 이상의 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 발광 보조층, 전자 수송층, 전자 수송 보조층 및 전자 주입층 중 어느 하나 이상일 수 있고, 이 중에서 적어도 하나의 유기물층은 상기 화학식 1 또는 4로 표시되는 화합물을 포함한다. 구체적으로 상기 화학식 1 또는 4의 화합물을 포함하는 유기물층은 발광층, 전자수송층, 전자수송 보조층인 것이 바람직하다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자의 발광층은 호스트 재료를 포함할 수 있는데, 이때 호스트 재료로서 상기 화학식 1 또는 4의 화합물을 포함할 수 있다. 또한 본 발명의 유기 전계 발광 소자의 발광층은 상기 화학식 1 또는 4의 화합물 이외의 화합물을 호스트로 포함할 수 있다.
상기 화학식 1 또는 화학식 4로 표시되는 화합물을 유기 전계 발광 소자의 발광층 재료, 바람직하게는 청색, 녹색, 적색의 인광 호스트 재료로 포함할 경우, 발광층에서 정공과 전자의 결합력이 높아지기 때문에, 유기 전계 발광 소자의 효율(발광효율 및 전력효율), 수명, 휘도 및 구동전압 등을 향상시킬 수 있다. 구체적으로 상기 화학식 1 또는 4로 표시되는 화합물은 녹색 및/또는 적색의 인광 호스트, 형광 호스트, 또는 도펀트 재료로서 유기 전계 발광 소자에 포함되는 것이 바람직하다. 특히, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물은 전자 주입 및 수송능이 우수하므로 전자수송층 재료인 것이 바람직하며, 화학식 4로 표시되는 화합물은 발광층의 인광 호스트, 형광 호스트 또는 도펀트 재료인 것이 바람직하며, 발광층의 그린 인광 호스트인 것이 바람직하다.
이러한 본 발명의 유기 전계 발광 소자의 구조는 특별히 한정되지 않으나, 기판, 양극, 정공주입층, 정공수송층, 발광보조층, 발광층, 전자수송층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조일 수 있다. 이때, 상기 정공주입층, 정공수송층, 발광보조층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 중 하나 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있고, 바람직하게는 정공수송층, 전자저지층, 발광보조층이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 한편 상기 전자수송층 위에는 전자주입층이 추가로 적층될 수 있다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자의 구조는 전극과 유기물층 계면에 절연층 또는 접착층이 삽입된 구조일 수 있다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자는, 전술한 유기물층 중 1층 이상이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 제외하고는, 당 업계에 공지된 재료 및 방법으로 유기물층 및 전극을 형성하여 제조할 수 있다.
상기 유기물층은 진공 증착법이나 용액 도포법에 의하여 형성될 수 있다. 상기 용액 도포법의 예로는 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등이 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자 제조시 사용되는 기판은 특별히 한정되지 않으며, 일례로 실리콘 웨이퍼, 석영, 유리판, 금속판, 플라스틱 필름 및 시트 등을 사용할 수 있다.
또, 양극 물질은 당 분야에 공지된 양극 물질을 제한 없이 사용할 수 있다. 일례를 들면, 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연산화물, 인듐산화물, 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2:Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리티오펜, 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDT), 폴리피롤 또는 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자; 및 카본블랙 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
또, 음극 물질은 당 분야에 공지된 음극 물질을 제한 없이 사용할 수 있다. 일례를 들면, 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석, 또는 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; 및 LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
또한, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층 및 전자 수송층은 특별히 한정되는 것은 아니며, 당 업계에 공지된 통상의 물질을 제한 없이 사용할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[준비예 1]
7'-chlorospiro[fluorene-9,9'-indeno[2,1-b]pyridine]의 합성
질소 기류 하에서 2-bromo-3-(4-chlorophenyl)pyridine (20.0 g, 74.48 mmol)에 무수 THF(200 ml)을 넣고 -78℃에서 교반하였다. n-BuLi (2.5M in Hexane, 35.71 ml )을 반응기에 천천히 적가하여 1시간 동안 반응하고, 반응물을 9H-fluoren-9-one (13.42 g, 74.48 mmol) 혼합물 (THF, 100 ml, -78℃) 반응기에 적가하여 상온에서 2시간동안 교반하였다. 반응물에 염화암모늄 용액을 넣어 반응을 종결하고 유기층을 분리한 후 황산 (10 ml)를 적가하고 50℃에서 5시간 동안 교반하였다. 생성된 고체를 필터로 여과하고 1M 수산화나트륨 수용액으로 씻어준 후 여과하여 목적 화합물 19g (75%)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 351.84 g/mol, 측정치: 351 g/mol)
1H-NMR: δ 7.43 (m, 6H), 7.38 (d, 3H), 7.70 (d, 1H), 7.90 (d, 2H), 8.10 (d, 1H), 8.50 (d, 1H)
[준비예 2]
7'-chlorospiro[fluorene-9,9'-indeno[2,1-c]pyridine] 의 합성
GC-Mass (이론치: 351.84 g/mol, 측정치: 351 g/mol)
[준비예 3]
7'-chlorospiro[fluorene-9,5'-indeno[1,2-c]pyridine] 의 합성
반응물로 4-bromo-3-(4-chlorophenyl)pyridine을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 18g (70%)을 얻었다.
