KR20070003586A - 파이렌 유도체 및 파이렌 유도체를 이용한 유기전자소자 - Google Patents

파이렌 유도체 및 파이렌 유도체를 이용한 유기전자소자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하기 화학식 1의 화합물을 이용한 유기전자소자 및 신규한 구조의 파이렌 유도체를 제공한다:
[화학식 1]
Figure 112006045334357-PAT00001
상기 식에 있어서, 각 치환기는 명세서에서 정의한 바와 같다.
유기전자소자, 유기발광소자, 유기물층, 정공주입층, 정공수송층, 전자주입 및 수송층, 발광층

Description

파이렌 유도체 및 파이렌 유도체를 이용한 유기전자소자{PYRENE DERIVATIVES AND ORGANIC ELECTRONIC DEVICE USING PYRENE DERIVATIVES}
도 1은 본 발명의 하나의 실시 상태에 따른 유기발광소자의 구조를 예시한 것이다.
본 발명은 특정 구조의 파이렌 유도체를 이용한 유기전자소자에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 유기전자소자에 사용될 수 있는 신규한 구조의 파이렌 유도체에 관한 것이다.
본 출원은 2005년 6월 30일에 한국 특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2005-0057717호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 명세서에서, 유기전자소자란 정공 및/또는 전자를 이용한 전극과 유기물 사이에서의 전하 교류를 필요로 하는 소자를 의미한다. 유기전자소자는 동작 원리에 따라 하기와 같이 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 첫째는 외부의 광원으로부터 소자로 유입된 광자에 의하여 유기물층에서 엑시톤(exiton)이 형성되고, 이 엑시톤 이 전자와 정공으로 분리되고, 이때 형성된 전자와 정공을 각각 다른 전극으로 전달시켜 정공과 전자를 전류원(전압원)으로 사용하는 형태의 전자소자이다. 둘째는 2개 또는 2개 이상의 전극에 전압 또는 전류를 가하여 전극과 계면을 이루는 유기물 반도체에 직접 정공 및/또는 전자를 주입하고, 주입된 전자와 정공에 의하여 동작하는 형태의 전자 소자이다.
유기전자소자의 예로는 유기발광소자, 유기태양전지, 유기감광체(OPC), 유기 트랜지스터 등이 있으며, 이들은 모두 소자의 구동을 위하여 정공의 주입 또는 수송 물질, 전자의 주입 또는 수송 물질, 또는 발광 물질을 필요로 한다. 이하에서는 주로 유기발광소자에 대하여 구체적으로 설명하지만, 상기 각 유기전자소자에서의 정공의 주입 또는 수송 물질, 전자의 주입 또는 수송 물질, 또는 발광 물질은 유사한 원리로 작용한다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기발광소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기발광소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 유기발광소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. 이러한 유기발광소자 는 자발광, 고휘도, 고효율, 낮은 구동 전압, 넓은 시야각, 높은 콘트라스트, 고속 응답성 등의 특성을 갖는 것으로 알려져 있다.
유기발광소자에서 유기물층으로 사용되는 재료는 기능에 따라, 발광 재료와 전하 수송 재료, 예컨대 정공주입 재료, 정공수송 재료, 전자수송 재료, 전자주입 재료 등으로 분류될 수 있다. 또한, 발광 재료는 발광색에 따라 청색, 녹색, 적색 발광 재료와 보다 나은 천연색을 구현하기 위해 필요한 노란색 및 주황색 발광 재료 등이 있다. 한편, 발광 재료로서 하나의 물질만 사용하는 경우 분자간 상호 작용에 의하여 최대 발광 파장이 장파장으로 이동하고 색순도가 떨어지거나 발광 감쇄 효과로 소자의 효율이 감소되는 문제가 발생한다. 따라서, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여 발광 재료로서 호스트/도판트 계를 사용할 수 있다.
유기발광소자가 전술한 우수한 특징들을 충분히 발휘하기 위해서는 소자내 유기물층을 이루는 물질, 예컨대 정공주입 물질, 정공수송 물질, 발광 물질, 전자수송 물질, 전자주입 물질 등이 안정하고 효율적인 재료에 의하여 뒷받침되는 것이 선행되어야 한다. 그러나, 아직까지 안정하고 효율적인 유기발광소자용 유기물층 재료의 개발이 충분히 이루어지지 않은 상태이며, 따라서 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있다. 이와 같은 재료 개발의 필요성은 전술한 다른 유기전자소자에서도 마찬가지이다.
본 발명자들은 특정 구조의 파이렌 유도체가 치환기에 따라 유기발광소자를 비롯한 유기전자소자에서 정공 수송 역할, 전자주입 및 수송 역할 및/또는 발광 역할을 할 수 있다는 사실을 밝혀내었다. 또한, 본 발명자들은 유기전자소자에서 유기물층 재료로서 사용될 수 있는 신규한 구조의 파이렌 유도체를 밝혀내었다.
이에 본 발명은 특정 구조의 파이렌 유도체를 이용한 유기전자소자 및 신규한 구조의 파이렌 유도체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 제1 전극, 제2 전극 및 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기전자소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 하기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것인 유기전자소자를 제공한다:
Figure 112006045334357-PAT00002
상기 식에 있어서,
n은 1 또는 2이고,
X는 CH 또는 N이며,
Y는 n=1일 때 NR0이고, n=2일 때 N이며, 여기서 R0는 수소, 치환 또는 비치 환된 알킬기, 및 치환 또는 비치환된 아릴기로 이루어진 군에서 선택되고,
R1 내지 R9는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴 아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 실란기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 지방족 고리기, 아민기(-NHR, -NRR'), 니트릴기(-CN), 니트로기(-NO2), 할로겐기, 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에스테르기(-COOR), 술포닐기(-SO2R), 술폭사이드기(-SOR), 술폰아미드기(-SO2NRR'), 술포네이트기(-SO3R), 트리플루오로메틸기(-CF3), 및 -L-M 로 이루어진 군에서 선택되고, 이들은 서로 인접하는 기와 방향족, 지방족 또는 헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있으며,
상기 L은 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬렌기; 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴렌기; 또는 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이고,
상기 M은 알코올기(-OH), 티올기(-SH), 인산기(-PO3H), 아민기(-NHR, -NRR'), 치환 또는 비치환된 폴리올레핀(polyolefin), 치환 또는 비치환된 폴리비닐(polyvinyl), 치환 또는 비치환된 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 치환 또는 비치환된 폴리티오펜(polythiophene), 치환 또는 비치환된 폴리피롤(polypyrrole), 및 치환 또는 비치환된 폴리아닐린(polyaniline)으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
상기 R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이다.
본 발명에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2일 수 있다.
Figure 112006045334357-PAT00003
상기 식에 있어서,
m 및 n은 각각 1 또는 2이고,
X1 및 X2는 각각 독립적으로 CH 또는 N이며,
Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 n=1일 때 NR0이고, n=2일 때 N이며, 여기서 R0는 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 및 치환 또는 비치환된 아릴기로 이루어진 군에서 선택되고,
R1 내지 R4 및 R7 내지 R10은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴 아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 실란기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 지방족 고리기, 아민기(-NHR, -NRR'), 니트릴기(-CN), 니트로기(-NO2), 할로겐기, 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에스테르기(-COOR), 술포닐기(-SO2R), 술폭사이드기(-SOR), 술폰아미드기(-SO2NRR'), 술포네이트기(-SO3R), 트리플루오로메틸기(-CF3), 및 -L-M 로 이루어진 군에서 선택되고, 이들은 서로 인접하는 기와 방향족, 지방족 또는 헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있으며,
상기 L은 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬렌기; 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴렌기; 또는 아민기(- NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이고,
상기 M은 알코올기(-OH), 티올기(-SH), 인산기(-PO3H), 아민기(-NHR, -NRR'), 치환 또는 비치환된 폴리올레핀(polyolefin), 치환 또는 비치환된 폴리비닐(polyvinyl), 치환 또는 비치환된 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 치환 또는 비치환된 폴리티오펜(polythiophene), 치환 또는 비치환된 폴리피롤(polypyrrole), 및 치환 또는 비치환된 폴리아닐린(polyaniline)으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
상기 R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이다.
또한, 본 발명은 하기 화학식 3 내지 8로 표시되는 화합물에서 선택되는 화합물을 제공한다:
Figure 112006045334357-PAT00004
상기 식에 있어서, R1 내지 R9 및 A1은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴 아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 실란기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 지방족 고리기, 아민기(-NHR, -NRR'), 니트릴기(-CN), 니트로기(-NO2), 할로겐기, 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에스테르기(-COOR), 술포닐기(-SO2R), 술폭사이드기(-SOR), 술폰아미드기(-SO2NRR'), 술포네이트기(-SO3R), 트리플루오로메틸기(-CF3), 및 -L-M 로 이루어진 군에서 선택되고, 이들은 서로 인접하는 기와 방향족, 지방족 또는 헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있으며,
상기 L은 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬렌기; 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴렌기; 또는 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이고,
상기 M은 알코올기(-OH), 티올기(-SH), 인산기(-PO3H), 아민기(-NHR, -NRR'), 치환 또는 비치환된 폴리올레핀(polyolefin), 치환 또는 비치환된 폴리비닐(polyvinyl), 치환 또는 비치환된 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 치환 또는 비치환된 폴리티오펜(polythiophene), 치환 또는 비치환된 폴리피롤(polypyrrole), 및 치환 또는 비치환된 폴리아닐린(polyaniline)으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
상기 R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이다.
Figure 112006045334357-PAT00005
상기 식에 있어서, R2 내지 R9, A1 및 A2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴 아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 실란기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 지방족 고리기, 아민기(-NHR, -NRR'), 니트릴기(-CN), 니트로기(-NO2), 할로겐기, 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에스테르기(-COOR), 술포닐기(-SO2R), 술폭사이드기(-SOR), 술폰아미드기(-SO2NRR'), 술포네이트기(-SO3R), 트리플루오로메틸기(-CF3), 및 -L-M 로 이루어진 군에서 선택되고, 이들은 서로 인접하는 기와 방향족, 지방족 또는 헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있으며,
상기 L은 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬렌기; 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴렌기; 또는 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이고,
상기 M은 알코올기(-OH), 티올기(-SH), 인산기(-PO3H), 아민기(-NHR, -NRR'), 치환 또는 비치환된 폴리올레핀(polyolefin), 치환 또는 비치환된 폴리비닐(polyvinyl), 치환 또는 비치환된 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 치환 또는 비치환된 폴리티오펜(polythiophene), 치환 또는 비치환된 폴리피롤(polypyrrole), 및 치환 또는 비치환된 폴리아닐린(polyaniline)으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
상기 R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이다.
