KR20180123678A - 금속 착체, 조성물 및 발광 소자 - Google Patents
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Abstract
식 (1)로 표시되는 금속 착체.
[식 중, X는 질소 원자 또는 =C(RX)-로 표시되는 기를 나타낸다. R1은 탄소 원자수 4 이상의 알킬기를 나타낸다. R2는 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자를 나타낸다. 환 A 및 환 B는, 각각 독립적으로, 방향족 탄화수소환 또는 방향족 복소환을 나타낸다. M은 로듐 원자, 팔라듐 원자, 이리듐 원자 또는 백금 원자를 나타낸다. n1은 1 이상의 정수를 나타내고, n2는 0 이상의 정수를 나타내고, n1+n2는 2 또는 3이다. A1-G1-A2는, 음이온성의 2좌 배위자를 나타낸다. A1 및 A2는, 각각 독립적으로, 탄소 원자, 산소 원자 또는 질소 원자를 나타낸다. G1은, 단결합, 또는 A1 및 A2와 함께 2좌 배위자를 구성하는 원자단을 나타낸다.]
[식 중, X는 질소 원자 또는 =C(RX)-로 표시되는 기를 나타낸다. R1은 탄소 원자수 4 이상의 알킬기를 나타낸다. R2는 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자를 나타낸다. 환 A 및 환 B는, 각각 독립적으로, 방향족 탄화수소환 또는 방향족 복소환을 나타낸다. M은 로듐 원자, 팔라듐 원자, 이리듐 원자 또는 백금 원자를 나타낸다. n1은 1 이상의 정수를 나타내고, n2는 0 이상의 정수를 나타내고, n1+n2는 2 또는 3이다. A1-G1-A2는, 음이온성의 2좌 배위자를 나타낸다. A1 및 A2는, 각각 독립적으로, 탄소 원자, 산소 원자 또는 질소 원자를 나타낸다. G1은, 단결합, 또는 A1 및 A2와 함께 2좌 배위자를 구성하는 원자단을 나타낸다.]
Description
본 발명은 금속 착체, 그 금속 착체를 함유하는 조성물, 및 그 금속 착체를 함유하는 발광 소자에 관한 것이다.
발광 소자의 발광층에 사용하는 발광 재료로서, 삼중항 여기 상태로부터의 발광을 나타내는 인광 발광성 화합물 등이 검토되고 있다. 예를 들어, 특허문헌 1 및 특허문헌 2에는, 배위자가 1,2,4-트리아졸 구조를 갖는 이리듐 착체가 개시되어 있다.
그러나, 상기 금속 착체는 발광 안정성이 충분하지 않았다.
그래서, 본 발명은 발광 안정성이 우수한 금속 착체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 또한, 그 금속 착체를 함유하는 조성물, 막 및 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 이하의 [1] 내지 [15]를 제공한다.
[1] 식 (1)로 표시되는 금속 착체.
[식 중,
X는 질소 원자 또는 =C(RX)-로 표시되는 기를 나타낸다. RX는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. X가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다.
R1은 탄소 원자수 4 이상의 알킬기를 나타내고, 그 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. R1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다.
R2는 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. R2가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다.
환 A 및 환 B는, 각각 독립적으로, 방향족 탄화수소환 또는 방향족 복소환을 나타내고, 이들 환은 치환기를 갖고 있어도 된다. 그 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 되며, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다. 환 A 및 환 B가 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 된다.
M은 로듐 원자, 팔라듐 원자, 이리듐 원자 또는 백금 원자를 나타낸다.
n1은 1 이상의 정수를 나타내고, n2는 0 이상의 정수를 나타내고, n1+n2는 2 또는 3이다.
M이 로듐 원자 또는 이리듐 원자인 경우, n1+n2는 3이며, M이 팔라듐 원자 또는 백금 원자인 경우, n1+n2는 2이다.
A1-G1-A2는, 음이온성의 2좌 배위자를 나타낸다. A1 및 A2는, 각각 독립적으로, 탄소 원자, 산소 원자 또는 질소 원자를 나타내고, 이들 원자는 환을 구성하는 원자여도 된다. G1은, 단결합, 또는 A1 및 A2와 함께 2좌 배위자를 구성하는 원자단을 나타낸다. A1-G1-A2가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다.]
[2] 환 B가, 벤젠환, 플루오렌환, 디벤조푸란환 또는 디벤조티오펜환인, [1]에 기재된 금속 착체.
[3] 식 (1a)로 표시되는, [2]에 기재된 금속 착체.
[식 중,
M, n1, n2, R1, R2, 환 A, X 및 A1-G1-A2는, 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
R3, R4, R5 및 R6은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
R3, R4, R5 및 R6이 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 된다. R3과 R4, R4와 R5, 및 R5와 R6은, 각각 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.]
[4] 식 (1b)로 표시되는, [3]에 기재된 금속 착체.
[식 중,
M, n1, n2, R1, R2, R3, R4, R5, R6, X 및 A1-G1-A2는, 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
R7, R8 및 R9는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. R7, R8 및 R9가 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 된다. R7과 R8, R8과 R9는, 각각이 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.]
[5] 적어도 하나의 R1이, 식 (2)로 표시되는 기인, [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 금속 착체.
[식 중,
R11은 알킬기를 나타내고, 그 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. R11이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다.
R12는 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. R12가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다.
n3은 1 내지 3의 정수를 나타내고, n4는 0 내지 2의 정수를 나타내고, n5는 0 또는 1을 나타내고, n3+n4+n5는 3이다.]
[6] n5가 0인, [5]에 기재된 금속 착체.
[7] n4가 0인, [5] 또는 [6]에 기재된 금속 착체.
[8] R2가 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬기인, [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 기재된 금속 착체.
[9] M이 백금 원자 또는 이리듐 원자인, [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 금속 착체.
[10] n2가 0인, [1] 내지 [9] 중 어느 하나에 기재된 금속 착체.
[11] X가 질소 원자인, [1] 내지 [10] 중 어느 하나에 기재된 금속 착체.
[12] [1] 내지 [11] 중 어느 하나에 기재된 금속 착체와,
식 (H-1)로 표시되는 화합물 및 식 (Y)로 표시되는 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종
을 함유하는, 조성물.
[식 중,
ArH1 및 ArH2는, 각각 독립적으로, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
nH1 및 nH2는, 각각 독립적으로, 0 또는 1을 나타낸다. nH1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다. 복수 존재하는 nH2는, 동일해도 되고 상이해도 된다.
nH3은, 0 이상의 정수를 나타낸다.
LH1은, 아릴렌기, 2가의 복소환기, 또는 -[C(RH11)2]nH11-로 표시되는 기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. LH1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다.
nH11은, 1 이상 10 이하의 정수를 나타낸다. RH11은, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수 존재하는 RH11은, 동일해도 되고 상이해도 되며, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.
LH2는, -N(-LH21-RH21)-로 표시되는 기를 나타낸다. LH2가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다.
LH21은, 단결합, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. RH21은, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.]
[식 중, ArY1은 아릴렌기, 2가의 복소환기, 또는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.]
[13] [1] 내지 [11] 중 어느 하나에 기재된 금속 착체와,
정공 수송 재료, 정공 주입 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료, 발광 재료, 산화 방지제 및 용매로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 재료
를 함유하는, 조성물.
[14] [1] 내지 [11] 중 어느 하나에 기재된 금속 착체를 함유하는 막.
[15] [1] 내지 [11] 중 어느 하나에 기재된 금속 착체를 함유하는 발광 소자.
본 발명에 따르면, 발광 안정성이 우수한 금속 착체를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 그 금속 착체를 함유하는 조성물, 막 및 발광 소자를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다.
<공통되는 용어의 설명>
본 명세서에서 공통적으로 사용되는 용어는, 특기하지 않는 한, 이하의 의미이다.
Me은 메틸기, Et는 에틸기, Bu는 부틸기, i-Pr은 이소프로필기, t-Bu는 tert-부틸기, Ph는 페닐기를 나타낸다.
수소 원자(「H」라고도 표기한다.)는, 중수소 원자여도 되고, 경수소 원자여도 된다.
금속 착체를 나타내는 식 중, 중심 금속과의 결합을 나타내는 실선은, 공유 결합 또는 배위 결합을 의미한다.
「고분자 화합물」이란, 분자량 분포를 갖고, 폴리스티렌 환산의 수 평균 분자량이 1×103 이상(예를 들어 1×103 내지 1×108)인 중합체를 의미한다.
고분자 화합물은, 블록 공중합체, 랜덤 공중합체, 교호 공중합체, 그래프트 공중합체 중 어느 것이어도 되고, 기타의 양태여도 된다.
고분자 화합물의 말단기는, 중합 활성기가 그대로 남아있다면, 고분자 화합물을 발광 소자의 제작에 사용한 경우에 발광 특성 또는 휘도 수명이 저하될 가능성이 있으므로, 바람직하게는 안정적인 기이다. 이 말단기로서는, 바람직하게는 주쇄와 공액 결합하고 있는 기이며, 예를 들어, 탄소-탄소 결합을 통하여 아릴기 또는 1가의 복소환기와 결합하고 있는 기를 들 수 있다.
「구성 단위」란, 고분자 화합물 중에 1개 이상 존재하는 단위를 의미한다.
「저분자 화합물」이란, 분자량 분포를 갖지 않고, 분자량이 1×104 이하인 화합물을 의미한다.
「알킬기」는, 직쇄 및 분지 중 어느 것이어도 된다. 직쇄의 알킬기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 1 내지 50이며, 바람직하게는 1 내지 10이며, 보다 바람직하게는 1 내지 6이다. 분지의 알킬기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 3 내지 50이며, 바람직하게는 3 내지 12이며, 보다 바람직하게는 4 내지 8이다.
알킬기는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 알킬기로서는, 예를 들어, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 2-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소아밀기, 2-에틸부틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 2-에틸헥실기, 3-프로필헵틸기, 데실기, 3,7-디메틸옥틸기, 2-에틸옥틸기, 2-헥실데실기, 도데실기 등을 들 수 있다. 또한, 알킬기는, 이들 기에 있어서의 수소 원자의 일부 또는 전부가, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 불소 원자 등으로 치환된 기여도 된다. 이러한 알킬기로서는, 예를 들어, 트리플루오로메틸기, 펜타플루오로에틸기, 퍼플루오로부틸기, 퍼플루오로헥실기, 퍼플루오로옥틸기, 3-페닐프로필기, 3-(4-메틸페닐)프로필기, 3-(3,5-디-헥실페닐)프로필기, 6-에틸옥시헥실기를 들 수 있다.
「시클로알킬기」의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 3 내지 50이며, 바람직하게는 3 내지 30이며, 보다 바람직하게는 4 내지 20이다.
시클로알킬기는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 시클로알킬기로서는, 예를 들어, 시클로헥실기, 시클로헥실메틸기, 시클로헥실에틸기를 들 수 있다.
「아릴기」는, 방향족 탄화수소로부터 환을 구성하는 탄소 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개를 제외한 나머지의 원자단을 의미한다. 아릴기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 6 내지 60이며, 바람직하게는 6 내지 20이며, 보다 바람직하게는 6 내지 10이다.
아릴기는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 아릴기로서는, 예를 들어, 페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 1-안트라세닐기, 2-안트라세닐기, 9-안트라세닐기, 1-피레닐기, 2-피레닐기, 4-피레닐기, 2-플루오레닐기, 3-플루오레닐기, 4-플루오레닐기, 2-페닐페닐기, 3-페닐페닐기, 4-페닐페닐기 등을 들 수 있다. 또한, 아릴기는, 이들 기에 있어서의 수소 원자의 일부 또는 전부가, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 불소 원자 등으로 치환된 기여도 된다.
「알콕시기」는, 직쇄 및 분지 중 어느 것이어도 된다. 직쇄의 알콕시기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 1 내지 40이며, 바람직하게는 4 내지 10이다. 분지의 알콕시기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 3 내지 40이며, 바람직하게는 4 내지 10이다.
