KR20150117130A - 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 - Google Patents

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KR20150117130A
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Abstract

본 발명은 신규 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로서, 본 발명의 유기 화합물은 유기 전계 발광 소자의 유기물층에 사용됨에 따라 유기 전계 발광 소자의 발광효율, 구동 전압, 수명 등을 향상시킬 수 있다.

Description

유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자{ORGANIC COMPOUND AND ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 신규 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
1965년 안트라센 단결정을 이용한 청색 전기발광으로 이어진 유기 전계발광(electroluminescent, EL) 소자(이하, 간단히 '유기 EL 소자'로 칭함)에 대한 연구가 이어져 오다가, 1987년 탕(Tang)에 의하여 정공층(NPB)과 발광층(Alq3)으로 구성된 2층 적층구조의 유기 EL소자가 제안되었다. 이후, 유기 EL 소자는 상용화를 위해 필요한 고효율, 장수명 특성을 구현하기 위해 소자 내에 정공주입, 수송을 담당하는 유기층과 전자주입, 수송을 담당하는 유기층, 정공과 전자의 결합에 의해 전계 발광이 일어나도록 유도하는 유기층 등과 같이 각각의 특징적이고, 세분화된 기능을 부여한 다층적층구조의 형태가 제안되었다
유기 전계 발광 소자는 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. 상기 유기물층에 포함되는 물질은 그 기능에 따라, 발광 물질, 정공 주입 물질, 정공 수송 물질, 전자 수송 물질, 전자 주입 물질 등으로 분류될 수 있다.
전자와 정공의 재결합에 의해 형성되는 엑시톤의 전자 스핀은 일중항 엑시톤과 삼중항 엑시톤이 각각 25% 및 75%의 비율로 생성된다. 이때, 유기 EL 소자는 형성된 엑시톤의 전자 스핀 종류에 따라 일중항 엑시톤이 발광에 기여하는 형광 EL소자와 삼중항 엑시톤이 발광에 기여하는 인광 EL소자로 구분할 수 있다.
일중항 엑시톤에 의해 발광이 이루어지는 형광 EL 소자는 생성 비율에 따라 이론적으로 내부 양자 효율이 25%를 넘을 수 없으며, 외부 양자 효율은 5%가 한계로 받아들여 지고 있다.
삼중항 엑시톤에 의해 발광이 이루어지는 인광 EL 소자는 Ir, Pt와 같은 전이금속 중원자(heavy atoms)가 포함된 금속 착체 화합물을 인광 도판트로 사용할 경우, 형광에 비해 최고 4배까지 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 인광 EL 소자는 이론적으로 발광효율 면에서 형광보다 높은 효율을 나타낸다. 그러나, 녹색, 적색 인광 소자와 달리, 청색 인광 소자는 진청색의 색순도 및 고효율의 인광 도판트 및 넓은 에너지 갭의 호스트에 대한 개발 수준이 미비하여, 상용화되지 못하고 있고, 대신 청색 형광 소자가 제품에 사용되고 있다.
다층 적층 구조의 도입으로 인해 유기 EL 소자의 성능이 상용화 특성까지 향상됨에 따라, 1997년 차량용 라디오 디스플레이 제품을 시작으로 휴대용 정보표시기기 및 TV용 디스플레이 소자로까지 그 적용 범위를 확대시키려 하고 있다.
또한, 최근 디스플레이의 대형화 및 고해상도화 추세에 따라 고효율화 및 장수명을 갖는 유기 EL 소자의 개발이 요구되고 있다. 특히, 디스플레이의 고해상도는 동일 면적에서 더 많은 화소가 형성될 때 구현될 수 있다. 이러한 고해상도화로 인해 유기 EL 화소의 발광 면적이 감소되어, 결국 수명을 단축시켰다. 이는 유기 EL 소자가 극복해야 할 가장 중요한 기술적 과제가 되었다.
그러나, 종래 유기 EL 소자의 재료들은 유리전이온도가 낮아 열적 안정성이 떨어지기 때문에, 유기 전계 발광 소자의 수명 측면에서 만족할 만한 수준이 되지 못하고 있으며, 발광 특성 측면에서도 개선이 필요하다.
일본 공개특허공보 특개2001-160489호
본 발명의 목적은 캐리어 수송능, 발광능 등이 우수하여 발광층 재료, 정공 수송층 재료, 발광 보조층 재료, 전자 수송 보조층 재료 등으로 사용될 수 있는 신규 화합물을 제공하는 것이다.
또, 본 발명의 다른 목적은 상기 신규 화합물을 포함하여 구동전압이 낮고, 발광 효율이 높으며, 수명이 향상된 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것이다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다:
Figure pat00001
상기 화학식 1에서,
R1과 R2, R2와 R3, R3와 R4, R4와 R5, R5와 R6, R6과 R7, R7과 R8 중 하나는 서로 결합하여 하기 화학식 2로 표시되는 축합 고리를 형성하고,
Figure pat00002
상기 화학식 2에서,
점선은 상기 화학식 1과 결합되는 부분이고,
X1는 N(Ar1), O, S, C(Ar2)(Ar3) 및 Si(Ar4)(Ar5)로 이루어진 군에서 선택되고,
Y1 내지 Y4은 각각 독립적으로 N 또는 C(R9)이며,
Ar1 내지 Ar5는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고,
상기 화학식 2의 축합 고리를 형성하지 않는 R1 내지 R8 및 R9는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며,
상기 Ar1 내지 Ar5 및 R1 내지 R9의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 이때 상기 치환기는 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며, 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
또, 본 발명은 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 전계 발광 소자로서, 상기 1층 이상의 유기물층 중에서 적어도 하나는 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
본 발명의 화합물은 열적 안정성, 캐리어 수송능, 발광능 등이 우수하기 때문에 유기 전계 발광 소자의 유기물층 재료로 유용하게 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 화합물을 유기물층에 포함하는 유기 전계 발광 소자는 발광성능, 구동전압, 수명, 효율 등의 측면이 크게 향상되어 풀 칼라 디스플레이 패널 등에 효과적으로 적용될 수 있다.
이하, 본 발명에 대해 설명한다.
본 발명에 따른 유기 화합물은 dibenzo[b,e][1,4]dioxine에 인돌 모이어티(indole moiety), 벤조싸이오펜 모이어티 또는 벤조퓨란 모이어티 등이 축합되어 기본 골격을 이루고, 이러한 기본 골격에 다양한 치환기가 결합되거나 축합되어 이루어진 구조로서, 상기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 한다..
일반적으로 유기 전계 발광 소자에 포함되는 유기물층 중에서 인광 발광층은 색순도의 증가와 발광 효율을 증가시키기 위해 호스트 및 도펀트를 포함한다. 이때, 상기 호스트는 삼중항 에너지 갭이 도펀트보다 높아야 한다. 즉, 도펀트로부터 효과적으로 인광 발광을 제공하기 위해서는 호스트의 가장 낮은 여기 상태의 에너지가 도펀트의 가장 낮은 방출 상태의 에너지보다 높아야 한다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 경우, dibenzo[b,e][1,4]dioxine 부분이 넓은 일중항 에너지 준위와 높은 삼중항 에너지 준위를 갖는다. 이러한 dibenzo[b,e][1,4]dioxine에 축합된 인돌 모이어티 등에 특정의 치환기가 도입됨으로써, 상기 화학식 1의 화합물이 발광층의 호스트로 적용될 경우, 도펀트보다 높은 에너지 준위를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 전술한 바와 같이 높은 삼중항 에너지를 갖기 때문에, 발광층에서 생성된 엑시톤(exciton)이 인접하는 전자수송층 또는 정공수송층으로 확산(이동)되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 화학식 1의 화합물을 이용하여 정공 수송층과 발광층 사이에 유기물층(이하, '발광 보조층'이라 함)을 형성하거나 또는 발광층과 전자 수송층 사이에 유기물층(이하, '전자수송보조층'이라 함)을 형성할 경우, 상기 화합물에 의해 엑시톤의 확산이 방지되기 때문에, 상기 발광 보조층이나 전자수송보조층을 포함하지 않은 종래 유기 전계 발광 소자와 달리, 실질적으로 발광층 내에서 발광에 기여하는 엑시톤의 수가 증가되어 소자의 발광 효율이 개선될 수 있다.
또, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 기본 골격에 도입되는 치환기에 따라 HOMO 및 LUMO에너지 레벨이 조절될 수 있어, 넓은 밴드갭 및 높은 캐리어 수송성을 가질 수 있다.
게다가, 본 발명의 화합물은 dibenzo[b,e][1,4]dioxine 내 산소 원자의 높은 정공 수송능으로 인해서 상기 기본 골격에 전자 공여성이 큰 전자 주게기(electron donating group, EDG)가 결합될 경우, 정공 수송층 재료로 용이하게 사용할 수 있다. 또한, 상기 기본 골격에 전자 흡수성이 큰 전자 끌개기(electron withdrawing group, EWG)가 결합될 경우, 분자 전체가 바이폴라(bipolar) 특성을 가져 정공과 전자의 결합력을 높일 수 있다.
아울러, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 기본 골격에 다양한 치환체, 특히 아릴기 및/또는 헤테로아릴기가 도입됨으로써, 화합물의 분자량이 유의적으로 증대되고, 따라서 유리 전이온도가 향상되어 종래의 유기물층 재료(예를 들어, CBP)보다 높은 열적 안정성을 가질 수 있다. 또한, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 유기물층의 결정화 억제에도 효과가 있다.
이와 같이, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물을 유기 전계 발광 소자의 유기물층 재료, 바람직하게는 발광층 재료(청색, 녹색 및/또는 적색의 인광 호스트 재료), 전자 수송층/주입층 재료, 정공 수송층/주입층 재료, 발광 보조층 재료, 수명 개선층 재료로 적용할 경우, 유기 전계 발광 소자의 성능 및 수명 특성이 크게 향상될 수 있다. 이러한 유기 전계 발광 소자는 결과적으로 풀 칼라 유기 발광 패널의 성능을 극대화시킬 수 있다.
상기 화학식 1의 화합물은 R1과 R2, R2와 R3, R3와 R4, R4와 R5, R5와 R6, R6과 R7, R7과 R8 중 하나가 서로 결합하여 하기 화학식 2로 표시되는 축합 고리를 형성할 경우, 하기 화학식 3 내지 5 중에서 선택된 어느 하나로 표시될 수 있다.
Figure pat00003
Figure pat00004
Figure pat00005
상기 화학식 3 내지 화학식 5에서,
X1, Y1 내지 Y4 및 R1 내지 R8은 각각 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
상기 화학식 2의 축합 고리를 형성하지 않은 R1 내지 R8은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있다.
상기 화학식 2에서, 점선은 상기 화학식 1과 결합되는 부분을 의미한다.
상기 X1는 N(Ar1), O, S, C(Ar2)(Ar3) 및 Si(Ar4)(Ar5)로 이루어진 군에서 선택되고, 바람직하게는 N(Ar1), O 및 S으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 Ar1 내지 Ar5는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있다.
바람직하게 상기 Ar1 내지 Ar5는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 C6~C60의 아릴기 및 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 Y1 내지 Y4는 각각 독립적으로 N 또는 C(R9)이며, 바람직하게 모두 C(R9)일 수 있다. 이때, C(R9)이 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
상기 R9는 수소, 중수소(D), 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있다.
바람직하게 상기 R9는 수소, 중수소(D), C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 Ar1 내지 Ar5, 상기 화학식 2의 축합 고리를 형성하지 않은 R1 내지 R8, 및 R9의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 상기 치환기는 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있다. 이때, 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
또, 상기 Ar1 내지 Ar5, 상기 화학식 2의 축합 고리를 형성하지 않은 R1 내지 R8 및 R9 중에서 적어도 하나, 바람직하게는 Ar1 내지 Ar5 및 R9 중에서 적어도 하나는 하기 화학식 6으로 표시되는 치환체일 수 있다.
Figure pat00006
상기 화학식 6에서,
L1은 단일결합(직접 결합)이거나, 또는 C6~C18의 아릴렌기, 및 핵원자수 5 내지 18의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 치환기(예컨대, Ra, Rb)와 결합하여 축합 환을 형성할 수 있으며,
Ra 및 Rb는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 및 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 하기 화학식 7 또는 8로 표시되는 치환체이며, 혹은 인접하는 치환기(예컨대, L1)와 결합하여 축합 환을 형성할 수 있으며,
Figure pat00007
Figure pat00008
상기 화학식 7 및 8에서,
X 및 Y는 각각 6원(memnered)의 방향족환이고,
L11 및 L12는 각각 단일결합이거나, 또는 C6~C18의 아릴렌기, 및 핵원자수 5 내지 18의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고,
Ar6는 C6~C18의 아릴기, 및 핵원자수 5 내지 18의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되며,
a, b 및 d는 각각 0 내지 4의 정수로, 상기 a, b 및 d가 0이면 수소가 치환기 Rc, Rd 또는 Rf로 치환되지 않은 것을 의미하며, 상기 a, b 및 d가 각각 1 내지 4의 정수이면, Rc, Rd 및 Rf는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기. C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되고,
c는 0 내지 3의 정수로, 상기 c가 0이면 수소가 치환기 Rc로 치환되지 않은 것을 의미하며, 상기 c가 1 내지 3이면 Rc는 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기. C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되며,
이때 복수의 Rc는 서로 동일하거나 상이하고, 복수의 Rd는 서로 동일하거나 상이하며, 복수의 Re는 서로 동일하거나 상이하고, 복수의 Rf는 서로 동일하거나 상이하며,
상기 L1의 아릴렌기, 헤테로아릴렌기와, Ra 및 Rb의 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 이때 상기 치환기가 복수인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
또, Ar1 내지 Ar5, 상기 화학식 2의 축합고리를 형성하지 않은 R1 내지 R8 및 R9 중에서 적어도 하나, 바람직하게는 Ar1 내지 Ar5 및 R9 중에서 적어도 하나는 하기 화학식 9로 표시되는 치환체일 수 있다.
Figure pat00009
상기 화학식 9에서,
L2는 단일결합(직접결합)이거나, 또는 C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고,
Z1 내지 Z5는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 N 또는 C(R11)이며,
이때 Z1 내지 Z5 중에서 적어도 하나는 N이고,
상기 C(R11)이 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며,
R11은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며,
상기 L2의 아릴렌기, 헤테로아릴렌기와, 상기 R11의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 이때 상기 치환기가 복수인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
또, 상기 Ar1 내지 Ar5, 상기 화학식 2의 축합 고리를 형성하지 않은 R1 내지 R8 및 R9 중에서 적어도 하나, 바람직하게는 Ar1 내지 Ar5 및 R9 중에서 적어도 하나는 하기 화학식 A-1 내지 A-15로 표시되는 치환기로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.
Figure pat00010
상기 화학식 A-1 내지 A-15에서,
L2, 및 R11은 각각 상기 화학식 9에서 정의한 바와 같고,
n은 0 내지 4의 정수로, 상기 n이 0이면 수소가 치환기 R21로 치환되지 않는 것을 의미하며, 상기 n이 1 내지 4의 정수이면, R21은 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기. C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고,
상기 R21의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기. C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되며, 이때 상기 치환기가 복수인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
또, 상기 Ar1 내지 Ar5, 상기 화학식 2의 축합 고리를 형성하지 않은 R1 내지 R8 및 R9 중에서 적어도 하나, 바람직하게는 Ar1 내지 Ar5 및 R9 중에서 적어도 하나는 하기 화학식 10 또는 11로 표시되는 치환체일 수 있다.
Figure pat00011
Figure pat00012
상기 화학식 10 및 11에서,
L3 및 L4는 각각 독립적으로 단일결합(직접결합)이거나, 또는 C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고,
Z6 내지 Z8은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 단일 결합이거나, 혹은 O, S 또는 N(R16)이고,
다만 Z6 및 Z7이 모두 단일 결합인 경우는 제외하며,
이때, 상기 N(R16)이 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며,
R16은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며,
e는 0 내지 3의 정수로, 상기 e가 0이면 수소가 치환기 R12로 치환되지 않은 것을 의미하며, 상기 e가 1 내지 3이면 R12는 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되고,
f, g 및 h는 0 내지 4의 정수로, f, g 및 h이 각각 0이면 수소가 치환기 R13, R14 또는 R15로 치환되지 않은 것을 의미하며, 상기 f, g, 및 h가 각각 1 내지 4의 정수이면, R13 내지 R15는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되며,
이때, 상기 L3 및 L4의 아릴렌기, 헤테로아릴렌기와, 상기 R12 내지 R16의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 이때 상기 치환기가 복수인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
상기 화학식 1에서, 상기 X1은 N(Ar1)일 수 있다. 이때, 상기 Ar1은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고, 바람직하게는 하기 화학식 12로 표시되는 치환체일 수 있다:
Figure pat00013
상기 화학식 12에서,
L5는 단일결합이거나, 또는 C6~C60의 아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고,
m은 1 내지 2의 정수이고,
A는 6원(membered)의 방향족환이고,
x는 0 내지 2의 정수로, 상기 x가 0이면 수소가 치환기 R31로 치환되지 않은 것을 의미하며, 상기 x가 1 내지 2의 정수이면 R31은 중수소(D), 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며, 이때 상기 R31이 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며,
Y5 내지 Y8은 각각 독립적으로 N 또는 C(R36)이며, 이때 C(R36)이 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며,
R32 내지 R36은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며,
상기 L5의 아릴렌기와, R31 내지 R36의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 상기 치환기는 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며, 이때 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
구체적으로, 상기 화학식 12로 표시되는 치환체는 하기 화학식 13 내지 15 중 어느 하나로 표시되는 치환체일 수 있다:
Figure pat00014
Figure pat00015
Figure pat00016
상기 화학식 13 내지 15에서,
L5, Y5 내지 Y8, R31 내지 R35는 각각 상기 화학식 12에서 정의한 바와 같다.
본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 하기 예시된 화합물들로 구체화될 수 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00017
Figure pat00018
Figure pat00019
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Figure pat00054
Figure pat00055
Figure pat00056
Figure pat00057
본 발명에서 사용되는 "비치환된 알킬"은 탄소수 1 내지 40의 직쇄 또는 측쇄의 포화 탄화수소로부터 수소 원자를 제거하여 얻어지는 1가의 작용기를 의미하며, 이의 비제한적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등이 있다.
본 발명에서 사용되는 "비치환된 알케닐(alkenyl)"은 탄소-탄소 이중 결합을 1개 이상 가진, 탄소수 2 내지 40의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소로부터 수소 원자를 제거하여 얻어지는 1가의 작용기를 의미한다. 이의 비제한적인 예로는 비닐(vinyl), 알릴(allyl), 이소프로펜일(isopropenyl), 2-부텐일(2-butenyl) 등이 있다.
본 발명에서 사용되는 "비치환된 알키닐(alkynyl)"은 탄소-탄소 삼중 결합을 1개 이상 가진, 탄소수 2 내지 40의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소로부터 수소 원자를 제거하여 얻어지는 1가의 작용기를 의미한다. 이의 비제한적인 예로는 에타인일(ethynyl), 2-프로파인일(2-propynyl) 등이 있다.
본 발명에서 사용되는 "비치환된 시클로알킬"은 탄소수 3 내지 40의 모노사이클릭 또는 폴리사이클릭 비-방향족 탄화수소(포화 고리형 탄화수소)로부터 수소 원자를 제거하여 얻어지는 1가의 작용기를 의미한다. 이의 비제한적인 예로는 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실, 노르보닐(norbornyl), 아다만틴(adamantine)등이 있다.
본 발명에서 사용되는 "비치환된 헤테로시클로알킬"은 핵원자수 3 내지 40의 비-방향족 탄화수소(포화 고리형 탄화수소)로부터 수소 원자를 제거하여 얻어지는 1가의 작용기를 의미하며, 고리 중 하나 이상의 탄소, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소가 N, O, Se 또는 S와 같은 헤테로 원자로 치환된다. 이의 비제한적인 예로는 모르폴린, 피페라진 등이 있다.
본 발명에서 사용되는 "비치환된 아릴"은 단독 고리 또는 2 이상의 고리가 조합된, 탄소수 6 내지 60의 방향족 탄화수소로부터 수소 원자를 제거하여 얻어지는 1가의 작용기를 의미한다. 이때, 2 이상의 고리는 서로 단순 부착되거나 축합된 형태로 부착될 수 있다. 이의 비제한적인 예로는 페닐, 비페닐, 터페닐(terphenyl), 나프틸, 페난트릴, 안트릴 등이 있다.
본 발명에서 사용되는 "비치환된 헤테로아릴"은 핵원자수 5 내지 60의 모노헤테로사이클릭 또는 폴리헤테로사이클릭 방향족 탄화수소로부터 수소 원자를 제거하여 얻어지는 1가의 작용기로서, 고리 중 하나 이상의 탄소, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소가 질소(N), 산소(O), 황(S) 또는 셀레늄(Se)과 같은 헤테로원자로 치환된다. 이때, 헤테로아릴은 2 이상의 고리가 서로 단순 부착되거나 축합된 형태로 부착될 수 있고, 나아가 아릴기와의 축합된 형태도 포함할 수 있다. 이러한 헤테로아릴의 비제한적인 예로는 피리딜, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 트리아지닐과 같은 6원 모노사이클릭 고리; 페녹사티에닐(phenoxathienyl), 인돌리지닐(indolizinyl), 인돌릴(indolyl), 퓨리닐(purinyl), 퀴놀릴(quinolyl), 벤조티아졸(benzothiazole), 카바졸릴(carbazolyl)과 같은 폴리사이클릭 고리; 및 2-퓨라닐, N-이미다졸릴, 2-이속사졸릴, 2-피리디닐, 2-피리미디닐 등을 들 수 있다.
본 발명에서 사용되는 "비치환된 알킬옥시"는 RO-로 표시되는 1가의 작용기를 의미하며, 상기 R은 탄소수 1 내지 40개의 알킬로서, 직쇄(linear), 측쇄(branched) 또는 사이클릭(cyclic) 구조를 포함할 수 있다. 이러한 알킬옥시의 비제한적인 예로는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 1-프로폭시, t-부톡시, n-부톡시, 펜톡시 등을 들 수 있다.
본 발명에서 사용되는 "비치환된 아릴옥시"는 R'O-로 표시되는 1가의 작용기를 의미하며, 상기 R'는 탄소수 6 내지 60의 아릴이다. 이러한 아릴옥시의 비제한적인 예로는 페닐옥시, 나프틸옥시, 디페닐옥시 등이 있다.
본 발명에서 사용되는 "비치환된 알킬실릴"은 탄소수 1 내지 40의 알킬로 치환된 실릴을 의미하며, "비치환된 아릴실릴"은 탄소수 6 내지 60의 아릴로 치환된 실릴을 의미하고, "비치환된 알킬보론기"는 탄소수 1 내지 40의 알킬로 치환된 보론기를 의미하며, "비치환된 아릴보론기"는 탄소수 6 내지 60의 아릴로 치환된 보론기를 의미하고, "비치환된 아릴포스핀기"는 탄소수 1 내지 60의 아릴로 치환된 포스핀기를 의미하며, "비치환된 아릴아민"은 탄소수 6 내지 60의 아릴로 치환된 아민을 의미한다.
본 발명에서 사용되는 "축합 고리"는 축합 지방족 고리, 축합 방향족 고리, 축합 헤테로지방족 고리, 축합 헤테로방향족 고리 또는 이들의 조합된 형태를 의미한다.
본 발명의 화학식 1의 화합물은 일반적인 합성방법에 따라 합성될 수 있다(Chem. Rev., 60:313 (1960); J. Chem. SOC. 4482 (1955); Chem. Rev. 95: 2457 (1995) 등 참조). 본 발명의 화합물에 대한 상세한 합성 과정은 후술하는 합성예에서 구체적으로 기술하도록 한다.
한편, 본 발명은 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
구체적으로, 본 발명은 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하며, 상기 유기물층 중 적어도 하나는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다. 이때, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 단독 또는 2종 이상 혼합되어 사용될 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 1층 이상의 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층을 포함하며, 이 중에서 적어도 하나의 유기물층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하고, 바람직하게는 발광층 또는 정공 수송층이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 특히, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 발광층 물질로 유기 전계 발광 소자에 포함될 경우, 유기 전계 발광 소자의 발광효율, 휘도, 전력효율, 열적 안정성 및 소자 수명이 향상될 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층의 인광 호스트, 형광 호스트 또는 도펀트 재료일 수 있으며, 바람직하게는 발광층의 인광 호스트일 수 있다.
본 발명의 다른 일례에 따르면, 상기 1층 이상의 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광 보조층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층을 포함하는데, 이때 적어도 하나의 유기물층, 바람직하게는 발광 보조층이 상기 화학식 1의 화합물을 포함할 수 있다. 특히, 상기 화학식 1의 화합물이 유기 전계 발광 소자의 발광 보조층 물질로 사용될 경우, 유기 전계 발광 소자의 효율(발광효율 및 전력효율), 수명, 휘도 및 구동전압 등이 향상될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일례에 따르면, 상기 1층 이상의 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자수송보조층, 전자수송층 및 전자주입층을 포함하는데, 이때 적어도 하나의 유기물층, 바람직하게는 이 상기 화학식 1의 화합물을 포함할 수 있다. 특히 상기 화학식 1의 화합물이 유기 전계 발광 소자의 전자수송보조층 물질로 사용될 경우, 유기 전계 발광 소자의 효율(발광효율 및 전력효율), 수명, 휘도 및 구동전압 등이 향상될 수 있다.
이러한 본 발명의 유기 전계 발광 소자의 구조는 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 기판 위에, 양극, 1층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층될 뿐만 아니라, 전극과 유기물층 계면에 절연층 또는 접착층이 삽입된 구조일 수 있다.
일례에 따르면, 상기 유기 전계 발광 소자는 기판 위에, 양극, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조일 수 있다. 선택적으로, 상기 정공 수송층과 발광층 사이에는 발광 보조층이 삽입될 수 있고, 또는 상기 발광층과 전자수송층 사이에 전자수송보조층이 삽입될 수 있다. 또한, 상기 전자 수송층 위에는 전자 주입층이 위치할 수도 있다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자는 상기 1층 이상의 유기물층 중에서 적어도 하나(예컨대, 발광층 또는 발광 보조층)이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하도록 형성하는 것을 제외하고는, 당 기술 분야에 알려져 있는 재료 및 방법을 이용하여 유기물층 및 전극을 형성함으로써 제조될 수 있다.
상기 유기물층은 진공증착법이나 용액 도포법에 의하여 형성될 수 있다. 상기 용액 도포법의 예로는 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등이 있으나, 이들에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 사용 가능한 기판의 예로는 실리콘 웨이퍼, 석영 또는 유리판, 금속판, 플라스틱 필름이나 시트 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
또, 양극 물질의 예로는 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 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자; 또는 카본블랙 등이 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
또, 음극 물질의 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석, 또는 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
또한, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층 및 전자 수송층으로 사용되는 물질은 당업계에 알려진 통상의 물질이라면 특별히 한정되지 않는다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[준비예 1] 화합물 Inv1 및 Inv2의 합성
Figure pat00058
<단계 1> 2-(dibenzo[b,e][1,4]dioxin-2-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane의 합성
2-bromodibenzo[b,e][1,4]dioxine (100g, 0.38mol), Bis(pinacolato)diboron (115.8g, 0.46mol), Pd(dppf)Cl2 (31g, 0.038mol) 및 KOAc(111.9g, 1.14mol)을 플라스크에 넣은 다음, 여기에 1,4-dioxane (2L)를 넣어 녹인 후, 8시간 동안 가열 교반하였다. 반응 종료 후, 증류수를 넣고 에틸아세테이트로 유기층을 추출하였다. 얻은 유기층을 Na2SO4로 건조시키고 감압 증류한 다음, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 2-(dibenzo[b,e][1,4]dioxin-2-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (73g, 수율 62%)을 얻었다.
<단계 2> 2-(2-nitrophenyl)dibenzo[b,e][1,4]dioxine의 합성
상기 <단계 1>에서 얻은 2-(dibenzo[b,e][1,4]dioxin-2-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (73g, 0.235mol), 1-bromo-2-nitrobenzene (57g, 0.282mol) 및 Pd(PPh3)4 (13.5g, 0.011mol)을 플라스크에 넣고, 여기에 2M Na2CO3 포화 수용액 (352㎖)과 1,4-dioxane (2L)을 넣어 녹인 후, 8시간 동안 가열 교반하였다. 반응 종료 후, 증류수를 넣고 에틸아세테이트로 유기층을 추출하였다. 얻은 유기층을 Na2SO4로 건조시키고 감압 증류한 다음, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 2-(2-nitrophenyl)dibenzo[b,e][1,4]dioxine (65g, 수율 91%)을 얻었다.
<단계 3> 화합물 Inv1, 및 Inv2의 합성
질소 기류 하에서 상기 <단계 2>에서 얻은 2-(2-nitrophenyl)dibenzo[b,e][1,4]dioxine (65g, 0.212mol), triphenylphosphine (PPh3)(67g, 0.255mol), 및 1,2-dichlorobenzene (1L)을 혼합한 후, 12시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후, 1,2-dichlorobenzene를 제거하고, 디클로로메탄으로 유기층을 추출하였다. 얻은 유기층을 Na2SO4로 건조시키고 감압 증류한 다음, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 Inv1(35g, 수율 60 %), 및 화합물 Inv2 (12 g, 수율 20 %)을 획득하였다.
[준비예 2] 화합물 Inv3, 및 Inv4의 합성
Figure pat00059
<단계 1> 2-(dibenzo[b,e][1,4]dioxin-2-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane의 합성
2-bromodibenzo[b,e][1,4]dioxine (100g, 0.38mol), Bis(pinacolato)diboron (115.8g, 0.46mol), Pd(dppf)Cl2 (31g, 0.038mol) 및, KOAc(111.9g, 1.14mol)을 플라스크에 넣은 다음, 여기에 1,4-dioxane (2L)를 넣어 녹인 후, 8시간 동안 가열 교반하였다. 반응 종료 후, 증류수를 넣고 에틸아세테이트로 유기층을 추출하였다. 얻은 유기층을 Na2SO4로 건조시키고 감압 증류한 다음, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 2-(dibenzo[b,e][1,4]dioxin-2-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (73g, 수율 62%)을 얻었다.
<단계 2> 2-(5-chloro-2-nitrophenyl)dibenzo[b,e][1,4]dioxine의 합성
상기 <단계 1>에서 얻은 2-(dibenzo[b,e][1,4]dioxin-2-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (73g, 0.235mol), 2-bromo-4-chloro-1-nitrobenzene (67g, 0.282mol) 및 Pd(PPh3)4 (13.5g, 0.011mol)을 플라스크에 넣고, 여기에 2M Na2CO3 포화 수용액 (352㎖)과 1,4-dioxane (2L)을 넣어 녹인 후, 8시간 동안 가열 교반하였다. 반응 종료 후, 증류수를 넣고 에틸아세테이트로 유기층을 추출하였다. 얻은 유기층을 Na2SO4로 건조시키고 감압 증류한 다음, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 2-(5-chloro-2-nitrophenyl)dibenzo[b,e][1,4]dioxine (72g, 수율 91%)을 얻었다.
<단계 3> 화합물 Inv3 및 Inv4의 합성
질소 기류 하에서 상기 <단계 2>에서 2-(5-chloro-2-nitrophenyl)dibenzo[b,e][1,4]dioxine (72g, 0.212mol), triphenylphosphine (67g, 0.255mol), 및 1,2-dichlorobenzene (1L)을 혼합한 후, 12시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후, 1,2-dichlorobenzene를 제거하고 디클로로메탄으로 유기층을 추출하였다. 얻은 유기층을 Na2SO4로 건조시키고 감압 증류한 다음, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 Inv3(35g, 수율 53 %), 및 화합물 Inv4 (23 g, 수율 35 %)을 획득하였다.
[준비예 3] 화합물 Inv5, 및 Inv6의 합성
Figure pat00060
<단계 1> 2-(dibenzo[b,e][1,4]dioxin-2-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane의 합성
2-bromodibenzo[b,e][1,4]dioxine (100g, 0.38mol), Bis(pinacolato)diboron (115.8g, 0.46mol), Pd(dppf)Cl2 (31g, 0.038mol) 및, KOAc(111.9g, 1.14mol)을 플라스크에 넣은 다음, 여기에 1,4-dioxane (2L)를 넣어 녹인 후, 8시간 동안 가열 교반하였다. 반응 종료 후, 증류수를 넣고 에틸아세테이트로 유기층을 추출하였다. 얻은 유기층을 Na2SO4로 건조시키고 감압 증류한 다음, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 2-(dibenzo[b,e][1,4]dioxin-2-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (73g, 수율 62%)을 얻었다.
<단계 2> 2-(4-chloro-2-nitrophenyl)dibenzo[b,e][1,4]dioxine의 합성
상기 <단계 1>에서 얻은 2-(dibenzo[b,e][1,4]dioxin-2-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (73g, 0.235mol), 1-bromo-4-chloro-2-nitrobenzene (67g, 0.282mol) 및 Pd(PPh3)4 (13.5g, 0.011mol)을 플라스크에 넣고, 여기에 2M Na2CO3 포화 수용액 (352㎖)과 1,4-dioxane (2L)을 넣어 녹인 후, 8시간 동안 가열 교반하였다. 반응 종료 후, 증류수를 넣고 에틸아세테이트로 유기층을 추출하였다. 얻은 유기층을 Na2SO4로 건조시키고 감압 증류한 다음, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 2-(4-chloro-2-nitrophenyl)dibenzo[b,e][1,4]dioxine (72g, 수율 91%)을 얻었다.
<단계 3> 화합물 Inv5, 및 Inv6의 합성
질소 기류 하에서 상기 <단계 2>에서 얻은 2-(4-chloro-2-nitrophenyl)dibenzo[b,e][1,4]dioxine (72g, 0.212mol), 및 triphenylphosphine (67g, 0.255mol), 1,2-dichlorobenzene (1L)을 혼합한 후, 12시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후, 1,2-dichlorobenzene를 제거하고 디클로로메탄으로 유기층을 추출하였다. 얻은 유기층을 Na2SO4로 건조시키고 감압 증류한 다음, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 Inv5(35g, 수율 53 %), 및 화합물 Inv6 (23 g, 수율 35 %)을 획득하였다.
