KR20150004445A - 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 - Google Patents

유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20150004445A
KR20150004445A KR20130077387A KR20130077387A KR20150004445A KR 20150004445 A KR20150004445 A KR 20150004445A KR 20130077387 A KR20130077387 A KR 20130077387A KR 20130077387 A KR20130077387 A KR 20130077387A KR 20150004445 A KR20150004445 A KR 20150004445A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
aryl
mat
mol
chloro
Prior art date
Application number
KR20130077387A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101556826B1 (ko
Inventor
김충한
백영미
박호철
이창준
신진용
이재훈
김지이
조흥상
조남성
Original Assignee
주식회사 두산
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 두산 filed Critical 주식회사 두산
Priority to KR1020130077387A priority Critical patent/KR101556826B1/ko
Priority to PCT/KR2014/005395 priority patent/WO2015002392A1/ko
Publication of KR20150004445A publication Critical patent/KR20150004445A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101556826B1 publication Critical patent/KR101556826B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D519/00—Heterocyclic compounds containing more than one system of two or more relevant hetero rings condensed among themselves or condensed with a common carbocyclic ring system not provided for in groups C07D453/00 or C07D455/00
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D471/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00
    • C07D471/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D471/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D487/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00
    • C07D487/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D487/04—Ortho-condensed systems
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10—Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H10K85/114—Poly-phenylenevinylene; Derivatives thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/10—Triplet emission
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30—Coordination compounds
    • H10K85/321—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3]
    • H10K85/324—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3] comprising aluminium, e.g. Alq3
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30—Coordination compounds
    • H10K85/341—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • H10K85/342—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)

Abstract

본 발명은 신규 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로서, 이미다조피리딘계 화합물이 유기 전계 발광 소자용 재료, 바람직하게는 발광층의 호스트 재료로 도입됨으로써, 유기 전계 발광 소자의 발광효율, 구동 전압 및 수명 등의 전반적인 특성이 향상될 수 있다.