알콕시기는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 알콕시기로서는, 예를 들어, 메톡시기, 에톡시기, 프로필옥시기, 이소프로필옥시기, 부틸옥시기, 이소부틸옥시기, tert-부틸옥시기, 펜틸옥시기, 헥실옥시기, 헵틸옥시기, 옥틸옥시기, 2-에틸헥실옥시기, 노닐옥시기, 데실옥시기, 3,7-디메틸옥틸옥시기, 라우릴옥시기 등을 들 수 있다. 또한, 알콕시기는, 이들 기에 있어서의 수소 원자의 일부 또는 전부가, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 불소 원자 등으로 치환된 기여도 된다.
「시클로알콕시기」의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 3 내지 40이며, 바람직하게는 4 내지 10이다.
시클로알콕시기는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 시클로알콕시기로서는, 예를 들어, 시클로헥실옥시기를 들 수 있다.
「아릴옥시기」의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 6 내지 60이며, 바람직하게는 6 내지 48이다.
아릴옥시기는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 아릴옥시기로서는, 예를 들어, 페녹시기, 1-나프틸옥시기, 2-나프틸옥시기, 1-안트라세닐옥시기, 9-안트라세닐옥시기, 1-피레닐옥시기 등을 들 수 있다. 또한, 아릴옥시기는, 이들 기에 있어서의 수소 원자의 일부 또는 전부가, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 불소 원자 등으로 치환된 기여도 된다.
「p가의 복소환기」(p는, 1 이상의 정수를 나타낸다.)란, 복소환식 화합물로부터, 환을 구성하는 탄소 원자 또는 헤테로 원자에 직접 결합하고 있는 수소 원자 중 p개의 수소 원자를 제외한 나머지의 원자단을 의미한다. p가의 복소환기 중에서도, 방향족 복소환식 화합물로부터, 환을 구성하는 탄소 원자 또는 헤테로 원자에 직접 결합하고 있는 수소 원자 중 p개의 수소 원자를 제외한 나머지의 원자단인 「p가의 방향족 복소환기」가 바람직하다.
「방향족 복소환식 화합물」은, 옥사디아졸, 티아디아졸, 티아졸, 옥사졸, 티오펜, 피롤, 포스폴, 푸란, 피리딘, 피라진, 피리미딘, 트리아진, 피리다진, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 카르바졸, 디벤조포스폴 등의 복소환 자체가 방향족성을 나타내는 화합물, 및 페녹사진, 페노티아진, 디벤조보롤, 디벤조실롤, 벤조피란 등의 복소환 자체는 방향족성을 나타내지 않아도 복소환에 방향환이 축환되어 있는 화합물을 의미한다.
p가의 복소환기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 2 내지 60이며, 바람직하게는 3 내지 20이며, 보다 바람직하게는 4 내지 20이다.
p가의 복소환기는, 치환기를 갖고 있어도 된다. p가의 복소환기 중, 1가의 복소환기로서는, 예를 들어, 티에닐기, 피롤릴기, 푸릴기, 피리디닐기, 피페리디닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 피리미디닐기, 트리아지닐기 등을 들 수 있다. 또한, 1가의 복소환기는, 이들 기에 있어서의 수소 원자의 일부 또는 전부가, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기 등으로 치환된 기여도 된다.
「할로겐 원자」란, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자를 나타낸다.
「아미노기」는, 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환 아미노기가 바람직하다. 아미노기가 갖는 치환기로서는, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기가 바람직하다.
치환 아미노기로서는, 2 치환 아미노기가 바람직하다. 2 치환 아미노기로서는, 예를 들어, 디알킬아미노기, 디시클로알킬아미노기 및 디아릴아미노기를 들 수 있다.
2 치환 아미노기로서는, 예를 들어, 디메틸아미노기, 디에틸아미노기, 디페닐아미노기, 비스(4-메틸페닐)아미노기, 비스(4-tert-부틸페닐)아미노기, 비스 (3,5-디-tert-부틸페닐)아미노기를 들 수 있다.
「알케닐기」는, 직쇄 및 분지 중 어느 것이어도 된다. 직쇄의 알케닐기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 2 내지 30이며, 바람직하게는 3 내지 20이다. 분지의 알케닐기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 3 내지 30이며, 바람직하게는 4 내지 20이다.
「시클로알케닐기」의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 3 내지 30이며, 바람직하게는 4 내지 20이다.
알케닐기 및 시클로알케닐기는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 알케닐기로서는, 예를 들어, 비닐기, 1-프로페닐기, 2-프로페닐기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 3-펜테닐기, 4-펜테닐기, 1-헥세닐기, 5-헥세닐기, 7-옥테닐기, 및 이들 기에 있어서의 수소 원자의 일부 또는 전부가 치환기로 치환된 기를 들 수 있다. 시클로알케닐기로서는, 예를 들어, 시클로헥세닐기, 2-노르보르닐레닐기를 들 수 있다.
「알키닐기」는, 직쇄 및 분지 중 어느 것이어도 된다. 알키닐기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자를 포함하지 않고, 통상 2 내지 20이며, 바람직하게는 3 내지 20이다. 분지의 알키닐기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자를 포함하지 않고, 통상 4 내지 30이며, 바람직하게는 4 내지 20이다.
「시클로알키닐기」의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자를 포함하지 않고, 통상 4 내지 30이며, 바람직하게는 4 내지 20이다.
알키닐기 및 시클로알키닐기는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 알키닐기로서는, 예를 들어, 에티닐기, 1-프로피닐기, 2-프로피닐기, 2-부티닐기, 3-부티닐기, 3-펜티닐기, 4-펜티닐기, 1-헥시닐기, 5-헥시닐기, 및 이들 기에 있어서의 수소 원자의 일부 또는 전부가 치환기로 치환된 기를 들 수 있다.
「아릴렌기」는, 방향족 탄화수소로부터 환을 구성하는 탄소 원자에 직접 결합하는 수소 원자 2개를 제외한 나머지의 원자단을 의미한다. 아릴렌기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 6 내지 60이며, 바람직하게는 6 내지 30이며, 보다 바람직하게는 6 내지 18이다.
아릴렌기는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 아릴렌기로서는, 예를 들어, 페닐렌기, 나프탈렌디일기, 안트라센디일기, 페난트렌디일기, 디히드로페난트렌디일기, 나프타센디일기, 플루오렌디일기, 피렌디일기, 페릴렌디일기, 크리센디일기, 및 이들 기에 있어서의 수소 원자의 일부 또는 전부가 치환기로 치환된 기를 들 수 있다. 아릴렌기는, 바람직하게는, 식 (A-1) 내지 식 (A-20)으로 표시되는 기이다. 아릴렌기는, 이들 기가 복수 결합한 기를 포함한다.
식 중, R 및 Ra는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타낸다. 복수 존재하는 R 및 Ra는, 각각, 동일해도 되고, 상이해도 되며, Ra끼리는 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.
2가의 복소환기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 2 내지 60이며, 바람직하게는, 3 내지 20이며, 보다 바람직하게는, 4 내지 15이다.
2가의 복소환기는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 2가의 복소환기로서는, 예를 들어, 피리딘, 디아자벤젠, 트리아진, 아자나프탈렌, 디아자나프탈렌, 카르바졸, 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 디벤조실롤, 페녹사진, 페노티아진, 아크리딘, 디히드로아크리딘, 푸란, 티오펜, 아졸, 디아졸, 트리아졸로부터, 환을 구성하는 탄소 원자 또는 헤테로 원자에 직접 결합하고 있는 수소 원자 중 2개의 수소 원자를 제외한 2가의 기, 및 이들 기에 있어서의 수소 원자의 일부 또는 전부가 치환기로 치환된 기를 들 수 있다. 2가의 복소환기는, 바람직하게는, 식 (AA-1) 내지 식 (AA-34)로 표시되는 기이다. 2가의 복소환기는, 이들 기가 복수 결합한 기를 포함한다.
식 중, R 및 Ra는, 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
「가교기」란, 가열, 자외선 조사, 근자외선 조사, 가시광 조사, 적외선 조사, 라디칼 반응 등에 제공함으로써, 새로운 결합을 생성하는 것이 가능한 기이다. 가교기는, 바람직하게는, 식 (B-1) 내지 (B-17) 중 어느 것으로 표시되는 기이다. 이들 기는, 치환기를 갖고 있어도 된다.
「치환기」란, 할로겐 원자, 시아노기, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 아미노기, 치환 아미노기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기 또는 시클로알키닐기를 나타낸다. 치환기는 가교기여도 된다.
본 명세서에 있어서, 「발광 안정성이 우수한 금속 착체」(또는 「금속 착체의 발광 안정성이 우수하다」)란, 일정한 여기 조건에서 금속 착체를 연속적으로 여기시켰을 경우에, 금속 착체의 삼중항 여기 상태로부터의 발광 휘도가 저하되기 어려운 것을 의미한다. 금속 착체를 여기시키는 방법으로서는, 예를 들어, 광 여기, 전류 여기를 들 수 있다.
본 실시 형태에 따른 금속 착체는, 발광 안정성이 우수하므로, 본 실시 형태에 따른 금속 착체를 함유하는 조성물, 막 및 발광 소자의 발광 안정성도 우수한 것이 된다.
본 명세서에 있어서, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기는 덴드론이어도 된다.
「덴드론」이란, 원자 또는 환을 분기점으로 하는 규칙적인 수지상 분지 구조(즉, 덴드리머 구조)를 갖는 기를 의미한다. 덴드론을 갖는 화합물(이하, 「덴드리머」라고 한다.)로서는, 예를 들어, 국제 공개 제2002/067343호, 일본 특허 공개 제2003-231692호 공보, 국제 공개 제2003/079736호, 국제 공개 제2006/097717호 등의 문헌에 기재된 구조를 들 수 있다.
덴드론으로서는, 바람직하게는, 식 (D-A) 또는 (D-B)로 표시되는 기이다.
식 중,
mDA1, mDA2 및 mDA3은, 각각 독립적으로, 0 이상의 정수를 나타낸다.
GDA는, 질소 원자, 방향족 탄화수소기 또는 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
ArDA1, ArDA2 및 ArDA3은, 각각 독립적으로, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. ArDA1, ArDA2 및 ArDA3이 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 된다.
TDA는, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수 존재하는 TDA는, 동일해도 되고 상이해도 된다.
식 중,
mDA1, mDA2, mDA3, mDA4, mDA5, mDA6 및 mDA7은, 각각 독립적으로, 0 이상의 정수를 나타낸다.
GDA는, 질소 원자, 방향족 탄화수소기 또는 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수 존재하는 GDA는, 동일해도 되고 상이해도 된다.
ArDA1, ArDA2, ArDA3, ArDA4, ArDA5, ArDA6 및 ArDA7은, 각각 독립적으로, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. ArDA1, ArDA2, ArDA3, ArDA4, ArDA5, ArDA6 및 ArDA7이 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 된다.
TDA는, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수 존재하는 TDA는, 동일해도 되고 상이해도 된다.
mDA1, mDA2, mDA3, mDA4, mDA5, mDA6 및 mDA7은, 통상 10 이하의 정수이며, 바람직하게는 5 이하의 정수이며, 보다 바람직하게는 0 또는 1이다. mDA2, mDA3, mDA4, mDA5, mDA6 및 mDA7은, 동일한 정수인 것이 바람직하고, mDA1, mDA2, mDA3, mDA4, mDA5, mDA6 및 mDA7은, 동일한 정수인 것이 보다 바람직하고, mDA1, mDA2, mDA3, mDA4, mDA5, mDA6 및 mDA7은, 모두 0인 것이 더욱 바람직하다.
GDA는, 바람직하게는 식 (GDA-11) 내지 (GDA-15)로 표시되는 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
식 중,
*은, 식 (D-A)에 있어서의 ArDA1, 식 (D-B)에 있어서의 ArDA1, 식 (D-B)에 있어서의 ArDA2, 또는 식 (D-B)에 있어서의 ArDA3과의 결합을 나타낸다.