[준비예 4] 화합물 Inv7, 및 Inv8의 합성
Figure pat00061
<단계 1> 2-bromo-7-phenyldibenzo[b,e][1,4]dioxine 의 합성
2,7-dibromodibenzo[b,e][1,4]dioxine (137g, 0.400mol), phenylboronic acid (49g, 0.400mol) 및 Pd(PPh3)4 (23.1g, 0.02mol)을 플라스크에 넣고, 여기에 2M Na2CO3 포화 수용액 (600㎖)과 1,4-dioxane (2L)을 넣어 녹인 후, 8시간 동안 가열 교반하였다. 반응 종료 후, 증류수를 넣고 에틸아세테이트로 유기층을 추출하였다. 얻은 유기층을 Na2SO4로 건조시키고 감압 증류한 다음, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 2-bromo-7-phenyldibenzo[b,e][1,4]dioxine (129g, 수율 95%)을 얻었다.
<단계 2> 4,4,5,5-tetramethyl-2-(7-phenyldibenzo[b,e][1,4]dioxin-2-yl)-1,3,2-dioxaborolane 의 합성
상기 <단계 1>에서 얻은 2-bromo-7-phenyldibenzo[b,e][1,4]dioxine (129g, 0.38mol), Bis(pinacolato)diboron (115.8g, 0.46mol), Pd(dppf)Cl2 (31g, 0.038mol), 및 KOAc(111.9g, 1.14mol)을 플라스크에 넣은 다음, 여기에 1,4-dioxane (2L)를 넣어 녹인 후 8시간 동안 가열 교반하였다. 반응 종료 후, 증류수를 넣고 에틸아세테이트로 유기층을 추출하였다. 얻은 유기층을 Na2SO4로 건조시키고 감압 증류한 다음, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 4,4,5,5-tetramethyl-2-(7-phenyldibenzo[b,e][1,4]dioxin-2-yl)-1,3,2-dioxaborolane (91g, 수율 62%)을 얻었다.
<단계 3> 2-(5-chloro-2-nitrophenyl)-7-phenyldibenzo[b,e][1,4]dioxine 의 합성
상기 <단계 2>에서 얻은 4,4,5,5-tetramethyl-2-(7-phenyldibenzo[b,e][1,4]dioxin-2-yl)-1,3,2-dioxaborolane (91g, 0.235mol), 2-bromo-4-chloro-1-nitrobenzene (67g, 0.282mol) 및 Pd(PPh3)4 (13.5g, 0.011mol)을 플라스크에 넣고, 여기에 2M Na2CO3 포화 수용액 (352㎖)과 1,4-dioxane (2L)을 넣어 녹인 후, 8시간 동안 가열 교반하였다. 반응 종료 후, 증류수를 넣고 에틸아세테이트로 유기층을 추출하였다. 얻은 유기층을 Na2SO4로 건조시키고 감압 증류한 다음, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 2-(5-chloro-2-nitrophenyl)-7-phenyldibenzo[b,e][1,4]dioxine (88g, 수율 91%)을 얻었다.
<단계 4> 화합물 Inv7, 및 Inv8의 합성
질소 기류 하에서 상기 <단계 3>에서 2-(5-chloro-2-nitrophenyl)-7-phenyldibenzo[b,e][1,4]dioxine (88g, 0.212mol)과 triphenylphosphine (67g, 0.255mol), 1,2-dichlorobenzene (1L)을 혼합한 후, 12시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후, 1,2-dichlorobenzene를 제거하고 디클로로메탄으로 유기층을 추출하였다. 얻은 유기층을 Na2SO4로 건조시키고 감압 증류한 다음, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 Inv7(43g, 수율 53 %), 및 화합물 Inv8 (28 g, 수율 35 %)을 획득하였다.
[합성예 1] Cpd 1의 합성
Figure pat00062
준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 1 (2.7 g, 10.0 mmol), N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine (5.4 g, 12.0 mmol)을 톨루엔 100 ㎖에 녹인 다음, Pd2(dba)3 (0.9g, 1.0mmol)을 질소 하에서 투입하였다. 이후, 여기에 NaOtBu (2.9g, 30 mmol)을 넣은 후, (t-Bu)3P (1.0 ㎖, 1.0mmol)을 상기 반응액에 투입한 다음, 혼합물을 5시간 동안 환류 교반하였다.
TLC로 반응이 종결되는 것을 확인한 후, 상온으로 식혔다. 반응 종료 후, 증류수를 넣고 에틸아세테이트로 유기층을 추출하였다. 얻어진 유기층을 Na2SO4 로 건조시키고 감압 증류한 다음, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 Cpd 1 (5.5g, 수율 86%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 642.230
[합성예 2] Cpd 2의 합성
합성예 1에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 7-bromo-9,9-dimethyl-N-(naphthalen-1-yl)-N-phenyl-9H-fluoren-2-amine (5.9 g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 2 (5.8g, 수율 85%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 682.262
[합성예 3] Cpd 3 의 합성
합성예 1에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 N,N-di([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-amine(6.6 g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 3 (6.7g, 수율 85%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 744.277
[합성예 4] Cpd 4의 합성
합성예 1에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 N1-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N1-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N4,N4-diphenylbenzene-1,4-diamine(7.7 g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 4 (6.7g, 수율 81%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 835.319
[합성예 5] Cpd 5 의 합성
합성예 1에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine(7.1g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 5 (6.9g, 수율 88%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 784.309
[합성예 6] Cpd 6의 합성
합성예 1에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 N1-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N1-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)-N4,N4-diphenylbenzene-1,4-diamine (8.2 g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 6 (7.0g, 수율 85%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 875.351
[합성예 7] Cpd 7 의 합성
합성예 1에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(4-bromophenyl)-[1,1'-biphenyl]-4-amine(5.7g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 7 (5.7g, 수율 86%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 668.246
[합성예 8] Cpd 8의 합성
합성예 1에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 N,N-di([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4''-chloro-[1,1':4',1''-terphenyl]-4-amine (7.0g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 8 (6.9g, 수율 85%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 820.309
[합성예 9] Cpd 12 의 합성
합성예 1에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 4'-chloro-N,N-bis(4-(naphthalen-1-yl)phenyl)-[1,1'-biphenyl]-4-amine(7.3g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 12 (6.8g, 수율 80%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 844.309
[합성예 10] Cpd 13 의 합성
합성예 1에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(4-(5-(4-bromophenyl)thiophen-2-yl)phenyl)-[1,1'-biphenyl]-4-amine(7.6g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 13 (6.9g, 수율 84%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 826.265
[합성예 11] Cpd 14 의 합성
합성예 1에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(4-(5-(4-chlorophenyl)furan-2-yl)phenyl)-[1,1'-biphenyl]-4-amine (6.9g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 14 (7.0g, 수율 86%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 810.288
[합성예 12] Cpd 15 의 합성
합성예 1에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 N,N-di([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-bromonaphthalen-2-amine(6.3g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 15 (6.4g, 수율 89%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 718.262
[합성예 13] Cpd 16 의 합성
합성예 1에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)phenanthren-9-amine (6.9g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 16 (6.4g, 수율 83%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 867.277
[합성예 14] Cpd 17 의 합성
합성예 1에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)phenanthren-2-amine (7.4g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 17 (6.8g, 수율 85%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 808.309
[합성예 15] Cpd 18 의 합성
합성예 1에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenyl-[1,1':4',1''-terphenyl]-4-amine (6.6g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 18 (6.5g, 수율 88%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 744.277
[합성예 16] Cpd 22의 합성
Figure pat00063
준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 2 (2.7 g, 10.0 mmol), N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine (5.4 g, 12.0 mmol)을 톨루엔 (100 ㎖)에 녹인 다음, Pd2(dba)3 (0.9g, 1.0mmol)을 질소 하에서 투입하였다. 이후, 여기에 NaOtBu (2.9g, 30 mmol)을 넣은 후, (t-Bu)3P (1.0 ㎖, 1.0mmol)을 상기 반응액에 투입한 다음, 혼합물을 5시간 동안 환류 교반하였다.
TLC로 반응이 종결되는 것을 확인한 후, 상온으로 식혔다. 반응 종료 후, 증류수를 넣고 에틸아세테이트로 유기층을 추출하였다. 얻어진 유기층을 Na2SO4 로 건조시키고 감압 증류한 다음, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 Cpd 22 (5.5g, 수율 86%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 642.230
[합성예 17] Cpd 23의 합성
합성예 16에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 7-bromo-9,9-dimethyl-N-(naphthalen-1-yl)-N-phenyl-9H-fluoren-2-amine(5.9 g, 12.0 mmol) 를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 16과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 23 (5.8g, 수율 85%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 682.262
[합성예18] Cpd 24 의 합성
합성예 16에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 N,N-di([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-amine (6.6 g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 16과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 24 (6.7g, 수율 85%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 744.277
[합성예 19] Cpd 25의 합성
합성예 16에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 N1-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N1-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N4,N4-diphenylbenzene-1,4-diamine (7.7 g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 16과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 25 (6.7g, 수율 81%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 835.319
[합성예 20] Cpd 26 의 합성
합성예 16에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine(7.1g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 16과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 26 (6.9g, 수율 88%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 784.309
[합성예 21] Cpd 27의 합성
합성예 16에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 N1-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N1-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)-N4,N4-diphenylbenzene-1,4-diamine (8.2 g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 16과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 27 (7.0g, 수율 85%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 875.351
[합성예 22] Cpd 28 의 합성
합성예 16에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(4-bromophenyl)-[1,1'-biphenyl]-4-amine (5.7g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 16과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 28 (5.7g, 수율 86%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 668.246
[합성예 23] Cpd 29의 합성
합성예 16에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 N,N-di([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4''-chloro-[1,1':4',1''-terphenyl]-4-amine (7.0g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 16과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 29 (6.9g, 수율 85%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 820.309
[합성예 24] Cpd 33 의 합성
합성예 16에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 4'-chloro-N,N-bis(4-(naphthalen-1-yl)phenyl)-[1,1'-biphenyl]-4-amine(7.3g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 16과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 33 (6.8g, 수율 80%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 844.309
[합성예 25] Cpd 34 의 합성
합성예 16에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(4-(5-(4-bromophenyl)thiophen-2-yl)phenyl)-[1,1'-biphenyl]-4-amine(7.6g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 16과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 34 (6.9g, 수율 84%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 826.265
[합성예 26] Cpd 35 의 합성
합성예 16에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(4-(5-(4-chlorophenyl)furan-2-yl)phenyl)-[1,1'-biphenyl]-4-amine (6.9g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 16과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 35 (7.0g, 수율 86%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 810.288
[합성예 27] Cpd 36 의 합성
합성예 16에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 N,N-di([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-bromonaphthalen-2-amine(6.3g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 16과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 36 (6.4g, 수율 89%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 718.262
[합성예 28] Cpd 37 의 합성
합성예 16에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)phenanthren-9-amine (6.9g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 16과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 37 (6.4g, 수율 83%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 867.277
[합성예 29] Cpd 38 의 합성
합성예 16에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)phenanthren-2-amine(7.4g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 16과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 38 (6.8g, 수율 85%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 808.309
[합성예 30] Cpd 39 의 합성
합성예 16에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenyl-[1,1':4',1''-terphenyl]-4-amine(6.6g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 16과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 39 (6.5g, 수율 88%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 744.277
[합성예 31] Cpd 19의 합성
Figure pat00064
<단계 1> <단계 1> 2-(dibenzo[b,e][1,4]dioxin-2-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane의 합성
준비예 2에서 합성된 화합물 Inv 3 (3.1 g, 10.0 mmol), 4'-bromo-N,N-diphenyl-[1,1'-biphenyl]-4-amine (4.8 g, 12.0 mmol)을 톨루엔 (100 ㎖)에 녹인 다음, Pd2(dba)3 (0.9g, 1.0mmol)을 질소 하에서 투입하였다. 이후, 여기에, NaOtBu (2.9g, 30 mmol)을 넣은 후, (t-Bu)3P (1.0 ㎖, 1.0mmol)을 상기 반응액에 투입한 다음, 혼합물을 5시간 동안 환류 교반하였다.
TLC로 반응이 종결되는 것을 확인한 후, 상온으로 식혔다. 반응 종료 후, 증류수를 넣고 에틸아세테이트로 유기층을 추출하였다. 얻어진 유기층을 Na2SO4 로 건조시키고 감압 증류한 다음, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 화합물 4'-(2-chloro-5H-benzo[5,6][1,4]dioxino[2,3-b]carbazol-5-yl)-N,N-diphenyl-[1,1'-biphenyl]-4-amine (4.8g, 수율 77%)을 얻었다.
<단계 2> Cpd19의 합성
상기 <단계 1>에서 얻은 4'-(2-chloro-5H-benzo[5,6][1,4]dioxino[2,3-b]carbazol-5-yl)-N,N-diphenyl-[1,1'-biphenyl]-4-amine (4.8g, 7.70 mmol), phenylboronic acid (1.18 g, 9.67 mmol), NaOH (1.06g, 26.4 mmol), 및 THF/H2O (100 ml/50 ml)를 넣고 교반하였다. 이후, 40℃에서 Pd(PPh3)4 (5 mol%, 0.51 g)를 넣고, 80℃에서 12시간 동안 교반하였다.
TLC로 반응이 종결되는 것을 확인한 후, 상온으로 식혔다. 반응 종료 후, 증류수를 넣고 에틸아세테이트로 유기층을 추출하였다. 얻어진 유기층을 Na2SO4 로 건조시키고 감압 증류한 다음, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 Cpd 19 (4.1g, 수율 80%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 668.246
[합성예 32] Cpd 21 의 합성
합성예 31에서 사용된 4'-bromo-N,N-diphenyl-[1,1'-biphenyl]-4-amine 대신 N,N-di([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-amine(6.6 g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 31과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 21 (5.3g, 수율 64%)을 얻었다. HRMS [M]+: 820.309
[합성예 33] Cpd 40 의 합성
합성예 31에서 사용된 화합물 Inv 3 대신 준비예 2에서 합성된 화합물 Inv 4 (3.1 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 31과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 40 (4.1g, 수율 65%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 668.246
[합성예 34] Cpd 42 의 합성
합성예 32에서 사용된 Inv 3 대신 준비예 2에서 합성된 화합물 Inv 4 (3.1 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 32과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 42 (4.9g, 수율 60%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 820.309
[합성예 35] Cpd 46 의 합성
합성예 31에서 사용된 4'-bromo-N,N-diphenyl-[1,1'-biphenyl]-4-amine 대신 iodobenzene(2.4g, 12.0 mmol)을 사용하고, phenylboronic acid 대신 N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-[1,1'-biphenyl]-4-amine(5.1g, 9.67 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 31과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 46 (4.5g, 수율 60%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 744.277
[합성예 36] Cpd 47 의 합성
합성예 31에서 사용된 4'-bromo-N,N-diphenyl-[1,1'-biphenyl]-4-amine 대신 iodobenzene(2.4g, 12.0 mmol)을 사용하고, phenylboronic acid 대신 N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-9,9-dimethyl-N-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-9H-fluoren-2-amine(5.4g, 9.67 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 31과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 47 (4.5g, 수율 58%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 784.309
[합성예 37] Cpd 49 의 합성
합성예 31에서 사용된 4'-bromo-N,N-diphenyl-[1,1'-biphenyl]-4-amine 대신 iodobenzene(2.4g, 12.0 mmol)을 사용하고, phenylboronic acid 대신 N,N-di([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4'-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-[1,1'-biphenyl]-4-amine(5.8g, 9.67 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 31과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 49 (5.2g, 수율 63%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 820.309
[합성예 38] Cpd 51 의 합성
합성예 31에서 사용된 4'-bromo-N,N-diphenyl-[1,1'-biphenyl]-4-amine 대신 4-bromo-1,1'-biphenyl(2.8g, 12.0 mmol)을 사용하고, phenylboronic acid 대신 N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-[1,1'-biphenyl]-4-amine(5.1g, 9.67 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 31과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 51 (5.6g, 수율 68%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 820.309
[합성예 39] Cpd 52 의 합성
합성예 31에서 사용된 4'-bromo-N,N-diphenyl-[1,1'-biphenyl]-4-amine 대신 iodobenzene(2.4g, 12.0 mmol)를 사용하고, phenylboronic acid 대신 N-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)-N-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)phenanthren-2-amine(5.7g, 9.67 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 31과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 52 (4.6g, 수율 57%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 808.309
[합성예 40] Cpd 54 의 합성
합성예 35에서 사용된 화합물 Inv 3 대신 준비예 3에서 합성된 화합물 Inv 5(3.1 g, 10.0 mmol) 를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 35과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 54 (4.5g, 수율 60%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 744.277
[합성예 41] Cpd 55 의 합성
합성예 36에서 사용된 화합물 Inv 3 대신 준비예 3에서 합성된 화합물 Inv 5 (3.1 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 36과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 55 (4.5g, 수율 58%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 784.309
[합성예 42] Cpd 57 의 합성
합성예 37에서 사용된 화합물 Inv 3 대신 준비예 3에서 합성된 화합물 Inv 5 (3.1 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 37과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 57 (5.2g, 수율 63%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 820.309
[합성예 43] Cpd 60 의 합성
합성예 39에서 사용된 화합물 Inv 3 대신 준비예 3에서 합성된 화합물 Inv 5 (3.1 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 39와 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 60 (4.6g, 수율 57%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 808.309
[합성예 44] Cpd 70 의 합성
합성예 35에서 사용된 화합물 Inv 3 대신 준비예 2에서 합성된 화합물 Inv 4 (3.1 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 35과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 70 (4.5g, 수율 60%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 744.277
[합성예 45] Cpd 71 의 합성
합성예 36에서 사용된 화합물 Inv 3 대신 준비예 2에서 합성된 화합물 Inv 4 (3.1 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 36과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 71 (4.5g, 수율 58%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 784.309
[합성예 46] Cpd 73 의 합성
합성예 37에서 사용된 화합물 Inv 3 대신 준비예 2에서 합성된 화합물 Inv 4 (3.1 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 37과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 73 (5.2g, 수율 63%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 820.309
[합성예 47] Cpd 75 의 합성
합성예 38에서 사용된 화합물 Inv 3 대신 준비예 2에서 합성된 화합물 Inv 4 (3.1 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 38과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 75 (5.6g, 수율 68%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 820.309
[합성예 48] Cpd 76 의 합성
합성예 39에서 사용된 화합물 Inv 3 대신 준비예 2에서 합성된 화합물 Inv 4 (3.1 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 39과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 76 (4.6g, 수율 57%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 808.309
[합성예 49] Cpd 77 의 합성
합성예 35에서 사용된 화합물 Inv 3 대신 준비예 3에서 합성된 화합물 Inv 6 (3.1 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 35과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 77 (4.5g, 수율 60%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 744.277
[합성예 50] Cpd 78 의 합성
합성예 36에서 사용된 화합물 Inv 3 대신 준비예 3에서 합성된 화합물 Inv 6 (3.1 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 36과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 78 (4.5g, 수율 58%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 784.309
[합성예 51] Cpd 80 의 합성
합성예 37에서 사용된 화합물 Inv 3 대신 준비예 3에서 합성된 화합물 Inv 6 (3.1 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 37과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 80 (5.2g, 수율 63%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 820.309
[합성예 52] Cpd 81 의 합성
합성예 39에서 사용된 화합물 Inv 3 대신 준비예 3에서 합성된 화합물 Inv 6 (3.1 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 39과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 81 (4.6g, 수율 57%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 808.309
[합성예 53] Cpd 20 의 합성
합성예 31에서 사용된 화합물 Inv 3 대신 준비예 4에서 합성된 화합물 Inv 7(3.8 g, 10.0 mmol)을 사용하고, 4'-bromo-N,N-diphenyl-[1,1'-biphenyl]-4-amine 대신 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine (5.4 g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 31과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 20 (4.6g, 수율 65%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 794.293
[합성예 54] Cpd 41 의 합성
합성예 31에서 사용된 화합물 Inv 7 대신 준비예 4에서 합성된 화합물 Inv 8(3.8 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 53과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 41 (4.6g, 수율 65%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 794.293
[합성예 55] Cpd 48의 합성
Figure pat00065
<단계 1> <단계 1> 2-(dibenzo[b,e][1,4]dioxin-2-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane의 합성
준비예 2에서 합성된 화합물 Inv 3 (3.1 g, 10.0 mmol), iodobenzene (2.5 g, 12.0 mmol)을 톨루엔 (100 ㎖)에 녹인 다음, Pd2(dba)3 (0.9g, 1.0mmol)을 질소 하에서 투입하였다. 이후, 여기에 NaOtBu (2.9g, 30 mmol)을 넣은 후, (t-Bu)3P (1.0 ㎖, 1.0mmol)을 상기 반응액에 투입한 다음, 혼합물을 5시간 동안 환류 교반하였다.
TLC로 반응이 종결되는 것을 확인한 후, 상온으로 식혔다. 반응 종료 후, 증류수를 넣고 에틸아세테이트로 유기층을 추출하였다. 얻어진 유기층을 Na2SO4 로 건조시키고 감압 증류한 다음, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 2-chloro-5-phenyl-5H-benzo[5,6][1,4]dioxino[2,3-b]carbazole (3.3g, 수율 83%)을 얻었다.
<단계 2> Cpd 48의 합성
상기 <단계 1>에서 얻은 2-chloro-5-phenyl-5H-benzo[5,6][1,4]dioxino[2,3-b]carbazole (3.3g, 8.5 mmol), N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine (3.7 g, 10.2 mmol)을 톨루엔 (85 ㎖)에 녹인 다음, Pd2(dba)3 (0.76g, 0.8mmol)을 질소 하에서 투입하였다. 이후, 여기에 NaOtBu (2.4g, 25mmol)을 넣은 후, (t-Bu)3P (0.8 ㎖, 0.8mmol)을 상기 반응액에 투입한 다음, 혼합물을 5시간 동안 환류 교반하였다.
TLC로 반응이 종결되는 것을 확인한 후, 상온으로 식혔다. 반응 종료 후, 증류수를 넣고 에틸아세테이트로 유기층을 추출하였다. 얻어진 유기층을 Na2SO4 로 건조시키고 감압 증류한 다음, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 Cpd 48 (4.8g, 수율 80%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 708.277
[합성예 56] Cpd 56 의 합성
합성예 55에서 사용된 화합물 Inv 3 대신 준비예 3에서 합성된 화합물 Inv 5 (3.1 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 55와 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 56 (4.6g, 수율 65%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 708.277