Description

유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자{ORGANIC COMPOUNDS AND ORGANIC ELECTRO LUMINESCENCE DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 유기 전계 발광 소자의 재료로 사용될 수 있는 신규 유기 화합물 및 이를 포함하여 소자의 발광효율, 구동전압, 수명 등이 향상되는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
1950년대 Bernanose의 유기 박막 발광 관측을 시점으로 하여, 1965년 안트라센 단결정을 이용한 청색 전기발광으로 유기 전계 발광(electroluminescent, EL) 소자(이하, 간단히 '유기 EL 소자'로 칭함)에 대한 연구가 이어져 왔다. 1987년 탕(Tang)에 의하여 정공층과 발광층의 기능층으로 나눈 적층구조의 유기 EL 소자가 제시되었다. 이후, 고효율, 고수명의 유기 EL 소자를 만들기 위하여, 소자 내 각각의 특징적인 유기물 층을 도입하는 형태로 발전하여 왔으며, 이에 사용되는 특화된 물질의 개발로 이어졌다.
유기 전계 발광 소자에서는 두 전극 사이에 전압을 걸어 주면 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 위해 필요한 노란색 및 주황색 발광 물질로 구분될 수 있다. 또한, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여, 발광 물질로서 호스트/도판트 계를 사용할 수 있다.
도판트 물질은 유기 물질을 사용하는 형광 도판트와 Ir, Pt 등의 중원자(heavy atoms)가 포함된 금속 착체 화합물을 사용하는 인광 도판트로 나눌 수 있다. 이때, 인광 재료는 이론적으로 형광 재료에 비해 최대 4배의 발광 효율을 향상시킬 수 있기 때문에, 인광 도판트 뿐만 아니라 인광 호스트 재료들에 대한 연구가 많이 진행되고 있다.
현재까지 정공 주입층, 정공 수송층. 정공 차단층, 전자 수송층으로는 NPB, BCP, Alq3 등이 널리 알려져 있으며, 발광 재료로는 안트라센 유도체들이 형광 도판트/호스트 재료로서 보고되고 있다. 특히, 발광 재료 중 효율 향상 측면에서 큰 장점을 가지고 있는 인광 재료들은 청색(blue), 녹색(green), 적색(red) 도판트 재료로서 Firpic, Ir(ppy)3, (acac)Ir(btp)2 등의 Ir을 포함하는 금속 착체 화합물이 사용되고 있다. 현재까지는 4,4-dicarbazolybiphenyl(CBP)가 인광 호스트 재료로서 우수한 특성을 나타내고 있다.
그러나, 기존의 재료들은 발광 특성 측면에서는 유리한 면이 있으나, 유리전이온도가 낮아 열적 안정성이 떨어지기 때문에, OLED 소자에서의 수명 측면에서 만족할 만한 수준이 되지 못하는 실정이다. 따라서, 보다 성능이 뛰어난 재료의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 삼중항 에너지가 높고, 정공자 전자의 결합력을 향상시킬 수 있는 신규 유기 화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 신규 유기 화합물을 포함하여 구동전압, 발광효율 등이 향상된 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다:
Figure pat00001
상기 화학식 1에서,
L1 내지 L3는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 단일결합이거나, 또는 C6~C40의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고,
R1 내지 R3는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), 할로겐, 시아노, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, C6~C40의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C40의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C40의 아릴보론기, C6~C40의 아릴포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C40의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접한 기와 결합하여 축합고리를 형성할 수 있으며,
상기 R1 내지 R3 에서, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, C6~C40의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C40의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C40의 아릴보론기, C6~C40의 아릴포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C40의 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소(D), 할로겐, 시아노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, C6~C40의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C40의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C40의 아릴보론기, C6~C40의 아릴포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C40의 아릴실릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있으며, 이때 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있다.
또한, 본 발명은 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하며, 상기 1층 이상의 유기물층 중에서 적어도 하나는 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것이 특징인 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
여기서, 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 정공 주입층, 정공 수송층, 전자수송층, 전자주입층 및 발광층으로 구성된 군으로부터 선택될 수 있으며, 바람직하게는 발광층으로서, 이때 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 청색, 녹색 또는 적색의 인광 호스트 재료이다.
본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물은 열적 안정성 및 인광 특성이 우수하기 때문에, 유기 전계 발광 소자의 유기물층의 재료로 사용될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물을 인광 호스트 재료로 사용할 경우, 종래 호스트 재료에 비해 우수한 발광 성능, 낮은 구동전압, 높은 효율 및 장수명을 갖는 유기 전계 발광 소자를 제조할 수 있고, 나아가 성능, 수명이 크게 향상된 풀 칼라 디스플레이 패널도 제조할 수 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
<신규 화합물>
본 발명에 따른 신규 화합물은 이미다조피리딘 모이어티(imidazopyridine moiety)가 중심 골격을 이루며, 이러한 기본 골격에 다양한 치환체가 결합된 구조로서, 상기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 한다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 이미다조피리딘 모이어티(imidazopyridine moiety)는 삼중항 에너지가 높고 안정한 구조로, 전자 끌기(electron withdrawing) 특성을 가지는 코어(core)이다. 이러한 이미다조 피리딘 모이어티에 다양한 기능을 갖는 작용기, 특히 전자 주기(electron donating) 특성을 갖는 작용기를 치환하였을 때 분자 전체가 바이폴라(bipolar) 특성을 가지면서, 정공과 전자의 결합력을 높일 수 있다. 따라서, 상기 화학식 1의 화합물은 유기 EL 소자의 인광 특성을 개선함과 동시에, 정공 주입 능력, 수송 능력 또는 발광효율도 개선할 수 있다.
또, 상기 이미다조피리딘 모이어티(imidazopyridine moiety)에 도입된 다양한 방향족 환(aromatic ring) 치환체로 인해 화합물의 분자량이 유의적으로 증대됨으로써, 상기 화학식 1의 화합물은 유리전이온도가 향상될 수 있고, 이로 인해 종래 CBP(4,4-dicarbazolybiphenyl)보다 높은 열적 안정성을 가질 수 있다. 또한, 상기 화학식 1의 화합물이 발광층 등의 유기물층에 포함될 경우, 상기 다양한 방향족 환 치환체로 인해서 유기물층의 결정화 억제에도 효과적이기 때문에, 상기 화합물을 포함하는 유기 EL 소자는 내구성 및 수명 특성이 크게 향상될 수 있다.
아울러, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물을 유기 EL 소자의 정공 주입/수송층의 재료로, 혹은 청색, 녹색 및/또는 적색의 인광 호스트 재료(바람직하게는 인광 호스트 재료)로 채택할 경우, 종래 CBP 대비 효율(예컨대, 전류 효율, 발광 효율) 및 수명 측면에서 월등히 우수한 효과를 발휘할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 화합물은 유기 EL 소자의 성능 개선 및 수명 향상에 크게 기여할 수 있으며, 특히 이러한 유기 EL 소자의 수명 향상은 풀 칼라 유기 발광 패널에서의 성능 극대화에도 큰 효과가 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물에서, R1 내지 R3는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), 할로겐, 시아노, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, C6~C40의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C40의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C40의 아릴보론기, C6~C40의 아릴포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C40의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된다.
바람직하게는 유기 발광 특성을 고려할 때, R1 내지 R3는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기 및 C6~C40의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 더 바람직하게는, R1 내지 R3 중 적어도 하나는 하기 화학식 2로 표시되는 치환체이고, 나머지는 각각 전술한 바와 같다. 보다 더 바람직하게는, 상기 R1이 하기 화학식 2로 표시되는 치환체이고, R2 및 R3는 각각 전술한 바와 같다.
Figure pat00002
상기 화학식 2에서, R11 내지 R18는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), 할로겐, 시아노, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, C6~C40의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C40의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C40의 아릴보론기, C6~C40의 아릴포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C40의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있다.
상기 R1 내지 R3 및 R11 내지 R18 에서, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, C6~C40의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C40의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C40의 아릴보론기, C6~C40의 아릴포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C40의 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소(D), 할로겐, 시아노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, C6~C40의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C40의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C40의 아릴보론기, C6~C40의 아릴포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C40의 아릴실릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있으며, 이때 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있다.
한편, 상기 화학식 1에서 L1 내지 L3는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 단일결합이거나, 또는 C6~C40의 아릴렌기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고, 바람직하게는 페닐렌기이다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 보다 구체적인 예로는 하기 Mat 1 내지 53이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
Figure pat00003
Figure pat00004
본 발명에서의 "알킬"은 탄소수 1 내지 40의 직쇄 또는 측쇄의 포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기이며, 이의 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 "알케닐(alkenyl)"은 탄소-탄소 이중 결합을 1개 이상 가진, 탄소수 2 내지 40의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기이며, 이의 예로는 비닐(vinyl), 알릴(allyl), 이소프로펜일(isopropenyl), 2-부텐일(2-butenyl) 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 "알키닐(alkynyl)"은 탄소-탄소 삼중 결합을 1개 이상 가진, 탄소수 2 내지 40의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기이며, 이의 예로는 에티닐(ethynyl), 2-프로파닐(2-propynyl) 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 "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 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 "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 포함하는 것으로 해석한다. 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; 2-퓨라닐, N-이미다졸릴, 2-이속사졸릴, 2-피리디닐, 2-피리미디닐 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 "아릴옥시"는 RO-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R은 탄소수 5 내지 40의 아릴을 의미한다. 이러한 아릴옥시의 예로는 페닐옥시, 나프틸옥시, 디페닐옥시 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 "알킬옥시"는 R'O-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R'는 1 내지 40개의 알킬을 의미하며, 직쇄(linear), 측쇄(branched) 또는 사이클릭(cyclic) 구조를 포함하는 것으로 해석한다. 이러한 알킬옥시의 예로는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 1-프로폭시, t-부톡시, n-부톡시, 펜톡시 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 "아릴아민"은 탄소수 6 내지 40의 아릴로 치환된 아민을 의미한다.
본 발명에서의 "시클로알킬"은 탄소수 3 내지 40의 모노사이클릭 또는 폴리사이클릭 비-방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이러한 사이클로알킬의 예로는 사이클로프로필, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 놀보닐(norbornyl), 아다만틴(adamantine) 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 "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 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 "알킬실릴"은 탄소수 1 내지 40의 알킬로 치환된 실릴이고, "아릴실릴"은 탄소수 5 내지 40의 아릴로 치환된 실릴을 의미한다.
본 발명에서의 "축합(fused) 고리"는 축합 지방족 고리, 축합 방향족 고리, 축합 헤테로지방족 고리, 축합 헤테로방향족 고리 또는 이들의 조합된 형태를 의미한다.
본 발명의 화학식 1의 화합물은 다양하게 합성할 수 있다. 예를 들어, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 반응식 1과 같이 합성될 수 있다.
[반응식 1]
Figure pat00005
상기 반응식 1에서, X는 할로겐(halogen)이며, R1, R2 및 R3는 각각 화학식 1에서 전술한 바와 같다.
본 발명의 화합물에 대한 상세한 합성 과정은 후술하는 합성예에서 구체적으로 기술하도록 한다.
<유기 전계 발광 소자>
본 발명은 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