**은, 식 (D-A)에 있어서의 ArDA2, 식 (D-B)에 있어서의 ArDA2, 식 (D-B)에 있어서의 ArDA4, 또는 식 (D-B)에 있어서의 ArDA6과의 결합을 나타낸다.
***은, 식 (D-A)에 있어서의 ArDA3, 식 (D-B)에 있어서의 ArDA3, 식 (D-B)에 있어서의 ArDA5, 또는 식 (D-B)에 있어서의 ArDA7과의 결합을 나타낸다.
RDA는, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다. RDA가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다.
RDA는, 바람직하게는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기 또는 시클로알콕시기이며, 보다 바람직하게는 수소 원자, 알킬기 또는 시클로알킬기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
ArDA1, ArDA2, ArDA3, ArDA4, ArDA5, ArDA6 및 ArDA7은, 바람직하게는 식 (ArDA-1) 내지 (ArDA-3)으로 표시되는 기이다.
식 중,
RDA는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
RDB는, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. RDB가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다.
RDB는, 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기이며, 보다 바람직하게는 아릴기 또는 1가의 복소환기이며, 더욱 바람직하게는 아릴기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
TDA는, 바람직하게는 식 (TDA-1) 내지 (TDA-3)으로 표시되는 기이다.
식 중, RDA 및 RDB는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
식 (D-A)로 표시되는 기는, 바람직하게는 식 (D-A1) 내지 (D-A3)으로 표시되는 기이다.
식 중,
Rp1, Rp2 및 Rp3은, 각각 독립적으로, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기 또는 할로겐 원자를 나타낸다. Rp1 및 Rp2가 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 된다.
np1은, 0 내지 5의 정수를 나타내고, np2는 0 내지 3의 정수를 나타내고, np3은 0 또는 1을 나타낸다. 복수 존재하는 np1은, 동일해도 되고 상이해도 된다.
식 (D-B)로 표시되는 기는, 바람직하게는 식 (D-B1) 내지 (D-B3)으로 표시되는 기이다.
식 중,
Rp1, Rp2 및 Rp3은, 각각 독립적으로, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기 또는 할로겐 원자를 나타낸다. Rp1 및 Rp2가 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 된다.
np1은 0 내지 5의 정수를 나타내고, np2는 0 내지 3의 정수를 나타내고, np3은 0 또는 1을 나타낸다. np1 및 np2가 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 된다.
np1은, 바람직하게는 0 내지 3의 정수이며, 보다 바람직하게는 1 내지 3의 정수이며, 더욱 바람직하게는 1이다. np2는, 바람직하게는 0 또는 1이며, 보다 바람직하게는 0이다. np3은 바람직하게는 0이다.
Rp1, Rp2 및 Rp3은, 바람직하게는 알킬기 또는 시클로알킬기이다.
<금속 착체>
이어서, 본 실시 형태에 따른 금속 착체에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 따른 금속 착체는, 식 (1)로 표시된다.
X가 나타내는 =C(RX)-로 표시되는 기에 있어서의 RX는, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기인 것이 바람직하고, 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기인 것이 보다 바람직하고, 수소 원자 또는 알킬기인 것이 더욱 바람직하다.
X는, 바람직하게는 질소 원자이다.
식 (1)로 표시되는 금속 착체는, M(로듐 원자, 팔라듐 원자, 이리듐 원자 또는 백금 원자)과, 첨자 n1로 그 수가 규정되어 있는 배위자와, 첨자 n2로 그 수가 규정되어 있는 배위자로 구성되어 있다.
M은, 금속 착체의 발광 안정성이 우수하므로, 백금 원자 또는 이리듐 원자인 것이 바람직하고, 이리듐 원자인 것이 보다 바람직하다.
n1은, M이 로듐 원자 또는 이리듐 원자일 경우, 2 또는 3인 것이 바람직하고, 3인 것이 보다 바람직하다. 또한, n1은, M이 팔라듐 원자 또는 백금 원자일 경우, 2인 것이 바람직하다.
R1로 표시되는 알킬기의 탄소 원자수는, 금속 착체의 발광 안정성이 우수하므로, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 5 이상인 것이 바람직하고, 7 이상인 것이 보다 바람직하다.
R1로 표시되는 알킬기의 탄소 원자수는, 합성이 용이하므로, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 20 이하가 바람직하고, 15 이하가 보다 바람직하고, 10 이하가 더욱 바람직하다.
R1로 표시되는 알킬기의 탄소 원자수는, 금속 착체의 발광 안정성이 우수하고, 또한, 합성이 용이하므로, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 예를 들어, 4 이상 20 이하가 바람직하고, 4 이상 15 이하가 보다 바람직하고, 4 이상 10 이하가 더욱 바람직하고, 5 이상 10 이하가 특히 바람직하고, 7 이상 10 이하가 특히 바람직하다.
R1이 갖고 있어도 되는 치환기는, 금속 착체의 발광 안정성이 우수하므로, 알콕시기, 시클로알킬기, 시클로알콕시기, 아릴기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자인 것이 바람직하고, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기인 것이 보다 바람직하고, 시클로알킬기 또는 아릴기인 것이 더욱 바람직하고, 시클로알킬기인 것이 특히 바람직하고, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다. 또한, R1은, 치환기를 갖지 않은 알킬기인 것이 바람직하다.
본 실시 형태에서는, R1과 R2의 입체 장애에 의해 환 A와 트리아졸환이 비틀어진 위치 관계가 되는 것이, 금속 착체의 우수한 발광 안정성에 기여하고 있다고 생각된다.
R1에 있어서, 금속 착체의 발광 안정성이 우수하므로, 트리아졸환에 직접 결합하는 탄소 원자가 갖는 수소 원자의 수는 바람직하게는 0 또는 1이며, 보다 바람직하게는 0이다.
R1은, 금속 착체의 발광 안정성이 우수하므로, 2급 알킬기 또는 3급 알킬기인 것이 바람직하고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 3급 알킬기인 것이 보다 바람직하다. 2급 알킬기로서는, 예를 들어, 후술하는 식 (2)의 n3이 2이며, 또한, n5가 1인 기를 들 수 있다. 3급 알킬기로서는, 예를 들어, 후술하는 식 (2)의 n3이 3인 기를 들 수 있다.
R1은, 금속 착체의 발광 안정성이 우수하므로, 적어도 하나의 R1이 식 (2)로 표시되는 기인 것이 바람직하다.
R1이 탄소 원자수 4 이상의 알킬기인 것으로부터, n3이 1인 경우, R11로 표시되는 알킬기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 3 이상이다. 또한, n3이 2인 경우, 2개의 R11로 표시되는 알킬기의 탄소 원자수의 합계는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 3 이상이다. 또한, n3이 3인 경우, 3개의 R11로 표시되는 알킬기의 탄소 원자수의 합계는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 3 이상이다.
R11이 갖고 있어도 되는 치환기는, 금속 착체의 발광 안정성이 우수하므로, 바람직하게는, 알콕시기, 시클로알킬기, 시클로알콕시기, 아릴기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자이며, 보다 바람직하게는, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기이며, 더욱 바람직하게는, 시클로알킬기 또는 아릴기이며, 특히 바람직하게는 시클로알킬기이며, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다. R11은, 치환기를 갖지 않은 알킬기인 것이 특히 바람직하다.
R12는, 금속 착체의 발광 안정성이 우수하므로, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기인 것이 바람직하고, 시클로알킬기 또는 아릴기인 것이 보다 바람직하고, 시클로알킬기인 것이 더욱 바람직하고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
R12가 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 바람직하게는, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자이며, 보다 바람직하게는, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기이며, 더욱 바람직하게는, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이며, 특히 바람직하게는 알킬기 또는 시클로알킬기이며, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다.
n3은, 금속 착체의 발광 안정성이 우수하므로, 2 또는 3인 것이 바람직하고, 3인 것이 보다 바람직하다.
n4는, 금속 착체의 발광 안정성이 우수하므로, 0 또는 1인 것이 바람직하고, 0인 것이 바람직하다.
n5는, 금속 착체의 발광 안정성이 우수하므로, 0인 것이 바람직하다.
식 (2)로 표시되는 기의 적합한 예로서, 식 (I-02) 내지 (I-21)로 표시되는 기를 들 수 있다.
식 (2)로 표시되는 기로서는, 상기 중, 식 (I-08), 식 (I-09), 식 (I-10), 식 (I-12), 식 (I-13), 식 (I-14), 식 (I-15), 식 (I-20) 또는 식 (I-21)로 표시되는 기가 바람직하고, 식 (I-12), 식 (I-14) 또는 식 (I-15)로 표시되는 기가 보다 바람직하다.
R2는, 금속 착체의 발광 안정성이 우수하므로, 바람직하게는, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기이며, 보다 바람직하게는, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기이며, 더욱 바람직하게는, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이며, 특히 바람직하게는, 알킬기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. R2는, 치환기를 갖지 않은 알킬기가 특히 바람직하다.
R2가 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위는, 전술한 R12가 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.
R1이 3급 알킬기일 때, 금속 착체의 발광 파장이 단파장이 되므로, R2는, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기인 것이 바람직하고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
R1이 2급 알킬기일 때, 금속 착체의 발광 파장이 단파장이 되므로, R2는, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기인 것이 바람직하고, 2급 알킬기, 3급 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기인 것이 보다 바람직하고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
R2로 표시되는 알킬기의 탄소 원자수는 합성이 용이하므로, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 6 이하가 바람직하고, 4 이하가 보다 바람직하다.
R1이 3급 알킬기일 때, R2로 표시되는 알킬기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 1 이상이어도 된다.
R1이 2급 알킬기일 때, R2로 표시되는 알킬기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 3 이상이 바람직하다.
R2로 표시되는 시클로알킬기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 5 이상이 바람직하고, 6 이상이 더욱 바람직하다. 또한, R2로 표시되는 시클로알킬기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 10 이하가 바람직하다.
R2로 표시되는 아릴기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 6 이상이 바람직하다. R2로 표시되는 아릴기는 치환기를 갖고 있어도 되는 페닐기가 특히 바람직하다.
R2의 적합한 예로서는, 식 (II-01) 내지 (II-14)로 표시되는 기를 들 수 있다.
R2로서는, 상기 중, 식 (II-01), 식 (II-02), 식 (II-03), 식 (II-04), 식 (II-05), 식 (II-06), 식 (II-07), 식 (II-08) 또는 식 (II-10)으로 표시되는 기가 바람직하고, 식 (II-01), 식 (II-02), 식 (II-04), 식 (II-06) 또는 식 (II-10)으로 표시되는 기가 보다 바람직하고, 식 (II-01), 식 (II-02), 식 (II-04) 또는 식 (II-06)으로 표시되는 기가 더욱 바람직하다.
환 A는, R2를 치환기로서 갖는 환이 6원의 방향족 탄화수소환 또는 6원의 방향족 복소환인 것이 바람직하고, 6원의 방향족 탄화수소환인 것이 보다 바람직하고, 이들 환은 치환기를 갖고 있어도 된다.
환 A는, 단환의 방향족 탄화수소환, 축합환을 갖는 방향족 탄화수소환, 단환의 방향족 복소환, 또는 축합환을 갖는 방향족 복소환인 것이 바람직하고, 단환의 방향족 탄화수소환, 축합환을 갖는 방향족 탄화수소환, 또는 축합환을 갖는 방향족 복소환인 것이 보다 바람직하고, 단환의 방향족 탄화수소환, 또는 축합환을 갖는 방향족 탄화수소환인 것이 더욱 바람직하고, 단환의 방향족 탄화수소환인 것이 특히 바람직하고, 이들 환은 치환기를 갖고 있어도 된다.