[합성예 57] Cpd 72 의 합성
합성예 55에서 사용된 화합물 Inv 3 대신 준비예 3에서 합성된 화합물 Inv 4 (3.1 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 55와 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 72 (4.3g, 수율 61%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 708.277
[합성예 58] Cpd 79 의 합성
합성예 55에서 사용된 화합물 Inv 3 대신 준비예 3에서 합성된 화합물 Inv 6 (3.1 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 55와 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 79 (4.2g, 수율 60%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 708.277
[합성예 59] Cpd 86의 합성
Figure pat00066
준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 1 (2.7 g, 10.0 mmol), 2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (2.67 g, 10.0 mmol), NaH (0.24 g, 10.0 mmol) 및 DMF(50 ml)를 혼합하고, 상온에서 1시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후, 물을 넣고 고체 생성물을 필터링한 후, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 Cpd 86 (4.7g, 수율 93%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 504.158
[합성예 60] Cpd 87의 합성
합성예 59에서 사용된 2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-chloro-4,6-diphenylpyridine (2.6g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 59와 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 87 (4.3g, 수율 85%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 502.168
[합성예 61] Cpd 88의 합성
합성예 59에서 사용된 2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 4-bromo-2,6-diphenylpyrimidine(3.1g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 59와 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 88 (4.4g, 수율 88%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 503.163
[합성예 62] Cpd 89의 합성
합성예 59에서 사용된 2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-bromo-4,6-diphenylpyrimidine(3.1g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 59와 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 89 (4.5g, 수율 88%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 503.163
[합성예 63] Cpd 128의 합성
합성예 59에서 사용된 화합물 Inv 1 대신 준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 2 (2.7 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 59와 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 128 (4.5g, 수율 88%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 504.158
[합성예 64] Cpd 129의 합성
합성예 60에서 사용된 화합물 Inv 1 대신 준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 2 (2.7 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 60과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 129(4.3g, 수율 85%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 502.168
[합성예 65] Cpd 130의 합성
합성예 61에서 사용된 화합물 Inv 1 대신 준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 2 2.7 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 61과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 130 (4.4g, 수율 88%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 503.163
[합성예 66] Cpd 131의 합성
합성예 62에서 사용된 화합물 Inv 1 대신 준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 2 2.7 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 62와 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 131 (4.5g, 수율 88%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 503.163
[합성예 67] Cpd 90의 합성
Figure pat00067
준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 1 (2.7 g, 10.0 mmol), 2-(4-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (4.7 g, 12.0 mmol)을 톨루엔 (100 ㎖)에 녹인 다음, Pd2(dba)3 (0.9g, 1.0mmol)을 질소 하에서 투입하였다. 이후, 여기에 NaOtBu (2.9g, 30 mmol)을 넣은 후, (t-Bu)3P (1.0 ㎖, 1.0mmol)을 상기 반응액에 투입한 다음, 혼합물을 5시간 동안 환류 교반하였다.
TLC로 반응이 종결되는 것을 확인한 후, 상온으로 식혔다. 반응 종료 후, 증류수를 넣고 에틸아세테이트로 유기층을 추출하였다. 얻어진 유기층을 Na2SO4 로 건조시키고 감압 증류한 다음, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 Cpd 90 (4.9g, 수율 84%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 580.189
[합성예 68] Cpd 91의 합성
합성예 67에서 사용된 2-(4-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-(4-bromophenyl)-4,6-diphenylpyrimidine (4.6 g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 67과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 91 (5.1g, 수율 88%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 579.194
[합성예 69] Cpd 92의 합성
합성예 67에서 사용된 2-(4-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-(4-bromophenyl)-4,6-diphenylpyridine (4.6g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 67과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 92 (5.2g, 수율 90%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 578.199
[합성예 70] Cpd 93의 합성
합성예 67에서 사용된 2-(4-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 4-(4-bromophenyl)-2,6-diphenylpyrimidine (4.6g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 67과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 93 (4.9g, 수율 85%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 579.194
[합성예 71] Cpd 94의 합성
합성예 67에서 사용된 2-(4-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-(3-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (4.6g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 67과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 94 (5.2g, 수율 90%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 580.189
[합성예 72] Cpd 95의 합성
합성예 67에서 사용된 2-(4-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-(3-bromophenyl)-4,6-diphenylpyridine (4.6g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 67과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 95 (4.7g, 수율 82%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 578.199
[합성예 73] Cpd 96의 합성
합성예 67에서 사용된 2-(4-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 4-(3-bromophenyl)-2,6-diphenylpyrimidine (4.6g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 67과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 96 (5.1g, 수율 88%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 579.194
[합성예 74] Cpd 97의 합성
합성예 67에서 사용된 2-(4-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-(3-bromophenyl)-4,6-diphenylpyrimidine (4.6g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 67과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 97 (5.3g, 수율 91%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 579.194
[합성예 75] Cpd 100의 합성
합성예 67에서 사용된 2-(4-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2,4-di([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(4-bromophenyl)-1,3,5-triazine (6.5g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 67과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 100 (6.1g, 수율 83%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 732.252
[합성예 76] Cpd 101의 합성
합성예 67에서 사용된 2-(4-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-(5-bromo-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (5.6g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 67과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 101 (5.2g, 수율 80%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 656.221
[합성예 77] Cpd 105의 합성
합성예 67에서 사용된 2-(4-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-(3-bromophenyl)triphenylen (4.6g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 67과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 105 (4.8g, 수율 83%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 575.188
[합성예 78] Cpd 106의 합성
합성예 67에서 사용된 2-(4-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 4-(4-bromophenyl)-6-phenyldibenzo[b,d]thiophene (5.0g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 67과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 106 (4.9g, 수율 81%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 607.160
[합성예 79] Cpd 110의 합성
합성예 67에서 사용된 2-(4-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 3-bromo-9-phenyl-9H-carbazole (3.9g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 67과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd110 (4.8g, 수율 93%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 514.618
[합성예 80] Cpd 111의 합성
합성예 67에서 사용된 2-(4-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 4-bromodibenzo[b,d]furan (3.0g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 67과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 111 (3.6g, 수율 82%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 439.120
[합성예 81] Cpd 112의 합성
합성예 67에서 사용된 2-(4-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 4-bromodibenzo[b,d]thiophene (3.2g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 67과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 112 (3.6g, 수율 80%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 455.098
[합성예 82] Cpd 113의 합성
합성예 67에서 사용된 2-(4-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-bromodibenzo[b,d]furan (3.0g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 67과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 113 (3.9g, 수율 88%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 439.120
[합성예 83] Cpd 114의 합성
합성예 67에서 사용된 2-(4-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-bromodibenzo[b,d]thiophene (3.2g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 67과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd114 (4.1g, 수율 89%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 455.098
[합성예 84] Cpd 115의 합성
Figure pat00068
<단계 1> 3-bromo-9-tosyl-9H-carbazole의 합성
KOH (2.7 g, 48 mmol)에 Acetone (200 mL)을 넣고 녹인 다음, 3-bromo-9H-carbazole (9.8g, 40 mmol)를 투입하였다. 이후, 여기에 TsCl (8.4 g, 44 mmol)를 첨가하고, 혼합물을 3시간 동안 환류시킨 후 냉각시킨 다음, 교반하면서 냉수 1L를 부었다. 30분 동안 교반 후, 필터링하여 미정제 생성물을 얻었다. 이후, CH2Cl2/EtOH로부터 재결정화한 후, 3-bromo-9-tosyl-9H-carbazole (9.8g, 수율 61%)을 얻었다.
<단계 2> 5-(9-tosyl-9H-carbazol-3-yl)-5H-benzo[5,6][1,4]dioxino[2,3-b]carbazole 의 합성
상기 <단계 1>에서 얻은 3-bromo-9-tosyl-9H-carbazole (9.6 g, 24 mmol), 준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 1 (7.9 g, 29 mmol), CuI (0.4 g, 2.0 mmol), 1,2-diaminocyclohexane (0.3 g, 2.4 mmol), K3PO4-H2O (10.6 g, 50 mmol) 및 Toluene (150 mL)을 500 mL 둥근 플라스크에 첨가하였다. 반응물을 환류로 가열하고, 24시간 동안 질소 분위기 하에서 교반하였다. TLC로 반응이 종결되는 것을 확인한 후, 상온으로 식혔다. 반응 종료 후, 증류수를 넣고 에틸아세테이트로 유기층을 추출하였다. 얻어진 유기층을 Na2SO4 로 건조시키고 감압 증류한 다음, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물, 5-(9-tosyl-9H-carbazol-3-yl)-5H-benzo[5,6][1,4]dioxino[2,3-b]carbazole (12.4g, 수율 87%)을 얻었다.
<단계 3> 5-(9H-carbazol-3-yl)-5H-benzo[5,6][1,4]dioxino[2,3-b]carbazole의 합성
상기 <단계 2>에서 얻은 5-(9-tosyl-9H-carbazol-3-yl)-5H-benzo[5,6][1,4]dioxino[2,3-b]carbazole (12.4 g, 21 mmol), NaOH (8.0 g, 200 mmol), THF (80 mL), MeOH (40 mL), 물 (40 mL)을 500 mL 둥근 플라스크에 첨가한 후, 반응물을 12시간 동안 환류로 가열하였다. TLC로 반응이 종결되는 것을 확인한 후, 상온으로 식혔다. 반응 종료 후, 증류수를 넣고 에틸아세테이트로 유기층을 추출하였다. 얻어진 유기층을 Na2SO4 로 건조시키고 감압 증류한 다음, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 5-(9H-carbazol-3-yl)-5H-benzo[5,6][1,4]dioxino[2,3-b]carbazole (8.4g, 수율 91%)을 얻었다.
<단계 4> Cpd 115의 합성
상기 <단계 3>에서 얻은 5-(9H-carbazol-3-yl)-5H-benzo[5,6][1,4]dioxino[2,3-b]carbazole (3.0 g, 7 mmol), 2-bromodibenzo thiophene (3.0 g, 10 mmol), Pd2(dba)3 (0.5 g, 0.5mmol), S-Phos (0.8 g, 2.0 mmol), NaOtBu (2.9g, 30 mmol) 및 200 mL의 Xylene 을 500 mL 둥근 플라스크에 첨가한 후, 반응물을 환류로 가열하고 12시간 동안 질소 분위기 하에서 교반하였다. TLC로 반응이 종결되는 것을 확인한 후, 상온으로 식혔다. 반응 종료 후, 증류수를 넣고 에틸아세테이트로 유기층을 추출하였다. 얻어진 유기층을 Na2SO4 로 건조시키고 감압 증류한 다음, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 Cpd 115 (5.2g, 수율 84%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 620.155
[합성예 85] Cpd 116의 합성
합성예 84에서 사용된 2-bromodibenzo thiophene 대신 3-bromo-9-phenyl-9H-carbazole (3.2 g, 10 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 84와 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 116 (5.9g, 수율 87%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 679.226
[합성예 86] Cpd 117의 합성
합성예 84에서 사용된 2-bromodibenzo thiophene 대신 2-bromodibenzo[b,d]furan (2.5 g, 10 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 84와 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 117 (5.4g, 수율 90%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 604.178
[합성예 87] Cpd 118의 합성
합성예 84에서 사용된 2-bromodibenzo thiophene 대신 2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine(2.7 g, 10 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 84와 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 118 (5.6g, 수율 83%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 669.216
[합성예 88] Cpd 119 의 합성
합성예 31에서 사용된 4'-bromo-N,N-diphenyl-[1,1'-biphenyl]-4-amine 대신 2-(3-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine(4.7 g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 31과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 119 (4.2g, 수율 64%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 656.221
[합성예 89] Cpd 120 의 합성
합성예 31에서 사용된 4'-bromo-N,N-diphenyl-[1,1'-biphenyl]-4-amine 대신 2-(3-bromophenyl)-4,6-diphenylpyridine(4.6 g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 31과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 120 (3.9g, 수율 60%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 654.230
[합성예 90] Cpd 121 의 합성
합성예 31에서 사용된 4'-bromo-N,N-diphenyl-[1,1'-biphenyl]-4-amine 대신 4-(3-bromophenyl)-2,6-diphenylpyrimidine(4.7 g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 31과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 121 (4.4g, 수율 68%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 655.226
[합성예 91] Cpd 122 의 합성
합성예 53에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine(3.2 g, 12.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 53과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 122 (4.0g, 수율 60%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 656.221
[합성예 92] Cpd 123 의 합성
합성예 53에서 사용된 N-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-phenylnaphthalen-2-amine 대신 4-chloro-2,6-diphenylpyrimidine (3.2 g, 12.0 mmol) 를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 53과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 123 (4.0g, 수율 62%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 655.226
[합성예 93] Cpd 132의 합성
합성예 67에서 사용된 화합물 Inv 1 대신 준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 2 를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 67과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 132 (4.9g, 수율 84%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 580.189
[합성예 94] Cpd 133의 합성
합성예 68에서 사용된 화합물 Inv 1 대신 준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 2 (2.7 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 68과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 133 (5.1g, 수율 88%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 579.194
[합성예 95] Cpd 134의 합성
합성예 69에서 사용된 화합물 Inv 1 대신 준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 2 (2.7 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 69와 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 134 (5.2g, 수율 90%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 578.199
[합성예 96] Cpd 135의 합성
합성예 70에서 사용된 화합물 Inv 1 대신 준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 2 (2.7 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 70과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 135 (4.9g, 수율 85%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 579.194
[합성예 97] Cpd 136의 합성
합성예 71에서 사용된 화합물 Inv 1 대신 준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 2 (2.7 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 71과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 136 (5.2g, 수율 90%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 580.189
[합성예 98] Cpd 137의 합성
합성예 72에서 사용된 화합물 Inv 1 대신 준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 2 (2.7 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 72와 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 137 (4.7g, 수율 82%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 578.199
[합성예 99] Cpd 138의 합성
합성예 73에서 사용된 화합물 Inv 1 대신 준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 2 (2.7 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 73과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 138 (5.1g, 수율 88%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 579.194
[합성예 100] Cpd 139의 합성
합성예 74에서 사용된 화합물 Inv 1 대신 준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 2 (2.7 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 74와 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 139 (5.3g, 수율 91%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 579.194
[합성예 101] Cpd 142의 합성
합성예 75에서 사용된 화합물 Inv 1 대신 준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 2 (2.7 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 75와 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 142 (6.1g, 수율 83%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 732.252
[합성예 102] Cpd 143의 합성
합성예 76에서 사용된 화합물 Inv 1 대신 준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 2 (2.7 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 76과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 143 (5.2g, 수율 80%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 656.221
[합성예 103] Cpd 147의 합성
합성예 77에서 사용된 화합물 Inv 1 대신 준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 2 (2.7 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 77과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 147 (4.8g, 수율 83%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 575.188
[합성예 104] Cpd 148의 합성
합성예 78에서 사용된 화합물 Inv 1 대신 준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 2 (2.7 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 78과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 148 (4.9g, 수율 81%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 607.160
[합성예 105] Cpd 152의 합성
합성예 79에서 사용된 화합물 Inv 1 대신 준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 2 (2.7 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 79와 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 152 (4.8g, 수율 93%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 514.618
[합성예 106] Cpd 153의 합성
합성예 80에서 사용된 화합물 Inv 1 대신 준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 2 (2.7 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 80과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 153 (3.6g, 수율 82%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 439.120
[합성예 107] Cpd 154의 합성
합성예 81에서 사용된 화합물 Inv 1 대신 준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 2 (2.7 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 81과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 154 (3.6g, 수율 80%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 455.098
[합성예 108] Cpd 155의 합성
합성예 82에서 사용된 화합물 Inv 1 대신 준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 2 (2.7 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 82와 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 155(3.9g, 수율 88%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 439.120
[합성예 109] Cpd 156의 합성
합성예 83에서 사용된 화합물 Inv 1 대신 준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 2 (2.7 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 83과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 156 (4.1g, 수율 89%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 455.098
[합성예 110] Cpd 157의 합성
합성예 84에서 사용된 화합물 Inv 1 대신 준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 2 (2.7 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 84와 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 157 (5.2g, 수율 84%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 620.155
[합성예 111] Cpd 158의 합성
합성예 85에서 사용된 화합물 Inv 1 대신 준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 2 (2.7 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 85와 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 158 (5.9g, 수율 87%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 679.226
[합성예 112] Cpd 159의 합성
합성예 86에서 사용된 화합물 Inv 1 대신 준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 2 (2.7 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 86과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 159 (5.4g, 수율 90%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 604.178
[합성예 113] Cpd 160의 합성
합성예 87에서 사용된 화합물 Inv 1 대신 준비예 1에서 합성된 화합물 Inv 2 (2.7 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 87과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 160 (5.6g, 수율 83%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 669.216
[합성예 114] Cpd 161 의 합성
합성예 88에서 사용된 화합물 Inv 3 대신 준비예 2에서 합성된 화합물 Inv 4 (3.1 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 88과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 161 (4.2g, 수율 64%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 656.221
[합성예 115] Cpd 162 의 합성
합성예 89에서 사용된 화합물 Inv 3 대신 준비예 2에서 합성된 화합물 Inv 4 (3.1 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 89와 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 162 (3.9g, 수율 60%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 654.230
[합성예 116] Cpd 163 의 합성
합성예 90에서 사용된 화합물 Inv 3 대신 준비예 2에서 합성된 화합물 Inv 4 (3.1 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 90과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 163 (4.4g, 수율 68%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 655.226
[합성예 117] Cpd 164 의 합성
합성예 91에서 사용된 화합물 Inv 7 대신 준비예 4에서 합성된 화합물 Inv 8 (3.1 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 91과 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 164 (4.0g, 수율 60%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 656.221
[합성예 118] Cpd 165 의 합성
합성예 92에서 사용된 화합물 Inv 7 대신 준비예 4에서 합성된 화합물 Inv 8 (3.1 g, 10.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 합성예 92와 동일한 과정을 수행하여 표제 화합물 Cpd 165 (4.0g, 수율 62%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 655.226
[실시예 1] 녹색 유기 전계 발광 소자의 제조
합성예 1에서 합성된 화합물 cpd 1을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화 정제를 한 후, 하기와 같이 녹색 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
ITO (Indium tin oxide)가 1500 Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면, 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고, 건조시킨 후, UV OZONE 세정기(Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음, UV를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정하고 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
이와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에, m-MTDATA (60nm) / TCTA (80 nm) / 화합물 cpd 1 (40nm) / CBP+10%Ir(ppy)3 (300nm) / BCP (10nm) / Alq3 (30nm) / LiF (1nm) / Al (200nm) 순으로 적층하여 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
여기서, 사용된 m-MTDATA, TCTA, Ir(ppy)3, CBP 및 BCP의 구조는 하기와 같다.
Figure pat00069