구체적으로, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 양극(anode), 음극(cathode) 및 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하며, 상기 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다. 이때, 상기 화합물은 단독으로 사용되거나, 또는 2 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 1층 이상의 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 중 어느 하나 이상일 수 있고, 이 중에서 적어도 하나의 유기물층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 유기물층은 발광층일 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 유기 전계 발광 소자의 발광층은 호스트 재료를 포함할 수 있는데, 이때 호스트 재료로서 상기 화학식 1의 화합물을 포함할 수 있다. 이와 같이, 상기 화학식 1의 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 등이 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 구조는 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 기판, 양극, 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조일 수 있다. 이때, 상기 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 중 하나 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있고, 바람직하게는 발광층이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 화학식 1의 화합물은 발광층의 인광 호스트 재료로 이용될 수 있다. 상기 전자수송층 위에는 전자주입층이 추가로 적층될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 구조는 양극, 1층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층될 뿐만 아니라, 전극과 유기물층 계면에 절연층 또는 접착층이 삽입된 구조일 수 있다.
본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 상기 유기물층 중 1층 이상(예컨대, 발광층)이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하도록 형성하는 것을 제외하고는, 당 기술 분야에 알려져 있는 재료 및 방법을 이용하여 다른 유기물층 및 전극을 형성하여 제조될 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, 이들에 한정되지 않는다.
본 발명에서 사용 가능한 기판으로는 특별히 한정되지 않으며, 실리콘 웨이퍼, 석영, 유리판, 금속판, 플라스틱 필름 및 시트 등이 사용될 수 있다.
또, 양극 물질로는 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 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
또, 음극 물질로는 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 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
또한, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층 및 전자 수송층은 특별히 한정되는 것은 아니며, 당 업계에 알려진 통상의 물질이 사용될 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] 4- chloro -3- nitropyridin -2- amine 의 합성
Figure pat00006
4-chloropyridin-2-amine (100 g, 0.77 mol)을 H2SO4 1.0 L에 녹였다. 0?로 냉각하고 H2SO4(30mL)와 HNO3(58.2g) 혼합용액을 15분에 걸쳐 천천히 적가하였다. 반응액을 상온으로 올리고 20시간 동안 교반하였다. 온도를 50~70℃로 올리고 한시간 동안 교반하였다. 반응이 완결되면 온도를 상온으로 낮추고 얼음물과 10% NaOH를 천천히 적가하여 pH를 7.5로 조절한 후 생성된 노란색의 고체 생성물을 여과하였다. 얻어진 노란색 고체 생성물을 실리카겔 컬럼크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물인 4-chloro-3-nitropyridin-2-amine(80g, 수율 70%)을 얻었다.
1H-NMR(300Mz, CDCl3-d6) 5.9(b, 2H), 6.8(d, 1H), 8.1(d, 1H)
HRMS [M]+: 173.00 g/mol
[ 준비예 2] 4- chloro -3- nitro -N- phenylpyridin -2- amine 의 합성
Figure pat00007
준비예 1에서 합성된 4-chloro-3-nitropyridin-2-amine(80g, 0.46mol), Iodobenzene(51g, 0.55mol), Pd2(dba)3(50.5g, 0.046mol), Cs2CO3(374.6g, 1.15mol), Xantphos(5.32g, 0.0092mol)에 Toluene (1.5 L) 용매를 첨가하고, 승온시킨 후, 6시간 동안 가열환류하였다. 상온으로 온도를 냉각시킨 후, 반응액에 염화암모늄 수용액 500 mL로 반응을 종결시켰다. 혼합액을 E.A 500 mL로 추출한 후, 증류수로 세척하여 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 무수 MgSO4로 건조하고, 감압증류한 다음, 실리카겔 컬럼크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물인 4-chloro-3-nitro-N-phenylpyridin-2-amine(57g, 수율 50%)을 얻었다.
1H-NMR(300Mz, CDCl3-d6): 6.8(d, 1H), 7.2(dd, 1H), 7.4(m, 2H), 7.5(m, 2H), 8.2(d, 1H), 8.5(b, 1H)
HRMS [M]+: 249.03 g/mol
[ 준비예 3] 4- chloro - N2 - phenylpyridine -2,3- diamine 의 합성
Figure pat00008
Fe powder (63.3g, 1.14mol)과 37% HCl (33ml, 0.33mol)에 혼합용액 EtOH:H2O(4:1, 500 mL)을 가한 다음, 120℃에서 2시간 동안 가열환류한 후, 여기에 준비에 2에서 합성된 4-chloro-3-nitro-N-phenylpyridine-2-amine(57g, 0.22mol)을 첨가하고 4시간 동안 가열환류하였다. 반응이 완결되면 상온으로 온도를 냉각시킨 후, 반응액에 정제수 300 mL를 첨가하였다. 혼합액을 E.A 500 mL로 추출한 후, 증류수로 세척하여 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 무수 MgSO4로 건조하고, 감압증류한 다음, 실리카겔 컬럼크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물인 4-chloro-N2-phenylpyridine-2,3-diamine(41 g, 수율 85%)을 얻었다.
1H-NMR(300Mz, CDCl3-d6): 3.7(b, 2H), 6.2(dd, 1H), 6.9(d, 1H), 7.1(d, 1H), 7.3(m, 5H), 7.7(d, 1H)
HRMS [M]+: 219.06 g/mol
[ 준비예 4] 7- chloro -2,3- diphenyl -3H- imidazo [4,5-b]pyridine 의 합성
Figure pat00009
준비예 3에서 합성된 4-chloro-N2-phenylpyridine-2,3-diamine (41 g, 0.18mol)과 Benzaldehyde(21g, 0.2mol)에 DMF(500 mL)를 가하였다. 여기에, FeCl3 (14.5g, 0.09mmol)을 첨가 후 120℃에서 8시간 동안 가열환류하였다. 상온으로 온도를 냉각하고 반응액에 정제수 300 mL를 첨가하였다. 혼합액을 E.A 500 mL로 추출한 후, 증류수로 세척하여 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 무수 MgSO4로 건조하고, 감압증류한 다음, 실리카겔 컬럼크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물인 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(42 g, 수율 76%)을 얻었다.
1H-NMR(300Mz, CDCl3-d6): 7.3(m, 6H), 7.35(m, 3H), 7.6(m, 2H), 8.2(d, 1H)
HRMS [M]+: 305.07 g/mol
[ 준비예 5] 2-([1,1'- biphenyl ]-4- yl )-7- chloro -3- phenyl -3H- imidazo [4,5-b]pyridine의 합성
Figure pat00010
준비예 4에서 사용된 Benzaldehyde 대신 [1,1'-biphenyl]-4-carbaldehyde(0.2mol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 4]와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-7-chloro-3-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(55 g, 수율 80%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 381.10 g/mol
[ 준비예 6] 2-([1,1'- biphenyl ]-3- yl )-7- chloro -3- phenyl -3H- imidazo [4,5-b]pyridine 의 합성
Figure pat00011
준비예 4에서 사용된 Benzaldehyde 대신 [1,1'-biphenyl]-3-carbaldehyde(0.2mol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 4]와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 2-([1,1'-biphenyl]-3-yl)-7-chloro-3-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(34 g, 수율 50%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 381.10 g/mol
[ 준비예 7] 7- chloro -3- phenyl -2-(6- phenylnaphthalen -2- yl )-3H- imidazo [4,5-b]pyridine 의 합성
Figure pat00012
준비예 4에서 사용된 Benzaldehyde 대신 6-phenyl-2-naphthaldehyde(0.2mol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 4]와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 7-chloro-3-phenyl-2-(6-phenylnaphthalen-2-yl)-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(70 g, 수율 90%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 431.12 g/mol
[ 준비예 8] 2-([1,1'- biphenyl ]-3- yl )-7- chloro -3- phenyl -3H- imidazo [4,5-b]pyridine 의 합성
Figure pat00013
준비예 4에서 사용된 Benzaldehyde 대신 4-(naphthalen-2-yl)benzaldehyde(0.2mol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 4]와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 2-([1,1'-biphenyl]-3-yl)-7-chloro-3-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(52g, 수율 68%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 431.12 g/mol
[ 준비예 9] 7- chloro -2-(4'-( naphthalen -1- yl )-[1,1'- biphenyl ]-4- yl )-3- phenyl -3H-imidazo[4,5-b]pyridine 의 합성
Figure pat00014
준비예 4에서 사용된 Benzaldehyde 대신 4'-(naphthalen-1-yl)-[1,1'-biphenyl]-4-carbaldehyde(0.2mol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 4]와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 7-chloro-2-(4'-(naphthalen-1-yl)-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-3-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(64 g, 수율 68%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 507.15 g/mol
[ 준비예 10] 7- chloro -3- phenyl -2-(4-(4- phenylnaphthalen -1- yl ) phenyl )-3H-imidazo[4,5-b]pyridine의 합성
Figure pat00015
준비예 4에서 사용된 Benzaldehyde 대신 4-(4-phenylnaphthalen-1-yl)benzaldehyde(0.2mol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 4]와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 7-chloro-3-phenyl-2-(4-(4-phenylnaphthalen-1-yl)phenyl)-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(77 g, 수율 85%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 507.15 g/mol
[ 준비예 11] 7- chloro -3- phenyl -2-(4'-( pyridin -2- yl )-[1,1'- biphenyl ]-4- yl )-3H-imidazo[4,5-b]pyridine의 합성
Figure pat00016
준비예 4에서 사용된 Benzaldehyde 대신 4'-(pyridin-2-yl)-[1,1'-biphenyl]-4-carbaldehyde(0.2mol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 4]와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 7-chloro-3-phenyl-2-(4'-(pyridin-2-yl)-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(49g, 수율 60%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 458.13 g/mol
[ 준비예 12] 7- chloro -2-(4-(9,9- dimethyl -9H- fluoren -2- yl ) phenyl )-3- phenyl -3H-imidazo[4,5-b]pyridine의 합성
Figure pat00017
준비예 4에서 사용된 Benzaldehyde 대신 4-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)benzaldehyde(0.2mol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 4]와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 7-chloro-2-(4-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)phenyl)-3-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(64g, 수율 72%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 497.17 g/mol
[ 준비예 13] 9-(4-(7- chloro -3- phenyl -3H- imidazo [4,5-b]pyridin-2- yl ) phenyl )-9H-carbazole의 합성
Figure pat00018
준비예 4에서 사용된 Benzaldehyde 대신 4-(9H-carbazol-9-yl)benzaldehyde(0.2mol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 4]와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 9-(4-(7-chloro-3-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridin-2-yl)phenyl)-9H-carbazole(66 g, 수율 78%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 470.13 g/mol
[ 준비예 14] 7- chloro -3- phenyl -2-(5'- phenyl -[1,1':3',1''- terphenyl ]-4- yl )-3H-imidazo[4,5-b]pyridine의 합성
Figure pat00019
준비예 4에서 사용된 Benzaldehyde 대신 5'-phenyl-[1,1':3',1''-terphenyl]-4-carbaldehyde(0.2mol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 4]와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 7-chloro-3-phenyl-2-(5'-phenyl-[1,1':3',1''-terphenyl]-4-yl)-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(76.7 g, 수율 80%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 533.17 g/mol