환 A로 표시되는 단환의 방향족 탄화수소환으로서는, 치환기를 갖고 있어도 되는 벤젠환이 바람직하다. 환 A로 표시되는 축합환의 방향족 탄화수소환으로서는, 나프탈렌환, 플루오렌환, 인덴환, 페난트렌환이 바람직하고, 플루오렌환, 페난트렌환이 보다 바람직하고, 플루오렌환이 더욱 바람직하고, 이들 환은 치환기를 갖고 있어도 된다.
환 A로 표시되는 단환의 방향족 복소환으로서는, 피리딘환, 디아자벤젠환, 트리아진환이 바람직하고, 이들 환은 치환기를 갖고 있어도 된다. 환 A로 표시되는 축합환의 방향족 복소환으로서는, 디벤조푸란환, 디벤조티오펜환, 카르바졸환이 바람직하고, 이들 환은 치환기를 갖고 있어도 된다.
환 A가 갖고 있어도 되는 R2 이외의 치환기는, 금속 착체의 발광 안정성이 보다 우수하므로, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기인 것이 바람직하고, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기인 것이 보다 바람직하고, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기인 것이 더욱 바람직하고, 알킬기 또는 아릴기인 것이 특히 바람직하고, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다.
환 A로서는, 예를 들어, 식 (L-1) 내지 (L-16)으로 표시되는 구조를 들 수 있다. 이들 중, 환 A로서는, 식 (L-1) 내지 (L-10)으로 표시되는 구조가 바람직하고, 식 (L-1) 내지 (L-6)으로 표시되는 구조가 보다 바람직하고, 식 (L-1) 또는 (L-2)로 표시되는 구조가 특히 바람직하다. 여기서, 결합손은, 인접 위치의 질소 원자와의 결합을 나타낸다.
식 중,
RL4는, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수 존재하는 RL4는, 동일해도 되고 상이해도 되며, 인접하는 RL4끼리는 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.
RL5는, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수 존재하는 RL5는, 동일해도 되고 상이해도 되며, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.
RL4는, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기인 것이 바람직하고, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기인 것이 바람직하고, 수소 원자, 알킬기 또는 시클로알킬기인 것이 바람직하고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. RL4로 표시되는 알킬기 또는 시클로알킬기로서는, 식 (III-01) 내지 (III-10)으로 표시되는 기가 바람직하다.
RL5는, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기인 것이 바람직하고, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기인 것이 보다 바람직하고, 아릴기인 것이 더욱 바람직하고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. RL5로 표시되는 아릴기로서는, 식 (IV-01) 내지 (IV-09)로 표시되는 기가 바람직하다.
환 B는, M과 직접 결합하고 있는 환이 6원의 방향족 탄화수소환 또는 6원의 방향족 복소환인 것이 바람직하고, 6원의 방향족 탄화수소환인 것이 보다 바람직하고, 이들 환은 치환기를 갖고 있어도 된다.
환 B는, 단환의 방향족 탄화수소환, 축합환을 갖는 방향족 탄화수소환, 단환의 방향족 복소환, 또는 축합환을 갖는 방향족 복소환인 것이 바람직하고, 단환의 방향족 탄화수소환, 축합환을 갖는 방향족 탄화수소환, 또는 축합환을 갖는 방향족 복소환인 것이 보다 바람직하고, 단환의 방향족 탄화수소환, 또는 축합환을 갖는 방향족 탄화수소환인 것이 더욱 바람직하고, 단환의 방향족 탄화수소환인 것이 특히 바람직하고, 이들 환은 치환기를 갖고 있어도 된다.
환 B로서는, 예를 들어, 벤젠환, 나프탈렌환, 플루오렌환, 인덴환, 페난트렌환, 디벤조푸란환, 디벤조티오펜환, 카르바졸환, 피리딘환, 디아자벤젠환, 트리아진환을 들 수 있다. 환 B는, 벤젠환, 플루오렌환, 인덴환, 페난트렌환, 디벤조푸란환, 디벤조티오펜환, 카르바졸환, 피리딘환, 디아자벤젠환 또는 트리아진환인 것이 바람직하고, 벤젠환, 플루오렌환, 페난트렌환, 디벤조푸란환, 디벤조티오펜환, 카르바졸환, 피리딘환, 디아자벤젠환 또는 트리아진환인 것이 보다 바람직하고, 벤젠환, 플루오렌환, 디벤조푸란환, 디벤조티오펜환, 카르바졸환, 피리딘환 또는 피리미딘환인 것이 더욱 바람직하고, 벤젠환, 플루오렌환, 디벤조푸란환 또는 디벤조티오펜환인 것이 특히 바람직하고, 벤젠환인 것이 특히 바람직하다. 이들 환은 치환기를 갖고 있어도 된다.
환 B가 갖고 있어도 되는 치환기는, 금속 착체의 발광 안정성이 보다 우수하므로, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자인 것이 바람직하고, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기인 것이 보다 바람직하고, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기인 것이 더욱 바람직하고, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기인 것이 특히 바람직하고, 알킬기 또는 아릴기인 것이 특히 바람직하고, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다.
식 (1)로 표시되는 금속 착체는, 금속 착체의 발광 안정성이 우수하므로, 식 (1a)로 표시되는 금속 착체인 것이 바람직하다.
R3 및 R6은, 금속 착체의 합성이 용이해지므로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자인 것이 바람직하고, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기인 것이 보다 바람직하고, 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기인 것이 더욱 바람직하고, 수소 원자인 것이 특히 바람직하고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
R4 및 R5는, 금속 착체의 합성이 용이해지므로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자인 것이 바람직하고, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기인 것이 보다 바람직하고, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기인 것이 더욱 바람직하고, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기인 것이 특히 바람직하고, 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기인 것이 특히 바람직하고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
R3, R4, R5 및 R6이 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위는, 전술한 R12가 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.
금속 착체의 발광 안정성이 보다 우수하므로, R4는, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기인 것이 바람직하고, 아릴기 또는 1가의 복소환기인 것이 보다 바람직하고, 아릴기인 것이 더욱 바람직하고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
금속 착체의 발광 안정성이 보다 우수하고, 또한 합성이 용이해지므로, R4가 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기이며, 또한 R5가 수소 원자 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬기인 것이 바람직하다.
R4 및 R5의 적합한 예로서는, 식 (II-01) 내지 (II-17)로 표시되는 기, 식 (D-A)로 표시되는 기, 및 식 (D-B)로 표시되는 기를 들 수 있다.
R4 및 R5에 있어서, 식 (D-A) 또는 (D-B)로 표시되는 기의 적합한 예로서는, 예를 들어 식 (II-18) 내지 (II-25)로 표시되는 기를 들 수 있다.
R4 및 R5로서는, 상기 중, 식 (II-01), 식 (II-02), 식 (II-04), 식 (II-06), 식 (II-10), 식 (II-11), 식 (II-12), 식 (II-15), 식 (II-16), 식 (II-17), 식 (II-18), 식 (II-19), 식 (II-21), 식 (II-24) 또는 식 (II-25)로 표시되는 기가 보다 바람직하고, 식 (II-01), 식 (II-02), 식 (II-04), 식 (II-10), 식 (II-15), 식 (II-16), 식 (II-17), 식 (II-18), 식 (II-24) 또는 식 (II-25)로 표시되는 기가 특히 바람직하다.
바람직한 일 형태에 있어서, R3, R5 및 R6은 수소 원자이면 된다. 이때, R4는, 수소 원자여도 되고, 수소 원자 이외의 기여도 된다.
바람직한 다른 일 형태에 있어서, R5가 알킬기이며, 또한 R4가 아릴기이면 된다. 이때, R3 및 R6은, 수소 원자여도 되고, 수소 원자 이외의 기여도 된다.
식 (1)로 표시되는 금속 착체는, 금속 착체의 발광 안정성이 우수하므로, 식 (1b)로 표시되는 금속 착체인 것이 바람직하다.
R7, R8 및 R9는, 금속 착체의 발광 안정성이 보다 우수하므로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기인 것이 바람직하고, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기인 것이 보다 바람직하고, 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기인 것이 더욱 바람직하고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
R7, R8 및 R9가 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위는, 전술한 R12가 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.
R7, R8 및 R9의 적합한 예로서는, 식 (II-01) 내지 (II-17)로 표시되는 기, 식 (D-A)로 표시되는 기, 및 식 (D-B)로 표시되는 기를 들 수 있다.
R7, R8 및 R9에 있어서, 식 (D-A) 또는 (D-B)로 표시되는 기의 적합한 예로서는, 예를 들어 식 (II-18) 내지 (II-25)로 표시되는 기를 들 수 있다.
R7, R8 및 R9로서는, 상기 중, 식 (II-01), 식 (II-02), 식 (II-06), 식 (II-10), 식 (II-11), 식 (II-14), 식 (II-15), 식 (II-24) 또는 식 (II-25)로 표시되는 기가 보다 바람직하고, 식 (II-01), 식 (II-02), 식 (II-06), 식 (II-10), 식 (II-15), 식 (II-24) 또는 식 (II-25)로 표시되는 기가 특히 바람직하다.
바람직한 일 형태에 있어서, R7은 수소 원자이면 된다. 이때, R8 및 R9는, 수소 원자여도 되고, 수소 원자 이외의 기여도 된다.
바람직한 일 형태에 있어서, R7 및 R9는 수소 원자이면 된다. 이때, R8은, 수소 원자여도, 수소 원자 이외의 기(바람직하게는, 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기)여도 된다.
A1-G1-A2로 표시되는 음이온성의 2좌 배위자로서는, 예를 들어, 하기 식으로 표시되는 배위자를 들 수 있다.
식 중, *은, M과 결합하는 부위를 나타낸다.
A1-G1-A2로 표시되는 음이온성의 2좌 배위자는, 하기 식으로 표시되는 배위자여도 된다. 단, A1-G1-A2로 표시되는 음이온성의 2좌 배위자는, 첨자 n1로 그 수가 정의되어 있는 배위자와는 상이하다.
식 중, *은, M과 결합하는 부위를 나타낸다.
RL1은, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수 존재하는 RL1은, 동일해도 되고 상이해도 된다.
RL2는, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
식 (1)로 표시되는 금속 착체(X가 질소 원자)로서는, 예를 들어, 하기 식으로 표시되는 금속 착체를 들 수 있다.
식 (1)로 표시되는 금속 착체(X가 =C(RX)-로 표시되는 기)로서는, 예를 들어, 하기 식으로 표시되는 금속 착체를 들 수 있다.
식 (1)로 표시되는 금속 착체로서는, 상기 중 1개의 금속 착체가 갖는 배위자 2개와, 다른 금속 착체가 갖는 배위자 하나를 갖는 금속 착체도 마찬가지로 예시할 수 있다. 또한, 식 (1)로 표시되는 금속 착체로서는, 상기 중 1개의 금속 착체가 갖는 배위자 하나와, 다른 금속 착체가 갖는 배위자 하나와, 또 다른 금속 착체가 갖는 배위자 하나를 갖는 금속 착체도 마찬가지로 예시할 수 있다.
또한, 식 (1)로 표시되는 금속 착체로서는, 상기 금속 착체에 있어서의 Ir이 Rh으로 치환된 금속 착체도 마찬가지로 예시할 수 있다. 또한, 식 (1)로 표시되는 금속 착체로서는, 상기 금속 착체가 갖는 2개의 배위자가, Pt 또는 Pd에 배위한 금속 착체도 마찬가지로 예시할 수 있다.
또한, 상기 금속 착체의 예시는, 환 A, 환 B, X, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 및 A1-G1-A2의 바람직한 일 형태를 나타내는 것이라고 할 수 있고, 환 A, 환 B, X, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 및 A1-G1-A2의 적합한 예로서, 상기 금속 착체의 예시에 있어서의 각 기를 예시할 수 있다.
또한, 상기 금속 착체의 예시에 있어서의 환 A, 환 B, X, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 및 A1-G1-A2를 임의로 조합한 금속 착체도, 바람직한 금속 착체로서 예시할 수 있다.