[실시예 2 ~ 58] 녹색 유기 전계 발광 소자의 제조
실시예 1에서 사용된 화합물 cpd 1 대신 하기 표 1에 기재된 화합물을 각각 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 수행하여 유기 EL 소자를 제조하였다.
[비교예 1] 녹색 유기 전계 발광 소자의 제조
실시예 1에서 사용된 화합물 cpd 1을 사용하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 수행하여 녹색 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
[평가예 1]
실시예 1 내지 58, 및 비교예 1에서 각각 제조된 녹색 유기 전계 발광 소자에 대하여, 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압, 전류효율 및 발광 피크를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
발광보조층 재료 구동 전압(V) 발광 피크(nm) 전류효율(cd/A)
실시예 1 Cpd 1 6.80 517 42.0
실시예 2 Cpd 2 6.85 518 41.9
실시예 3 Cpd 3 6.71 520 41.5
실시예 4 Cpd 4 6.85 518 41.8
실시예 5 Cpd 5 6.85 520 41.8
실시예 6 Cpd 6 6.80 519 41.5
실시예 7 Cpd 7 6.90 518 41.8
실시예 8 Cpd 8 6.85 520 41.5
실시예 9 Cpd 12 6.73 518 41.5
실시예 10 Cpd 13 6.74 520 41.8
실시예 11 Cpd 14 6.75 518 41.8
실시예 12 Cpd 15 6.80 517 41.5
실시예 13 Cpd 16 6.77 518 42.0
실시예 14 Cpd 17 6.72 520 41.9
실시예 15 Cpd 18 6.80 518 41.5
실시예 16 Cpd 19 6.69 520 41.8
실시예 17 Cpd 20 6.82 517 41.8
실시예 18 Cpd 21 6.75 518 41.8
실시예 19 Cpd 22 6.80 520 42.0
실시예 20 Cpd 23 6.77 518 42.0
실시예 21 Cpd 24 6.85 520 41.5
실시예 22 Cpd 25 6.80 519 41.8
실시예 23 Cpd 26 6.90 517 41.8
실시예 24 Cpd 27 6.70 518 41.5
실시예 25 Cpd 28 6.73 520 41.8
실시예 26 Cpd 29 6.74 518 42.0
실시예 27 Cpd 33 6.69 520 41.8
실시예 28 Cpd 34 6.80 520 41.5
실시예 29 Cpd 35 6.71 519 41.8
실시예 30 Cpd 36 6.85 517 41.5
실시예 31 Cpd 37 6.69 520 41.8
실시예 32 Cpd 38 6.82 517 41.8
실시예 33 Cpd 39 6.75 518 41.8
실시예 34 Cpd 40 6.80 520 42.0
실시예 35 Cpd 41 6.80 520 41.8
실시예 36 Cpd 42 6.90 518 41.8
실시예 37 Cpd 46 6.75 518 41.9
실시예 38 Cpd 47 6.80 520 42.0
실시예 39 Cpd 48 6.71 518 41.9
실시예 40 Cpd 49 6.85 520 41.5
실시예 41 Cpd 51 6.80 518 41.8
실시예 42 Cpd 52 6.90 520 41.5
실시예 43 Cpd 54 6.80 520 42.0
실시예 44 Cpd 55 6.90 519 41.9
실시예 45 Cpd 56 6.70 517 41.5
실시예 46 Cpd 57 6.73 518 41.8
실시예 47 Cpd 60 6.80 520 41.5
실시예 48 Cpd 70 6.71 519 41.5
실시예 49 Cpd 71 6.85 517 41.8
실시예 50 Cpd 72 6.70 518 42.0
실시예 51 Cpd 73 6.70 517 42.0
실시예 52 Cpd 75 6.73 518 41.9
실시예 53 Cpd 76 6.70 517 41.5
실시예 54 Cpd 77 6.73 518 41.8
실시예 55 Cpd 78 6.74 520 41.5
실시예 56 Cpd 79 6.75 518 41.8
실시예 57 Cpd 80 6.85 517 41.5
실시예 58 Cpd 81 6.80 520 42.0
비교예 1 - 6.93 516 38.2
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물(Cpd 1 ~ Cpd 81)을 발광 보조층 재료로 사용한 실시예 1 내지 58의 녹색 유기 전계 발광 소자는, 발광 보조층 없이 CBP만을 발광층 재료로 사용한 비교예 1의 녹색 유기 전계 발광 소자에 비해 구동전압이 약간 낮았으며, 비교예 1의 녹색 유기 전계 발광 소자에 비해 전류효율이 더 우수하다는 것을 알 수 있었다.
[실시예 59] 적색 유기 전계 발광 소자의 제조
합성예 1에서 합성된 화합물 cpd 1을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화 정제를 한 후, 하기와 같이 녹색 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
먼저, ITO (Indium tin oxide)가 1500 Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 UV OZONE 세정기 (Powersonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음 UV를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정하고진공 증착기로 기판을 이송하였다.
이와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에, m-MTDATA (60 nm) / TCTA (80 nm) / 화합물 cpd 1 (40nm) / CBP+10 %(piq)2Ir(acac) (300nm) / BCP (10 nm) /Alq3 (30 nm) / LiF (1 nm) / Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
여기서 사용된 m-MTDATA, TCTA, CBP 및 BCP의 구조는 실시예 1에 기재된 바와 같고, (piq)2Ir(acac)는 하기와 같다.
Figure pat00070