GC-Mass (이론치: 351.84 g/mol, 측정치: 351 g/mol)
[준비예 4]
7'-chlorospiro[fluorene-9,5'-indeno[1,2-b]pyridine] 의 합성
반응물로 3-bromo-2-(4-chlorophenyl)pyridine을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 20g (75%)을 얻었다.
GC-Mass (이론치: 351.84 g/mol, 측정치: 351 g/mol)
[준비예 5]
2'-chlorospiro[fluorene-9,9'-indeno[2,1-b]pyridine] 의 합성
반응물로 5-(2-bromophenyl)-2-chloropyridine을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 20g (75%)을 얻었다.
GC-Mass (이론치: 351.84 g/mol, 측정치: 351 g/mol)
[준비예 6]
3'-chlorospiro[fluorene-9,5'-indeno[1,2-c]pyridine] 의 합성
반응물로 5-(2-bromophenyl)-2-chloropyridine을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 20g (75%)을 얻었다.
GC-Mass (이론치: 351.84 g/mol, 측정치: 351 g/mol)
[준비예 7]
3'-chlorospiro[fluorene-9,5'-indeno[1,2-b]pyridine]의 합성
반응물로 2-(2-bromophenyl)-5-chloropyridine을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 17g (65%)을 얻었다.
GC-Mass (이론치: 351.84 g/mol, 측정치: 351 g/mol)
[준비예 8]
2-chlorospiro[cyclopenta[1,2-b:4,3-b']dipyridine-9,9'-fluorene]의 합성
반응물로 2-bromo-6'-chloro-3,3'-bipyridine을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 15g (60%)을 얻었다.
GC-Mass (이론치: 352.82 g/mol, 측정치: 352 g/mol)
[준비예 9]
7-chlorospiro[cyclopenta[1,2-b:3,4-c']dipyridine-9,9'-fluorene]의 합성
반응물로 22-bromo-6'-chloro-3,3'-bipyridine을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 17g (65%)을 얻었다.
GC-Mass (이론치: 352.82 g/mol, 측정치: 352 g/mol)
[준비예 10]
7-chlorospiro[cyclopenta[1,2-b:3,4-b']dipyridine-9,9'-fluorene]의 합성
반응물로 2'-bromo-5-chloro-2,3'-bipyridine을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 17g (65%)을 얻었다.
GC-Mass (이론치: 352.82 g/mol, 측정치: 352 g/mol)
[준비예 11]
7'-chlorospiro[indeno[2,1-b]pyridine-9,9'-indeno[2,1-c]pyridine]의 합성
반응물로 9H-indeno[2,1-b]pyridin-9-one과 2'-bromo-5-chloro-2,3'-bipyridine을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 17g (65%)을 얻었다
GC-Mass (이론치: 352.82 g/mol, 측정치: 352 g/mol)
[준비예 12]
7-chloro-9,9'-spirobi[indeno[2,1-c]pyridine]의 합성
반응물로 9H-indeno[2,1-c]pyridin-9-one과 3-bromo-4-(4-chlorophenyl)pyridine을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 17g (65%)을 얻었다
GC-Mass (이론치: 352.82 g/mol, 측정치: 352 g/mol)
[준비예 13]
7'-chlorospiro[indeno[1,2-c]pyridine-5,9'-indeno[2,1-c]pyridine]의 합성
반응물로 5H-indeno[1,2-c]pyridin-5-one과 3-bromo-4-(4-chlorophenyl)pyridine을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 17g (65%)을 얻었다.
GC-Mass (이론치: 352.82 g/mol, 측정치: 352 g/mol)
[준비예 14]
7'-chlorospiro[indeno[1,2-c]pyridine-5,9'-indeno[2,1-c]pyridine]의 합성
반응물로 5H-indeno[1,2-b]pyridin-5-one과 3-bromo-4-(4-chlorophenyl)pyridine을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 18g (70%)을 얻었다.
GC-Mass (이론치: 352.82 g/mol, 측정치: 352 g/mol)
[준비예 15]
8-chlorospiro[indeno[1,2-b]pyridine-5,9'-indeno[2,1-b]pyridine]의 합성
반응물로 9H-indeno[2,1-b]pyridin-9-one과 3-bromo-4-(3-chlorophenyl)pyridine을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 18g (70%)을 얻었다
GC-Mass (이론치: 352.82 g/mol, 측정치: 352 g/mol)
[준비예 16]
8-chlorospiro[indeno[1,2-b]pyridine-5,9'-indeno[2,1-c]pyridine]의 합성
반응물로 9H-indeno[2,1-c]pyridin-9-one과 3-bromo-4-(3-chlorophenyl)pyridine을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 18g (70%)을 얻었다.
GC-Mass (이론치: 352.82 g/mol, 측정치: 352 g/mol)
[준비예 17]
8-chlorospiro[indeno[1,2-b]pyridine-5,5'-indeno[1,2-c]pyridine]의 합성
GC-Mass (이론치: 352.82 g/mol, 측정치: 352 g/mol)
[준비예 18]
8-chloro-5,5'-spirobi[indeno[1,2-b]pyridine]의 합성
반응물로 5H-indeno[1,2-b]pyridin-5-one과 3-bromo-4-(3-chlorophenyl)pyridine을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 19g (75%)을 얻었다.