식 (1)로 표시되는 금속 착체는, R1 및 R2의 입체 장애에 의한 환 A 및 트리아졸환의 비틀림, 그리고, 금속 원자(M) 둘레의 절대 배치에서 유래하여, 복수의 이성체가 존재할 수 있다. 본 실시 형태에 있어서, 금속 착체는, 복수의 이성체 중, 1종 단독이면 되고, 2종 이상의 혼합물이어도 된다.
예를 들어, 식 (1)로 표시되는 금속 착체에는, 기하 이성체로서, 면(facial)체 및 자오선(meridional)체가 존재하고 있어도 된다. 이때, 면체의 비율은, 발광 안정성이 우수하므로, 금속 착체 전체에 대하여 바람직하게는 80몰% 이상, 보다 바람직하게는 90몰% 이상, 더욱 바람직하게는 99몰% 이상, 특히 바람직하게는 100몰%이다.
또한, 식 (1)로 표시되는 금속 착체는, 기하 이성체로서, R1 및 R2의 입체 장애에 의해 발생하는 아트로프 이성체, 그리고, 금속 원자 둘레의 절대 배치에서 유래되는 이성체(델타체 및 람다체)가 존재하고 있어도 되고, 이들의 조합에 의해 복수의 에난티오머 및 디아스테레오머가 존재하고 있어도 된다. 본 실시 형태에 있어서, 금속 착체는, 이들 이성체 중 1종이어도 되고, 2종 이상의 혼합물이어도 된다.
<금속 착체의 제조 방법>
·제조 방법 1
본 실시 형태에 따른 금속 착체는, 예를 들어, 배위자가 되는 화합물과 금속 화합물을 반응시키는 방법(제조 방법 1)에 의해 제조할 수 있다. 필요에 따라, 금속 착체의 배위자의 관능기 변환 반응을 행해도 된다.
제조 방법 1의 일 형태는, 식 (M-1)로 표시되는 화합물과, 금속 화합물 또는 그의 수화물을 반응시켜서, 금속 착체 중간체 (1)을 얻는 공정 A와, 금속 착체 중간체 (1)과, 식 (M-1)로 표시되는 화합물 또는 A1-G1-A2로 표시되는 배위자의 전구체를 반응시키는 공정 B를 포함하는 방법이면 된다.
식 중, M, n1, n2, R1, R2, 환 A, 환 B, X 및 A1-G1-A2는, 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
공정 A에 있어서, 금속 화합물로서는, 예를 들어, 염화이리듐, 트리스(아세틸아세토네이트)이리듐(III), 클로로(시클로옥타디엔)이리듐(I) 이량체, 아세트산이리듐(III) 등의 이리듐 화합물; 염화백금산칼륨 등의 백금 화합물; 염화팔라듐, 아세트산팔라듐 등의 팔라듐 화합물; 및 염화로듐 등의 로듐 화합물을 들 수 있다. 금속 화합물의 수화물로서는, 예를 들어, 염화이리듐·3수화물, 염화로듐·3수화물을 들 수 있다.
금속 착체 중간체 (1)로서는, 예를 들어, 식 (M-2)로 표시되는 금속 착체를 들 수 있다.
식 중, M, 환 A, 환 B, R1, R2 및 X는, 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
n6은, 1 또는 2를 나타낸다. M이 로듐 원자 또는 이리듐 원자인 경우, n6은 2이며, M이 팔라듐 원자 또는 백금 원자인 경우, n6은 1이다.
공정 A에 있어서, 식 (M-1)로 표시되는 화합물의 양은, 금속 화합물 또는 그의 수화물 1몰에 대하여 통상, 2 내지 20몰이다.
공정 B에 있어서, 식 (M-1)로 표시되는 화합물 또는 A1-G1-A2로 표시되는 배위자의 전구체 양은, 금속 착체 중간체 (1) 1몰에 대하여 통상, 1 내지 100몰이다.
제조 방법 1의 다른 일 형태는, 식 (M-1)로 표시되는 화합물과, 금속 화합물 또는 그의 수화물을 반응시켜서, 금속 착체를 얻는 공정 F를 포함하는 방법이면 된다. 예를 들어, 본 실시 형태에 따른 금속 착체의 실시 형태의 하나인 식 (M-7)로 표시되는 화합물은, 식 (M-1)로 표시되는 화합물과, 이리듐 화합물 또는 그의 수화물을 반응시켜서 얻을 수 있다.
공정 F에 있어서, 금속 화합물로서는, 예를 들어, 염화이리듐, 트리스(아세틸아세토네이트)이리듐(III), 클로로(시클로옥타디엔)이리듐(I) 이량체, 아세트산이리듐(III) 등의 이리듐 화합물; 금속 화합물의 수화물로서는, 예를 들어, 염화이리듐·3수화물을 들 수 있다.
공정 F에 있어서, 식 (M-1)로 표시되는 화합물의 양은, 금속 화합물 또는 그의 수화물 1몰에 대하여 통상, 2 내지 20몰이다.
·제조 방법 2
본 실시 형태에 따른 금속 착체는, 예를 들어, 금속 착체의 배위자의 관능기 변환 반응에 의해 제조해도 된다(제조 방법 2).
제조 방법 2에 있어서, 관능기 변환 반응으로서는, Suzuki 반응, Buchwald 반응, Stille 반응, Negishi 반응 및 Kumada 반응 등의 전이 금속 촉매를 사용하는, 공지된 커플링 반응 등을 들 수 있다.
제조 방법 2로서는, 예를 들어, 식 (M-3)으로 표시되는 금속 착체와, 식 (M-4)로 표시되는 화합물을 커플링 반응시키는 공정 C를 포함하는 방법을 들 수 있다.
식 중,
M, n1, n2, 환 A, 환 B, R1, R2, X 및 A1-G1-A2는, 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
nW1은, 1 이상 10 이하의 정수를 나타낸다.
Z1은, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
W1 및 W2는, 한쪽이 염소 원자, 브롬 원자 및 요오드 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 할로겐 원자를 나타내고, 다른 쪽이 치환기 B군에서 선택되는 기를 나타낸다.
<치환기 B군>
-B(ORC2)2(식 중, RC2는, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수 존재하는 RC2는 동일해도 되고 상이해도 되며, 서로 연결하여, 각각이 결합하는 산소 원자와 함께 환 구조를 형성하고 있어도 된다.)로 표시되는 기;
-BF3Q'(식 중, Q'는, Li, Na, K, Rb 또는 Cs를 나타낸다.)로 표시되는 기;
-MgY'(식 중, Y'는, 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자를 나타낸다.)로 표시되는 기;
-ZnY''(식 중, Y''는, 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자를 나타낸다.)로 표시되는 기; 및
-Sn(RC3)3(식 중, RC3은, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수 존재하는 RC3은 동일해도 되고 상이해도 되며, 서로 연결하여, 각각이 결합하는 주석 원자와 함께 환 구조를 형성하고 있어도 된다.)로 표시되는 기.
-B(ORC2)2로 표시되는 기로서는, 식 (W-1) 내지 (W-10)으로 표시되는 기가 예시된다.
nW1은, 바람직하게는 1 내지 5의 정수이며, 보다 바람직하게는 1 또는 2이며, 더욱 바람직하게는 1이다.
Z1은, 아릴기 또는 1가의 복소환기가 바람직하고, 아릴기가 보다 바람직하고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
Z1이 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위는, R3, R4, R5 및 R6이 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.
W1 및 W2에 있어서의 할로겐 원자로서는, 커플링 반응이 용이하게 진행하므로, 브롬 원자 또는 요오드 원자가 바람직하다.
W1 및 W2에 있어서의 치환기 B군에서 선택되는 기로서는, -B(ORC2)2로 표시되는 기가 바람직하고, 보다 바람직하게는, 식 (W-7)로 표시되는 기이다.
바람직한 일 형태에 있어서, W1이 할로겐 원자, W2가 치환기 B군에서 선택되는 기이면 된다.
커플링 반응에 있어서, 반응을 촉진하기 위해서, 팔라듐 촉매 등의 촉매를 사용해도 된다. 팔라듐 촉매로서는, 예를 들어, 아세트산팔라듐, 비스(트리페닐포스핀)팔라듐(II)디클로라이드, 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0), [1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]디클로로팔라듐(II), 트리스(디벤질리덴아세톤)2팔라듐(0)을 들 수 있다.
팔라듐 촉매는, 트리페닐포스핀, 트리(o-톨릴)포스핀, 트리(tert-부틸)포스핀, 트리시클로헥실포스핀, 1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센 등의 인 화합물과 병용해도 된다.
커플링 반응에 있어서 팔라듐 촉매를 사용하는 경우, 그 양은, 예를 들어, 식 (M-3)으로 표시되는 화합물 1몰에 대하여 통상, 유효량이며, 바람직하게는, 팔라듐 원소 환산으로 0.00001 내지 10몰이다.
커플링 반응에 있어서, 필요에 따라, 팔라듐 촉매와 염기를 병용해도 된다.
식 (M-3)으로 표시되는 금속 착체의 실시 형태의 하나인 식 (M-3a)로 표시되는 금속 착체, 및 식 (M-3b)로 표시되는 금속 착체는, 예를 들어, 식 (M-5)로 표시되는 금속 착체로부터 합성할 수 있다.
식 중, M, R1, R2, R3, R5, R6, 환 A, n1, n2, X 및 A1-G1-A2는, 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
보다 상세하게는, 식 (M-3a)로 표시되는 금속 착체는, 예를 들어, 식 (M-5)로 표시되는 금속 착체와, N-브로모숙신이미드를, 유기 용매 중에서 반응시키는 공정 D에 의해 합성할 수 있다.
또한, 식 (M-3b)로 표시되는 금속 착체는, 예를 들어, 식 (M-3a)로 표시되는 금속 착체와, 비스(피나콜라토)디보론을, 유기 용매 중에서 반응시키는 공정 E에 의해 합성할 수 있다.
공정 D에 있어서, N-브로모숙신이미드의 양은, 식 (M-5)로 표시되는 화합물 1몰에 대하여 통상, 1 내지 50몰이다.
공정 E에 있어서, 비스(피나콜라토)디보론의 양은, 식 (M-3a)로 표시되는 화합물 1몰에 대하여 통상, 1 내지 50몰이다.
공정 E의 반응에는, 반응을 촉진하기 위해서, 팔라듐 촉매 등의 촉매를 사용해도 된다. 팔라듐 촉매로서는, 상기와 동일한 것을 예시할 수 있다.
공정 E에 있어서, 팔라듐 촉매는, 트리페닐포스핀, 트리(o-톨릴)포스핀, 트리(tert-부틸)포스핀, 트리시클로헥실포스핀, 1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센 등의 인 화합물과 병용해도 된다.
공정 E에 있어서 팔라듐 촉매를 사용하는 경우, 그 양은, 예를 들어, 식 (M-3a)로 표시되는 화합물 1몰에 대하여 통상, 유효량이며, 바람직하게는, 팔라듐 원소 환산으로 0.00001 내지 10몰이다.
공정 E에 있어서는, 필요에 따라, 팔라듐 촉매와 염기를 병용한다.
공정 A, 공정 B, 공정 C, 공정 D, 공정 E 및 공정 F는, 통상, 용매 중에서 행한다. 용매로서는, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 에틸렌글리콜, 글리세린, 2-메톡시에탄올, 2-에톡시에탄올 등의 알코올계 용매; 디에틸에테르, 테트라히드로푸란(THF), 디옥산, 시클로펜틸메틸에테르, 디글라임 등의 에테르계 용매; 염화메틸렌, 클로로포름 등의 할로겐계 용매; 아세토니트릴, 벤조니트릴 등의 니트릴계 용매; 헥산, 데칼린, 펜타데칸, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌 등의 탄화수소계 용매; N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드 등의 아미드계 용매; 아세톤, 디메틸술폭시드, 물 등을 들 수 있다.
공정 A, 공정 B, 공정 C, 공정 D, 공정 E 및 공정 F에 있어서, 반응 시간은, 통상, 30분간 내지 200시간이며, 반응 온도는, 통상, 반응계에 존재하는 용매의 융점 내지 비점의 사이에 있다.