[실시예 60 ~ 116] 적색 유기 전계 발광 소자의 제조
실시예 59에서 사용된 화합물 cpd 1 대신 하기 표 2에 기재된 화합물을 각각 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 59와 동일하게 수행하여 적색 유기 EL 소자를 제조하였다.
[비교예 2] 적색 유기 전계 발광 소자의 제작
실시예 59에서 사용된 화합물 cpd 1을 사용하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 59과 동일하게 수행하여 적색 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
[평가예 2]
실시예 59 ~ 116 및 비교예 2에서 제작된 각각의 적색 유기 전계 발광 소자에 대하여, 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압 및 전류효율을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
발광보조층 재료 구동 전압 (V) 전류효율 (cd/A)
실시예 59 Cpd 1 5.15 10.8
실시예 60 Cpd 2 5.10 11.2
실시예 61 Cpd 3 5.15 11.0
실시예 62 Cpd 4 5.20 10.8
실시예 63 Cpd 5 5.15 11.2
실시예 64 Cpd 6 5.10 11.0
실시예 65 Cpd 7 5.15 11.3
실시예 66 Cpd 8 5.10 11.0
실시예 67 Cpd 12 5.15 11.3
실시예 68 Cpd 13 5.20 10.8
실시예 69 Cpd 14 5.13 11.1
실시예 70 Cpd 15 5.16 11.5
실시예 71 Cpd 16 5.17 11.6
실시예 72 Cpd 17 5.14 11.0
실시예 73 Cpd 18 5.15 10.8
실시예 74 Cpd 19 5.10 11.2
실시예 75 Cpd 20 5.15 11.0
실시예 76 Cpd 21 5.20 11.3
실시예 77 Cpd 22 5.15 11.0
실시예 78 Cpd 23 5.10 11.3
실시예 79 Cpd 24 5.15 10.8
실시예 80 Cpd 25 5.10 11.1
실시예 81 Cpd 26 5.15 11.5
실시예 82 Cpd 27 5.20 10.8
실시예 83 Cpd 28 5.13 11.2
실시예 84 Cpd 29 5.20 11.0
실시예 85 Cpd 33 5.15 10.8
실시예 86 Cpd 34 5.10 11.2
실시예 87 Cpd 35 5.15 11.0
실시예 88 Cpd 36 5.10 11.3
실시예 89 Cpd 37 5.15 11.0
실시예 90 Cpd 38 5.20 11.3
실시예 91 Cpd 39 5.13 10.8
실시예 92 Cpd 40 5.16 11.1
실시예 93 Cpd 41 5.17 11.5
실시예 94 Cpd 42 5.14 11.6
실시예 95 Cpd 46 5.15 11.0
실시예 96 Cpd 47 5.10 10.8
실시예 97 Cpd 48 5.15 11.2
실시예 98 Cpd 49 5.20 11.1
실시예 99 Cpd 51 5.15 11.5
실시예 100 Cpd 52 5.10 11.6
실시예 101 Cpd 54 5.15 11.0
실시예 102 Cpd 55 5.10 10.8
실시예 103 Cpd 56 5.15 11.2
실시예 104 Cpd 57 5.20 11.0
실시예 105 Cpd 60 5.13 11.3
실시예 106 Cpd 70 5.20 11.0
실시예 107 Cpd 71 5.15 11.3
실시예 108 Cpd 72 5.10 10.8
실시예 109 Cpd 73 5.15 11.1
실시예 110 Cpd 75 5.10 11.5
실시예 111 Cpd 76 5.15 10.8
실시예 112 Cpd 77 5.15 11.2
실시예 113 Cpd 78 5.10 11.0
실시예 114 Cpd 79 5.15 10.8
실시예 115 Cpd 80 5.15 11.0
실시예 116 Cpd 81 5.10 10.8
비교예 2 - 5.25 8.2
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물(화합물 Cpd 1 ~ Cpd 81)을 발광 보조층 재료로 사용한 실시예 59 내지 116의 적색 유기 전계 발광 소자는, 발광 보조층 없이 CBP만을 발광층 재료로 사용한 비교예 2의 적색 유기 전계 발광 소자에 비해 구동전압이 약간 낮을 뿐만 아니라, 전류효율이 더 우수하다는 것을 알 수 있었다.
[실시예 117] 청색 유기 전계 발광 소자의 제조
합성예 1에서 합성된 화합물 cpd 1을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화 정제를 한 후, 하기와 같이 청색 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
먼저, 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 (Powersonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음, UV를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정하고 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
이와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에, DS-205(두산社) (80 nm) / NPB (15nm) / 화합물 Cpd 1 (15nm) / ADN+5%DS-405(두산社) (300nm) / BCP (10nm) / Alq3 (30 nm) / LiF (1 nm) / Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
사용된 BCP는 실시예 1에 기재된 바와 같고, NPB 및 ADN의 구조는 하기와 같다.
Figure pat00071