Figure 112006045334357-PAT00006
상기 식에 있어서, R1 내지 R9 및 A1은 각 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴 아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 실란기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 지방족 고리기, 아민기(-NHR, -NRR'), 니트릴기(-CN), 니트로기(-NO2), 할로겐기, 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에스테르기(-COOR), 술포닐기(-SO2R), 술폭사이드기(-SOR), 술폰아미드기(-SO2NRR'), 술포네이트기(-SO3R), 트리플루오로메틸기(-CF3), 및 -L-M 로 이루어진 군에서 선택되 고, 이들은 서로 인접하는 기와 방향족, 지방족 또는 헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있으며,
상기 L은 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬렌기; 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴렌기; 또는 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이고,
상기 M은 알코올기(-OH), 티올기(-SH), 인산기(-PO3H), 아민기(-NHR, -NRR'), 치환 또는 비치환된 폴리올레핀(polyolefin), 치환 또는 비치환된 폴리비닐(polyvinyl), 치환 또는 비치환된 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 치환 또는 비치환된 폴리티오펜(polythiophene), 치환 또는 비치환된 폴리피롤(polypyrrole), 및 치환 또는 비치환된 폴리아닐린(polyaniline)으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
상기 R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이다.
Figure 112006045334357-PAT00007
상기 식에 있어서, R1 내지 R4, R7 내지 R10, A1 및 A2은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴 아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 실란기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 지방족 고리기, 아민기(-NHR, -NRR'), 니트릴기(-CN), 니트로기(-NO2), 할로겐기, 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에스테르기(-COOR), 술포닐기(-SO2R), 술폭사이드기(-SOR), 술폰아미드기(-SO2NRR'), 술포네이트기(-SO3R), 트리플루오로메틸기(-CF3), 및 -L-M 로 이루어진 군에서 선택되고, 이들은 서로 인접하는 기와 방향족, 지방족 또는 헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있으며,
상기 L은 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬렌기; 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴렌기; 또는 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이고,
상기 M은 알코올기(-OH), 티올기(-SH), 인산기(-PO3H), 아민기(-NHR, -NRR'), 치환 또는 비치환된 폴리올레핀(polyolefin), 치환 또는 비치환된 폴리비닐(polyvinyl), 치환 또는 비치환된 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 치환 또는 비치환된 폴리티오펜(polythiophene), 치환 또는 비치환된 폴리피롤(polypyrrole), 및 치환 또는 비치환된 폴리아닐린(polyaniline)으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
상기 R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이다.
Figure 112006045334357-PAT00008
상기 식에 있어서, R2 내지 R4, R7 내지 R9, A1 내지 A4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴 아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 실란기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 지방족 고리기, 아민기(-NHR, -NRR'), 니트릴기(-CN), 니트로기(-NO2), 할로겐기, 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에스테르기(-COOR), 술포닐기(-SO2R), 술폭사이드기(-SOR), 술폰아미드기(-SO2NRR'), 술포네이트기(-SO3R), 트리플루오로메틸기(-CF3), 및 -L-M 로 이루어진 군에서 선택되고, 이들은 서로 인접하는 기와 방향족, 지방족 또는 헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있으며,
상기 L은 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬렌기; 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴렌기; 또는 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이고,
상기 M은 알코올기(-OH), 티올기(-SH), 인산기(-PO3H), 아민기(-NHR, -NRR'), 치환 또는 비치환된 폴리올레핀(polyolefin), 치환 또는 비치환된 폴리비닐(polyvinyl), 치환 또는 비치환된 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 치환 또는 비치환된 폴리티오펜(polythiophene), 치환 또는 비치환된 폴리피롤(polypyrrole), 및 치환 또는 비치환된 폴리아닐린(polyaniline)으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
상기 R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이다.
Figure 112006045334357-PAT00009
상기 식에 있어서, R1 내지 R4, R7 내지 R10, A1 내지 A4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴 아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 실란기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 지방족 고리기, 아민기(-NHR, -NRR'), 니트릴기(-CN), 니트로기(-NO2), 할로겐기, 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에스테르기(-COOR), 술포닐기(-SO2R), 술폭사이드기(-SOR), 술폰아미드기(-SO2NRR'), 술포네이트기(-SO3R), 트리플루오로메틸기(-CF3), 및 -L-M 로 이루어진 군에서 선택되고, 이들은 서로 인접하는 기와 방향족, 지방족 또는 헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있으며,
상기 L은 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬렌기; 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴렌기; 또는 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이고,
상기 M은 알코올기(-OH), 티올기(-SH), 인산기(-PO3H), 아민기(-NHR, -NRR'), 치환 또는 비치환된 폴리올레핀(polyolefin), 치환 또는 비치환된 폴리비닐(polyvinyl), 치환 또는 비치환된 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 치환 또는 비치환된 폴리티오펜(polythiophene), 치환 또는 비치환된 폴리피롤(polypyrrole), 및 치환 또는 비치환된 폴리아닐린(polyaniline)으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
상기 R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이다.
이하에서 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
상기 화학식 1의 화합물의 입체 구조는 하기 그림과 같이 A와 B 부분으로 나누어 생각할 수 있다.
Figure 112006045334357-PAT00010
A 부분은 파이렌이 이미다졸, 피롤, 피라진과 접합고리를 이루며 전체적으로 평면의 구조를 갖는다.
이미다졸, 피롤 및 피라진은 유기발광소자에서 전자주입 및 수송 등에서 많이 사용되는 치환기로서, 전자주입 또는 수송이나 발광 역할에 중요한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 이러한 치환기와 접합고리를 이룬 파이렌 유도체 A 부분은 n-type 성질을 가지게 된다. 여기서, n-type 성질이란 일반적으로 LUMO 준위를 따라 전도 특성을 가져 전자 형성에 의한 음이온 특성을 갖는 성질을 의미한다.
또한, 파이렌은 p-type 성질을 갖는 것으로 알려져 있는데, 이 파이렌이 이미다졸, 피롤 또는 피라진과 접합되어 있는 경우는 파이렌 단독으로 존재하는 경우와 달리 새로운 분자궤도함수를 이루어 파이렌에 비하여 더욱 강한 p-type 성질을 갖게 된다. 여기서, p-type 성질이란 HOMO 준위를 따라 전도 특성을 가져 정공 형성에 의한 양이온 특성을 갖는 성질을 의미한다.
즉, 화학식 1 중 A 부분은 파이렌과 이미다졸, 피롤 또는 피라진이 접합되면서 기존에 알려져 있는 파이렌과는 달리 양쪽성 성질을 갖게 된다. 본 발명자들은 이와 같은 성질에 의하여 상기 화학식 1의 물질이 유기발광소자를 비롯한 유기전자소자에서 정공수송, 발광, 전자주입 및 전자수송 역할을 모두 할 수 있도록 한다는 사실을 밝혀내었다. 아직 상기와 같은 구조의 파이렌 유도체가 유기전자소자에서 전술한 기능을 모두 할 수 있다는 사실은 공지된 바가 없다.
특히, B 부분에 벤젠 이상의 치환기가 도입되면, 화학식 1 중 A 부분과 B 부분은 약간 비틀어진 입체 구조를 가질 수 있다. 화학식 1의 화합물이 상기와 같이 비틀어진 삼차원 구조를 갖는 경우, 화합물 구조 내의 pi-pi 상호 작용이 감소하여, 파이렌과 같이 평평한 구조를 갖는 물질들이 나타내는 들뜬 이합체(excimer)나 들뜬 복합체(exciplex) 형성을 억제되는 효과를 가질 수 있다.
화학식 1에 있어서, A 부분이 양쪽성을 가지므로 B 부분에 다양한 치환기를 도입함으로써 전체적인 분자의 성격을 n-type이나 p-type으로 더 강하게 해줄 수 있다. 또한, 화학식 1 중 A 부분 내의 치환기인 R2 내지 R9의 위치에 다양한 치환기를 도입함으로써 다양한 에너지 밴드 갭을 갖는 화합물을 합성할 수 있다. 따라서, 상기 화학식 1의 화합물은 다양한 치환기에 의하여 정공 수송층, 발광층, 전자주입 및 수송층에서 요구되어지는 조건들을 더욱 적합하게 충족시키는 화합물들이 될 수 있다. 본 발명에서는 상기 화학식 1의 화합물의 치환기에 따라 적절한 에너지 준위를 갖는 화합물을 선택하여 유기발광소자에 사용함으로써 구동 전압이 낮고 광효율이 높은 소자를 구현할 수 있다.
상기 화학식 1 및 2 중의 치환기를 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 화학식 1 및 2의 R0가 알킬기, R1 내지 R10가 알킬기, 알콕시기, 알케닐기인 경우 탄소수는 1 내지 20인 것이 바람직하다.
상기 화학식 1 및 2의 R0 내지 R10 중 아릴기의 예로는 페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기, 테트라세닐기, 펜타세닐기, 비페닐기, 터페닐기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 코로네닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 1 및 2의 R1 내지 R10 중 아릴 아민기의 예로는 디페닐 아민기, 페닐 나프틸 아민기, 디톨릴 아민기, 페닐 톨릴 아민기, 카바졸릴기, 트리페닐 아민기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 1 및 2의 R1 내지 R10 중 헤테로 고리기의 예로는 피리딜기, 아크리딜기, 티에닐기, 이미다졸릴기, 옥사졸릴기, 티아졸릴기 또는 퀴놀릴기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 1 및 2의 R1 내지 R10 중 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 있다.
상기 화학식 1 및 2의 R1 내지 R10 중 실란기의 예로는 사일롤기(silole), 실릴렌기(silylene)등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 1 및 2의 R1 내지 R10 중 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 있다.
상기 화학식 1 및 2의 R1 내지 R10 의 치환기들이 다른 치환기를 갖는 경우, 이들 치환기는 수소, 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 아릴기, 아릴 아민기, 헤테로고 리기, 실란기, 붕소기, 지방족 고리기, 아민기, 니트릴기, 니트로기, 할로겐기, 아미드기, 에스테르기 및 에테르기로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 이들 치환기의 종류에 따라 본 발명의 화합물의 전술한 물성이 변하지 않는다.
상기 화학식 1 또는 화학식 2의 바람직한 예로서, 본 발명에서는 전술한 화학식 3 내지 8의 신규한 구조의 화합물을 제공한다.
본 발명에 따른 화학식 3으로 표시되는 화합물의 더욱 구체적인 예로는 하기와 같은 화합물들이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
Figure 112006045334357-PAT00011
Figure 112006045334357-PAT00012
Figure 112006045334357-PAT00013
Figure 112006045334357-PAT00014
Figure 112006045334357-PAT00015
Figure 112006045334357-PAT00016
Figure 112006045334357-PAT00017
Figure 112006045334357-PAT00018
본 발명에 따른 화학식 4로 표시되는 화합물의 더욱 구체적인 예로는 하기와 같은 화합물들이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
Figure 112006045334357-PAT00019
Figure 112006045334357-PAT00020
본 발명에 따른 화학식 5로 표시되는 화합물의 더욱 구체적인 예로는 하기와 같은 화합물들이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
Figure 112006045334357-PAT00021
Figure 112006045334357-PAT00022
Figure 112006045334357-PAT00023
Figure 112006045334357-PAT00024
Figure 112006045334357-PAT00025
본 발명에 따른 화학식 6으로 표시되는 화합물의 더욱 구체적인 예로는 하기와 같은 화합물들이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
Figure 112006045334357-PAT00026
Figure 112006045334357-PAT00027
Figure 112006045334357-PAT00028
본 발명에 따른 화학식 7로 표시되는 화합물의 더욱 구체적인 예로는 하기와 같은 화합물들이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
Figure 112006045334357-PAT00029
Figure 112006045334357-PAT00030
Figure 112006045334357-PAT00031
Figure 112006045334357-PAT00032
Figure 112006045334357-PAT00033
상기 화학식에서, x는 2~10000000이고, R11 및 R12는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬 또는 치환 또는 비치환된 C1-C60의 아릴이다.