식 (M-1)로 표시되는 화합물(X가 질소 원자)은 예를 들어, 식 (M-6)으로 표시되는 아릴히드라지드 화합물과, 식 (M-7)로 표시되는 아릴아미드 화합물을, 염기 및 산 무수물의 존재 하, 축합시키는 방법으로 합성할 수 있다.
식 중, R1, R2, 환 A 및 환 B는, 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
이 반응은, 통상, 용매 중에서 행한다. 용매로서는, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 에틸렌글리콜, 글리세린, 2-메톡시에탄올, 2-에톡시에탄올 등의 알코올계 용매; 디에틸에테르, 테트라히드로푸란(THF), 디옥산, 시클로펜틸메틸에테르, 디글라임 등의 에테르계 용매; 염화메틸렌, 클로로포름, 클로로벤젠, 디클로로벤젠, 클로로부탄 등의 할로겐계 용매; 아세토니트릴, 벤조니트릴 등의 니트릴계 용매; 헥산, 데칼린, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌 등의 탄화수소계 용매; N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드 등의 아미드계 용매; 아세톤, 디메틸술폭시드, 물 등을 들 수 있다.
이 반응의 반응 시간은, 통상, 30분간 내지 200시간이며, 반응 온도는, 통상, 반응계에 존재하는 용매의 융점 내지 비점의 사이에 있다.
이 반응에 있어서, 식 (M-6)으로 표시되는 화합물의 양은, 식 (M-7)로 표시되는 화합물 1몰에 대하여 통상, 0.05 내지 20몰이다.
식 (M-6)으로 표시되는 화합물은, 예를 들어,
「European Journal of Medicinal Chemistry, 96, 330-339; 2015」, 「Tetrahedron Letters, 54(26), 3353-3358; 2013」
등의 문헌에 기재된 방법에 따라서 합성할 수 있다. 식 (M-6)으로 표시되는 화합물은, 염산염 등의 염이어도 된다.
식 (M-7)로 표시되는 화합물은, 예를 들어,
「Journal of the American Chemical Society, 130(49), 16474-16475; 2008」, 「Catalysis Science & Technology, 5(2), 1181-1186; 2015」
등의 문헌에 기재된 방법에 따라서 합성할 수 있다.
식 (M-1)로 표시되는 화합물(X가 =C(RX)-로 표시되는 기)은 예를 들어, 이하의 방법으로 합성할 수 있다. 먼저, 식 (M-8)로 표시되는 아릴아미드 화합물과, 염소화제를 반응시킴으로써, 식 (M-9)로 표시되는 염화카르복시이미드클로라이드를 합성한다. 그 후, 식 (M-9)로 표시되는 염화카르복시이미드클로라이드와, 식 (M-10)으로 표시되는 아릴아민 화합물과 반응시킴으로써, 식 (M-11)로 표시되는 디히드로이미다졸 화합물을 합성한다. 그 후, 식 (M-11)로 표시되는 디히드로이미다졸 화합물과, 산화제를 반응시킴으로써, 식 (M-1)로 표시되는 화합물을 합성할 수 있다.
식 중, R1, R2, RX, 환 A 및 환 B는, 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
이들 반응은, 통상, 용매 중에서 행한다. 용매로서는, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 에틸렌글리콜, 글리세린, 2-메톡시에탄올, 2-에톡시에탄올 등의 알코올계 용매; 디에틸에테르, 테트라히드로푸란(THF), 디옥산, 시클로펜틸메틸에테르, 디글라임 등의 에테르계 용매; 염화메틸렌, 클로로포름, 클로로벤젠, 디클로로벤젠, 클로로부탄 등의 할로겐계 용매; 아세토니트릴, 벤조니트릴 등의 니트릴계 용매; 헥산, 데칼린, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌 등의 탄화수소계 용매; N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드 등의 아미드계 용매; 아세톤, 디메틸술폭시드, 물 등을 들 수 있다.
이들 반응의 반응 시간은, 통상, 30분간 내지 200시간이며, 반응 온도는, 통상, 반응계에 존재하는 용매의 융점 내지 비점의 사이에 있다.
이들 반응에 있어서, 식 (M-9)로 표시되는 화합물의 양은, 식 (M-10)으로 표시되는 화합물 1몰에 대하여 통상, 0.05 내지 20몰이다.
식 (M-8)로 표시되는 화합물은, 예를 들어, 대응하는 카르복실산 화합물과 1급 아민 화합물을 축합시켜서 합성할 수 있다.
식 (M-10)으로 표시되는 화합물은, 예를 들어,
「Chemical Engineering & Technology, 39(10), 1933-1938; 2016」, 「Organic & Biomolecular Chemistry, 14(38), 9046-9054; 2016」
등의 문헌에 기재된 방법에 따라서 합성할 수 있다. 식 (M-10)으로 표시되는 화합물은, 염산염 등의 염이어도 된다.
<금속 착체의 제조 방법>에서 설명한 각 반응에 있어서 사용되는 화합물, 촉매 및 용매는, 각각, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
본 실시 형태에 따른 금속 착체는, 발광 소자에 사용하는 재료로서, 적합하게 사용할 수 있다. 특히, 본 실시 형태에 따른 금속 착체는, 발광 소자의 발광층에 사용하는 발광 재료로서, 적합하게 사용할 수 있다.
<조성물>
본 실시 형태에 따른 조성물은, 식 (1)로 표시되는 금속 착체를 함유한다.
또한, 본 실시 형태에 따른 조성물은, 식 (1)로 표시되는 금속 착체 이외에, 정공 수송 재료, 정공 주입 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료, 발광 재료(식 (1)로 표시되는 금속 착체와는 상이하다.), 산화 방지제 및 용매로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 재료를 더 함유하고 있어도 된다.
본 실시 형태에 따른 조성물은, 식 (1)로 표시되는 금속 착체 중 1종을 함유하고 있어도 되고, 2종 이상을 함유하고 있어도 된다.
바람직한 일 형태에 있어서, 조성물은, 식 (1)로 표시되는 금속 착체와, 정공 주입성, 정공 수송성, 전자 주입성 및 전자 수송성으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 기능을 갖는 호스트 재료를 함유하고 있어도 된다. 이러한 조성물은, 발광 소자의 발광층에 적합하게 사용된다. 호스트 재료는, 1종 단독으로 함유되어 있어도 되고, 2종 이상 함유되어 있어도 된다.
본 형태에 있어서, 식 (1)로 표시되는 금속 착체의 함유량은, 그 금속 착체와 호스트 재료의 합계를 100질량부로 한 경우, 통상, 0.05 내지 80질량부이며, 바람직하게는 0.1 내지 50질량부이며, 보다 바람직하게는 0.5 내지 40질량부이다.
호스트 재료가 갖는 최저 여기 삼중항 상태(T1)는 본 형태의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 외부 양자 효율이 우수하므로, 식 (1)로 표시되는 금속 착체가 갖는 T1과 동등한 에너지 준위, 또는 더 높은 에너지 준위인 것이 바람직하다.
호스트 재료로서는, 본 형태의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자를 용액 도포 프로세스로 제작할 수 있으므로, 식 (1)로 표시되는 금속 착체를 용해하는 것이 가능한 용매에 대하여 용해성을 나타내는 것인 것이 바람직하다.
호스트 재료는, 저분자 화합물과 고분자 화합물로 분류되고, 저분자 화합물이 바람직하다.
[저분자 호스트]
호스트 재료로서 바람직한 저분자 화합물(이하, 「저분자 호스트」라고 한다.)에 관하여 설명한다.
저분자 호스트는, 바람직하게는, 식 (H-1)로 표시되는 화합물이다.
ArH1 및 ArH2는, 페닐기, 플루오레닐기, 스피로비플루오레닐기, 피리딜기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 티에닐기, 벤조티에닐기, 디벤조티에닐기, 푸릴기, 벤조푸릴기, 디벤조푸릴기, 피롤릴기, 인돌릴기, 아자인돌릴기, 카르바졸릴기, 아자카르바졸릴기, 디아자카르바졸릴기, 페녹사지닐기 또는 페노티아지닐기인 것이 바람직하고, 페닐기, 스피로비플루오레닐기, 피리딜기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 디벤조티에닐기, 디벤조푸릴기, 카르바졸릴기 또는 아자카르바졸릴기인 것이 보다 바람직하고, 페닐기, 피리딜기, 카르바졸릴기 또는 아자카르바졸릴기인 것이 더욱 바람직하고, 식 (TDA-1) 또는 (TDA-3)으로 표시되는 기인 것이 특히 바람직하고, 식 (TDA-3)으로 표시되는 기인 것이 특히 바람직하고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
ArH1 및 ArH2가 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 할로겐 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기가 바람직하고, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기 또는 시클로알콕시기가 보다 바람직하고, 알킬기 또는 시클로알킬기가 더욱 바람직하고, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다.
nH1은, 바람직하게는 1이다. nH2는, 바람직하게는 0이다.
nH3은, 통상, 0 이상 10 이하의 정수이며, 바람직하게는 0 이상 5 이하의 정수이며, 더욱 바람직하게는 1 이상 3 이하의 정수이며, 특히 바람직하게는 1이다.
nH11은, 바람직하게는 1 이상 5 이하의 정수이며, 보다 바람직하게는 1 이상 3 이하의 정수이며, 더욱 바람직하게는 1이다.
RH11은, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기인 것이 바람직하고, 수소 원자, 알킬기 또는 시클로알킬기인 것이 보다 바람직하고, 수소 원자 또는 알킬기인 것이 더욱 바람직하고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
LH1은, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기인 것이 바람직하다.
LH1은, 식 (A-1) 내지 (A-3), (A-8) 내지 (A-10), (AA-1) 내지 (AA-6), (AA-10) 내지 (AA-21) 또는 (AA-24) 내지 (AA-34)로 표시되는 기인 것이 바람직하고, 식 (A-1), (A-2), (A-8), (A-9), (AA-1) 내지 (AA-4), (AA-10) 내지 (AA-15) 또는 (AA-29) 내지 (AA-34)로 표시되는 기인 것이 보다 바람직하고, 식 (A-1), (A-2), (A-8), (A-9), (AA-2), (AA-4), (AA-10) 내지 (AA-15)로 표시되는 기인 것이 더욱 바람직하고, 식 (A-1), (A-2), (A-8), (AA-2), (AA-4), (AA-10), (AA-12) 또는 (AA-14)로 표시되는 기인 것이 특히 바람직하고, 식 (A-1), (A-2), (AA-2), (AA-4) 또는 (AA-14)로 표시되는 기인 것이 특히 바람직하다.
LH1이 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 할로겐 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기가 바람직하고, 알킬기, 알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기가 보다 바람직하고, 알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기가 더욱 바람직하고, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다.
LH21은, 단결합 또는 아릴렌기인 것이 바람직하고, 단결합인 것이 보다 바람직하고, 이 아릴렌기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
LH21로 표시되는 아릴렌기 또는 2가의 복소환기의 정의 및 예는, LH1로 표시되는 아릴렌기 또는 2가의 복소환기의 정의 및 예와 마찬가지이다.
RH21은, 아릴기 또는 1가의 복소환기인 것이 바람직하고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
RH21로 표시되는 아릴기 및 1가의 복소환기의 정의 및 예는, ArH1 및 ArH2로 표시되는 아릴기 및 1가의 복소환기의 정의 및 예와 마찬가지이다.
RH21이 갖고 있어도 되는 치환기의 정의 및 예는, ArH1 및 ArH2가 갖고 있어도 되는 치환기의 정의 및 예와 마찬가지이다.
식 (H-1)로 표시되는 화합물은, 식 (H-2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
식 중, ArH1, ArH2, nH3 및 LH1은, 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
식 (H-1)로 표시되는 화합물로서는, 식 (H-101) 내지 (H-118)로 표시되는 화합물이 예시된다.