[실시예 118 ~ 174] 청색 유기 전계 발광 소자의 제조
실시예 117에서 사용된 화합물 cpd 1 대신 하기 표 3에 기재된 화합물을 각각 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 117과 동일하게 수행하여 청색 유기 EL 소자를 제조하였다.
[비교예 3] 청색 유기 전계 발광 소자의 제작
실시예 117에서 사용된 화합물 cpd 1을 사용하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 117과 동일하게 수행하여 청색 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
[평가예 3]
실시예 117 ~ 174 및 비교예 3 에서 제작된 각각의 청색 유기 전계 발광 소자에 대하여, 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압 및 전류효율을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
발광보조층 재료 구동 전압 (V) 전류효율 (cd/A)
실시예 117 Cpd 1 5.50 6.9
실시예 118 Cpd 2 5.60 6.6
실시예 119 Cpd 3 5.55 6.8
실시예 120 Cpd 4 5.60 6.9
실시예 121 Cpd 5 5.51 6.6
실시예 122 Cpd 6 5.55 6.8
실시예 123 Cpd 7 5.51 6.0
실시예 124 Cpd 8 5.55 6.4
실시예 125 Cpd 12 5.60 6.0
실시예 126 Cpd 13 5.65 6.4
실시예 127 Cpd 14 5.53 6.5
실시예 128 Cpd 15 5.56 6.8
실시예 129 Cpd 16 5.49 6.1
실시예 130 Cpd 17 5.50 6.9
실시예 131 Cpd 18 5.60 6.6
실시예 132 Cpd 19 5.55 6.8
실시예 133 Cpd 20 5.60 6.9
실시예 134 Cpd 21 5.51 6.6
실시예 135 Cpd 22 5.55 6.8
실시예 136 Cpd 23 5.51 6.0
실시예 137 Cpd 24 5.55 6.4
실시예 138 Cpd 25 5.60 6.5
실시예 139 Cpd 26 5.65 6.8
실시예 140 Cpd 27 5.53 6.1
실시예 141 Cpd 28 5.56 6.9
실시예 142 Cpd 29 5.49 6.6
실시예 143 Cpd 33 5.50 6.8
실시예 144 Cpd 34 5.60 6.9
실시예 145 Cpd 35 5.55 6.4
실시예 146 Cpd 36 5.60 6.5
실시예 147 Cpd 37 5.51 6.8
실시예 148 Cpd 38 5.55 6.1
실시예 149 Cpd 39 5.51 6.9
실시예 150 Cpd 40 5.55 6.6
실시예 151 Cpd 41 5.60 6.8
실시예 152 Cpd 42 5.65 6.9
실시예 153 Cpd 46 5.53 6.6
실시예 154 Cpd 47 5.56 6.4
실시예 155 Cpd 48 5.49 6.5
실시예 156 Cpd 49 5.60 6.8
실시예 157 Cpd 51 5.55 6.1
실시예 158 Cpd 52 5.60 6.9
실시예 159 Cpd 54 5.51 6.6
실시예 160 Cpd 55 5.55 6.8
실시예 161 Cpd 56 5.51 6.9
실시예 162 Cpd 57 5.55 6.6
실시예 163 Cpd 60 5.60 6.8
실시예 164 Cpd 70 5.65 6.0
실시예 165 Cpd 71 5.53 6.4
실시예 166 Cpd 72 5.60 6.5
실시예 167 Cpd 73 5.55 6.8
실시예 168 Cpd 75 5.60 6.1
실시예 169 Cpd 76 5.51 6.9
실시예 170 Cpd 77 5.55 6.6
실시예 171 Cpd 78 5.51 6.8
실시예 172 Cpd 79 5.55 6.1
실시예 173 Cpd 80 5.54 6.3
실시예 174 Cpd 81 5.58 6.1
비교예 3 - 5.60 4.8
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물(화합물 Cpd 1 ~ Cpd 81)을 발광 보조층 재료로 사용한 실시예 117 내지 174의 청색 유기 전계 발광 소자는, 발광 보조층 없이 ADN을 발광층 재료로 사용한 비교예 3의 청색 유기 전계 발광 소자와 구동전압이 유사하였으나, 비교예 3의 유기 전계 발광 소자에 비해 전류 효율이 더 우수하다는 것을 알 수 있었다.
[실시예 175] 녹색 유기 EL 소자의 제작
합성예 59에서 합성된 화합물 Cpd 86을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후, 아래의 과정에 따라 녹색 유기 EL 소자를 제작하였다.
먼저, 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.
이와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에 m-MTDATA (60 nm) / TCTA (80 nm) / 화합물 Cpd 86 + 10%Ir(ppy)3 (300nm) / BCP (10 nm) / Alq3 (30 nm) / LiF (1 nm) / Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 EL 소자를 제작하였다.
[실시예 176 ~ 234] 녹색 유기 전계 발광 소자의 제조
실시예 217에서 사용된 화합물 cpd 86 대신 하기 표 4에 기재된 화합물을 각각 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 175과 동일하게 수행하여 녹색 유기 EL 소자를 제조하였다.
[비교예 4] 녹색 유기 EL 소자의 제작
실시예 175에서 발광층 형성시 발광 호스트 물질로 사용된 화합물 Cdp 86 대신 CBP를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 175과 동일한 과정으로 녹색 유기 EL 소자를 제작하였다.
[평가예 4]
실시예 175~234 및 비교예 4에서 제작된 각각의 녹색 유기 EL 소자에 대하여, 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압, 전류효율 및 발광 피크를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
샘플 호스트 구동 전압(V) EL 피크(nm) 전류효율(cd/A)
실시예 175 Cpd 86 6.63 518 40.5
실시예 176 Cpd 87 6.78 515 42.4
실시예 177 Cpd 88 6.81 518 41.1
실시예 178 Cpd 89 6.79 517 40.8
실시예 179 Cpd 90 6.81 518 41.1
실시예 180 Cpd 91 6.79 517 40.8
실시예 181 Cpd 92 6.78 515 42.4
실시예 182 Cpd 93 6.81 518 41.1
실시예 183 Cpd 94 6.79 517 40.8
실시예 184 Cpd 95 6.81 518 41.1
실시예 185 Cpd 96 6.79 517 40.8
실시예 186 Cpd 97 6.79 517 40.8
실시예 187 Cpd 100 6.81 518 41.1
실시예 188 Cpd 101 6.79 517 40.8
실시예 189 Cpd 105 6.81 518 41.1
실시예 190 Cpd 106 6.78 515 42.4
실시예 191 Cpd 110 6.79 517 40.8
실시예 192 Cpd 111 6.79 517 40.8
실시예 193 Cpd 112 6.81 518 41.1
실시예 194 Cpd 113 6.79 517 40.8
실시예 195 Cpd 114 6.78 515 42.4
실시예 196 Cpd 115 6.81 518 41.1
실시예 197 Cpd 116 6.79 517 40.8
실시예 198 Cpd 117 6.81 518 41.1
실시예 199 Cpd 118 6.79 517 40.8
실시예 200 Cpd 119 6.78 515 42.4
실시예 201 Cpd 120 6.81 518 41.1
실시예 202 Cpd 121 6.79 517 40.8
실시예 203 Cpd 122 6.81 518 41.1
실시예 204 Cpd 123 6.79 517 40.8
실시예 205 Cpd 128 6.79 517 40.8
실시예 206 Cpd 129 6.81 518 41.1
실시예 207 Cpd 130 6.79 517 40.8
실시예 208 Cpd 131 6.79 517 40.8
실시예 209 Cpd 132 6.81 518 41.1
실시예 210 Cpd 133 6.78 515 42.4
실시예 211 Cpd 134 6.81 518 41.1
실시예 212 Cpd 135 6.79 517 40.8
실시예 213 Cpd 136 6.81 518 41.1
실시예 214 Cpd 137 6.79 517 40.8
실시예 215 Cpd 138 6.79 517 40.8
실시예 216 Cpd 139 6.81 518 41.1
실시예 217 Cpd 142 6.78 515 42.4
실시예 218 Cpd 143 6.81 518 41.1
실시예 219 Cpd 147 6.79 517 40.8
실시예 220 Cpd 148 6.81 518 41.1
실시예 221 Cpd 152 6.81 518 41.1
실시예 222 Cpd 153 6.79 517 40.8
실시예 223 Cpd 154 6.79 517 40.8
실시예 224 Cpd 155 6.81 518 41.1
실시예 225 Cpd 156 6.79 517 40.8
실시예 226 Cpd 157 6.81 518 41.1
실시예 227 Cpd 158 6.78 515 42.4
실시예 228 Cpd 159 6.81 518 41.1
실시예 229 Cpd 160 6.79 517 40.8
실시예 230 Cpd 161 6.81 518 41.1
실시예 231 Cpd 162 6.79 517 40.8
실시예 232 Cpd 163 6.79 517 40.8
실시예 233 Cpd 164 6.81 518 41.1
실시예 234 Cpd 165 6.79 517 40.8
비교예 4 CBP 6.93 516 38.2
상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 합성예 59 내지 118에서 합성된 화합물 Cpd 86 ~ Cpd 165을 발광층 재료로 각각 사용한 실시예 175 내지 234의 녹색 유기 EL 소자의 경우, 종래 CBP를 사용한 비교예 4의 녹색 유기 EL 소자에 비해 전류 효율 및 구동전압 면에서 보다 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다.
[실시예 235] 청색 유기 EL 소자의 제조
합성예 77에서 합성된 화합물 Cpd 105를 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후, 아래의 과정에 따라 청색 유기 EL 소자를 제작하였다.
먼저, 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.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 CuPc (10 nm) / TPAC (30 nm) / 화합물 Cpd 105 + 7 % Flrpic (30nm) / Alq3 (30 nm) / LiF (0.2 nm) / Al (150 nm) 순으로 적층하여 유기 EL 소자를 제작하였다.
여기서 사용된 CuPc, TPAC 및 Flrpic의 구조는 각각 하기와 같다.
Figure pat00072