본 발명에 따른 화학식 8로 표시되는 화합물의 더욱 구체적인 예로는 하기와 같은 화합물들이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
Figure 112006045334357-PAT00034
전술한 본 발명에 따른 화합물들은 하기와 같이 제조될 수 있다.
상기 화합물들은 파이렌을 산화시켜 파이렌-4,5-디온(Pyrene-4,5-diones), 또는 파이렌-4,5,9,10-테트라온(Pyrene-4,5,9,10-diones)을 제조한 후, 이것을 산 조건 하에서 도입하고자 하는 치환기의 알데히드 및 아민과 환류 교반하여 이미다졸 계통의 화합물을 제조할 수 있다. 또한, 파이렌-4,5-디온(Pyrene-4,5-diones) 또는 파이렌-4,5,9,10-테트라온(Pyrene-4,5,9,10-diones)에 디아민을 첨가하고 산 조건 하에서 환류 교반하면 피라진 계통의 화합물을 얻을 수 있다. 또한, 파이렌 알데히드를 이용하여 피롤 계통의 화합물을 얻을 수 있고, 제조된 화합물의 아민기에 적당한 알릴할라이드를 도입할 수 있다.
본 발명의 유기전자소자는 전술한 화합물들을 이용하여 한 층 이상의 유기물층을 형성하는 것을 제외하고는, 통상의 유기전자소자의 제조 방법 및 재료에 의하여 제조될 수 있다. 이하에서는 유기발광소자에 대하여 예시한다.
본 발명의 하나의 실시 상태에 있어서, 유기발광소자는 제1 전극과 제2 전극 및 이 사이에 배치된 유기물층을 포함하는 구조로 이루어질 수 있으며, 전술한 본 발명에 따른 화합물을 유기발광소자의 유기물층 중 1층 이상에 사용한다는 것을 제외하고는 통상의 유기발광소자의 제조 방법 및 재료를 사용하여 제조될 수 있다. 본 발명에 따른 유기발광소자의 구조는 도 1에 예시되어 있다.
예컨대, 본 발명에 따른 유기발광소자는 스퍼터링(sputtering) 이나 전자빔 증발(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical vapor deposition) 방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴므로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기발광소자를 만들 수도 있다(국제 특허 출원 공개 제2003/012890호 참조).
상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 발광층 및 전자수송층 등을 포함하는 다층 구조일 수도 있으나, 이에 한정되지 않고 단층 구조일 수 있다. 또한, 상기 유기물층은 다양한 고분자 소재를 사용하여 증착법이 아닌 솔벤트 프로세스(solvent process), 예컨대 스핀 코팅, 딥 코팅, 닥터 블레이딩, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등의 방법에 의하여 더 적은 수의 층으로 제조할 수 있다.
상기 양극 물질로는 통상 유기물층으로 정공주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연산화물, 인듐산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2:Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
정공주입 물질로는 낮은 전압에서 양극으로부터 정공을 잘 주입받을 수 있는 물질로서, 정공주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공주입 물질의 구 체적인 예로는 금속 포피린(porphyrine), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌, 퀴나크리돈(quinacridone) 계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
정공수송 물질로는 양극이나 정공주입층으로부터 정공을 수송 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
발광 물질로는 정공수송층과 전자수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물 (Alq3); 카르바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물; BAlq; 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물; 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자; 스피로(spiro) 화합물; 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
전자수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al 착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본 -금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 유기발광소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
본 발명에 따른 화합물은 유기태양전지, 유기감광체, 유기트랜지스터 등을 비롯한 유기전자소자에서도 유기발광소자에 적용되는 것과 유사한 원리로 작용할 수 있다.
실시예
이하, 제조예 및 실험예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 하기 제조예 및 실험예에 의하여 범위가 한정되지는 않는다.
합성예 1. 화학식 3-3의 합성
Figure 112006045334357-PAT00035
1-1. 화합물 A의 합성
파이렌(10.0 g, 49.3 mmol), 텅스틱에시드(H2WO4, 510 mg, 2.05 mmol), Aliquat 336 (0.8 mL, 1.95 mmol), 인산(H3PO4, 85 %, 0.058mL)를 클로로벤젠(30 mL)에 넣어 교반시켰다. 이 용액에 과산화수소(H2O2, 28%, 56 mL)를 천천히 적가하고, 6시간 동안 가열하였다. 얻어진 용액을 0℃로 냉각한 후, 침전물을 여과를 통해 분리해 내었다. 침전물을 1.25 M 수산화나트륨(NaOH, 700 mL)에 녹인 후, 여기에 활성화된 차콜(activated charcoal)을 넣어 탈색하였다. 초산으로 중성화하고, 생성된 고체를 감압 여과한 후, 진공 건조시켜 상기 화합물 A(12 g, 91%)를 얻었다. MS: [M+H]+= 267
1-2. 화합물 B의 합성
화합물 A(10g, 37.6 mmol), 탄산수소나트륨(NaHCO3, 16.4g, 194 mmol)를 다이메틸포름아마이드(DMF, 200 mL)에 녹이고, 메틸아이오다이드(MeI, 30 mL)를 첨가한 후, 실온에서 20시간 동안 교반하였다. 반응물을 에틸아세테이트로 희석시키고 물로 씻었다. 이어서, 무수황산마그네슘(MgSO4)으로 수분을 제거하고, 감압하에서 용매를 제거하였다. 얻어진 화합물을 헥산/에틸아세테이트(4 : 1) 용매를 사용하여 실리카겔컬럼을 통과시킨 후 용매를 감압 하에서 제거하고 진공 건조시켜 고체의 상기 화합물 B(10.3g, 88%)를 얻었다. MS: [M+H]+= 295
1-3. 화합물 C의 합성
나트륨(Na, 1.9 g, 79 mmol), 화합물 B(6 g, 20.4 mmol) 및 테트라하이드로 퓨란(THF, 150 mL)을 질소하에서 6시간 동안 가열하였다. 반응이 되지 않은 나트륨을 MeOH 및 H2O로 조심스럽게 제거하였다. 이어서, 반응물을 에틸아세테이트로 희석시키고 물로 씻어준 후, 무수황산마그네슘(MgSO4)로 수분을 제거하고, 감압하에서 용매를 제거하였다. 얻어진 화합물을 헥산/에틸아세테이트(4 : 1) 용매를 사용하여 실리카겔컬럼을 통과시킨 후 용매를 감압 하에서 제거하고 진공 건조시켜 원하는 고체의 상기 화합물 C(4.5 g, 95%)를 얻었다. MS: [M+H]+= 233
1-4. 화합물 D (화학식 3-3)의 합성
화합물 C(1g, 4.3 mmol), 아닐린(2g, 21.5 mmol), 2-나프탈알데히드(0.672g, 4.3 mmol), 암모늄아세테이트(0.497g, 6.45 mmol) 및 톨루엔 10 mL와 초산 10mL를 4시간 동안 가열하였다. 실온으로 온도를 내린 후 형성된 고체를 여과하고, 여과물을 에탄올과 물로 씻은 후 여과하여 화학식 3-3으로 표시되는 화합물 D(1.34 g, 수율 70 %)를 얻었다. MS [M+H]+= 445. 1H NMR (300 MHz, DMSO-d6): 7.29-7.34 (m, 5H), 7.54 (d, 1H), 7.65-7.73(m, 5H), 7.80-7.89(m, 5H), 8.12 (d, 2H)
합성예 2. 화학식 3-4의 합성
화합물 C(1g, 4.3 mmol), 아닐린(2g, 21.5 mmol), 1-파이렌카르복시알데하이드(0.991g, 4.3 mmol), 암모늄아세테이트(0.497g, 6.45 mmol) 및 톨루엔 10 mL 와 초산 10mL를 4시간 동안 가열하였다. 실온으로 온도를 내려 형성된 고체를 여과하고 에탄올과 물로 세척한 후 화학식 3-4로 표시되는 화합물(1.45 g, 수율 65 %)을 얻었다. MS [M+H]+= 519. 1H NMR (300 MHz, DMSO-d6): 7.28-7.32 (m, 5H), 7.68-7.73 (m, 6H), 7.88-7.82 (m, 6H), 8.04-8.18 (m, 5H)
합성예 3. 화학식 3-10의 합성
화합물 C(1g, 4.3 mmol), 아닐린(2g, 21.5 mmol), 테레프탈알데하이드(0.289g, 2.2 mmol), 암모늄아세테이트(0.497g, 6.45 mmol)및 톨루엔 10 mL 와 초산 10mL를 4시간 동안 가열하였다. 실온으로 온도를 내려 형성된 고체를 여과하고 에탄올과 물로 세척한 후 화학식 3-10로 표시되는 화합물(0.92 g, 수율 60 %)을 얻었다. MS [M+H]+= 711. 1H NMR (300 MHz, DMSO-d6): 7.0-7.08 (m, 4H), 7.28-7.32 (m, 7H), 7.4 (d, 2H), 7.5-7.53 (m, 4H), 7.68-7.73 (m, 2H), 7.88-7.82 (m, 4H), 8.08-8.12 (m, 2H)
합성예 4. 화학식 4-1의 합성
화합물 C(2.32 g, 10 mmol), 다이아미노말레니트릴 (1.08 g, 10 mmol) 및 초산 10mL를 하룻밤동안 가열하였다. 실온으로 온도를 내려 형성된 고체를 여과하고, 에탄올과 물로 세척하여 화학식 4-1로 표시되는 화합물(2.43 g, 수율 80 %)을 얻었 다. MS [M+H]+= 306.