[고분자 호스트]
호스트 화합물로서 바람직한 고분자 화합물(이하, 「고분자 호스트」라고 한다.)에 관하여 설명한다.
고분자 호스트는, 바람직하게는, 식 (Y)로 표시되는 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물이다.
ArY1로 표시되는 아릴렌기는, 보다 바람직하게는, 식 (A-1), (A-2), (A-6) 내지 (A-10), (A-19) 또는 (A-20)으로 표시되는 기이며, 더욱 바람직하게는, 식 (A-1), (A-2), (A-7), (A-9) 또는 식 (A-19)로 표시되는 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
ArY1로 표시되는 2가의 복소환기는, 보다 바람직하게는, 식 (AA-1) 내지 (AA-4), (AA-10) 내지 (AA-15), (AA-18) 내지 (AA-21), (AA-33) 또는 (AA-34)로 표시되는 기이며, 더욱 바람직하게는, 식 (AA-4), (AA-10), (AA-12), (AA-14) 또는 (AA-33)으로 표시되는 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
ArY1로 표시되는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기에 있어서의, 아릴렌기 및 2가의 복소환기의 보다 바람직한 범위, 더욱 바람직한 범위는, 각각, 전술한 ArY1로 표시되는 아릴렌기 및 2가의 복소환기의 보다 바람직한 범위, 더욱 바람직한 범위와 마찬가지이다.
「적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기」로서는, 예를 들어, 하기 식으로 표시되는 기를 들 수 있고, 이들은 치환기를 갖고 있어도 된다.
식 중, RXX는, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
RXX는, 바람직하게는, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
ArY1로 표시되는 기가 가져도 되는 치환기는, 바람직하게는, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이며, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다.
식 (Y)로 표시되는 구성 단위로서는, 예를 들어, 식 (Y-1) 내지 (Y-10)으로 표시되는 구성 단위를 들 수 있고, 고분자 호스트와 식 (1)로 표시되는 금속 착체를 함유하는 조성물을 사용한 발광 소자가 휘도 수명의 관점에서는, 바람직하게는 식 (Y-1) 내지 (Y-3)으로 표시되는 구성 단위이며, 전자 수송성의 관점에서는, 바람직하게는 식 (Y-4) 내지 (Y-7)로 표시되는 구성 단위이며, 정공 수송성의 관점에서는, 바람직하게는 식 (Y-8) 내지 (Y-10)으로 표시되는 구성 단위이다.
식 중, RY1은, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수 존재하는 RY1은, 동일해도 되고 상이해도 되며, 인접하는 RY1끼리는 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.
RY1은, 바람직하게는, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
식 (Y-1)로 표시되는 구성 단위는, 바람직하게는, 식 (Y-1')로 표시되는 구성 단위이다.
식 중, RY11은, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수 존재하는 RY11은, 동일해도 되고 상이해도 된다.
RY11은, 바람직하게는, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이며, 보다 바람직하게는, 알킬기 또는 시클로알킬기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
식 중,
RY1은 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
XY1은, -C(RY2)2-, -C(RY2)=C(RY2)- 또는 -C(RY2)2-C(RY2)2-로 표시되는 기를 나타낸다. RY2는, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수 존재하는 RY2는, 동일해도 되고 상이해도 되며, RY2끼리는 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.
RY2는, 바람직하게는, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기이며, 보다 바람직하게는, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
XY1에 있어서, -C(RY2)2-로 표시되는 기 중의 2개의 RY2의 조합은, 바람직하게는 양쪽이 알킬기 또는 시클로알킬기, 양쪽이 아릴기, 양쪽이 1가의 복소환기, 또는 한쪽이 알킬기 또는 시클로알킬기이며 다른 쪽이 아릴기 또는 1가의 복소환기이며, 보다 바람직하게는 한쪽이 알킬기 또는 시클로알킬기이며 다른 쪽이 아릴기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 2개 존재하는 RY2는 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 되고, RY2가 환을 형성하는 경우, -C(RY2)2-로 표시되는 기는, 바람직하게는 식 (Y-A1) 내지 (Y-A5)로 표시되는 기이며, 보다 바람직하게는 식 (Y-A4)로 표시되는 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
XY1에 있어서, -C(RY2)=C(RY2)-로 표시되는 기 중의 2개의 RY2의 조합은, 바람직하게는 양쪽이 알킬기 또는 시클로알킬기, 또는 한쪽이 알킬기 또는 시클로알킬기이며 다른 쪽이 아릴기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
XY1에 있어서, -C(RY2)2-C(RY2)2-로 표시되는 기 중의 4개의 RY2는, 바람직하게는 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬기 또는 시클로알킬기이다. 복수 존재하는 RY2는 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 되고, RY2가 환을 형성하는 경우, -C(RY2)2-C(RY2)2-로 표시되는 기는, 바람직하게는 식 (Y-B1) 내지 (Y-B5)로 표시되는 기이며, 보다 바람직하게는 식 (Y-B3)으로 표시되는 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
식 중, RY2는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
식 (Y-2)로 표시되는 구성 단위는, 식 (Y-2')로 표시되는 구성 단위인 것이 바람직하다.
식 중, RY1 및 XY1은 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
식 중, RY1 및 XY1은 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
식 (Y-3)으로 표시되는 구성 단위는, 식 (Y-3')로 표시되는 구성 단위인 것이 바람직하다.
식 중, RY1 및 XY1은 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
식 중,
RY1은 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
RY3은, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
RY3은, 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기이며, 보다 바람직하게는 아릴기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
식 (Y-4)로 표시되는 구성 단위는, 식 (Y-4')로 표시되는 구성 단위인 것이 바람직하고, 식 (Y-6)으로 표시되는 구성 단위는, 식 (Y-6')로 표시되는 구성 단위인 것이 바람직하다.
식 중, RY1 및 RY3은 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
식 중,
RY1은 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
RY4는, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
RY4는, 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기이며, 보다 바람직하게는 아릴기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
식 (Y)로 표시되는 구성 단위로서는, 예를 들어, 식 (Y-101) 내지 (Y-121)로 표시되는 아릴렌기를 포함하는 구성 단위, 식 (Y-201) 내지 (Y-206)으로 표시되는 2가의 복소환기를 포함하는 구성 단위, 식 (Y-301) 내지 (Y-305)로 표시되는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가가 기를 포함하는 구성 단위를 들 수 있다.
식 (Y)로 표시되는 구성 단위이며, ArY1이 아릴렌기인 구성 단위는, 고분자 호스트와 식 (1)로 표시되는 금속 착체를 함유하는 조성물을 사용한 발광 소자의 휘도 수명이 우수하므로, 고분자 화합물에 포함되는 구성 단위의 합계량에 대하여 바람직하게는 0.5 내지 80몰%이며, 보다 바람직하게는 30 내지 60몰%이다.
식 (Y)로 표시되는 구성 단위이며, ArY1이 2가의 복소환기, 또는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기인 구성 단위는, 고분자 호스트와 식 (1)로 표시되는 금속 착체를 함유하는 조성물을 사용한 발광 소자의 전하 수송성이 우수하므로, 고분자 화합물에 포함되는 구성 단위의 합계량에 대하여 바람직하게는 0.5 내지 30몰%이며, 보다 바람직하게는 3 내지 20몰%이다.
식 (Y)로 표시되는 구성 단위는, 고분자 호스트 중에, 1종만 포함되어 있어도 되고, 2종 이상 포함되어 있어도 된다.
고분자 호스트는, 정공 수송성이 우수하므로, 식 (X)로 표시되는 구성 단위를 더 포함하는 것이 바람직하다.
식 중,
aX1 및 aX2는, 각각 독립적으로, 0 이상의 정수를 나타낸다.
ArX1 및 ArX3은, 각각 독립적으로, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
ArX2 및 ArX4는, 각각 독립적으로, 아릴렌기, 2가의 복소환기, 또는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. ArX2 및 ArX4가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다.
RX1, RX2 및 RX3은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
RX2 및 RX3이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다.
aX1은, 고분자 호스트와 식 (1)로 표시되는 금속 착체를 함유하는 조성물을 사용한 발광 소자의 휘도 수명이 우수하므로, 바람직하게는 2 이하이고, 보다 바람직하게는 1이다.
aX2는, 고분자 호스트와 식 (1)로 표시되는 금속 착체를 함유하는 조성물을 사용한 발광 소자의 휘도 수명이 우수하므로, 바람직하게는 2 이하이고, 보다 바람직하게는 0이다.
RX1, RX2 및 RX3은, 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기이며, 보다 바람직하게는 아릴기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
ArX1 및 ArX3으로 표시되는 아릴렌기는, 보다 바람직하게는 식 (A-1) 또는 (A-9)로 표시되는 기이며, 더욱 바람직하게는 식 (A-1)로 표시되는 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
ArX1 및 ArX3으로 표시되는 2가의 복소환기는, 보다 바람직하게는 식 (AA-1), (AA-2) 또는 (AA-7) 내지 (AA-26)으로 표시되는 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
ArX1 및 ArX3은, 바람직하게는 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴렌기이다.
ArX2 및 ArX4로 표시되는 아릴렌기는, 보다 바람직하게는 식 (A-1), (A-6), (A-7), (A-9) 내지 (A-11) 또는 (A-19)로 표시되는 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
ArX2 및 ArX4로 표시되는 2가의 복소환기의 보다 바람직한 범위는, ArX1 및 ArX3으로 표시되는 2가의 복소환기의 보다 바람직한 범위와 동일하다.
ArX2 및 ArX4로 표시되는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기에 있어서의, 아릴렌기 및 2가의 복소환기의 보다 바람직한 범위, 더욱 바람직한 범위는, 각각, ArX1 및 ArX3으로 표시되는 아릴렌기 및 2가의 복소환기의 보다 바람직한 범위, 더욱 바람직한 범위와 마찬가지이다.
ArX2 및 ArX4로 표시되는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기로서는, 식 (Y)의 ArY1로 표시되는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기와 동일한 것을 들 수 있다.
ArX2 및 ArX4는, 바람직하게는 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴렌기이다.
ArX1 내지 ArX4 및 RX1 내지 RX3으로 표시되는 기가 가져도 되는 치환기는, 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이며, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다.
식 (X)로 표시되는 구성 단위는, 바람직하게는 식 (X-1) 내지 (X-7)로 표시되는 구성 단위이며, 보다 바람직하게는 식 (X-1) 내지 (X-6)으로 표시되는 구성 단위이며, 더욱 바람직하게는 식 (X-3) 내지 (X-6)으로 표시되는 구성 단위이다.
식 중,
RX4 및 RX5는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 할로겐 원자, 1가의 복소환기 또는 시아노기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수 존재하는 RX4는, 동일해도 되고 상이해도 된다. 복수 존재하는 RX5는, 동일해도 되고 상이해도 되며, 인접하는 RX5끼리는 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.
식 (X)로 표시되는 구성 단위의 함유량은, 정공 수송성이 우수하므로, 고분자 화합물에 포함되는 구성 단위의 합계량에 대하여 바람직하게는 0.1 내지 50몰%이며, 보다 바람직하게는 1 내지 40몰%이며, 더욱 바람직하게는 5 내지 30몰%이다.
식 (X)로 표시되는 구성 단위로서는, 예를 들어, 식 (X1-1) 내지 (X1-11)로 표시되는 구성 단위를 들 수 있고, 바람직하게는 식 (X1-3) 내지 (X1-10)으로 표시되는 구성 단위이다.
고분자 호스트에 있어서, 식 (X)로 표시되는 구성 단위는, 1종만 포함되어 있어도, 2종 이상 포함되어 있어도 된다.
고분자 호스트로서는, 예를 들어, 표 1의 고분자 화합물 (P-1) 내지 (P-6)을 들 수 있다. 여기서, 「기타」의 구성 단위란, 식 (Y)로 표시되는 구성 단위, 식 (X)로 표시되는 구성 단위 이외의 구성 단위를 의미한다.