[실시예 236 ~ 257] 청색 유기 전계 발광 소자의 제조
실시예 235에서 사용된 화합물 Cpd 105 대신 하기 표 5에 기재된 화합물을 각각 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 235와 동일하게 수행하여 청색 유기 EL 소자를 제조하였다.
[비교예 5] 청색 유기 EL 소자의 제작
실시예 235에서 발광층 형성시 발광 호스트 물질로 사용된 화합물 Cdp 105 대신 CBP를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 235와 동일한 과정으로 청색 유기 EL 소자를 제작하였다.
[평가예 5]
실시예 235~257 및 비교예 5에서 제작된 각각의 청색 유기 EL 소자에 대하여, 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압, 전류효율 및 발광 피크를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
샘플 호스트 구동 전압(V) EL 피크(nm) 전류효율(cd/A)
실시예 235 Cpd 105 7.30 474 6.34
실시예 236 Cpd 106 7.24 475 6.55
실시예 237 Cpd 110 7.24 475 6.55
실시예 238 Cpd 111 7.15 471 6.94
실시예 239 Cpd 112 7.23 472 6.25
실시예 240 Cpd 113 7.12 472 5.85
실시예 241 Cpd 114 7.00 472 6.34
실시예 242 Cpd 115 7.29 473 6.90
실시예 243 Cpd 116 7.30 474 6.34
실시예 244 Cpd 117 7.24 475 6.55
실시예 245 Cpd 147 7.15 471 6.94
실시예 246 Cpd 148 7.23 472 6.25
실시예 247 Cpd 152 7.30 474 6.34
실시예 248 Cpd 153 7.24 475 6.55
실시예 249 Cpd 154 7.15 471 6.94
실시예 250 Cpd 155 7.23 472 6.25
실시예 251 Cpd 156 7.12 472 5.85
실시예 252 Cpd 157 7.00 472 6.34
실시예 253 Cpd 158 7.29 473 6.90
실시예 254 Cpd 159 7.30 474 6.34
실시예 255 Cpd 168 7.24 475 6.55
실시예 256 Cpd 171 7.24 475 6.55
실시예 257 Cpd 174 7.15 471 6.94
비교예 5 CBP 7.80 474 5.80
상기 표5에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물(화합물 Cpd 105 ~ Cpd 174)을 발광층 재료로 사용한 실시예 235~257의 청색 유기 EL소자는 종래 CBP를 사용하는 비교예 5의 청색 유기 EL 소자에 비해 전류 효율 및 구동전압 면에서 보다 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다.
[실시예 258] 녹색 유기 EL 소자의제조
ITO (Indium tin oxide)가 1500 Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후, UV OZONE 세정기(Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음, UV를 이용하여 상기 기판을 5 분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에 정공 수송층 재료로써, m-MTDATA(60nm) / 화합물 Cpd 1 (80nm) / DS-H522 + 5% DS-501 (300nm) / BCP(10nm) / Alq3(30 nm) / LiF(1nm) / Al(200nm) 순서로 유기 EL 소자를 제조하였다.
[실시예 259 ~ 315] 녹색 유기 전계 발광 소자의 제조
실시예 258에서 사용된 화합물 Cpd 1 대신 하기 표 6에 기재된 화합물을 각각 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 258과 동일하게 수행하여 녹색 유기 EL 소자를 제조하였다.
[비교예 6] 유기 EL 소자의 제작
실시예 258에서 정공 수송층 형성시 사용된 화합물 Cpd 1 대신 NPB를 정공 수송층 물질로 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 258과 동일한 방법으로 유기 EL 소자를 제조하였다.
[평가예 6]
실시예 258~315 및 비교예 6에서 각각 제조된 녹색 유기 EL 소자에 대하여, 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압 및 전류 효율를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
샘플 정공수송층 구동 전압(V) 전류효율(cd/A)
실시예 258 Cpd 1 4.1 22.2
실시예 259 Cpd 2 4.3 20.1
실시예 260 Cpd 3 4.4 21.3
실시예 261 Cpd 4 4.0 22.6
실시예 262 Cpd 5 4.5 19.5
실시예 263 Cpd 6 4.7 20.1
실시예 264 Cpd 7 4.3 21.6
실시예 265 Cpd 8 4.5 20.5
실시예 266 Cpd 12 4.7 20.6
실시예 267 Cpd 13 4.4 21.6
실시예 268 Cpd 14 5.0 20.1
실시예 269 Cpd 15 5.1 18.6
실시예 270 Cpd 16 4.3 22.0
실시예 271 Cpd 17 4.6 21.2
실시예 272 Cpd 18 4.5 21.2
실시예 273 Cpd 19 4.4 22.3
실시예 274 Cpd 20 5.1 18.2
실시예 275 Cpd 21 5.0 18.9
실시예 276 Cpd 22 4.5 21.7
실시예 277 Cpd 23 4.7 21.2
실시예 278 Cpd 24 4.8 20.8
실시예 279 Cpd 25 4.5 21.4
실시예 280 Cpd 26 5.1 18.2
실시예 281 Cpd 27 5.1 18.5
실시예 282 Cpd 28 4.3 22.3
실시예 283 Cpd 29 4.6 21.4
실시예 284 Cpd 33 4.8 21.6
실시예 285 Cpd 34 4.2 22.5
실시예 286 Cpd 35 4.7 20.6
실시예 287 Cpd 36 4.6 20.2
실시예 288 Cpd 37 4.2 22.1
실시예 289 Cpd 38 4.6 21.2
실시예 290 Cpd 39 4.8 20.0
실시예 291 Cpd 40 4.2 22.3
실시예 292 Cpd 41 4.8 21.8
실시예 293 Cpd 42 5.0 19.2
실시예 294 Cpd 46 4.5 20.3
실시예 295 Cpd 47 5.3 17.2
실시예 296 Cpd 48 4.9 20.3
실시예 297 Cpd 49 4.0 22.6
실시예 298 Cpd 51 4.5 19.5
실시예 299 Cpd 52 4.7 20.1
실시예 300 Cpd 54 4.3 21.6
실시예 301 Cpd 55 4.5 20.5
실시예 302 Cpd 56 4.7 20.6
실시예 303 Cpd 57 4.4 21.6
실시예 304 Cpd 60 4.0 22.6
실시예 305 Cpd 70 4.5 19.5
실시예 306 Cpd 71 4.7 20.1
실시예 307 Cpd 72 4.3 21.6
실시예 308 Cpd 73 4.5 20.5
실시예 309 Cpd 75 4.7 20.6
실시예 310 Cpd 76 4.4 21.6
실시예 311 Cpd 77 5.0 20.1
실시예 312 Cpd 78 4.5 20.3
실시예 313 Cpd 79 5.0 20.2
실시예 314 Cpd 80 4.9 20.3
실시예 315 Cpd 81 4.0 22.6
비교예 6 NPB 5.2 18.1
상기 표 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물(Cpd 1 ~ Cpd 81)을 정공수송층으로 사용한 실시예 258 내지 315의 유기 EL 소자는, 종래 NPB를 사용한 비교예 6의 유기 EL 소자에 비해 전류 효율 및 구동전압 면에서 보다 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다.
[실시예 316] 청색 유기 EL 소자의 제조
합성예 59에서 합성된 화합물 Cpd 86을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후, 하기와 같이 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 준비된 ITO 투명 전극 위에, DS-205 (80 nm)/NPB (15 nm)/AND + 5 % DS-405 (30nm)/화합물 Cpd 86 (5 nm)/Alq3 (25 nm)/LiF (1 nm)/Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
[실시예 317] ~ [실시예 355] - 청색 유기 EL 소자의 제조
실시예 316에서 전자수송 보조층 물질로 사용된 화합물 Cpd 86 대신 표 7에 기재된 각 화합물을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 316 과 동일하게 수행하여 청색 유기 EL 소자를 제조하였다.
[비교예 7] - 청색 유기 전계 발광 소자의 제조
실시예 316 에서 전자수송보조층 물질로 사용된 화합물 Cpd 86를 사용하지 않고, 전자 수송층 물질인 Alq3을 25 nm 대신 30 nm로 증착하는 것을 제외하고는, 실시예 316 과 동일하게 수행하여 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
[비교예 8] - 청색 유기 전계 발광 소자의 제조
실시예 316 에서 전자수송보조층 물질로 사용된 화합물 Cpd 86 대신 BCP를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 316 과 동일하게 수행하여 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
이때 사용된 BCP의 구조는 다음과 같다.
Figure pat00073