합성예 5. 화학식 5-21의 합성
Figure 112006045334357-PAT00036
5-1. 화합물 E의 합성
파이렌(8.0 g, 40.0 mmol)을 터셔리 부틸 클로라이드(t-BuCl) 200mL에 녹인 후 알루미늄 클로라이트(AlCl3, 8.0g, 60.0 mmol)을 0℃에서 첨가하였다. 실온에서 3시간 동안 교반시킨 후, 이 용액을 얼음물에 부어 반응을 종료시켰다. 메틸렌 클로라이드 (CH2Cl2)로 추출하고, 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축시키고 헥산으로 컬럼하여 무색의 고체 화합물 E(10.0g, 86%)를 얻었다. MS: [M+H]+ = 315
5-2. 화합물 F의 합성
화합물 E(10.0 g, 32.0 mmol)를 메틸렌 클로라이드 (CH2Cl2) 300mL에 녹이고 -5℃에서 알루미늄 클로라이트(AlCl3, 8.0g, 60.0 mmol)을 첨가한 후, 아세틸 클로라이드(CH3COCl, 5g, 64 mmol)을 가하였다. 실온에서 12시간 동안 교반시킨 후, 이 용액을 얼음물에 부어 반응을 종료시켰다. 메틸렌 클로라이드 (CH2Cl2)로 추출하고, 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축시키고 헥산 : 벤젠 = 1 : 1 로 컬럼하여 화합물 F(4.4g, 40%)를 얻었다. MS: [M+H]+ = 357
5-3. 화합물 G의 합성
증류수 35 mL를 70oC로 유지한 후, 칼슘 하이포클로라이드 (Ca(OCl)2, 18g, 12.5 mmol)를 넣고, 60 mL 증류수에 포타슘 하이드록사이드 (KOH, 3.7g, 66 mmol)와 포타슘 카보네이트 (K2CO3, 13g, 94 mmol)을 녹인 혼합 용액을 가하였다. 이렇게 만들어진 포타슘 하이포클로라이트(KOCl) 용액에 화합물 F(6.4 g, 18 mmol)를 90mL 다이옥세인 (dioxane)에 녹여 첨가하였다. 이 혼합 용액을 1시간 동안 교반 환류시킨 후, 실온으로 온도를 낮추었다. 증류수 (50 mL)와 메틸렌 클로라이드 (50mL)를 첨가하여 층 분리를 시킨 후, 유기층을 제거하고 남은 물층에 10% 염산 용액을 넣어 pH 1로 산성화시켰다. 생성된 고체를 여과하고 물로 씻어준 후 건조하여 화합물 G (4.5g, 72%)을 얻었다. MS: [M+H]+ = 359
5-4. 화합물 H의 합성
화합물 G (4.4g, 12.4 mmol)를 500mL 메탄올에 녹이고, 5mL 황산 을 첨가하였다. 12시간 동안 교반 환류시킨 후, 실온으로 낮춘 후 클로로포름과 증류수를 넣어 층분리시켰다. 물층을 제거하고, 유기층을 무수황산 나트륨 (Na2SO4)으로 수분을 제거하고, 감압하에서 용매를 제거하였다. 얻어진 화합물을 헥산/벤젠(1:1) 용매를 사용하여 실리카겔컬럼을 통과시킨 후 용매를 감압 하에서 제거하고 진공 건조시켜 원하는 화합물 (4.16 g, 90%)를 얻었다. MS: [M+H]+= 373
얻어진 화합물 (4.16g, 11.2mmol)을 테트라하이드로퓨란(THF) 100mL에 녹이고, LiAlH4 (1.37g, 36mmol)을 가하였다. 실온에서 3시간 동안 교반한 후, 온도를 0℃로 내리고, 소량의 에틸아세테이트 (CH3CO2CH2CH3)를 첨가해서 남은 LiAlH4를 제거하였다. 이 용액을 얼음물에 부어 반응을 종료시킨 후, 메틸렌 클로라이드 (CH2Cl2)로 추출하고, 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축시키고 클로로포름으로 재결정하여 알코올 형태의 화합물(3.3g, 83%)을 얻었다. MS: [M+H]+ = 345
얻어진 알코올 형태의 화합물(3.3g, 9.6 mmol)을 300 mL 메틸렌 클로라이드에 녹이고 MnO2 (1.7g, 20mmol)을 첨가한다. 실온에서 3시간 동안 교반한 후, Celite에 통과시켜 여과하고, 감압하에서 용매를 제거하였다. 얻어진 화합물을 에틸아세테이트/헥산(1:3) 용매를 사용하여 실리카겔컬럼을 통과시킨 후 용매를 감압 하에서 제거하고 진공 건조시켜 원하는 화합물 H(2.7 g, 82%)를 얻었다. MS: [M+H]+= 343
5-5. 화합물 I의 합성
소듐 메톡사이드 (NaOMe, 2.16g, 40mmol)를 30 mL 메탄올에 가하고 -15℃로 유지하였다. 이 용액에, 화합물 H (3.4g, 10mmol)와 메틸 아지도아세테이트 (N3CH2CO2CH3, 4.6g, 40mmol)를 THF 40 mL에 녹인 용액을 첨가하였다. -15℃로 유지한 상태로 3시간 교반한 후, 0℃에서 3시간 교반하였다. 이 혼합용액을 얼음물에 부어 10분간 교반한 후, 생성된 고체를 여과하고 물로 씻은 후 건조하여 화합물 I (3.82g, 87%)를 얻었다. MS: [M+H]+= 440
5-6. 화합물 J의 합성
화합물 I (3.5g, 8 mmol)를 톨루엔 200mL에 녹인 후, 3시간 동안 교반 환류하였다. 질소가 더 이상 나오지 않는 시점부터 1시간 동안 더 교반 환류한 후, 온도를 실온으로 낮추었다. 생성된 고체를 여과하고 건조하여 화합물 J (1.48g, 45%)를 얻었다. MS: [M+H]+= 412
5-7. 화합물 K의 합성
화합물 J (1.2g, 3 mmol)를 테트라하이드로퓨란(THF) 100mL과 증류수 30mL에 분산시키고, KOH (449mg, 8mmol)을 가한 후 2시간 동안 교반 환류하였다. 실온으로 낮춘 후, THF를 감압하여 제거하고, 남은 용액을 6N HCl로 산성화시켰다. 생성된 고체를 여과하고 증류수로 씻어준 후 건조하여 산(acid) 형태의 화합물 (1.1g, 97%)을 얻었다. MS: [M+H]+ = 398
얻어진 산(acid) 형태의 화합물(1.1g, 2.9 mmol)과 Cu 분말 (135mg)을 퀴놀린(quinoline) 15mL에 분산시키고, 2시간 동안 220℃에서 가열하였다. 실온으로 낮춘 후, Cu 분말을 여과하여 제거하였다. 남은 여액을 얼음물에 붓고, 2N HCl을 이용하여 pH 4로 만들었다. 메틸렌 클로라이드로 추출하고 무수황산나트륨으로 건조한 후 감압농축시키고 에틸아세테이트 : 헥산 = 1 : 4 로 컬럼하여 화합물 K(950mg, 92%)를 얻었다. MS: [M+H]+ = 354
5-8. 화합물 L의 합성
화합물 K (710mg, 2.0 mmol), 브로모벤젠(0.31g, 2mmol), t-BuONa (0.77g, 8mmol), Pd(dba)2(23mg, 0.02mol%) 및 P(t-Bu)3 (10mg, 0.02mol%)을 톨루엔 40 mL에 녹인 후, 1시간 동안 교반 환류시켰다. 실온으로 온도를 낮춘 후, 증류수와 메틸렌 클로라이드를 넣어 층분리를 시켰다. 물층을 제거하고, 유기층만을 취해서 무수황산나트륨으로 건조한 후 여과하고, 감압하에서 용매를 제거하였다. 얻어진 화합물을 테트라하이드로-퓨란/헥산(1:3) 용매를 사용하여 실리카겔컬럼을 통과시킨 후 용매를 감압 하에서 제거하고 진공 건조시켜 원하는 화합물 L (600mg, 70%)를 얻었다. MS: [M+H]+= 430
5-9. 화합물 M (화학식 5-21)의 합성
화합물 L (4.30g, 10.0 mmol)을 THF 100mL에 녹이고 아르곤 분위기에서 온도를 -78℃로 유지하였다. 이 용액에 1.6 M t-BuLi ( 7mL, 11.0mmol)을 천천히 가하고 -78℃에서 3시간동안 교반하였다. 온도를 유지한 상태에서 요오드(iodine, I2, 3.1g, 12.0 mmol)을 천천히 가하고, -78℃에서 2시간동안 교반하였다. 실온으로 온도를 올리고, 얼음물에 부어 생성된 고체를 여과하고, 이 고체를 테트라하이드로퓨란/헥산(1:2) 용매를 사용하여 실리카겔컬럼을 통과시킨 후 용매를 감압 하에서 제거하고 진공 건조시켜 원하는 화합물 (4.8 g, 87%)를 얻었다. MS: [M+H]+= 556
상기에서 얻어진 화합물 (555 mg, 1.0 mmol), 1-나프틸보론산 (172mg, 1.0 mmol) 및 탄산나트륨(234mg, 22.1 mmol)을 THF(20 mL), 에탄올(3 mL) 및 물(10 mL)의 혼합물에 현탁시켰다. 상기 현탁액에 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 (25mg, 0.022 mmol)을 가하였다. 상기 혼합물을 약 24 시간 동안 환류에서 교반한 다음, 환류시킨 혼합물을 실온으로 냉각하였다. 유기층을 분리하고 물로 세척한 후, 수용액층을 클로로포름으로 추출하였다. 유기 추출물을 황산 마그네슘 상에서 건조하고 진공 내 농축시킨 후, 컬럼 정제를 하여, 화합물 M(440mg, 80%)을 얻었다. MS [M+H]+ = 556
합성예 6. 화학식 6-2의 합성
Figure 112006045334357-PAT00037
6-1. 화합물 N의 합성
파이렌(2 g, 10 mmol), 과요오드화산나트륨(NaIO4, 17.5 g, 81.8 mmol), 루테늄트라이클로라이드(RuCl3·xH2O, 0.25 g, 1.2 mmol), 아세토니트릴(MeCN, 40 mL), 염화 메틸렌 (CH2Cl2, 40 mL) 및 증류수 (H2O, 50.0mL)을 30~40℃ 에서 하룻밤동안 교반시켰다. 상온으로 냉각한 후, 증류수 200 mL에 생성물을 가하고, 생성된 침전물을 감압 여과하여 제거하였다. 여과액을 염화 메틸렌 (CH2Cl2)으로 추출하고 무수황산마그네슘 (MgSO4)으로 수분을 제거한 후, 감압하에서 용매를 제거하였다. 염화 메틸렌 용매를 사용하여 실리카겔컬럼을 통과시켜 화합물을 얻은 후 용매를 감압 하에서 제거하고 진공 건조시켜 원하는 고체의 상기 화합물 N (0.940 g, 36%)를 얻었다. MS: [M+H]+= 263
6-2. 화합물 O (화학식 6-2)의 합성
화합물 N(0.53g, 2 mmol), 아닐린(2g, 21.5 mmol), 1-나프탈알데히드(0.672g, 4.3 mmol), 암모늄아세테이트(0.497g, 6.45 mmol) 및 톨루엔 10 mL와 초산 10mL를 12시간 동안 가열하였다. 실온으로 온도를 내린 후 형성된 고체를 여과하고, 여과물을 에탄올과 물로 씻은 후 여과하여 화학식 6-2로 표시되는 화합물 O(0.75 g, 수율 55 %)를 얻었다. MS [M+H]+= 686.
합성예 7. 화학식 7-1의 합성
Figure 112006045334357-PAT00038
화합물 N(2.62 g, 10 mmol), 다이아미노말레니트릴 (2.16 g, 20 mmol) 및 초산 10mL를 하룻밤동안 가열하였다. 실온으로 온도를 내려 형성된 고체를 여과하고, 에탄올과 물로 세척하여, 화학식 7-1로 표시되는 화합물 P(화학식 7-1) (2.84 g, 수율 70 %)을 얻었다. MS [M+H]+= 408.