[ 준비예 15] 7- chloro -2-(4-(2,6- diphenylpyridin -4- yl ) phenyl )-3- phenyl -3H-imidazo[4,5-b]pyridine의 합성
Figure pat00020
준비예 4에서 사용된 Benzaldehyde 대신 4-(2,6-diphenylpyridin-4-yl)benzaldehyde(0.2mol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 4]와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 7-chloro-2-(4-(2,6-diphenylpyridin-4-yl)phenyl)-3-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(53g, 수율 55%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 534.16 g/mol
[ 준비예 16] N-([1,1'- biphenyl ]-4- yl )-N-(4-(7- chloro -3- phenyl -3H- imidazo [4,5-b]pyridin-2-yl)phenyl)-[1,1'-biphenyl]-4-amine의 합성
Figure pat00021
준비예 4에서 사용된 Benzaldehyde 대신 4-(di([1,1'-biphenyl]-4-yl)amino)benzaldehyde(0.2mol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 4]와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(4-(7-chloro-3-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridin-2-yl)phenyl)-[1,1'-biphenyl]-4-amine( 49 g, 수율 44%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 624.21 g/mol
[ 준비예 17] 7- chloro -3- phenyl -2-(4-(10- phenylanthracen -9- yl ) phenyl )-3H-imidazo[4,5-b]pyridine의 합성
Figure pat00022
준비예 4에서 사용된 Benzaldehyde 대신 4-(10-phenylanthracen-9-yl)benzaldehyde(0.2mol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 4]와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 7-chloro-3-phenyl-2-(4-(10-phenylanthracen-9-yl)phenyl)-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(61 g, 수율 61%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 557.17 g/mol
[ 준비예 18] 7- chloro -3- phenyl -2-(4'-(2- phenyl -1H- benzo [d]imidazol-1- yl )-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-3H-imidazo[4,5-b]pyridine의 합성
Figure pat00023
준비예 4에서 사용된 Benzaldehyde 대신 4'-(2-phenyl-1H-benzo[d]imidazol-1-yl)-[1,1'-biphenyl]-4-carbaldehyde(0.2mol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 4]와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 7-chloro-3-phenyl-2-(4'-(2-phenyl-1H-benzo[d]imidazol-1-yl)-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(84.7 g, 수율 82%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 573.13 g/mol
[ 준비예 19] 4- chloro -3- nitro -N-( pyridin -3- yl ) pyridin -2- amine 의 합성
Figure pat00024
준비예 2에서 사용된 Iodobenzene 대신 3-iodopyridine(0.55mol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 2]와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 4-chloro-3-nitro-N-(pyridin-3-yl)pyridin-2-amine(15 g, 수율 35%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 250.03 g/mol
[ 준비예 20] N-(3-(9H- carbazol -9- yl ) phenyl )-4- chloro -3- nitropyridin -2- amine 의 합성
Figure pat00025
준비예 2에서 사용된 Iodobenzene 대신 9-(3-iodophenyl)-9H-carbazole(0.55mol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 2]와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 N-(3-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)-4-chloro-3-nitropyridin-2-amine(29.6 g, 수율 42%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 414.09 g/mol
[ 준비예 21] 4- chloro -3- nitro -N-(5'- phenyl -[1,1':3',1''- terphenyl ]-3- yl ) pyridin -2-amine의 합성
Figure pat00026
준비예 2에서 사용된 Iodobenzene 대신 3-iodo-5'-phenyl-1,1':3',1''-terphenyl(0.55mol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 2]와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 4-chloro-3-nitro-N-(5'-phenyl-[1,1':3',1''-terphenyl]-3-yl)pyridin-2-amine(49.5 g, 수율 61%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 477.12 g/mol
[ 준비예 22] 4- chloro -N-(3-(4,6- diphenylpyrimidin -2- yl ) phenyl )-3- nitropyridin -2-amine의 합성
Figure pat00027
준비예 2에서 사용된 Iodobenzene 대신 2-(3-iodophenyl)-4,6-diphenylpyrimidine(0.55mol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 2]와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 4-chloro-N-(3-(4,6-diphenylpyrimidin-2-yl)phenyl)-3-nitropyridin-2-amine(38 g, 수율 47%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 479.11 g/mol
[ 준비예 23] 4- chloro - N2 -( pyridin -3- yl ) pyridine -2,3- diamine 의 합성
Figure pat00028
준비예 3에서 사용된 4-chloro-3-nitro-N-phenylpyridine-2-amine 대신 준비예 19에서 합성된 4-chloro-3-nitro-N-(pyridin-3-yl)pyridin-2-amine(0.22mol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 3]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 4-chloro-N2-(pyridin-3-yl)pyridine-2,3-diamine(12.5 g, 수율 95%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 220.05 g/mol
[ 준비예 24] N2 -(3-(9H- carbazol -9- yl ) phenyl )-4- chloropyridine -2,3- diamine 의 합성
Figure pat00029
준비예 3에서 사용된 4-chloro-3-nitro-N-phenylpyridine-2-amine 대신 준비에 20에서 합성된 N-(3-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)-4-chloro-3-nitropyridin-2-amine(0.22mol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 3]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 N2-(3-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)-4-chloropyridine-2,3-diamine(24.7g, 수율 90%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 384.11 g/mol
[ 준비예 25] 4- chloro - N2 -(5'- phenyl -[1,1':3',1''- terphenyl ]-3- yl ) pyridine -2,3-diamine의 합성
Figure pat00030
준비예 3에서 사용된 4-chloro-3-nitro-N-phenylpyridine-2-amine 대신 준비예 21에서 합성된 4-chloro-3-nitro-N-(5'-phenyl-[1,1':3',1''-terphenyl]-3-yl)pyridin-2-amine(0.22mol)을 사용한 것을 제외하고는 [준비예 3]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 4-chloro-N2-(5'-phenyl-[1,1':3',1''-terphenyl]-3-yl)pyridine-2,3-diamine(45g, 수율 92%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 447.15 g/mol
[ 준비예 26] 4- chloro - N2 -(3-(4,6- diphenylpyrimidin -2- yl ) phenyl ) pyridine -2,3-diamine의 합성
Figure pat00031
준비예 3에서 사용된 4-chloro-3-nitro-N-phenylpyridine-2-amine 대신 준비예 22에서 합성된 4-chloro-N-(3-(4,6-diphenylpyrimidin-2-yl)phenyl)-3-nitropyridin-2-amine(0.22mol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 3]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 4-chloro-N2-(3-(4,6-diphenylpyrimidin-2-yl)phenyl)pyridine-2,3-diamine(32 g, 수율 90%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 449.14 g/mol
[ 준비예 27] 7- chloro -2- phenyl -3-( pyridin -3- yl )-3H- imidazo [4,5-b]pyridine의 합성
Figure pat00032
준비예 4에서 사용된 4-chloro-N2-phenylpyridine-2,3-diamine 대신 준비예 23에서 합성된 4-chloro-N2-(pyridin-3-yl)pyridine-2,3-diamine(0.18mol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 4]와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 7-chloro-2-phenyl-3-(pyridin-3-yl)-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(13 g, 수율 76%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 306.07 g/mol
[ 준비예 28] 9-(3-(7- chloro -2- phenyl -3H- imidazo [4,5-b]pyridin-3- yl ) phenyl )-9H-carbazole의 합성
Figure pat00033
준비예 4에서 사용된 4-chloro-N2-phenylpyridine-2,3-diamine 대신 준비예 24에서 합성된 N2-(3-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)-4-chloropyridine-2,3-diamine(0.18mol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 4]와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 9-(3-(7-chloro-2-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridin-3-yl)phenyl)-9H-carbazole(18.7g, 수율 62%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 470.13 g/mol
[ 준비예 29] 7- chloro -2- phenyl -3-(5'- phenyl -[1,1':3',1''- terphenyl ]-3- yl )-3H-imidazo[4,5-b]pyridine의 합성
Figure pat00034
준비예 5에서 사용된 4-chloro-N2-phenylpyridine-2,3-diamine 대신 준비예 25에서 합성된 4-chloro-N2-(5'-phenyl-[1,1':3',1''-terphenyl]-3-yl)pyridine-2,3-diamine(0.18mol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 5]와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 7-chloro-2-phenyl-3-(5'-phenyl-[1,1':3',1''-terphenyl]-3-yl)-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(32 g, 수율 48%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 609.20 g/mol
[ 준비예 30] 7- chloro -3-(3-(4,6- diphenylpyrimidin -2- yl ) phenyl )-2- phenyl -3H-imidazo[4,5-b]pyridine의 합성
Figure pat00035
준비예 5에서 사용된 4-chloro-N2-phenylpyridine-2,3-diamine 대신 준비예 26에서 합성된 4-chloro-N2-(3-(4,6-diphenylpyrimidin-2-yl)phenyl)pyridine-2,3-diamine(0.18mol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 5]와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 7-chloro-3-(3-(4,6-diphenylpyrimidin-2-yl)phenyl)-2-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(19 g, 수율 44%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 611.19 g/mol
[ 준비예 31] 4-(3-(3-(9H- carbazol -9- yl ) phenyl )-7- chloro -3H- imidazo [4,5-b]pyridin-2-yl)-N,N-diphenylaniline의 합성
Figure pat00036
준비예 28에서 사용된 Benzaldehyde 대신 4-(diphenylamino)benzaldehyde(0.18mol)을 사용한 것을 제외하고는, [준비예 28]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 4-(3-(3-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)-7-chloro-3H-imidazo[4,5-b]pyridin-2-yl)-N,N-diphenylaniline(14 g, 수율 36%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 637.20 g/mol
[ 합성예 1] Mat 1의 합성
Figure pat00037
준비예 4에서 합성된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(12 g, 0.039mol)과 Carbazole (7.85 g, 0.047mol)에 xylene(250 mL)를 가하였다. 이후, 여기에 Pd2(dba)3 (3.57 g, 0.0039mol), Xphos (3.71 g, 0.0078mol), NaOtBu (9.36 g, 0.0975mol)을 첨가한 후 120?에서 24시간 동안 가열환류하였다. 상온으로 온도를 냉각시킨 후, 반응액에 염화암모늄 수용액(500 mL)로 반응을 종결시켰다. 이후, 혼합액을 E.A 500 mL로 추출한 후, 증류수로 세척하여 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 무수 MgSO4로 건조하고, 감압증류한 다음, 실리카겔 컬럼크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물인 Mat 1(8.17 g, 수율 48%)을 얻었다.
1H-NMR(300Mz, CDCl3-d6): 7.3(m, 6H), 7.35(m, 4H), 7.6(m, 6H), 8.2(d, 1H), 8.26(d, 2H), 8.5(d, 1H)
HRMS [M]+: 436.17 g/mol
[ 합성예 2] Mat 2의 합성
Figure pat00038
합성예 1에서 사용된 Carbazole 대신 3-phenyl-3,10-dihydropyrrolo[3,2-a]carbazole(0.047mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 2(9.6 g, 수율 45%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 552.21 g/mol