GC-Mass (이론치: 352.82 g/mol, 측정치: 352 g/mol)
[준비예 19]
1-chlorospiro[cyclopenta[2,1-c:3,4-c']dipyridine-5,9'-fluorene]의 합성
GC-Mass (이론치: 352.82 g/mol, 측정치: 352 g/mol)
[준비예 20]
1'-chlorospiro[cyclopenta[2,1-b:3,4-b']dipyridine-5,5'-cyclopenta[2,1-c:3,4-c']dipyridine]의 합성
반응물로 5H-cyclopenta[2,1-b:3,4-b']dipyridin-5-one과 4'-bromo-2-chloro-3,3'-bipyridine을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 18g (70%)을 얻었다.
GC-Mass (이론치: 354.80 g/mol, 측정치: 354 g/mol)
[준비예 21]
4-chlorospiro[cyclopenta[1,2-b:3,4-b']dipyridine-9,5'-cyclopenta[2,1-b:3,4-b']dipyridine]의 합성
반응물로 5H-cyclopenta[2,1-b:3,4-b']dipyridin-5-one과 3-bromo-4'-chloro-2,3'-bipyridine을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 18g (70%)을 얻었다.
GC-Mass (이론치: 354.80 g/mol, 측정치: 354 g/mol)
[준비예 22]
9'-chlorospiro[cyclopenta[2,1-b:3,4-b']dipyridine-5,5'-cyclopenta[2,1-b:4,3-c']dipyridine]의 합성
반응물로 5H-cyclopenta[2,1-b:3,4-b']dipyridin-5-one과 3-bromo-3'-chloro-2,4'-bipyridine을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 17g (65%)을 얻었다.
GC-Mass (이론치: 354.80 g/mol, 측정치: 354 g/mol)
[준비예 23]
9'-chlorospiro[cyclopenta[2,1-b:3,4-b']dipyridine-5,5'-cyclopenta[2,1-b:4,3-c']dipyridine]의 합성
반응물로 5H-cyclopenta[2,1-b:3,4-b']dipyridin-5-one과 3-bromo-3'-chloro-2,4'-bipyridine을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 17g (65%)을 얻었다.
GC-Mass (이론치: 354.80 g/mol, 측정치: 354 g/mol)
[준비예 24]
9'-chlorospiro[cyclopenta[2,1-b:3,4-b']dipyridine-5,5'-cyclopenta[2,1-b:3,4-c']dipyridine]의 합성
반응물로 5H-cyclopenta[2,1-b:3,4-b']dipyridin-5-one과 3-bromo-2'-chloro-2,3'-bipyridine을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 18g (70%)을 얻었다.
GC-Mass (이론치: 354.80 g/mol, 측정치: 354 g/mol)
[준비예 25]
2'-chloro-3'-phenylspiro[fluorene-9,9'-indeno[1,2-b]pyrazine]의 합성
반응물로 2,6-dichloro-3,5-diphenylpyrazine을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 22g (70%)을 얻었다.
GC-Mass (이론치: 428.92 g/mol, 측정치: 428 g/mol)
[준비예 26]
3'-chloro-2'-phenylspiro[fluorene-9,9'-indeno[1,2-b]pyrazine]의 합성
반응물로 2,5-dichloro-3,6-diphenylpyrazine을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 20g (65%)을 얻었다.
GC-Mass (이론치: 428.92 g/mol, 측정치: 428 g/mol)
[준비예 27]
2'-chlorospiro[cyclopenta[2,1-b:3,4-b']dipyridine-5,9'-fluorene]의 합성
반응물로 5H-cyclopenta[2,1-b:3,4-b']dipyridin-5-one과 2-bromo-4'-chloro-1,1'-biphenyl을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 20g (65%)을 얻었다.
GC-Mass (이론치: 352.82 g/mol, 측정치: 352 g/mol)
[준비예 28]
3'-chlorospiro[cyclopenta[2,1-b:3,4-b']dipyridine-5,9'-fluorene]의 합성
반응물로 5H-cyclopenta[2,1-b:3,4-b']dipyridin-5-one과 2-bromo-3'-chloro-1,1'-biphenyl을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 18g (70%)을 얻었다.
GC-Mass (이론치: 352.82 g/mol, 측정치: 352 g/mol)
[준비예 29]
4'-chlorospiro[cyclopenta[2,1-b:3,4-b']dipyridine-5,9'-fluorene]의 합성
반응물로 5H-cyclopenta[2,1-b:3,4-b']dipyridin-5-one과 2-bromo-2'-chloro-1,1'-biphenyl을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 18g (70%)을 얻었다.