합성예 8. 화학식 7-20의 합성
Figure 112006045334357-PAT00039
8-1. 화합물 Q의 합성
화합물 E(3.15 g, 10 mmol), 과요오드화산나트륨(NaIO4, 17.5 g, 81.8 mmol), 루테늄트라이클로라이드(RuCl3·xH2O, 0.25 g, 1.2 mmol), 아세토니트릴(MeCN, 40 mL), 염화 메틸렌 (CH2Cl2, 40 mL) 및 증류수 (H2O, 50.0mL)을 30~40℃ 에서 하룻밤동안 교반시켰다. 상온으로 냉각한 후, 증류수 200 mL에 생성물을 가하고, 생성된 침전물을 감압 여과하여 제거하였다. 여과액을 염화 메틸렌 (CH2Cl2)으로 추출하고 무수황산마그네슘 (MgSO4)으로 수분을 제거한 후, 감압하에서 용매를 제거하였다. 염화 메틸렌 용매를 사용하여 실리카겔컬럼을 통과시켜 화합물을 얻은 후 용매를 감압 하에서 제거하고 진공 건조시켜 원하는 고체의 상기 화합물 Q (1.5g, 40%)를 얻었다. MS: [M+H]+= 376
8-2. 화합물 R (화학식 7-20)의 합성
화합물 Q(3.76 g, 10 mmol), 다이아미노말레니트릴 (2.16 g, 20 mmol) 및 초산 10mL를 하룻밤동안 가열하였다. 실온으로 온도를 내려 형성된 고체를 여과하고, 에탄올과 물로 세척하여, 화학식 7-20로 표시되는 화합물 R (3.63 g, 수율 70 %)을 얻었다. MS [M+H]+= 519.
합성예 9. 화학식 8-4의 합성
Figure 112006045334357-PAT00040
9-1. 화합물 S의 합성
화합물 E(10.0 g, 32.0 mmol)을 메틸렌 클로라이드 (CH2Cl2) 300mL에 녹이고 -5℃에서 알루미늄 클로라이트(AlCl3, 4.0g, 30.0 mmol)을 첨가한 후, 아세틸 클로라이드(CH3COCl, 25g, 320 mmol)을 가하였다. 실온에서 12시간 동안 교반시킨 후, 이 용액을 얼음물에 부어 반응을 종료시켰다. 메틸렌 클로라이드 (CH2Cl2)로 추출하고, 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축시키고 헥산 : 벤젠 = 1 : 1 로 컬럼 하여 화합물 S(9.5g, 75%)를 얻었다. MS: [M+H]+ = 399
9-2. 화합물 T의 합성
증류수 35 mL를 70℃로 유지한 후, 칼슘 하이포클로라이드 (Ca(OCl)2, 18g, 12.5 mmol)를 넣고, 60 mL 증류수에 포타슘 하이드록사이드 (KOH, 3.7g, 66 mmol)과 포타슘 카보네이트 (K2CO3, 13g, 94 mmol)을 녹인 혼합 용액을 가하였다. 이렇게 만들어진 포타슘 하이포클로라이트(KOCl) 용액에 화합물 S(7.0 g, 18 mmol)를 90mL 다이옥세인 (dioxane)에 녹여 첨가하였다. 이 혼합 용액을 1시간 동안 교반 환류시킨 후, 실온으로 온도를 낮추었다. 증류수 (50 mL)와 메틸렌 클로라이드 (50mL)를 첨가하여 층 분리를 시킨 후, 유기층을 제거하고 남은 물층에 10% 염산 용액을 넣어 pH 1로 산성화시켰다. 생성된 고체를 여과하고 물로 씻어준 후 건조하여 화합물 T (5.1g, 72%)을 얻었다. MS: [M+H]+ = 403
9-3. 화합물 U의 합성
화합물 T (5.0g, 12.4 mmol)를 500mL 메탄올에 녹이고, 5mL 황산을 첨가하였다. 12시간 동안 교반 환류시킨 후, 실온으로 낮춘 후 클로로포름과 증류수를 넣어 층분리시켰다. 물층을 제거하고, 유기층을 무수황산 나트륨 (Na2SO4)으로 수분을 제거하고, 감압하에서 용매를 제거하였다. 얻어진 화합물을 헥산/벤젠(1:1) 용매를 사용하여 실리카겔컬럼을 통과시킨 후 용매를 감압 하에서 제거하고 진공 건조시켜 원하는 화합물(4.8g, 90%)를 얻었다. MS: [M+H]+= 431
얻어진 화합물 (5.0g, 11.6mmol)을 테트라하이드로퓨란(THF) 100mL에 녹이고, LiAlH4 (1.37g, 36mmol)을 가하였다. 실온에서 3시간 동안 교반한 후, 온도를 0℃로 내리고, 소량의 에틸아세테이트 (CH3CO2CH2CH3)를 첨가해서 남은 LiAlH4를 제거하였다. 이 용액을 얼음물에 부어 반응을 종료시킨 후, 메틸렌 클로라이드 (CH2Cl2)로 추출하고, 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축시키고 클로로포름으로 재결정하여 알코올 형태의 (3.6g, 83%)를 얻었다. MS: [M+H]+ = 375
얻어진 알코올 형태의 화합물(1.87g, 5 mmol)을 300 mL 메틸렌 클로라이드에 녹이고 MnO2 (1.7g, 20mmol)을 첨가한다. 실온에서 3시간 동안 교반한 후, Celite에 통과시켜 여과하고, 감압하에서 용매를 제거하였다. 얻어진 화합물을 에틸아세테이트/헥산(1:3) 용매를 사용하여 실리카겔컬럼을 통과시킨 후 용매를 감압 하에서 제거하고 진공 건조시켜 원하는 화합물 U(1.5 g, 82%)를 얻었다. MS: [M+H]+= 371
9-4. 화합물 V의 합성
소듐 메톡사이드 (NaOMe, 2.16g, 40mmol)를 30 mL 메탄올에 가하고 -15℃로 유지하였다. 이 용액에, 화합물 U (1.85g, 5mmol)와 메틸 아지도아세테이트 (N3CH2CO2CH3, 4.6g, 40mmol)를 THF 40 mL에 녹인 용액을 첨가한다. -15℃로 유지한 상태로 3시간 교반한 후, 0℃에서 3시간 교반하였다. 이 혼합용액을 얼음물에 부어 10분간 교반한 후, 생성된 고체를 여과하고 물로 씻은 후 건조하여 화합물 V (2.45g, 87%)를 얻었다. MS: [M+H]+= 565
9-5. 화합물 W의 합성
화합물 V (4.5g, 8 mmol)를 톨루엔 300mL에 녹인 후, 3시간 동안 교반 환류하였다. 질소가 더 이상 나오지 않는 시점부터 1시간 동안 더 교반 환류한 후, 온도를 실온으로 낮추었다. 생성된 고체를 여과하고 건조하여 화합물 W (1.62g, 40%)를 얻었다. MS: [M+H]+= 509
9-6. 화합물 X의 합성
화합물 W (1.52g, 3 mmol)를 테트라하이드로퓨란(THF) 100mL과 증류수 30mL에 분산시키고, KOH (900mg, 16mmol)을 가한 후 6시간 동안 교반 환류하였다. 실온으로 낮춘 후, THF를 감압하여 제거하고, 남은 용액을 6N HCl로 산성화시켰다. 생성된 고체를 여과하고 증류수로 씻어준 후 건조하여 산(acid) 형태의 화합물(1.4g, 97%)을 얻었다. MS: [M+H]+ = 481
얻어진 산(acid) 형태의 화합물 (1.4g, 2.9 mmol)과 Cu 분말 (300mg)을 퀴놀 린(quinoline) 30mL에 분산시키고, 2시간 동안 220℃에서 가열하였다. 실온으로 낮춘 후, Cu 분말을 여과하여 제거하였다. 남은 여액을 얼음물에 붓고, 2N HCl을 이용하여 pH 4로 만들었다. 메틸렌 클로라이드로 추출하고 무수황산나트륨으로 건조한 후 감압농축시키고 에틸아세테이트 : 헥산 = 1 : 2 로 컬럼하여 화합물 X(1.05g, 92%)를 얻었다. MS: [M+H]+ = 393
9-7. 화합물 Y의 합성
화합물 X (393mg, 1.0 mmol), 브로모벤젠(0.31g, 2mmol), t-BuONa (0.77g, 8mmol), Pd(dba)2(23mg, 0.02mol%) 및 P(t-Bu)3 (10mg, 0.02mol%)을 톨루엔 40 mL에 녹인 후, 3시간 동안 교반 환류시켰다. 실온으로 온도를 낮춘 후, 증류수와 메틸렌 클로라이드를 넣어 층분리를 시켰다. 물층을 제거하고, 유기층만을 취해서 무수황산나트륨으로 건조한 후 여과 하고, 감압하에서 용매를 제거하였다. 얻어진 화합물을 테트라하이드로퓨란/헥산(1:2) 용매를 사용하여 실리카겔컬럼을 통과시킨 후 용매를 감압 하에서 제거하고 진공 건조시켜 원하는 화합물 Y (327mg, 60%)를 얻었다. MS: [M+H]+= 545
9-8. 화합물 Z (화학식 8-4)의 합성
화합물 Y (2.7g, 5.0 mmol)를 THF 100mL에 녹이고 아르곤 분위기에서 온도를 -78℃로 유지하였다. 이 용액에 1.6 M t-BuLi ( 7mL, 11.0mmol)을 천천히 가하고 -78℃에서 3시간동안 교반하였다. 온도를 유지한 상태에서 요오드(iodine, I2, 3.1g, 12.0 mmol)을 천천히 가하고, -78℃에서 2시간동안 교반하였다. 실온으로 온도를 올리고, 얼음물에 부어 생성된 고체를 여과하고, 이 고체를 테트라하이드로퓨란/헥산(1:1) 용매를 사용하여 실리카겔컬럼을 통과시킨 후 용매를 감압 하에서 제거하고 진공 건조시켜 원하는 화합물 (2.78 g, 70%)를 얻었다. MS: [M+H]+= 797
상기에서 얻어진 화합물 (400 mg, 0.5 mmol), 1-나프틸보론산 (172mg, 1.0 mmol) 및 탄산나트륨(234mg, 22.1 mmol)을 THF(20 mL), 에탄올(3 mL) 및 물(10 mL)의 혼합물에 현탁시켰다. 상기 현탁액에 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 (25mg, 0.022 mmol)을 가하였다. 상기 혼합물을 약 24 시간 동안 환류에서 교반한 다음, 환류시킨 혼합물을 실온으로 냉각하였다. 유기층을 분리하고 물로 세척한 후, 수용액층을 클로로포름으로 추출하였다. 유기 추출물을 황산 마그네슘 상에서 건조하고 진공 내 농축시킨 후, 컬럼 정제를 하여, 화합물 Z(300mg, 75%)을 얻었다. MS [M+H]+ = 798
실험예 1
ITO(인듐주석산화물)가 1000 Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판 (corning 7059 glass)을 분산제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 세제는 Fischer Co.의 제품을 사용하였으며, 증류수는 Millipore Co. 제품의 필터(Filter)로 2 차 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30 분간 세척한 후, 증류수로 2 회 반복하여 초음파 세척을 10 분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다.
상기 ITO 전극 위에 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌(500 Å), 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(NPB) (400 Å), 상기 제조예에서 제조된 화학식 3-3의 화합물(300 Å) 및 하기 화학식의 전자수송물질(200 Å)을 순차적으로 열 진공 증착하여 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층을 차례로 형성시켰다.