[ 합성예 3] Mat 3의 합성
Figure pat00039
합성예 1에서 사용된 Carbazole 대신 1-phenyl-1,6-dihydropyrrolo[3,2-c]carbazole(0.047mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 3(12.4 g, 수율 58%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 552.21 g/mol
[ 합성예 4] Mat 4의 합성
Figure pat00040
합성예 1에서 사용된 Carbazole 대신 1-phenyl-1,10-dihydropyrrolo[2,3-a]carbazole(0.047mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 4(13.7 g, 수율 64%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 551.21 g/mol
[ 합성예 5] Mat 5의 합성
Figure pat00041
합성예 1에서 사용된 Carbazole 대신 2,3-diphenyl-3,10-dihydropyrrolo[3,2-a]carbazole(0.047mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 5(13.4 g, 수율 55%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 627.24 g/mol
[ 합성예 6] Mat 25의 합성
Figure pat00042
준비예 4에서 합성된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine (12 g, 0.039mol)과 (3-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)boronic acid (13.4 g, 0.0468mol)에 Toluene:EtOH:H2O(1:1:1, 250 mL)를 가하였다. 여기에, Pd(OAc)2 (0.87 g, 0.0039mol), Davephos (3.06 g, 0.0078mol), K3PO4 (20.6 g, 0.0975mol)을 첨가한 후 120℃에서 24시간 동안 가열환류하였다. 상온으로 온도를 냉각시킨 후, 반응액에 염화암모늄 수용액 500 mL로 반응을 종결시켰다. 혼합액을 E.A 500 mL로 추출한 후, 증류수로 세척하여 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 무수 MgSO4로 건조하고, 감압증류한 다음, 실리카겔 컬럼크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물인 Mat 25(11.2 g, 수율 61%)을 얻었다.
1H-NMR(300Mz, CDCl3-d6): 7.3(m, 6H), 7.35(m, 5H), 7.6(m, 2H), 8.2(d, 1H), 8.26(m, 3H), 8.5(d, 1H)
HRMS [M]+: 512.20 g/mol
[ 합성예 7] Mat 26의 합성
Figure pat00043
합성예 6에서 사용된 (3-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)boronic acid 대신 2(3-(3-phenylpyrrolo[3,2-a]carbazol-10(3H)-yl)phenyl)boronic acid(0.0468mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 6]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 26(17.6 g, 수율 76%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 627.24 g/mol
[ 합성예 8] Mat 27의 합성
Figure pat00044
합성예 6에서 사용된 (3-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)boronic acid 대신 (3-(1-phenylpyrrolo[3,2-c]carbazol-6(1H)-yl)phenyl)boronic acid(0.0468mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 6]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 27(17 g, 수율 75%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 627.24 g/mol
[ 합성예 9] Mat 28의 합성
Figure pat00045
합성예 6에서 사용된 (3-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)boronic acid 대신 (3-(1-phenylpyrrolo[2,3-a]carbazol-10(1H)-yl)phenyl)boronic acid(0.0468mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 6]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 28(18.8 g, 수율 77%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 617.24 g/mol
[ 합성예 10] Mat 29의 합성
Figure pat00046
합성예 6에서 사용된 (3-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)boronic acid 대신 (3-(2,3-diphenylpyrrolo[3,2-a]carbazol-10(3H)-yl)phenyl)boronic acid(0.0468mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 6]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 29(18.9 g, 수율 69%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 703.27 g/mol
[ 합성예 11] Mat 30의 합성
Figure pat00047
합성예 6에서 사용된 (3-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)boronic acid 대신 (4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)boronic acid(0.0468mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 6]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 30(17.1 g, 수율 86%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 512.20 g/mol
[ 합성예 12] Mat 31의 합성
Figure pat00048
합성예 6에서 사용된 (3-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)boronic acid 대신 4,6-diphenyl-2-(3-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)pyrimidine(0.0468mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 6]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 31(16 g, 수율 71%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 577.23 g/mol
[ 합성예 13] Mat 32의 합성
Figure pat00049
합성예 6에서 사용된 (3-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)boronic acid 대신 4,4,5,5-tetramethyl-2-(10-(naphthalen-2-yl)anthracen-9-yl)-1,3,2-dioxaborolane(0.0468mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 6]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 32(16.5 g, 수율 74%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 573.22 g/mol
[ 합성예 14] Mat 33의 합성
Figure pat00050
합성예 6에서 사용된 (3-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)boronic acid 대신 2-([1,1':3',1''-terphenyl]-5'-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane(0.0468mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 6]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 33(17 g, 수율 88%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 499.60 g/mol
[ 합성예 15] Mat 34의 합성
Figure pat00051
합성예 6에서 사용된 (3-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)boronic acid 대신 9,9'-(5-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-1,3-phenylene)bis(9H-carbazole) (0.0468mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 6]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 34(18 g, 수율 68%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 677.26 g/mol
[ 합성예 16] Mat 6 의 합성
Figure pat00052
합성에 1에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비예 5에서 합성된 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-7-chloro-3-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는 [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 6(10.7 g, 수율 70%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 512.20 g/mol
[ 합성예 17] Mat 35 의 합성
Figure pat00053
합성예 6에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비에 5에서 합성된 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-7-chloro-3-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 6]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 35(9.6 g, 수율 63%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 588.23 g/mol
[ 합성예 18] Mat 7 의 합성
Figure pat00054
합성에 1에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비예 6에서 합성된 2-([1,1'-biphenyl]-3-yl)-7-chloro-3-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine (0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 7(6.66 g, 수율 50%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 512.20 g/mol
[ 합성예 19] Mat 36 의 합성
Figure pat00055
합성에 6에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비예 6에서 합성된 2-([1,1'-biphenyl]-3-yl)-7-chloro-3-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 6]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 36(10.8 g, 수율 78%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 588.23 g/mol
[ 합성예 20] Mat 8 의 합성
Figure pat00056
합성예 1에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비에 7에서 합성된 7-chloro-3-phenyl-2-(6-phenylnaphthalen-2-yl)-3H-imidazo[4,5-b]pyridine (0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 8(6.7 g, 수율 52%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 562.22 g/mol
[ 합성예 21] Mat 37 의 합성
Figure pat00057
합성에 6에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비예 7에서 사용된 7-chloro-3-phenyl-2-(6-phenylnaphthalen-2-yl)-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 6]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 37(10 g, 수율 68%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 638.25 g/mol
[ 합성예 22] Mat 9 의 합성
Figure pat00058
합성예 1에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비에 8에서 사용된 7-chloro-2-(4-(naphthalen-2-yl)phenyl)-3-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 9(6.7 g, 수율 52%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 562.22 g/mol
[ 합성예 23] Mat 38 의 합성
Figure pat00059
합성에 6에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비예 8에서 합성된 7-chloro-2-(4-(naphthalen-2-yl)phenyl)-3-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine((0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 6]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 38(9.6g, 수율 65%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 638.25 g/mol
[ 합성예 24] Mat 10 의 합성
Figure pat00060
합성예 1에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비예 9에서 합성된 7-chloro-2-(4'-(naphthalen-1-yl)-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-3-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 10(5.28 g, 수율 42%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 638.25 g/mol
[ 합성예 25] Mat 39 의 합성
Figure pat00061
합성예 6에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비예 9에서 합성된 7-chloro-2-(4'-(naphthalen-1-yl)-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-3-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 6]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 39(11.8 g, 수율 80%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 714.28 g/mol
[ 합성예 26] Mat 11 의 합성
Figure pat00062
합성예 1에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비예 10에서 합성된 7-chloro-3-phenyl-2-(4-(4-phenylnaphthalen-1-yl)phenyl)-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 11(5.0g, 수율 39%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 638.25 g/mol
[ 합성예 27] Mat 40 의 합성
Figure pat00063
합성예 6에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비에 10에서 합성된 7-chloro-3-phenyl-2-(4-(4-phenylnaphthalen-1-yl)phenyl)-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 6]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 40(11 g, 수율 78%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 714.28 g/mol
[ 합성예 28] Mat 12 의 합성
Figure pat00064
합성예 1에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비예 11에서 합성된 7-chloro-3-phenyl-2-(4'-(pyridin-2-yl)-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 12(7.7 g, 수율 60%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 589.23 g/mol