GC-Mass (이론치: 352.82 g/mol, 측정치: 352 g/mol)
[합성예 1]
A1의 합성
질소 기류 하에서 7'-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)spiro[fluorene-9,9'-indeno[2,1-b]pyridine] (10.0 g, 22.20 mmol), 2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (6.02 g, 22.50 mmol), Pd(PPh3)4 (0.78 g, 0.68 mmol), K2CO3 (9.33 g, 67.51 mmol)와 1,4-dioxane 100 ml 및 H2O 25 ml를 혼합하고 100℃에서 4시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 다이클로로메탄으로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물 9 g (yield: 75 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 548.65 g/mol, 측정치: 548 g/mol)
[합성예 2]
A2의 합성
2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 10 g (yield: 70 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 638.73 g/mol, 측정치: 638 g/mol)
[합성예 3]
A11의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 10 g (yield: 70 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 654.79 g/mol, 측정치: 654 g/mol)
[합성예 4]
A12의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 10 g (yield: 70 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 654.79 g/mol, 측정치: 654 g/mol)
[합성예 5]
A21의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 8 g (yield: 65 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 598.67 g/mol, 측정치: 598 g/mol)
[합성예 6]
A22의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 9 g (yield: 70 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 598.71 g/mol, 측정치: 598 g/mol)
[합성예 7]
A31의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 12 g (yield: 75 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 713.84 g/mol, 측정치: 713 g/mol)
[합성예 8]
A32의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 8 g (yield: 75 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 517.57 g/mol, 측정치: 517 g/mol)
[합성예 9]
A33의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 8 g (yield: 75 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 548.65 g/mol, 측정치: 548 g/mol)
[합성예 10]
A34의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 10 g (yield: 70 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 638.73 g/mol, 측정치: 638 g/mol)
[합성예 11]
A43의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 11 g (yield: 75 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 654.79 g/mol, 측정치: 654 g/mol)
[합성예 12]
A44의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 10 g (yield: 75 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 623.76 g/mol, 측정치: 623 g/mol)
[합성예 13]
A53의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 9 g (yield: 70 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 598.67 g/mol, 측정치: 598 g/mol)
[합성예 14]
A54의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 10 g (yield: 75 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 598.71 g/mol, 측정치: 598 g/mol)
[합성예 15]
A65의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 9 g (yield: 80 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 549.64 g/mol, 측정치: 549 g/mol)
[합성예 16]
A66의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 10 g (yield: 75 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 639.72 g/mol, 측정치: 639 g/mol)
[합성예 17]
A77의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 10 g (yield: 80 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 599.66 g/mol, 측정치: 599 g/mol)
[합성예 18]
A78의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 10 g (yield: 80 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 599.70 g/mol, 측정치: 599 g/mol)
[합성예 19]
A81의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 10 g (yield: 80 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 549.64 g/mol, 측정치: 549 g/mol)
[합성예 20]
A82의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 10 g (yield: 75 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 639.72 g/mol, 측정치: 639 g/mol)
[합성예 21]
B49의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 9 g (yield: 75 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 549.64 g/mol, 측정치: 549 g/mol)
[합성예 22]
B50의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 11 g (yield: 80 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 639.72 g/mol, 측정치: 639 g/mol)
[합성예 23]
B55의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 11 g (yield: 70 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 714.83 g/mol, 측정치: 714 g/mol)
[합성예 24]
B56의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 8 g (yield: 70 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 518.56 g/mol, 측정치: 518 g/mol)
[합성예 25]
B57의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 9 g (yield: 75 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 549.64 g/mol, 측정치: 549 g/mol)
[합성예 26]
B58의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 10 g (yield: 75 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 639.72 g/mol, 측정치: 639 g/mol)
[합성예 27]
B69의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 8 g (yield: 60 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 599.66 g/mol, 측정치: 599 g/mol)
[합성예 28]
B70의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 8 g (yield: 60 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 599.70 g/mol, 측정치: 599 g/mol)
[합성예 29]
D105의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 11 g (yield: 80 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 625.74 g/mol, 측정치: 625 g/mol)
[합성예 30]
D106의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 10 g (yield: 65 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 715.82 g/mol, 측정치: 715 g/mol)
[합성예 31]
D115의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 11 g (yield: 70 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 731.88 g/mol, 측정치: 731 g/mol)
[합성예 32]
D116의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 11 g (yield: 70 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 700.85 g/mol, 측정치: 700 g/mol)
[합성예 33]
D125의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 11 g (yield: 75 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 675.76 g/mol, 측정치: 675 g/mol)
[합성예 34]