Figure 112006045334357-PAT00041
상기 전자수송층 위에 순차적으로 12 Å의 두께의 리튬 플루오라이드(LiF)와 2000 Å의 두께의 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하여, 유기발광소자를 제조하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4~0.7 Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플루오라이드는 0.3 Å/sec, 알루미늄은 2 Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2 x 10-7~ 5 x 10-8 torr를 유지하였다.
상기에서 제조된 유기발광소자에 4.5 V의 순방향 전계를 가한 결과, 50 mA/㎠의 전류밀도에서 1931 CIE color coordinate 기준으로 x = 0.15, y = 0.20 에 해당하는 청색 빛이 관찰되었고, 5.4 V의 순방향 전계를 가한 결과 100 mA/㎠의 전류 밀도에서 1.3 cd/A 의 청색 빛이 관찰되었다.
실험예 2
ITO 전극 위에 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌(500 Å), 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(NPB) (400 Å), Alq3 (300 Å) 및 상기 제조예에서 제조된 화학식 3-3의 화합물(200 Å)을 순차적으로 열 진공 증착하여 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층을 차례로 형성시키고, 상기 전자수송층 위에 순차적으로 12 Å의 두께의 리튬 플루오라이드(LiF)와 2000 Å의 두께의 알루미늄을 증착하여 음극을 형성한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
상기에서 제조된 유기발광소자에 6.2 V의 순방향 전계를 가한 결과, 50 mA/㎠의 전류밀도에서 1931 CIE color coordinate 기준으로 x = 0.34, y = 0.56 에 해당하는 녹색 빛이 관찰되었고, 7.2 V의 순방향 전계를 가한 결과 100 mA/㎠의 전류밀도에서 3.0 cd/A 의 녹색 빛이 관찰되었다.
실험예 3
ITO 전극 위에 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌(80 Å) 및 하기 화학식의 정공주입 물질 (800 Å)로 2층의 정공주입층을 형성하고, 그 위에 상기 제조예에서 제조된 화학식 3-3의 화합물(300 Å)을 이용하여 정공수송층을 형성하고, 그 위에 Alq3(300 Å) 및 하기 화학식의 전자수송 물질(200 Å)을 순차적으로 열 진공 증착하여 발광층, 전자수송층을 형성하였으며, 상기 전자수송층 위에 순차적으로 12 Å의 두께의 리튬 플루오라이드(LiF)와 2000 Å의 두께의 알루미늄을 증착하여 음극을 형성한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
Figure 112006045334357-PAT00042
상기에서 제조된 유기발광소자에 6.7 V의 순방향 전계를 가한 결과, 50 mA/㎠의 전류밀도에서 1931 CIE color coordinate 기준으로 x = 0.34, y = 0.51 에 해당하는 녹색 빛이 관찰되었고, 7.7 V의 순방향 전계를 가한 결과 100 mA/㎠의 전류밀도에서 3.9 cd/A 의 녹색 빛이 관찰되었다.
실험예 4
실험예 3에서 각층의 두께를 변화시켜, ITO 전극 위에 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌(80 Å), 실험예 3에 기재된 화학식의 정공주입 물질(1000 Å), 화학식 3-3의 화합물(100 Å)을 이용하여 정공수송층을 형성하고, Alq3(300 Å) 및 실험예 3에 기재된 화학식의 전자수송 물질(200 Å)을 순차적으로 열 진공 증착하여 각각 발광층, 전자수송층을 형성한 것을 제외하고는 실험예 3과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
상기에서 제조된 유기발광소자에 4.8 V의 순방향 전계를 가한 결과, 50 mA/㎠의 전류밀도에서 1931 CIE color coordinate 기준으로 x = 0.34, y = 0.54 에 해당하는 녹색 빛이 관찰되었고, 5.6 V의 순방향 전계를 가한 결과 100 mA/㎠의 전류밀도에서 4.1 cd/A 의 녹색 빛이 관찰되었다.
실험예 5
ITO 전극 위에 화학식 4-1의 화합물 (80 Å) 및 실험예 3에 기재된 화학식의 정공주입물질 (800 Å)로 2층의 정공주입층을 형성하고, 그 위에 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(NPB) (300 Å), Alq3 (300 Å) 및 실험예 3에 기재된 전자 수송 물질 (200 Å)을 순차적으로 열 진공 증착하여 정공수송층, 발광층, 전자수송층을 차례로 형성시키고, 상기 전자수송층 위에 순차적으로 12 Å의 두께의 리튬 플루오라이드(LiF)와 2000 Å의 두께의 알루미늄을 증착하여 음극을 형성한 것을 제외하고는 실험예 3과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
상기에서 제조된 유기발광소자에 5.0 V의 순방향 전계를 가한 결과, 50 mA/㎠의 전류밀도에서 1931 CIE color coordinate 기준으로 x = 0.35, y = 0.56 에 해당하는 녹색 빛이 관찰되었고, 5.7 V의 순방향 전계를 가한 결과 100 mA/㎠의 전류밀도에서 3.0 cd/A 의 녹색 빛이 관찰되었다.
실험예 6
ITO 전극 위에 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌(80 Å) 및 실험예 3에 기재된 화학식의 정공주입물질 (1000 Å)로 2층의 정공주입층을 형성하고, 그 위에 상기 제조예에서 제조된 화학식 5-21의 화합물(100 Å)을 이용하여 정공수송층을 형성하고, 그 위에 Alq3 (300 Å) 및 실험예 3에 기재된 화학식의 전자수송물질 (200 Å)을 순차적으로 열 진공 증착하여 발광층 및 전자수송층을 형성하였으며, 상기 전자수송층 위에 순차적으로 12 Å의 두께의 리튬 플루오라이드(LiF)와 2000 Å의 두께의 알루미늄을 증착하여 음극을 형성한 것을 제외하고는 실험예 4와 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
상기에서 제조된 유기발광소자에 4.7 V의 순방향 전계를 가한 결과, 50 mA/㎠의 전류밀도에서 1931 CIE color coordinate 기준으로 x = 0.34, y = 0.51 에 해당하는 녹색 빛이 관찰되었고, 5.9 V의 순방향 전계를 가한 결과 100 mA/㎠의 전류밀도에서 4.3 cd/A 의 녹색 빛이 관찰되었다.
실험예 7
ITO 전극 위에 화학식 7-1의 화합물 (80 Å) 및 실험예 3에 기재된 화학식의 정공주입물질 (800 Å)로 2층의 정공주입층을 형성하고, 그 위에 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(NPB) (300 Å), Alq3 (300 Å) 및 실험예 3에 기재된 전자 수송 물질 (200 Å)을 순차적으로 열 진공 증착하여 정공수송층, 발광층, 전자수송층을 차례로 형성시키고, 상기 전자수송층 위에 순차적으로 12 Å의 두께의 리튬 플루오라이드(LiF)와 2000 Å의 두께의 알루미늄을 증착하여 음극을 형성한 것을 제외하고는 실험예 3과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
상기에서 제조된 유기발광소자에 4.1 V의 순방향 전계를 가한 결과, 50 mA/㎠의 전류밀도에서 1931 CIE color coordinate 기준으로 x = 0.34, y = 0.56 에 해당하는 녹색 빛이 관찰되었고, 5.0 V의 순방향 전계를 가한 결과 100 mA/㎠의 전류밀도에서 2.8 cd/A 의 녹색 빛이 관찰되었다.
실험예 8
ITO 전극 위에 화학식 7-20의 화합물 (80 Å) 및 실험예 3에 기재된 화학식의 정공주입물질 (800 Å)로 2층의 정공주입층을 형성하고, 그 위에 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(NPB) (300 Å), Alq3 (300 Å) 및 실험예 3에 기재된 전자 수송 물질 (200 Å)을 순차적으로 열 진공 증착하여 정공수송층, 발광층, 전자수송층을 차례로 형성시키고, 상기 전자수송층 위에 순차적으로 12 Å의 두께의 리튬 플루오라이드(LiF)와 2000 Å의 두께의 알루미늄을 증착하여 음극을 형성한 것을 제외하고는 실험예 3과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
상기에서 제조된 유기발광소자에 4.7 V의 순방향 전계를 가한 결과, 50 mA/㎠의 전류밀도에서 1931 CIE color coordinate 기준으로 x = 0.34, y = 0.56 에 해 당하는 녹색 빛이 관찰되었고, 5.6 V의 순방향 전계를 가한 결과 100 mA/㎠의 전류밀도에서 3.1 cd/A 의 녹색 빛이 관찰되었다.
실험예 9
상기 ITO 전극 위에 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌(500 Å), 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(NPB) (400 Å), 상기 제조예에서 제조된 화학식 8-4의 화합물(300 Å) 및 하기 화학식의 전자수송물질(200 Å)을 순차적으로 열 진공 증착하여 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층을 차례로 형성시키고, 상기 전자수송층 위에 순차적으로 12 Å의 두께의 리튬 플루오라이드(LiF)와 2000 Å의 두께의 알루미늄을 증착하여 음극을 형성한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
상기에서 제조된 유기발광소자에 4.5 V의 순방향 전계를 가한 결과, 50 mA/㎠의 전류밀도에서 1931 CIE color coordinate 기준으로 x = 0.16, y = 0.22 에 해당하는 청색 빛이 관찰되었고, 5.7 V의 순방향 전계를 가한 결과 100 mA/㎠의 전류밀도에서 2.1 cd/A 의 청색 빛이 관찰되었다.
본 발명에 따른 특정 구조의 파이렌 유도체는 유기전자소자에서 전자 또는 정공의 주입 및/또는 수송 역할 뿐만 아니라 발광 역할, 예컨대 단독 발광 물질로서, 적절한 호스트와 함께 발광 도판트로서, 또는 적절한 도판트와 함께 청색 발광 호스트로서의 역할을 할 수 있는 기본 구조를 갖는 것으로서, 다양한 치환기를 도입함으로써 유기발광소자를 비롯한 유기전자소자의 각 유기물층의 역할에 더욱 적합한 화합물의 구조를 가질 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 특정 구조의 파이렌 유도체를 유기전자소자에 적용하는 경우 소자의 효율, 구동전압, 안정성 면에서 우수한 효과를 달성할 수 있다.