[ 합성예 29] Mat 41 의 합성
Figure pat00065
합성예 6에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비예 11에서 합성된 7-chloro-3-phenyl-2-(4'-(pyridin-2-yl)-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 6]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 41(10 g, 수율 70%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 665.26 g/mol
[ 합성예 30] Mat 13 의 합성
Figure pat00066
합성예 1에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비예 12에서 합성된 7-chloro-2-(4-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)phenyl)-3-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 13(8.9 g, 수율 71%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 629.26 g/mol
[ 합성예 31] Mat 42 의 합성
Figure pat00067
합성예 6에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비에 11에서 합성된 7-chloro-2-(4-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)phenyl)-3-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 6]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 42(12 g, 수율 85%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 704.29 g/mol
[ 합성예 32] Mat 14 의 합성
Figure pat00068
합성예 1에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비예 13에서 합성된 9-(4-(7-chloro-3-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridin-2-yl)phenyl)-9H-carbazole(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 14(7.4 g, 수율 58%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 601.23 g/mol
[ 합성예 33] Mat 43 의 합성
Figure pat00069
합성예 6에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비에 13에서 합성된 9-(4-(7-chloro-3-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridin-2-yl)phenyl)-9H-carbazole(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 6]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 43(9.6 g, 수율 67%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 677.26 g/mol
[ 합성예 34] Mat 15 의 합성
Figure pat00070
합성예 1에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비예 14에서 합성된 7-chloro-3-phenyl-2-(5'-phenyl-[1,1':3',1''-terphenyl]-4-yl)-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 15(7.7 g, 수율 62%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 664.26 g/mol
[ 합성예 35] Mat 44 의 합성
Figure pat00071
합성예 6에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비예 14에서 합성된 7-chloro-3-phenyl-2-(5'-phenyl-[1,1':3',1''-terphenyl]-4-yl)-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 6]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 44(11 g, 수율 80%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 740.29 g/mol
[ 합성예 36] Mat 16 의 합성
Figure pat00072
합성예 1에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비예 15에서 합성된 7-chloro-2-(4-(2,6-diphenylpyridin-4-yl)phenyl)-3-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 16(7.1 g, 수율 47%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 665.26 g/mol
[ 합성예 37] Mat 45 의 합성
Figure pat00073
합성예 6에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비예 15에서 합성된 7-chloro-2-(4-(2,6-diphenylpyridin-4-yl)phenyl)-3-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 6]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 45(8.4 g, 수율 61%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 741.29 g/mol
[ 합성예 38] Mat 17 의 합성
Figure pat00074
합성예 1에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비예 16에서 합성된 N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(4-(7-chloro-3-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridin-2-yl)phenyl)-[1,1'-biphenyl]-4-amine(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 17(4.2g, 수율 35%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 755.30 g/mol
[ 합성예 39] Mat 46 의 합성
Figure pat00075
합성예 6에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비에 16에서 합성된 N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(4-(7-chloro-3-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridin-2-yl)phenyl)-[1,1'-biphenyl]-4-amine(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 6]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 46(8.4 g, 수율 70%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 831.34 g/mol
[ 합성예 40] Mat 18 의 합성
Figure pat00076
합성예 1에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 7-chloro-2-(4-(10-(naphthalen-2-yl)anthracen-9-yl)phenyl)-3-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 18(6.8 g, 수율 58%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 738.28 g/mol
[ 합성예 41] Mat 47 의 합성
Figure pat00077
합성예 6에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 7-chloro-2-(4-(10-(naphthalen-2-yl)anthracen-9-yl)phenyl)-3-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 6]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 47(9 g, 수율 75%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 814.31 g/mol
[ 합성예 42] Mat 19 의 합성
Figure pat00078
합성예 1에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비예 18에서 합성된 7-chloro-3-phenyl-2-(4'-(2-phenyl-1H-benzo[d]imidazol-1-yl)-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 19(7.2g, 수율 59%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 704.27 g/mol
[ 합성예 43] Mat 48 의 합성
Figure pat00079
합성예 6에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비예 18에서 합성된 7-chloro-3-phenyl-2-(4'-(2-phenyl-1H-benzo[d]imidazol-1-yl)-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 6]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 48(9.8 g, 수율 80%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 780.30 g/mol
[ 합성예 44] Mat 20 의 합성
Figure pat00080
합성예 1에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비에 27에서 합성된 7-chloro-2-phenyl-3-(pyridin-3-yl)-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 20(10.5 g, 수율 75%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 437.16 g/mol
[ 합성예 45] Mat 49 의 합성
Figure pat00081
합성예 6에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비예 27에서 합성된 7-chloro-2-phenyl-3-(pyridin-3-yl)-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 6]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 49(12.3 g, 수율 88%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 513.20 g/mol
[ 합성예 46] Mat 21 의 합성
Figure pat00082
합성예 1에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비예 28에서 합성된 9-(3-(7-chloro-2-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridin-3-yl)phenyl)-9H-carbazole(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 21(10.6 g, 수율 83%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 601.23 g/mol
[ 합성예 47] Mat 50 의 합성
Figure pat00083
합성예 6에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비예 28에서 합성된 9-(3-(7-chloro-2-phenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridin-3-yl)phenyl)-9H-carbazole(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 6]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 50(11.2 g, 수율 88%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 677.26 g/mol
[ 합성예 48] Mat 22 의 합성
Figure pat00084
합성예 1에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비예 29에서 합성된 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-7-chloro-3-(5'-phenyl-[1,1':3',1''-terphenyl]-3-yl)-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 22(9.3 g, 수율 77%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 740.29 g/mol
[ 합성예 49] Mat 51 의 합성
Figure pat00085
합성예 6에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비예 29에서 합성된 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-7-chloro-3-(5'-phenyl-[1,1':3',1''-terphenyl]-3-yl)-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 6]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 51(9.7 g, 수율 80%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 816.33 g/mol
[ 합성예 50] Mat 23 의 합성
Figure pat00086
합성예 1에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비예 30에서 합성된 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-7-chloro-3-(3-(4,6-diphenylpyrimidin-2-yl)phenyl)-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 23(6.7g, 수율 56%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 742.28 g/mol
[ 합성예 51] Mat 52 의 합성
Figure pat00087
합성예 6에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비예 30에서 합성된 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-7-chloro-3-(3-(4,6-diphenylpyrimidin-2-yl)phenyl)-3H-imidazo[4,5-b]pyridine(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 6]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 52(7.27 g, 수율 60%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 818.32 g/mol
[ 합성예 52] Mat 24 의 합성
Figure pat00088
합성예 1에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비예 31에서 합성된 4-(3-(3-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)-7-chloro-3H-imidazo[4,5-b]pyridin-2-yl)-N,N-diphenylaniline(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 24(5.7 g, 수율 48%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 768.30 g/mol
[ 합성예 53] Mat 53 의 합성
Figure pat00089
합성예 6에서 사용된 7-chloro-2,3-diphenyl-3H-imidazo[4,5-b]pyridine 대신 준비예 31에서 합성된 4-(3-(3-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)-7-chloro-3H-imidazo[4,5-b]pyridin-2-yl)-N,N-diphenylaniline(0.039mol)을 사용한 것을 제외하고는, [합성예 6]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 Mat 53(7.9 g, 수율 60%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 844.33 g/mol
[ 실시예 1] 녹색 유기 EL 소자의 제조
합성예 1에서 합성한 Mat 1을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후, 하기 과정에 따라 녹색 유기 EL 소자를 제조하였다.
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)/ Mat 1 + 10 % Ir(ppy)3 (300nm)/BCP (10 nm)/Alq3 (30 nm)/LiF (1 nm)/Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 EL 소자를 제조하였다.
사용된 m-MTDATA, TCTA, Ir(ppy)3 및 BCP의 구조는 하기와 같다.
Figure pat00090
Figure pat00091