D126의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 12 g (yield: 80 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 675.80 g/mol, 측정치: 675 g/mol)
[합성예 35]
D135의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 14 g (yield: 84 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 790.93 g/mol, 측정치: 790 g/mol)
[합성예 36]
D136의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 11 g (yield: 86 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 594.65 g/mol, 측정치: 594 g/mol)
[합성예 37]
D136의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 11 g (yield: 86 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 594.65 g/mol, 측정치: 594 g/mol)
[합성예 38]
F1의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 11 g (yield: 75 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 701.83 g/mol, 측정치: 701 g/mol)
[합성예 39]
F2의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 12 g (yield: 70 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 791.91 g/mol, 측정치: 791 g/mol)
[합성예 40]
F4의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 13 g (yield: 78 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 776.94 g/mol, 측정치: 776 g/mol)
[합성예 41]
F8의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 12 g (yield: 72 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 746.85 g/mol, 측정치: 746 g/mol)
[합성예 42]
F128의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 12 g (yield: 80 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 703.81 g/mol, 측정치: 703 g/mol)
[합성예 43]
F132의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 14 g (yield: 82 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 778.92 g/mol, 측정치: 778 g/mol)
[합성예 44]
F140의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 14 g (yield: 82 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 778.92 g/mol, 측정치: 778 g/mol)
[합성예 45]
F141의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 13 g (yield: 80 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 753.83 g/mol, 측정치: 753 g/mol)
[합성예 46]
F145의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 11 g (yield: 75 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 703.81 g/mol, 측정치: 703 g/mol)
[합성예 47]
F146의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 13 g (yield: 77 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 793.89 g/mol, 측정치: 793 g/mol)
[합성예 48]
F159의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 12 g (yield: 70 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 778.88 g/mol, 측정치: 778 g/mol)
[합성예 49]
F160의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 12 g (yield: 72 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 748.83 g/mol, 측정치: 748 g/mol)
[합성예 50]
G38의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 10 g (yield: 75 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 639.72 g/mol, 측정치: 639 g/mol)
[합성예 51]
G48의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 11 g (yield: 75 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 700.85 g/mol, 측정치: 701 g/mol)
[합성예 52]
G56의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 12 g (yield: 80 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 700.85 g/mol, 측정치: 701 g/mol)
[합성예 53]
G1의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 11 g (yield: 80 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 701.83 g/mol, 측정치: 701 g/mol)
[합성예 54]
G2의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 14 g (yield: 85 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 791.91 g/mol, 측정치: 791 g/mol)
[합성예 55]
G7의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 12 g (yield: 73 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 790.93 g/mol, 측정치: 790 g/mol)
[합성예 56]
G22의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 12 g (yield: 75 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 751.89 g/mol, 측정치: 751 g/mol)
[합성예 57]
G20의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 13 g (yield: 80 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 776.94 g/mol, 측정치: 776 g/mol)
[합성예 58]
G15의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 14 g (yield: 85 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 775.91 g/mol, 측정치: 775 g/mol)
[합성예 59]
G16의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 11 g (yield: 75 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 715.87 g/mol, 측정치: 715 g/mol)
[합성예 60]
G26의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 12 g (yield: 70 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 851.03 g/mol, 측정치: 851 g/mol)
[합성예 61]
G27의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 13 g (yield: 75 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 851.03 g/mol, 측정치: 851 g/mol)
[합성예 62]
G29의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 10 g (yield: 72 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 715.87 g/mol, 측정치: 715 g/mol)
[합성예 63]
G31의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 11 g (yield: 80 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 699.81 g/mol, 측정치: 699 g/mol)
[합성예 64]
G32의 합성
전술한 반응식의 Compound-1과 Compound-2을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 10 g (yield: 78 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 6 g/mol, 측정치: 639 g/mol)
[실시예 A-1] 유기 EL 소자의 제조
ITO (Indium tin oxide)가 1500 Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후, UV OZONE 세정기(Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음, UV를 이용하여 상기 기판을 5 분간 세정한 후 진공 층착기로 기판을 이송하였다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에 DS-205(80 nm)/ NPB(15nm)/ ADN + 5% DS-405(30nm)/ A1 (80nm)/ LiF(1nm)/Al(200nm) 순서로 유기 EL 소자를 제조하였다.
[실시예 A-2 ~ A-36] 유기 EL 소자의 제조
실시예 A-1에서 전자수송층 물질로 사용된 화합물 A1 대신 하기 표 1의 화합물(예, A2 ~ G20)을 전자수송층 물질로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 과정으로 유기 EL 소자를 제조하였다.
[비교예 1~3] 유기 EL 소자의 제작
실시예 A-1에서 전자수송층 물질로 사용된 화합물 A1 대신 Alq3, Y1과 Z1을 각각 전자수송층 물질로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 A-1과 동일한 과정으로 유기 EL 소자를 제조하였다.
참고로, 소자 제작에 사용된 DS-205 및 DS-405는 ㈜두산 전자 BG의 제품이며, NPB, AND, Alq3, Y1 및 Z1의 구조는 하기와 같다.