[평가예 7]
실시예 316 ~ 355 및 비교예 7, 8에서 각각 제조된 유기 전계 발광 소자에 대하여, 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압, 전류효율, 발광파장 및 수명(T97)을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 7 에 나타내었다.
샘플 전자수송 보조층 구동전압
(V)		 전류효율
(cd/A)		 발광피크
(nm)		 수명
(hr, T97)
실시예 316 Cpd 86 4.4 6.2 457 45
실시예 317 Cpd 87 4.1 6.3 458 62
실시예 318 Cpd 88 4.2 6.6 458 55
실시예 319 Cpd 89 4.5 6.2 458 75
실시예 320 Cpd 90 4.3 6.5 458 59
실시예 321 Cpd 91 4.3 6.1 458 78
실시예 322 Cpd 92 4.4 6.4 457 60
실시예 323 Cpd 93 4.1 6.2 458 64
실시예 324 Cpd 94 4.7 6.0 458 50
실시예 325 Cpd 95 4.7 6.4 457 85
실시예 326 Cpd 96 4.5 6.1 458 55
실시예 327 Cpd 97 4.4 6.0 458 75
실시예 328 Cpd 100 4.1 6.3 458 62
실시예 329 Cpd 101 4.2 6.6 458 55
실시예 330 Cpd 118 4.5 6.2 458 75
실시예 331 Cpd 119 4.3 6.4 457 60
실시예 332 Cpd 120 4.4 6.2 458 64
실시예 333 Cpd 121 4.1 6.0 458 50
실시예 334 Cpd 122 4.2 6.4 457 85
실시예 335 Cpd 123 4.4 6.1 458 55
실시예 336 Cpd 128 4.1 6.0 458 75
실시예 337 Cpd 129 4.7 6.3 458 62
실시예 338 Cpd 130 4.7 6.4 457 60
실시예 339 Cpd 131 4.5 6.2 458 64
실시예 340 Cpd 132 4.4 6.0 458 50
실시예 341 Cpd 133 4.1 6.4 457 85
실시예 342 Cpd 134 4.7 6.1 458 55
실시예 343 Cpd 135 4.7 6.0 458 75
실시예 344 Cpd 136 4.5 6.3 458 62
실시예 345 Cpd 137 4.4 6.6 458 55
실시예 346 Cpd 138 4.1 6.2 458 75
실시예 347 Cpd 139 4.2 6.4 457 60
실시예 348 Cpd 142 4.5 6.2 458 64
실시예 349 Cpd 143 4.3 6.0 458 50
실시예 350 Cpd 160 4.1 6.4 457 85
실시예 351 Cpd 161 4.2 6.1 458 55
실시예 352 Cpd 162 4.5 6.0 458 75
실시예 353 Cpd 163 4.3 6.3 458 62
실시예 354 Cpd 164 4.4 6.6 458 55
실시예 355 Cpd 165 4.1 6.2 458 75
비교예 7 _ 4.7 5.6 458 32
비교예 8 BCP 5.3 5.9 458 28
표 7에서 알 수 있는 바와 같이, 합성예 59 내지 118에서 합성된 화합물 Cpd 86 ~ Cpd 165을 전자수송 보조층 물질로 사용한 실시예 316 내지 355의 청색 유기 EL 소자의 경우, 전자수송 보조층을 사용하지 않는 비교예 7의 청색 유기 EL 소자와 구동 전압이 유사하거나 약간 우수하나, 전류 효율 및 수명이 크게 향상되었다.
또한, 실시예 316 내지 355의 청색 유기 EL 소자는 종래 BCP를 전자수송 보조층 물질로 사용한 비교예 8의 청색 유기 EL 소자에 비해 구동 전압 및 전류 효율이 우수할 뿐만 아니라, 수명도 현저하게 향상되었다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 발명의 범주에 속하는 것은 당연하다.

Claims (12)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물.
    [화학식 1]
    Figure pat00074

    상기 화학식 1에서,
    R1과 R2, R2와 R3, R3와 R4, R4와 R5, R5와 R6, R6과 R7, R7과 R8 중 하나는 서로 결합하여 하기 화학식 2로 표시되는 축합 고리를 형성하고,
    [화학식 2]
    Figure pat00075

    상기 화학식 2에서,
    점선은 상기 화학식 1과 결합되는 부분이고,
    X1는 N(Ar1), O, S, C(Ar2)(Ar3) 및 Si(Ar4)(Ar5)로 이루어진 군에서 선택되고,
    Y1 내지 Y4은 각각 독립적으로 N 또는 C(R9)이며,
    Ar1 내지 Ar5는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고,
    상기 화학식 2의 축합 고리를 형성하지 않는 R1 내지 R8 및 R9는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며,
    상기 Ar1 내지 Ar5 및 R1 내지 R9의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 상기 치환기는 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며, 이때 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
  2. 제 1항에 있어서,
    하기 화학식 3 내지 5 중에서 선택된 어느 하나로 표시되는 화합물:
    [화학식 3]
    Figure pat00076

    [화학식 4]
    Figure pat00077

    [화학식 5]
    Figure pat00078

    상기 화학식 3 내지 5에서,
    X1, Y1 내지 Y4 및 R1 내지 R8은 각각 제1항에서 정의한 바와 같다.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 Y1 내지 Y4은 모두 C(R9)이고, 복수의 C(R9)이 서로 동일하거나 상이하며,
    R9는 제1항에서 정의한 바와 같은 것이 특징인 화합물.
  4. 제1항에 있어서,
    Ar1 내지 Ar5, 상기 화학식 2의 축합 고리를 형성하지 않은 R1 내지 R8 및 R9 중에서 적어도 하나는 하기 화학식 6으로 표시되는 치환체인 것이 특징인 화합물:
    [화학식 6]
    Figure pat00079

    상기 화학식 6에서,
    L1은 단일결합이거나, 또는 C6~C18의 아릴렌기, 및 핵원자수 5 내지 18의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 치환기와 결합하여 축합 환을 형성할 수 있으며,
    Ra 및 Rb는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 및 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 하기 화학식 7 또는 8로 표시되는 치환체이며, 혹은 인접하는 치환기와 결합하여 축합 환을 형성할 수 있으며,
    [화학식 7]
    Figure pat00080

    [화학식 8]
    Figure pat00081

    상기 화학식 7 및 8에서,
    X 및 Y는 각각 6원(memnered)의 방향족환이고,
    L11 및 L12는 각각 단일결합이거나, 또는 C6~C18의 아릴렌기, 및 핵원자수 5 내지 18의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고,
    Ar6는 C6~C18의 아릴기, 및 핵원자수 5 내지 18의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되며,
    a, b 및 d는 각각 0 내지 4의 정수로, 상기 a, b 및 d가 각각 1 내지 4의 정수이면, Rc, Rd 및 Rf는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기. C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되고,
    c는 0 내지 3의 정수로, 상기 c가 1 내지 3이면 Rc는 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기. C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되며,
    이때 복수의 Rc는 서로 동일하거나 상이하고, 복수의 Rd는 서로 동일하거나 상이하며, 복수의 Re는 서로 동일하거나 상이하고, 복수의 Rf는 서로 동일하거나 상이하며,
    상기 L1의 아릴렌기, 헤테로아릴렌기와, Ra 및 Rb의 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 이때 상기 치환기가 복수인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
  5. 제1항에 있어서,
    Ar1 내지 Ar5, 상기 화학식 2의 축합고리를 형성하지 않은 R1 내지 R8 및 R9 중에서 적어도 하나는 하기 화학식 9로 표시되는 치환체인 것이 특징인 화합물:
    [화학식 9]
    Figure pat00082

    상기 화학식 9에서,
    L2는 단일결합이거나, 또는 C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고,
    Z1 내지 Z5는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 N 또는 C(R11)이며, 이때 Z1 내지 Z5 중에서 적어도 하나는 N이고, 상기 C(R11)이 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며,
    R11은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며,
    상기 L2의 아릴렌기, 헤테로아릴렌기와, 상기 R11의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 이때 상기 치환기가 복수인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
  6. 제1항에 있어서,
    Ar1 내지 Ar5, 상기 화학식 2의 축합고리를 형성하지 않은 R1 내지 R8 및 R9 중에서 적어도 하나는 하기 화학식 A-1 내지 A-15로 표시되는 치환기로 이루어진 군에서 선택되는 것이 특징인 화합물.
    Figure pat00083

    상기 화학식 A-1 내지 A-15에서,
    L2는 단일결합이거나, 또는 C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고,
    R11이 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며,
    R11은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며,
    n은 0 내지 4의 정수이고, 상기 n이 1 내지 4의 정수이면, R21은 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기. C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고,
    상기 R11 및 R21의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기. C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되며, 이때 상기 치환기가 복수인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
  7. 제1항에 있어서,
    Ar1 내지 Ar5, 상기 화학식 2의 축합고리를 형성하지 않은 R1 내지 R8 및 R9 중에서 적어도 하나는 하기 화학식 10 또는 11로 표시되는 치환체인 것이 특징인 화합물:
    [화학식 10]
    Figure pat00084

    [화학식 11]
    Figure pat00085

    상기 화학식 10 및 11에서,
    L3 및 L4는 각각 독립적으로 단일결합이거나, 또는 C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고,
    Z6 내지 Z8은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 단일 결합이거나, 혹은 O, S 또는 N(R16)이고,
    다만 Z6 및 Z7이 모두 단일 결합인 경우는 제외하며,
    이때 상기 N(R16)이 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하고,
    R16은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며,
    e는 0 내지 3의 정수로, 상기 e가 1 내지 3이면, R12는 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되고,
    f, g, 및 h는 0 내지 4의 정수로, 상기 f, g, 및 h가 각각 1 내지 4의 정수이면, R13 내지 R15는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되며,
    이때, 상기 L3 및 L4의 아릴렌기, 헤테로아릴렌기와, 상기 R12 내지 R16의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 이때 상기 치환기가 복수인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 X1은 N(Ar1)이고,
    상기 Ar1은 하기 화학식 12로 표시되는 치환체인 것이 특징인 화합물:
    [화학식 12]
    Figure pat00086

    상기 화학식 12에서,
    L5는 단일결합이거나, 또는 C6~C60의 아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고,
    m은 1 내지 2의 정수이고,
    A는 6원(membered)의 방향족환이고,
    x는 0 내지 2의 정수로, 상기 x가 1 내지 2의 정수이면, R31은 중수소(D), 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며, 이때 상기 R31이 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며,
    Y5 내지 Y8은 각각 독립적으로 N 또는 C(R36)이며, 이때 C(R36)이 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며,
    R32 내지 R36은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며,
    상기 L5의 아릴렌기와, R31 내지 R36의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 상기 치환기는 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며, 이때 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
  9. 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 전계 발광 소자로서,
    상기 1층 이상의 유기물층 중에서 적어도 하나는 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 1층 이상의 유기물층은 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층을 포함하고,
    상기 화합물을 포함하는 유기물층은 발광층 또는 전자 수송층인 것이 특징인 유기 전계 발광 소자.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 1층 이상의 유기물층은 정공 수송층, 발광 보조층, 발광층 및 전자 수송층을 포함하고,
    상기 화합물을 포함하는 유기물층은 발광보조층인 것이 특징인 유기 전계 발광 소자.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 1층 이상의 유기물층은 정공 수송층, 발광층, 전자수송 보조층 및 전자 수송층을 포함하고,
    상기 화합물을 포함하는 유기물층은 전자수송 보조층인 것이 특징인 유기 전계 발광 소자.
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