[ 실시예 2 ~ 25] 녹색 유기 EL 소자의 제조
실시예 1에서 발광층 형성시 호스트 물질로 사용된 화합물 Mat 1 대신 Mat 2, 4, 5, 10, 13, 15, 16, 17, 22, 23, 24, 25, 31, 33, 35, 36, 41, 42, 43, 44, 50, 51, 52, 53를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 수행하여 녹색 유기 EL 소자를 제조하였다.
[ 비교예 1] 녹색 유기 EL 소자의 제조
실시예 1에서 발광층 형성시 호스트 물질로 사용된 화합물 Mat 1 대신 CBP를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 과정으로 녹색 유기 EL 소자를 제작하였다.
사용된 CBP의 구조는 하기와 같다.
Figure pat00092

[ 평가예 1]
실시예 1 내지 25, 및 비교예 1에서 각각 제조된 녹색 유기 EL 소자에 대하여 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압, 전류효율 및 발광 피크를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
샘플 호스트 구동 전압 (V) EL 피크 (nm) 전류효율 (cd/A)
실시예 1 Mat 1 6.50 519 41.1
실시예 2 Mat 2 6.45 518 40.8
실시예 3 Mat 4 6.40 519 40.7
실시예 4 Mat 5 6.50 519 41.0
실시예 5 Mat 10 6.50 520 42.4
실시예 6 Mat 13 6.55 518 41.6
실시예 7 Mat 15 6.60 518 41.4
실시예 8 Mat 16 6.55 517 42.1
실시예 9 Mat 17 6.50 517 41.8
실시예 10 Mat 22 6.50 519 41.0
실시예 11 Mat 23 6.70 518 40.8
실시예 12 Mat 24 6.50 518 41.6
실시예 13 Mat 25 6.40 518 41.4
실시예 14 Mat 31 6.45 520 41.2
실시예 15 Mat 33 6.45 519 42.5
실시예 16 Mat 35 6.50 518 41.3
실시예 17 Mat 36 6.50 518 41.5
실시예 18 Mat 41 6.55 517 41.6
실시예 19 Mat 42 6.50 517 41.0
실시예 20 Mat 43 6.40 520 41.5
실시예 21 Mat 44 6.40 517 41.9
실시예 22 Mat 50 6.45 518 42.1
실시예 23 Mat 51 6.45 517 42.3
실시예 24 Mat 52 6.55 518 43.1
실시예 25 Mat 53 6.50 520 42.9
비교예 1 CBP 6.93 516 38.2
실험 결과, 상기 표1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물을 발광층의 호스트 물질로 사용한 실시예 1 내지 25의 녹색 유기 EL 소자는, 종래 호스트 물질인 CBP 사용한 녹색 유기 EL 소자(비교예1)에 비해 전류 효율 및 구동전압 면에서 보다 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다.
[ 실시예 26] 적색 유기 EL 소자의 제조
합성예 20에서 합성된 Mat 8을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후 하기 과정에 따라 적색 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 ITO 투명 전극 위에, m-MTDATA (60 nm)/TCTA (80 nm)/ Mat 8 + 10 % (piq)2Ir(acac) (300nm)/BCP (10 nm)/Alq3 (30 nm)/LiF (1 nm)/Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
사용된 m-MTDATA, TCTA, (piq)2Ir(acac) 및 BCP의 구조는 하기와 같다.
Figure pat00093
Figure pat00094