[
평가예
1]
실시예 A-1 내지 A-36 및 비교예 1 내지 3에서 각각 제조된 유기 EL 소자에 대하여 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압 및 전류효율을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
| 샘플 | 전자수송층 | 구동전압 (V) | 전류효율 (cd/A) |
| 실시예 A-1 | A1 | 3.3 | 8.2 |
| 실시예 A-2 | A2 | 3.7 | 8.5 |
| 실시예 A-3 | A11 | 3.5 | 7.2 |
| 실시예 A-4 | A12 | 3.5 | 8.8 |
| 실시예 A-5 | A21 | 3.7 | 9.1 |
| 실시예 A-6 | A31 | 3.8 | 8.5 |
| 실시예 A-7 | A32 | 3.6 | 8.5 |
| 실시예 A-8 | A33 | 3.8 | 7.8 |
| 실시예 A-9 | A44 | 3.9 | 7.9 |
| 실시예 A-10 | A53 | 3.6 | 8.2 |
| 실시예 A-11 | A54 | 3.3 | 8.1 |
| 실시예 A-12 | A65 | 3.9 | 7.9 |
| 실시예 A-13 | A78 | 3.6 | 8.2 |
| 실시예 A-14 | A81 | 3.9 | 7.9 |
| 실시예 A-15 | B49 | 3.6 | 8.2 |
| 실시예 A-16 | B56 | 3.3 | 8.1 |
| 실시예 A-17 | B57 | 3.9 | 7.9 |
| 실시예 A-18 | B69 | 3.6 | 8.2 |
| 실시예 A-19 | B70 | 3.3 | 8.1 |
| 실시예 A-20 | D116 | 3.9 | 7.9 |
| 실시예 A-21 | F1 | 3.6 | 8.2 |
| 실시예 A-22 | F2 | 3.3 | 8.1 |
| 실시예 A-23 | F4 | 3.9 | 7.9 |
| 실시예 A-24 | F8 | 3.6 | 8.2 |
| 실시예 A-25 | F129 | 3.9 | 7.9 |
| 실시예 A-26 | F132 | 3.3 | 8.1 |
| 실시예 A-27 | F140 | 3.9 | 7.9 |
| 실시예 A-28 | F141 | 3.6 | 8.2 |
| 실시예 A-29 | F145 | 3.3 | 8.1 |
| 실시예 A-30 | F146 | 3.9 | 7.9 |
| 실시예 A-31 | F159 | 3.6 | 8.2 |
| 실시예 A-32 | F160 | 3.9 | 7.9 |
| 실시예 A-33 | G48 | 3.3 | 8.1 |
| 실시예 A-34 | G56 | 3.9 | 7.9 |
| 실시예 A-35 | G1 | 3.6 | 8.2 |
| 실시예 A-36 | G20 | 3.3 | 8.1 |
| 비교예 1 | Alq3 | 4.7 | 5.6 |
| 비교예 2 | Y1 | 4.3 | 6.2 |
| 비교예 3 | Z1 | 4.4 | 6.5 |
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물을 전자수송층으로 사용한 유기 EL 소자(실시예 A-1 ~ A-36)는, 종래 Alq3를 사용한 비교예 1과 전자끄는기(EWG)로서 아릴기를 도입한 비교예 2~3의 유기 EL 소자에 비해 전류효율 및 구동전압 면에서 보다 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다.
[
실시예
B-1] 녹색 유기
전계
발광소자의 제조
합성된 화합물 A1를 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후, 하기와 같이 녹색 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
ITO (Indium tin oxide)가 1500 Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면, 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고, 건조시킨 후, UV OZONE 세정기(Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음, UV를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정하고 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에, m-MTDATA (60 nm)/TCTA (80 nm)/A1(40nm) + 10 % Ir(ppy)3/BCP (10 nm)/Alq3 (30 nm)/LiF (1 nm)/Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
사용된 m-MTDATA, TCTA, Ir(ppy)3, CBP 및 BCP의 구조는 하기와 같다.
[실시예 B-2 ~ B-30] 녹색 유기 전계 발광소자의 제조
실시예 B-1에서 녹색 발광층 형성시 녹색 발광 물질로 사용된 화합물 A1 대신 하기 표 2의 화합물(예, A2 ~ G22)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 B-1과 동일한 과정으로 유기 EL 소자를 제조하였다.
[
비교예
4~6] 녹색 유기
전계
발광소자의 제조
실시예 B-1에서 화합물 A1 대신 CBP, Y1과 Z1을 각각 사용한 것을 제외하고는, 실시예 B-1과 동일하게 수행하여 녹색 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
[
평가예
2]
실시예 B-1 내지 B-30, 및 비교예 4 내지 6에서 각각 제조된 녹색 유기 전계 발광 소자에 대하여, 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압, 전류효율 및 발광 피크를 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
| 샘플 | 녹색발광층 | 구동전압 (V) | 전류효율 (cd/A) |
| 실시예 B-1 | A1 | 6.7 | 41.9 |
| 실시예 B-2 | A2 | 6.85 | 42.1 |
| 실시예 B-3 | A11 | 6.8 | 44.8 |
| 실시예 B-4 | A22 | 6.8 | 47.5 |
| 실시예 B-5 | A31 | 6.85 | 41.5 |
| 실시예 B-6 | A32 | 6.65 | 41.9 |
| 실시예 B-7 | A33 | 6.01 | 42.4 |
| 실시예 B-8 | A34 | 6.8 | 42.3 |
| 실시예 B-9 | A43 | 6.9 | 45.2 |
| 실시예 B-10 | A53 | 6.8 | 44.6 |
| 실시예 B-11 | A54 | 6.7 | 44.1 |
| 실시예 B-12 | A65 | 6.65 | 43.6 |
| 실시예 B-13 | A66 | 6.7 | 42.6 |
| 실시예 B-14 | A77 | 6.9 | 44.1 |
| 실시예 B-15 | A78 | 6.8 | 42.8 |
| 실시예 B-16 | A81 | 6.7 | 41.4 |
| 실시예 B-17 | A82 | 6.7 | 41.8 |
| 실시예 B-18 | B49 | 6.65 | 45.3 |
| 실시예 B-19 | D105 | 6.65 | 42.6 |
| 실시예 B-20 | D106 | 6.7 | 41.8 |
| 실시예 B-21 | D115 | 6.65 | 45.3 |
| 실시예 B-22 | D125 | 6.7 | 45.1 |
| 실시예 B-23 | D126 | 6.8 | 42.8 |
| 실시예 B-24 | D135 | 6.7 | 41.4 |
| 실시예 B-25 | D136 | 6.7 | 41.8 |
| 실시예 B-26 | G38 | 6.65 | 45.3 |
| 실시예 B-27 | G1 | 6.7 | 45.1 |
| 실시예 B-28 | G2 | 6.65 | 42.6 |
| 실시예 B-29 | G7 | 6.7 | 41.8 |
| 실시예 B-30 | G22 | 6.65 | 45.3 |
| 비교예 4 | CBP | 7.05 | 36.2 |
| 비교예 5 | Y1 | 6.93 | 38.2 |
| 비교예 6 | Z1 | 6.95 | 38.5 |
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물을 발광 재료로 사용한 녹색 유기 전계 발광 소자(실시예 B-1 ~ B-30)는, 종래 CBP만을 발광층의 재료로 사용한 비교예 4 와 전자끄는기(EWG)기로서 아릴기를 도입한 비교예 5~6의 녹색 유기 전계 발광소자에 비해 전류효율 및 구동전압 면에서 보다 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다.