Claims (19)

  1. 제1 전극, 제2 전극 및 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기발광소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 하기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것인 유기발광소자:
    [화학식 1]
    Figure 112006045334357-PAT00043
    상기 식에 있어서,
    n은 1 또는 2이고,
    X는 CH 또는 N이며,
    Y는 n=1일 때 NR0이고, n=2일 때 N이며, 여기서 R0는 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 및 치환 또는 비치환된 아릴기로 이루어진 군에서 선택되고,
    R1 내지 R9는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴 아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 실란기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 지방족 고리기, 아민기(-NHR, -NRR'), 니트릴기(-CN), 니트로기(-NO2), 할로겐기, 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에스테르기(-COOR), 술포닐기(-SO2R), 술폭사이드기(-SOR), 술폰아미드기(-SO2NRR'), 술포네이트기(-SO3R), 트리플루오로메틸기(-CF3), 및 -L-M 로 이루어진 군에서 선택되고, 이들은 서로 인접하는 기와 방향족, 지방족 또는 헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있으며,
    상기 L은 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬렌기; 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴렌기; 또는 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이고,
    상기 M은 알코올기(-OH), 티올기(-SH), 인산기(-PO3H), 아민기(-NHR, -NRR'), 치환 또는 비치환된 폴리올레핀(polyolefin), 치환 또는 비치환된 폴리비닐(polyvinyl), 치환 또는 비치환된 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 치환 또는 비치환된 폴리티오펜(polythiophene), 치환 또는 비치환된 폴리피롤(polypyrrole), 및 치환 또는 비치환된 폴리아닐린(polyaniline)으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    상기 R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 2의 화합물인 것인 유기발광소자:
    [화학식 2]
    Figure 112006045334357-PAT00044
    상기 식에 있어서,
    m 및 n은 각각 1 또는 2이고,
    X1 및 X2는 각각 독립적으로 CH 또는 N이며,
    Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 n=1일 때 NR0이고, n=2일 때 N이며, 여기서 R0는 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 및 치환 또는 비치환된 아릴기로 이루어진 군에서 선택되고,
    R1 내지 R4 및 R7 내지 R10은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴 아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 실란기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 지방족 고리기, 아민기(-NHR, -NRR'), 니트릴기(-CN), 니트로기(-NO2), 할로겐기, 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에스테르기(-COOR), 술포닐기(-SO2R), 술폭사이드기(-SOR), 술폰아미드기(-SO2NRR'), 술포네이트기(-SO3R), 트리플루오로메틸기(-CF3), 및 -L-M 로 이루어진 군에서 선택되고, 이들은 서로 인접하는 기와 방향족, 지방족 또는 헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있으며,
    상기 L은 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬렌기; 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴렌기; 또는 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기 (-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이고,
    상기 M은 알코올기(-OH), 티올기(-SH), 인산기(-PO3H), 아민기(-NHR, -NRR'), 치환 또는 비치환된 폴리올레핀(polyolefin), 치환 또는 비치환된 폴리비닐(polyvinyl), 치환 또는 비치환된 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 치환 또는 비치환된 폴리티오펜(polythiophene), 치환 또는 비치환된 폴리피롤(polypyrrole), 및 치환 또는 비치환된 폴리아닐린(polyaniline)으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    상기 R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이다.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 3 내지 8 에서 선택되는 화합물인 것인 유기발광소자:
    [화학식 3]
    Figure 112006045334357-PAT00045
    [화학식 4]
    Figure 112006045334357-PAT00046
    [화학식 5]
    Figure 112006045334357-PAT00047
    [화학식 6]
    Figure 112006045334357-PAT00048
    [화학식 7]
    Figure 112006045334357-PAT00049
    [화학식 8]
    Figure 112006045334357-PAT00050
    상기 화학식 3 내지 8에 있어서, R1 내지 R10, 및 A1 내지 A4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴 아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 실란기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 지방족 고리기, 아민기(-NHR, -NRR'), 니트릴기(-CN), 니트로기(-NO2), 할로겐기, 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에스테르기(-COOR), 술포닐기(-SO2R), 술폭사이드기(-SOR), 술폰아미드기(-SO2NRR'), 술포네이트기(-SO3R), 트리플루오로메틸기(-CF3), 및 -L-M 로 이루어진 군에서 선택되고, 이들은 서로 인접하는 기와 방향족, 지방족 또는 헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있으며,
    상기 L은 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬렌기; 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴렌기; 또는 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이고,
    상기 M은 알코올기(-OH), 티올기(-SH), 인산기(-PO3H), 아민기(-NHR, -NRR'), 치환 또는 비치환된 폴리올레핀(polyolefin), 치환 또는 비치환된 폴리비닐(polyvinyl), 치환 또는 비치환된 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 치환 또는 비치환된 폴리티오펜(polythiophene), 치환 또는 비치환된 폴리피롤(polypyrrole), 및 치환 또는 비치환된 폴리아닐린(polyaniline)으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    상기 R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이다.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유기물층은 전자 주입 및 수송층을 포함하고, 이 전자 주입 및 수송층이 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것인 유기발광소자.
  5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 이 발광층이 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것인 유기발광소자.
  6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유기물층은 정공주입층 또는 정공수송층을 포함하고, 상기 정공주입층 또는 정공수송층이 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것인 유기발광소자.
  7. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유기물층은 전자주입 및 수송과 발광을 동시에 하는 층을 포함하고, 이 층이 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것인 유기발광소자.
  8. 제1 전극, 제2 전극 및 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기태양전지로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 하기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것인 유기태양전지:
    [화학식 1]
    Figure 112006045334357-PAT00051
    상기 식에 있어서,
    n은 1 또는 2이고,
    X는 CH 또는 N이며,
    Y는 n=1일 때 NR0이고, n=2일 때 N이며, 여기서 R0는 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 및 치환 또는 비치환된 아릴기로 이루어진 군에서 선택되고,
    R1 내지 R9는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴 아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 실란기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 지방족 고리기, 아민기(-NHR, -NRR'), 니트릴기(-CN), 니트로기(-NO2), 할로겐기, 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에스테르기(-COOR), 술포닐기(-SO2R), 술폭사이드기(-SOR), 술폰아미드기(-SO2NRR'), 술포네이트기(-SO3R), 트리플루오로 메틸기(-CF3), 및 -L-M 로 이루어진 군에서 선택되고, 이들은 서로 인접하는 기와 방향족, 지방족 또는 헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있으며,
    상기 L은 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬렌기; 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴렌기; 또는 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이고,
    상기 M은 알코올기(-OH), 티올기(-SH), 인산기(-PO3H), 아민기(-NHR, -NRR'), 치환 또는 비치환된 폴리올레핀(polyolefin), 치환 또는 비치환된 폴리비닐(polyvinyl), 치환 또는 비치환된 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 치환 또는 비치환된 폴리티오펜(polythiophene), 치환 또는 비치환된 폴리피롤(polypyrrole), 및 치환 또는 비치환된 폴리아닐린(polyaniline)으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    상기 R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이다.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 2의 화합물인 것인 유기태양전지:
    [화학식 2]
    Figure 112006045334357-PAT00052
    상기 식에 있어서,
    m 및 n은 각각 1 또는 2이고,
    X1 및 X2는 각각 독립적으로 CH 또는 N이며,
    Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 n=1일 때 NR0이고, n=2일 때 N이며, 여기서 R0는 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 및 치환 또는 비치환된 아릴기로 이루어진 군에서 선택되고,
    R1 내지 R4 및 R7 내지 R10은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환 된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴 아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 실란기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 지방족 고리기, 아민기(-NHR, -NRR'), 니트릴기(-CN), 니트로기(-NO2), 할로겐기, 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에스테르기(-COOR), 술포닐기(-SO2R), 술폭사이드기(-SOR), 술폰아미드기(-SO2NRR'), 술포네이트기(-SO3R), 트리플루오로메틸기(-CF3), 및 -L-M 로 이루어진 군에서 선택되고, 이들은 서로 인접하는 기와 방향족, 지방족 또는 헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있으며,
    상기 L은 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬렌기; 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴렌기; 또는 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이고,
    상기 M은 알코올기(-OH), 티올기(-SH), 인산기(-PO3H), 아민기(-NHR, -NRR'), 치환 또는 비치환된 폴리올레핀(polyolefin), 치환 또는 비치환된 폴리비 닐(polyvinyl), 치환 또는 비치환된 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 치환 또는 비치환된 폴리티오펜(polythiophene), 치환 또는 비치환된 폴리피롤(polypyrrole), 및 치환 또는 비치환된 폴리아닐린(polyaniline)으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    상기 R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이다.
  10. 청구항 8에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 3 내지 8 에서 선택되는 화합물인 것인 유기태양전지:
    [화학식 3]
    Figure 112006045334357-PAT00053
    [화학식 4]
    Figure 112006045334357-PAT00054
    [화학식 5]
    Figure 112006045334357-PAT00055
    [화학식 6]
    Figure 112006045334357-PAT00056
    [화학식 7]
    Figure 112006045334357-PAT00057
    [화학식 8]
    Figure 112006045334357-PAT00058
    상기 화학식 3 내지 8에 있어서, R1 내지 R10, 및 A1 내지 A4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴 아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 실란기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 지방족 고리기, 아민기(-NHR, -NRR'), 니트릴기(-CN), 니트로기(-NO2), 할로겐기, 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에스테르기(-COOR), 술포닐기(-SO2R), 술폭사이드기(-SOR), 술폰아미드기(-SO2NRR'), 술포네이트기(-SO3R), 트리플루오로메틸기(-CF3), 및 -L-M 로 이루어진 군에서 선택되고, 이들은 서로 인접하는 기와 방향족, 지방족 또는 헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있으며,
    상기 L은 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬렌기; 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴렌기; 또는 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이고,
    상기 M은 알코올기(-OH), 티올기(-SH), 인산기(-PO3H), 아민기(-NHR, -NRR'), 치환 또는 비치환된 폴리올레핀(polyolefin), 치환 또는 비치환된 폴리비닐(polyvinyl), 치환 또는 비치환된 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 치환 또는 비치환된 폴리티오펜(polythiophene), 치환 또는 비치환된 폴리피롤(polypyrrole), 및 치환 또는 비치환된 폴리아닐린(polyaniline)으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    상기 R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이다.
  11. 제1 전극, 제2 전극 및 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기감광체로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 하기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것인 유기감광체:
    [화학식 1]
    Figure 112006045334357-PAT00059
    상기 식에 있어서,
    n은 1 또는 2이고,
    X는 CH 또는 N이며,
    Y는 n=1일 때 NR0이고, n=2일 때 N이며, 여기서 R0는 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 및 치환 또는 비치환된 아릴기로 이루어진 군에서 선택되고,
    R1 내지 R9는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴 아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 실란기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 지방족 고리기, 아민기(-NHR, -NRR'), 니트릴기(-CN), 니트로기(-NO2), 할로겐기, 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에스테르기(-COOR), 술포닐기(-SO2R), 술폭사이드기(-SOR), 술폰아미드기(-SO2NRR'), 술포네이트기(-SO3R), 트리플루오로메틸기(-CF3), 및 -L-M 로 이루어진 군에서 선택되고, 이들은 서로 인접하는 기와 방향족, 지방족 또는 헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있으며,
    상기 L은 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬렌기; 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴렌기; 또는 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이고,
    상기 M은 알코올기(-OH), 티올기(-SH), 인산기(-PO3H), 아민기(-NHR, -NRR'), 치환 또는 비치환된 폴리올레핀(polyolefin), 치환 또는 비치환된 폴리비닐(polyvinyl), 치환 또는 비치환된 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 치환 또는 비치환된 폴리티오펜(polythiophene), 치환 또는 비치환된 폴리피롤(polypyrrole), 및 치환 또는 비치환된 폴리아닐린(polyaniline)으로 이루어진 군으로부터 선택되 며,
    상기 R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이다.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 2의 화합물인 것인 유기감광체:
    [화학식 2]
    Figure 112006045334357-PAT00060
    상기 식에 있어서,
    m 및 n은 각각 1 또는 2이고,
    X1 및 X2는 각각 독립적으로 CH 또는 N이며,
    Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 n=1일 때 NR0이고, n=2일 때 N이며, 여기서 R0는 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 및 치환 또는 비치환된 아릴기로 이루어진 군에 서 선택되고,
    R1 내지 R4 및 R7 내지 R10은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴 아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 실란기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 지방족 고리기, 아민기(-NHR, -NRR'), 니트릴기(-CN), 니트로기(-NO2), 할로겐기, 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에스테르기(-COOR), 술포닐기(-SO2R), 술폭사이드기(-SOR), 술폰아미드기(-SO2NRR'), 술포네이트기(-SO3R), 트리플루오로메틸기(-CF3), 및 -L-M 로 이루어진 군에서 선택되고, 이들은 서로 인접하는 기와 방향족, 지방족 또는 헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있으며,
    상기 L은 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬렌기; 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴렌기; 또는 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이고,
    상기 M은 알코올기(-OH), 티올기(-SH), 인산기(-PO3H), 아민기(-NHR, -NRR'), 치환 또는 비치환된 폴리올레핀(polyolefin), 치환 또는 비치환된 폴리비닐(polyvinyl), 치환 또는 비치환된 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 치환 또는 비치환된 폴리티오펜(polythiophene), 치환 또는 비치환된 폴리피롤(polypyrrole), 및 치환 또는 비치환된 폴리아닐린(polyaniline)으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    상기 R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이다.