[ 실시예 27 ~ 42] 적색 유기 EL 소자의 제조
실시예 26 에서 발광층 형성시 호스트 물질로 사용된 Mat 8 대신 Mat 9, 11, 18, 26, 27, 28, 29, 32, 37, 38, 39, 40, 45, 46, 47, 48을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 26과 동일하게 수행하여 적색 유기 EL 소자를 제조하였다.
[ 비교예 2] 적색 유기 EL 소자의 제작
실시예 26 에서 발광층 형성시 호스트 물질로 사용된 Mat 8 대신 CBP를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 26과 동일한 과정으로 적색 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
Figure pat00095

[ 평가예 2]
실시예 26 내지 42, 및 비교예 2에서 각각 제조된 적색 유기 EL 소자에 대하여 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압 및 전류효율을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
샘플 호스트 구동 전압(V) 전류효율(cd/A)
실시예 26 Mat 8 4.80 12.0
실시예 27 Mat 9 4.75 12.5
실시예 28 Mat 11 4.75 11.9
실시예 29 Mat 18 4.80 11.2
실시예 30 Mat 26 4.75 11.5
실시예 31 Mat 27 4.70 11.8
실시예 32 Mat 28 4.70 12.0
실시예 33 Mat 29 4.80 12.1
실시예 34 Mat 32 4.85 11.2
실시예 35 Mat 37 4.75 12.0
실시예 36 Mat 38 4.70 11.8
실시예 37 Mat 39 4.70 12.0
실시예 38 Mat 40 4.80 11.7
실시예 39 Mat 45 4.80 12.2
실시예 40 Mat 46 4.75 11.8
실시예 41 Mat 47 4.70 11.9
실시예 42 Mat 48 4.65 12.1
비교예 2 CBP 5.25 8.2
실험 결과, 상기 표2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물을 발광층의 호스트 재료로 사용한 실시예 26 내지 42의 적색 유기 EL 소자는, 종래 호스트 물질인 CBP를 사용한 적색 유기 EL 소자(비교예2)에 비해 전류 효율 및 구동전압 면에서 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다.
[ 실시예 43] 청색 유기 EL 소자의 제조
합성예 3에서 합성된 Mat 3을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후 하기 과정에 따라 청색 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 ITO 투명 전극 위에 CuPc (10 nm)/ TPAC (30 nm)/ Mat 3 + 7 % Flrpic (30nm)/ Alq3 (30 nm)/ LiF (0.2 nm)/Al (150 nm) 순으로 적층하여 유기 EL 소자를 제작하였다.
사용된 CuPc, TPAC, Flrpic의 구조는 하기와 같다.
Figure pat00096

[ 실시예 44 ~ 53] 청색 유기 EL 소자의 제조
실시예 43 에서 발광층 형성시 호스트 물질로 사용된 Mat 3 대신 Mat 6, 7, 12, 14, 19, 20, 21, 30, 34, 49 을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 43과 동일하게 수행하여 청색 유기 EL 소자를 제조하였다.
[ 비교예 3] 청색 유기 EL 소자의 제작
실시예 43 에서 발광층 형성시 호스트 물질로 사용된 Mat 3 대신 CBP를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 43 과 동일한 과정으로 청색 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
Figure pat00097

[ 평가예 3]
실시예 43 내지 53, 및 비교예 3에서 각각 제조된 청색 유기 EL 소자에 대하여 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압 및 전류효율을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
샘플 호스트 구동 전압(V) EL 피크(nm) 전류효율(cd/A)
실시예 43 Mat 3 7.50 479 6.20
실시예 44 Mat 6 7.60 480 6.25
실시예 45 Mat 7 7.60 470 6.30
실시예 46 Mat 12 7.55 482 6.33
실시예 47 Mat 14 7.50 475 6.27
실시예 48 Mat 19 7.45 477 6.50
실시예 49 Mat 20 7.40 475 6.60
실시예 50 Mat 21 7.50 480 6.30
실시예 51 Mat 30 7.40 477 6.34
실시예 52 Mat 34 7.45 479 6.43
실시예 53 Mat 49 7.50 475 6.40
비교예 3 CBP 7.80 474 5.80
실험 결과, 상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물을 발광층의 호스트 재료로 사용한 실시예 43 내지 53 의 청색 유기 EL 소자는, 종래 호스트 물질인 CBP를 사용한 청색 유기 EL 소자(비교예 3)에 비해 전류 효율 및 구동전압 면에서 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다.

Claims (8)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure pat00098

    상기 화학식 1에서,
    L1 내지 L3는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 단일결합이거나, 또는 C6~C40의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고,
    R1 내지 R3는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), 할로겐, 시아노, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, C6~C40의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C40의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C40의 아릴보론기, C6~C40의 아릴포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C40의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접한 기와 결합하여 축합고리를 형성할 수 있으며,
    상기 R1 내지 R3 에서, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, C6~C40의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C40의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C40의 아릴보론기, C6~C40의 아릴포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C40의 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소(D), 할로겐, 시아노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, C6~C40의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C40의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C40의 아릴보론기, C6~C40의 아릴포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C40의 아릴실릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있으며, 이때 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 R1 내지 R3는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기 및 C6~C40의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고,
    상기 R1 내지 R3 에서, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기 및 C6~C40의 아릴아민기는 각각 독립적으로 중수소(D), 할로겐, 시아노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, C6~C40의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C40의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C40의 아릴보론기, C6~C40의 아릴포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C40의 아릴실릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되는 것을 특징으로 하는 화합물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 R1 내지 R3 중 적어도 하나는 하기 화학식 2로 표시되는 치환체인 것을 특징으로 하는 화합물.
    [화학식 2]
    Figure pat00099

    R11 내지 R18는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), 할로겐, 시아노, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, C6~C40의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C40의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C40의 아릴보론기, C6~C40의 아릴포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C40의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며,
    상기 R11 내지 R18 에서, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, C6~C40의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C40의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C40의 아릴보론기, C6~C40의 아릴포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C40의 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소(D), 할로겐, 시아노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, C6~C40의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C40의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C40의 아릴보론기, C6~C40의 아릴포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C40의 아릴실릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있으며, 이때 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있다.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 R1 가 화학식 2로 표시되는 치환체인 것을 특징으로 하는 화합물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 L1 내지 L3는 페닐렌기인 것을 특징으로 하는 화합물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 Mat 1 내지 53 중 어느 하나로 표시되는 화합물.
    Figure pat00100

    Figure pat00101
  7. 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하며,
    상기 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 화합물을 포함하는 것이 특징인 유기 전계 발광 소자.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 화합물을 포함하는 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 인광 발광층인 것이 특징인 유기 전계 발광 소자.
KR1020130077387A 2013-07-02 2013-07-02 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 KR101556826B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130077387A KR101556826B1 (ko) 2013-07-02 2013-07-02 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
PCT/KR2014/005395 WO2015002392A1 (ko) 2013-07-02 2014-06-19 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130077387A KR101556826B1 (ko) 2013-07-02 2013-07-02 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150004445A true KR20150004445A (ko) 2015-01-12
KR101556826B1 KR101556826B1 (ko) 2015-10-01

Family

ID=52143939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130077387A KR101556826B1 (ko) 2013-07-02 2013-07-02 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101556826B1 (ko)
WO (1) WO2015002392A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160095474A (ko) * 2015-02-03 2016-08-11 주식회사 두산 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
WO2017171234A1 (ko) * 2016-03-30 2017-10-05 주식회사 두산 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4116225B2 (ja) * 1999-10-27 2008-07-09 富士フイルム株式会社 新規縮合へテロ環化合物、発光素子材料およびそれを使用した発光素子
JP4344494B2 (ja) * 2000-08-24 2009-10-14 富士フイルム株式会社 発光素子及び新規重合体子
JP2003319491A (ja) 2002-04-19 2003-11-07 Sony Corp 振動板及びその製造方法、並びにスピーカ

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160095474A (ko) * 2015-02-03 2016-08-11 주식회사 두산 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
WO2017171234A1 (ko) * 2016-03-30 2017-10-05 주식회사 두산 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
KR20170112072A (ko) * 2016-03-30 2017-10-12 주식회사 두산 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015002392A1 (ko) 2015-01-08
KR101556826B1 (ko) 2015-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101742436B1 (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20180022574A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20180046150A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20170065317A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR101571591B1 (ko) 인돌로카바졸계 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR101601354B1 (ko) 신규 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20190004517A (ko) 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
JP6918835B2 (ja) 有機発光化合物およびこれを用いた有機電界発光素子
KR102510282B1 (ko) 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
KR20180046152A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20170016703A (ko) 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
KR20170074652A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20190055538A (ko) 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
KR20190033218A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR101571592B1 (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20180046151A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20170136836A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR101599585B1 (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR101577121B1 (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20170016701A (ko) 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
KR20180065246A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20180045695A (ko) 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
KR20180024891A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20180113784A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20200120561A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180806

Year of fee payment: 4