[
실시예
C-1] 적색 유기
전계
발광 소자의 제조
합성된 화합물 G10를 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후 아래의 과정에 따라 적색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
먼저, ITO (Indium tin oxide)가 1500Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 UV OZONE 세정기 (Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음 UV를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정하고 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에, m-MTDATA (60 nm)/TCTA (80 nm)/ G10(40nm) + 10 % (piq)2Ir(acac)/BCP (10 nm)/Alq3 (30 nm)/LiF (1 nm)/Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
사용된 m-MTDATA, NPB, (piq)2Ir(acac) 및 CBP의 구조는 하기와 같다.
[
실시예
C-2 ~ C-10] 적색 유기
전계
발광소자의 제조]
실시예 C-1에서 적색 발광층 형성시 적색 발광 물질로 사용된 화합물 G10 대신 하기 표 3의 물질(예, G15, G16, G27, G29, G31~G32)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 C-1과 동일하게 수행하여 유기 EL 소자를 제조하였다.
[비교예 7] 적색 유기 전계 발광 소자의 제작
실시예 C-1 에서 화합물 G10 대신 CBP를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 C-1과 동일하게 수행하여 적색 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
[평가예 3]
실시예 C-1 ~ C-7 및 비교예 7 에서 제작한 각각의 적색 유기 전계 발광 소자에 대하여 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압 및 전류효율을 측정하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
| 샘플 | 적색발광층 | 구동전압 (V) | 전류효율 (cd/A) |
| 실시예 C-1 | G10 | 4.9 | 11.9 |
| 실시예 C-2 | G15 | 4.2 | 11.5 |
| 실시예 C-3 | G16 | 4.7 | 11.9 |
| 실시예 C-4 | G27 | 5 | 12.4 |
| 실시예 C-5 | G29 | 4.1 | 12.3 |
| 실시예 C-6 | G31 | 4.2 | 11.5 |
| 실시예 C-7 | G32 | 4.7 | 11.9 |
| 비교예 7 | CBP | 5.2 | 8.2 |
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물을 발광 재료로 사용한 적색 유기 전계 발광소자(실시예 C-1 ~ C-7)는, 종래 CBP만을 발광층의 재료로 사용한 비교예 7의 적색 유기 전계 발광소자에 비해 전류효율 및 구동전압 면에서 보다 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다.
[
실시예
D-1] 청색 유기
전계
발광소자의 제조
합성된 화합물 A1를 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후 아래의 과정에 따라 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
먼저, ITO (Indium tin oxide)가 1500Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 UV OZONE 세정기 (Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음 UV를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정하고 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에, DS-205 (두산社) (80 nm)/NPB (15 nm)/ A1(40nm) + 5 % DS-405 (두산社) /BCP (10 nm)/Alq3 (30 nm)/LiF (1 nm)/Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
사용된 ADN의 구조는 하기와 같다.
[실시예 D-2 ~ D-10] 청색 유기 전계 발광 소자의 제조]
실시예 D-1에서 청색 발광층 형성시 청색 발광 물질로 사용된 화합물 A1 대신 하기 표 4의 물질(예, A21 ~ A82)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 D-1과 동일하게 수행하여 유기 EL 소자를 제조하였다.