  13. 청구항 11에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 3 내지 8 에서 선택되는 화합물인 것인 유기감광체:
    [화학식 3]
    [화학식 4]
    Figure 112006045334357-PAT00062
    [화학식 5]
    Figure 112006045334357-PAT00063
    [화학식 6]
    Figure 112006045334357-PAT00064
    [화학식 7]
    Figure 112006045334357-PAT00065
    [화학식 8]
    Figure 112006045334357-PAT00066
    상기 화학식 3 내지 8에 있어서, R1 내지 R10, 및 A1 내지 A4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴 아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 실란기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 지방족 고리기, 아민기(-NHR, -NRR'), 니트릴기(-CN), 니트로기(-NO2), 할로겐기, 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에스테르기(-COOR), 술포닐기(-SO2R), 술폭사이드기(-SOR), 술폰아미드기(-SO2NRR'), 술포네이트기(-SO3R), 트리플루오로메틸기(-CF3), 및 -L-M 로 이루어진 군에서 선택되고, 이들은 서로 인접하는 기와 방향족, 지방족 또는 헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있으며,
    상기 L은 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬렌기; 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴렌기; 또는 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이고,
    상기 M은 알코올기(-OH), 티올기(-SH), 인산기(-PO3H), 아민기(-NHR, -NRR'), 치환 또는 비치환된 폴리올레핀(polyolefin), 치환 또는 비치환된 폴리비닐(polyvinyl), 치환 또는 비치환된 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 치환 또는 비치환된 폴리티오펜(polythiophene), 치환 또는 비치환된 폴리피롤(polypyrrole), 및 치환 또는 비치환된 폴리아닐린(polyaniline)으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    상기 R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이다.
  14. 화학식 3으로 표시되는 화합물:
    [화학식 3]
    Figure 112006045334357-PAT00067
    상기 식에 있어서, R1 내지 R9 및 A1은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴 아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 실란기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 지방족 고리기, 아민기(-NHR, -NRR'), 니트릴기(-CN), 니트로기(-NO2), 할로겐기, 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에스테르기(-COOR), 술포닐기(-SO2R), 술폭사이드기(-SOR), 술폰아미드기(-SO2NRR'), 술포네이트기(-SO3R), 트리플루오로메틸기(-CF3), 및 -L-M 로 이루어진 군에서 선택되고, 이들은 서로 인접하는 기와 방향족, 지방족 또는 헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있으며,
    상기 L은 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르 기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬렌기; 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴렌기; 또는 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이고,
    상기 M은 알코올기(-OH), 티올기(-SH), 인산기(-PO3H), 아민기(-NHR, -NRR'), 치환 또는 비치환된 폴리올레핀(polyolefin), 치환 또는 비치환된 폴리비닐(polyvinyl), 치환 또는 비치환된 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 치환 또는 비치환된 폴리티오펜(polythiophene), 치환 또는 비치환된 폴리피롤(polypyrrole), 및 치환 또는 비치환된 폴리아닐린(polyaniline)으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    상기 R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이다.
  15. 하기 화학식 4로 표시되는 화합물:
    [화학식 4]
    Figure 112006045334357-PAT00068
    상기 식에 있어서, R2 내지 R9, A1 및 A2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴 아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 실란기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 지방족 고리기, 아민기(-NHR, -NRR'), 니트릴기(-CN), 니트로기(-NO2), 할로겐기, 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에스테르기(-COOR), 술포닐기(-SO2R), 술폭사이드기(-SOR), 술폰아미드기(-SO2NRR'), 술포네이트기(-SO3R), 트리플루오로메틸기(-CF3), 및 -L-M 로 이루어진 군에서 선택되고, 이들은 서로 인접하는 기와 방향족, 지방족 또는 헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있으며,
    상기 L은 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬렌기; 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴렌기; 또는 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이고,
    상기 M은 알코올기(-OH), 티올기(-SH), 인산기(-PO3H), 아민기(-NHR, -NRR'), 치환 또는 비치환된 폴리올레핀(polyolefin), 치환 또는 비치환된 폴리비닐(polyvinyl), 치환 또는 비치환된 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 치환 또는 비치환된 폴리티오펜(polythiophene), 치환 또는 비치환된 폴리피롤(polypyrrole), 및 치환 또는 비치환된 폴리아닐린(polyaniline)으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    상기 R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이다.
  16. 하기 화학식 5로 표시되는 화합물:
    [화학식 5]
    Figure 112006045334357-PAT00069
    상기 식에 있어서, R1 내지 R9 및 A1은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴 아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 실란기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 지방족 고리기, 아민기(-NHR, -NRR'), 니트릴기(-CN), 니트로기(-NO2), 할로겐기, 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에스테르기(-COOR), 술포닐기(-SO2R), 술폭사이드기(-SOR), 술폰아미드기(-SO2NRR'), 술포네이트기(-SO3R), 트리플루오로메틸기(-CF3), 및 -L-M 로 이루어진 군에서 선택되고, 이들은 서로 인접하는 기와 방향족, 지방족 또는 헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있으며,
    상기 L은 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬렌기; 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴렌기; 또는 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이고,
    상기 M은 알코올기(-OH), 티올기(-SH), 인산기(-PO3H), 아민기(-NHR, -NRR'), 치환 또는 비치환된 폴리올레핀(polyolefin), 치환 또는 비치환된 폴리비닐(polyvinyl), 치환 또는 비치환된 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 치환 또는 비치환된 폴리티오펜(polythiophene), 치환 또는 비치환된 폴리피롤(polypyrrole), 및 치환 또는 비치환된 폴리아닐린(polyaniline)으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    상기 R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이다.
  17. 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물:
    [화학식 6]
    Figure 112006045334357-PAT00070
    상기 식에 있어서, R1 내지 R4, R7 내지 R10, A1 및 A2은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴 아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 실란기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 지방족 고리기, 아민기(-NHR, -NRR'), 니트릴기(-CN), 니트로기(-NO2), 할로겐기, 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에스테르기(-COOR), 술포닐기(-SO2R), 술폭사이드기(-SOR), 술폰아미드기(-SO2NRR'), 술포네이트기(-SO3R), 트리플루오로메틸기(-CF3), 및 -L-M 로 이루어진 군에서 선택되고, 이들은 서로 인접하는 기와 방향족, 지방족 또는 헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있으며,
    상기 L은 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬렌기; 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴렌기; 또는 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이고,
    상기 M은 알코올기(-OH), 티올기(-SH), 인산기(-PO3H), 아민기(-NHR, -NRR'), 치환 또는 비치환된 폴리올레핀(polyolefin), 치환 또는 비치환된 폴리비닐(polyvinyl), 치환 또는 비치환된 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 치환 또는 비치환된 폴리티오펜(polythiophene), 치환 또는 비치환된 폴리피롤(polypyrrole), 및 치환 또는 비치환된 폴리아닐린(polyaniline)으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    상기 R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이다.
  18. 하기 화학식 7로 표시되는 화합물:
    [화학식 7]
    Figure 112006045334357-PAT00071
    상기 식에 있어서, R2 내지 R4, R7 내지 R9, A1 내지 A4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴 아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 실란기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 지방족 고리기, 아민기(-NHR, -NRR'), 니트릴기(-CN), 니트로기(-NO2), 할로겐기, 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에스테르기(-COOR), 술포닐기(-SO2R), 술폭사이드기(-SOR), 술폰아미드기(-SO2NRR'), 술포네이트기(-SO3R), 트리플루오로메틸기(-CF3), 및 -L-M 로 이루어진 군에서 선택되고, 이들은 서로 인접하는 기와 방향족, 지방족 또는 헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있으며,
    상기 L은 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬렌기; 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴렌기; 또는 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이고,
    상기 M은 알코올기(-OH), 티올기(-SH), 인산기(-PO3H), 아민기(-NHR, -NRR'), 치환 또는 비치환된 폴리올레핀(polyolefin), 치환 또는 비치환된 폴리비닐(polyvinyl), 치환 또는 비치환된 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 치환 또는 비치환된 폴리티오펜(polythiophene), 치환 또는 비치환된 폴리피롤(polypyrrole), 및 치환 또는 비치환된 폴리아닐린(polyaniline)으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    상기 R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이다.
  19. 화학식 8로 표시되는 화합물:
    [화학식 8]
    Figure 112006045334357-PAT00072
    상기 식에 있어서, R1 내지 R4, R7 내지 R10, A1 내지 A4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알콕시기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아릴 아민기, 치환 또는 비치환된 헤테로고리기, 치환 또는 비치환된 실란기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 지방족 고리기, 아민기(-NHR, -NRR'), 니트릴기(-CN), 니트로기(-NO2), 할로겐기, 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에스테르기(-COOR), 술포닐기(-SO2R), 술폭사이드기(-SOR), 술폰아미드기(-SO2NRR'), 술포네이트기(-SO3R), 트리플루오로메틸기(-CF3), 및 -L-M 로 이루어진 군에서 선택되고, 이들은 서로 인접하는 기와 방향족, 지방족 또는 헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있으며,
    상기 L은 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬렌기; 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴렌기; 또는 아민기(-NHR, -NRR'), 아미드기(-NHCOR, -CONHR, -CONRR'), 에테르기(-COR) 및 에스테르기(-COOR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이고,
    상기 M은 알코올기(-OH), 티올기(-SH), 인산기(-PO3H), 아민기(-NHR, -NRR'), 치환 또는 비치환된 폴리올레핀(polyolefin), 치환 또는 비치환된 폴리비닐(polyvinyl), 치환 또는 비치환된 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 치환 또는 비치환된 폴리티오펜(polythiophene), 치환 또는 비치환된 폴리피롤(polypyrrole), 및 치환 또는 비치환된 폴리아닐린(polyaniline)으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    상기 R 및 R'는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 5-7 원자의 헤테로고리기이다.
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