[비교예 8] 청색 유기 전계 발광 소자의 제작
실시예 D-1에서 A1 대신 ADN을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 D-1과 동일하게 수행하여 청색 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
[
평가예
4]
실시예 D-1 ~ D-10 및 비교예 8 에서 제작한 각각의 청색 유기 전계 발광 소자에 대하여 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압 및 전류효율을 측정하고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
| 샘플 | 청색발광층 | 구동 전압 (V) |
전류효율 (cd/A) |
| 실시예 D-1 | A1 | 4.3 | 9.2 |
| 실시예 D-2 | A21 | 4.5 | 7.1 |
| 실시예 D-3 | A32 | 4.6 | 8.3 |
| 실시예 D-4 | A33 | 4.2 | 9.6 |
| 실시예 D-5 | A34 | 4.7 | 6.5 |
| 실시예 D-6 | A53 | 4 | 7.1 |
| 실시예 D-7 | A65 | 4.5 | 8.6 |
| 실시예 D-8 | A66 | 4.3 | 7.5 |
| 실시예 D-9 | A81 | 4.4 | 7.6 |
| 실시예 D-10 | A82 | 4.6 | 8.6 |
| 비교예 8 | ADN | 5.6 | 4.8 |
상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물을 발광 재료로 사용한 청색 유기 전계 발광 소자(실시예 D-1 내지 D-10)는, 종래 ADN만을 발광층의 재료로 사용한 비교예 8의 청색 유기 전계 발광 소자에 비해 전류효율 및 구동전압 면에서 보다 우수한 성능을 나타낸다는 것을 알 수 있었다.
Claims (11)
- 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
V, W, Y 및 Z는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 다만 복수의 V, W, Y 및 Z 중 적어도 하나는 N을 포함하며, 이러한 스파이로 골격은 하기 구조식 중 어느 하나로 표시되며,
상기 식에서,
*는 상기 화학식 1의 L과 결합되는 부분을 의미하며,
L은 단일결합이거나, 또는 C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고,
A는 하기 화학식 1a 또는 화학식 1b 중 어느 하나로 표시되는 전자끄는기(EWG)이며,
[화학식 1a]
[화학식 1b]
상기 화학식 1a 또는 1b에서,
*는 상기 화학식 1에 결합되는 부분을 의미하고,
복수의 X는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 C(R1) 또는 N이고, 다만 상기 복수의 X 중 적어도 하나는 N이며,
Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고,
여기서 복수의 R1은 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노아릴포스피닐기, C6~C60의 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 다른 R1과 결합하여 고리를 형성할 수 있으며;
상기 L의 아릴렌기 및 헤테로아릴렌기와, 상기 Ar1~Ar2 및 R1의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있으며, 이때 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. - 제1항에 있어서,
상기 화학식 1a로 표시되는 전자끄는기는 하기 화학식 A-1 내지 A-5로 표시되는 치환체 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물:
상기 A-1 내지 A-5에서,
R1, Ar1 및 Ar2는 각각 제1항에서 정의된 바와 같다. - 제1항에 있어서,
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 C6~C60의 아릴기 및 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물
상기 아릴기와 헤테로아릴기는 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환될 수 있으며, 이때 복수개의 치환기로 치환될 경우 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. - 하기 화학식 4로 표시되는 화합물:
[화학식 4]
상기 화학식 4에서,
V, W, Y 및 Z는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 다만 복수의 V, W, Y 및 Z 중 적어도 하나는 N을 포함하며, 이러한 스파이로 골격은 하기 구조식 중 어느 하나로 표시되며,
상기 식에서,
*는 상기 화학식 4의 L과 결합되는 부분을 의미하며,
L은 단일결합이거나, 또는 C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고,
R2 내지 R3는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노아릴포스피닐기, C6~C60의 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 R2, 또는 R3 끼리 결합하여 고리를 형성할 수 있으며;
a와 b는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이며,
상기 L의 아릴렌기 및 헤테로아릴렌기와, 상기 R2 내지 R3의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있으며, 이때 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. - 제4항에 있어서,
상기 화학식 4로 표시되는 화합물은, 하기 화학식 5 내지 7 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물.
[화학식 5]
[화학식 6]
[화학식 7]
상기 화학식 5 내지 7에서,
V, W, Y, Z, L, R2, R3 및 a는 각각 제4항에서 정의된 바와 동일하며,
환 B, C 및 D는 각각 동일하거나 또는 상이하며, 각각 단일환 또는 다환의 지환족 고리, 단일환 또는 다환의 헤테로지환족 고리, 단일환 또는 다환의 방향족 고리, 혹은 단일환 또는 다환의 헤테로방향족 고리이며,
X는 N(Ar3), O, S, 및 C(Ar4)(Ar5)로 이루어진 군에서 선택되고;
Ar3 내지 Ar5는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노아릴포스피닐기, C6~C60의 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되며;
상기 Ar3 내지 Ar5의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있으며, 이때 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. - 제5항에 있어서,
상기 환 B, C 및 D는 각각 독립적으로 탄소수 6 내지 18의 단일환 또는 다환의 방향족 고리, 혹은 핵원자수 5 내지 18의 단일환 또는 다환의 헤테로방향족 고리인 것을 특징으로 하는 화합물. - 제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 복수의 V, W, Y 및 Z에 포함되는 N은 1 내지 4개인 화합물. - 삭제
- 제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 L은 단일결합이거나 또는 하기 구조식에서 선택되는 링커인 것을 특징으로 하는 화합물.
- 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하며, 상기 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 제1항 또는 제4항에 기재된 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자.
- 제9항에 있어서,
상기 화합물을 포함하는 유기물층은 발광층, 정공주입층, 정공수송층, 전자 주입층, 전자수송층, 및 전자수송 보조층으로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
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