표중, p, q, r, s 및 t는, 각 구성 단위의 몰 비율을 나타낸다. p+q+r+s+t=100이며, 또한, 100≥p+q+r+s≥70이다.
고분자 호스트는, 블록 공중합체, 랜덤 공중합체, 교호 공중합체, 그래프트 공중합체 중 어느 것이어도 되고, 기타의 양태여도 된다. 고분자 호스트는, 예를 들어, 복수종의 원료 모노머를 공중합하여 이루어지는 공중합체인 것이 바람직하다.
(고분자 호스트의 제조 방법)
고분자 호스트는, 케미컬 리뷰(Chem. Rev.), 제109권, 897-1091 페이지(2009년) 등에 기재된 공지된 중합 방법을 사용하여 제조할 수 있다. 고분자 호스트의 제조 방법으로서는, Suzuki 반응, Yamamoto 반응, Buchwald 반응, Stille 반응, Negishi 반응 및 Kumada 반응 등의 전이 금속 촉매를 사용하는 커플링 반응에 의해 중합시키는 방법이 예시된다.
상기 중합 방법에 있어서, 단량체를 투입하는 방법으로서는, 단량체 전량을 반응계에 일괄하여 투입하는 방법, 단량체의 일부를 투입하여 반응시킨 후, 나머지의 단량체를 일괄, 연속 또는 분할하여 투입하는 방법, 단량체를 연속 또는 분할하여 투입하는 방법 등을 들 수 있다.
전이 금속 촉매로서는, 팔라듐 촉매, 니켈 촉매 등을 들 수 있다.
중합 반응의 후처리는, 공지된 방법, 예를 들어, 분액에 의해 수용성 불순물을 제거하는 방법, 메탄올 등의 저급 알코올에 중합 반응 후의 반응액을 첨가하고, 석출시킨 침전을 여과한 후, 건조시키는 방법 등을, 단독 또는 조합하여 행한다. 고분자 호스트의 순도가 낮은 경우, 예를 들어, 정석, 재침전, 속슬렛 추출기에 의한 연속 추출, 칼럼 크로마토그래피 등의 통상의 방법으로 정제할 수 있다.
[용매]
본 실시 형태에 따른 조성물은, 식 (1)로 표시되는 금속 착체와 용매를 함유하는 액상 조성물(잉크라고도 한다.)이어도 된다. 이러한 잉크는, 잉크젯 프린트법, 노즐 프린트법 등의 인쇄법을 사용한 발광 소자의 제작에 바람직하다.
잉크의 점도는, 인쇄법의 종류에 따라 조정하면 되는데, 잉크젯 프린트법 등의 용액이 토출 장치를 경유하는 인쇄법에 적용하는 경우에는, 토출 시의 눈막힘과 비행 휘어짐이 일어나기 어려우므로, 바람직하게는 25℃에서 1 내지 20mPa·s이다.
잉크에 포함되는 용매는, 바람직하게는, 잉크 중의 고형분을 용해 또는 균일하게 분산할 수 있는 용매이다. 용매로서는, 예를 들어, 1,2-디클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 클로로벤젠, o-디클로로벤젠 등의 염소계 용매; THF, 디옥산, 아니솔, 4-메틸아니솔 등의 에테르계 용매; 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌, 에틸벤젠, 헥실벤젠, 시클로헥실벤젠 등의 방향족 탄화수소계 용매; 시클로헥산, 메틸시클로헥산, 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 노난, 데칸, 도데칸, 비시클로헥실 등의 지방족 탄화수소계 용매; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 아세토페논 등의 케톤계 용매; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸셀로솔브아세테이트, 벤조산메틸, 아세트산페닐 등의 에스테르계 용매; 에틸렌글리콜, 글리세린, 1,2-헥산디올 등의 다가 알코올계 용매; 이소프로필알코올, 시클로헥산올 등의 알코올계 용매; 디메틸술폭시드 등의 술폭시드계 용매; N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드 등의 아미드계 용매를 들 수 있다. 용매는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
잉크에 있어서, 용매의 배합량은, 식 (1)로 표시되는 금속 착체 100질량부에 대하여 통상, 1000 내지 100000질량부이며, 바람직하게는 2000 내지 20000질량부이다.
[정공 수송 재료]
정공 수송 재료는, 저분자 화합물과 고분자 화합물로 분류되며, 바람직하게는 고분자 화합물이며, 보다 바람직하게는 가교기를 갖는 고분자 화합물이다.
저분자 화합물로서는, 예를 들어, 트리페닐아민 및 그의 유도체, N,N'-디-1-나프틸-N,N'-디페닐벤지딘(α-NPD), 그리고, N,N'-디페닐-N,N'-디(m-톨릴)벤지딘(TPD) 등의 방향족 아민 화합물을 들 수 있다.
고분자 화합물로서는, 예를 들어, 폴리비닐카르바졸 및 그의 유도체; 측쇄 또는 주쇄에 방향족 아민 구조를 갖는 폴리아릴렌 및 그의 유도체를 들 수 있다. 고분자 화합물은, 전자 수용성 부위가 결합된 화합물이어도 된다. 전자 수용성 부위로서는, 예를 들어, 풀러렌, 테트라플루오로테트라시아노퀴노디메탄, 테트라시아노에틸렌, 트리니트로플루오레논 등을 들 수 있고, 바람직하게는 풀러렌이다.
본 실시 형태에 따른 조성물에 있어서, 정공 수송 재료의 배합량은, 식 (1)로 표시되는 금속 착체 100질량부에 대하여 통상, 1 내지 400질량부이며, 바람직하게는 5 내지 150질량부이다.
정공 수송 재료는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
[전자 수송 재료]
전자 수송 재료는, 저분자 화합물과 고분자 화합물로 분류된다. 전자 수송 재료는 가교기를 갖고 있어도 된다.
저분자 화합물로서는, 예를 들어, 8-히드록시퀴놀린을 배위자로 하는 금속 착체, 옥사디아졸, 안트라퀴노디메탄, 벤조퀴논, 나프토퀴논, 안트라퀴논, 테트라시아노안트라퀴노디메탄, 플루오레논, 디페닐디시아노에틸렌 및 디페노퀴논, 그리고, 이들의 유도체를 들 수 있다.
고분자 화합물로서는, 예를 들어, 폴리페닐렌, 폴리플루오렌, 및 이들의 유도체를 들 수 있다. 고분자 화합물은, 금속으로 도핑되어 있어도 된다.
본 실시 형태에 따른 조성물에 있어서, 전자 수송 재료의 배합량은, 식 (1)로 표시되는 금속 착체 100질량부에 대하여 통상, 1 내지 400질량부이며, 바람직하게는 5 내지 150질량부이다.
전자 수송 재료는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
[정공 주입 재료 및 전자 주입 재료]
정공 주입 재료 및 전자 주입 재료는, 각각, 저분자 화합물과 고분자 화합물로 분류된다. 정공 주입 재료 및 전자 주입 재료는, 가교기를 갖고 있어도 된다.
저분자 화합물로서는, 예를 들어, 구리 프탈로시아닌 등의 금속 프탈로시아닌; 카본; 몰리브덴, 텅스텐 등의 금속 산화물; 불화 리튬, 불화나트륨, 불화 세슘, 불화칼륨 등의 금속 불화물을 들 수 있다.
고분자 화합물로서는, 예를 들어, 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리피롤, 폴리페닐렌비닐렌, 폴리티에닐렌비닐렌, 폴리퀴놀린 및 폴리퀴녹살린, 그리고, 이들의 유도체; 방향족 아민 구조를 주쇄 또는 측쇄에 포함하는 중합체 등의 도전성 고분자를 들 수 있다.
본 실시 형태에 따른 조성물에 있어서, 정공 주입 재료 및 전자 주입 재료의 배합량은, 각각, 식 (1)로 표시되는 금속 착체 100질량부에 대하여 통상, 1 내지 400질량부이며, 바람직하게는 5 내지 150질량부이다.
정공 주입 재료 및 전자 주입 재료는, 각각, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
(이온 도핑)
정공 주입 재료 또는 전자 주입 재료가 도전성 고분자를 포함하는 경우, 도전성 고분자의 전기 전도도는, 바람직하게는, 1×10-5S/cm 내지 1×103S/cm이다. 도전성 고분자의 전기 전도도를 이러한 범위로 하기 위해서, 도전성 고분자에 적량의 이온을 도핑할 수 있다.
도핑하는 이온의 종류는, 정공 주입 재료라면 음이온, 전자 주입 재료라면 양이온이다. 음이온으로서는, 예를 들어, 폴리스티렌술폰산 이온, 알킬벤젠술폰산 이온, 캄포술폰산 이온을 들 수 있다. 양이온으로서는, 예를 들어, 리튬 이온, 나트륨 이온, 칼륨 이온, 테트라부틸암모늄 이온을 들 수 있다.
도핑하는 이온은, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
[발광 재료]
발광 재료(식 (1)로 표시되는 금속 착체와는 상이하다.)는, 저분자 화합물과 고분자 화합물로 분류된다. 발광 재료는 가교기를 갖고 있어도 된다.
저분자 화합물로서는, 예를 들어, 나프탈렌 및 그의 유도체, 안트라센 및 그의 유도체, 페릴렌 및 그의 유도체, 그리고, 이리듐, 백금 또는 유로퓸을 중심 금속으로 하는 삼중항 발광 착체를 들 수 있다.
고분자 화합물로서는, 예를 들어, 페닐렌기, 나프탈렌디일기, 플루오렌디일기, 페난트렌디일기, 디히드로페난트렌디일기, 식 (X)로 표시되는 기, 카르바졸디일기, 페녹사진디일기, 페노티아진디일기, 안트라센디일기, 피렌디일기 등을 포함하는 고분자 화합물을 들 수 있다.
발광 재료는, 바람직하게는, 삼중항 발광 착체 및/또는 고분자 화합물을 포함한다.
삼중항 발광 착체로서는, 예를 들어, 이하에 나타내는 금속 착체를 들 수 있다.
본 실시 형태에 따른 조성물에 있어서, 발광 재료의 함유량은, 식 (1)로 표시되는 금속 착체 100질량부에 대하여 통상, 0.1 내지 400질량부이다.
[산화 방지제]
산화 방지제는, 식 (1)로 표시되는 금속 착체와 동일한 용매에 가용이며, 발광 및 전하 수송을 저해하지 않는 화합물인 것이 바람직하다. 산화 방지제로서는, 예를 들어, 페놀계 산화 방지제, 인계 산화 방지제를 들 수 있다.
본 실시 형태에 따른 조성물에 있어서, 산화 방지제의 배합량은, 식 (1)로 표시되는 금속 착체 100질량부에 대하여 통상, 0.001 내지 10질량부이다.
산화 방지제는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
<막>
본 실시 형태에 따른 막은, 식 (1)로 표시되는 금속 착체를 함유한다. 본 실시 형태에 따른 막은, 예를 들어, 발광 소자에 있어서의 발광층으로서 바람직하다.
본 실시 형태에 따른 막은, 잉크를 사용하여, 예를 들어, 스핀 코팅법, 캐스팅법, 마이크로 그라비아 코팅법, 그라비아 코팅법, 바 코팅법, 롤 코팅법, 와이어 바 코팅법, 딥 코팅법, 스프레이 코팅법, 스크린 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 잉크젯 인쇄법, 모세관-코팅법, 노즐 코팅법에 의해 제작할 수 있다.
막의 두께는, 통상, 1nm 내지 10㎛이다.
<발광 소자>
본 실시 형태에 따른 발광 소자는, 식 (1)로 표시되는 금속 착체를 함유한다.
본 실시 형태에 따른 발광 소자는, 예를 들어, 양극 및 음극을 포함하는 전극과, 그 전극 사이에 설치된 식 (1)로 표시되는 금속 착체를 함유하는 층을 갖고 있어도 된다.
[층 구성]
식 (1)로 표시되는 금속 착체를 함유하는 층은, 통상, 발광층, 정공 수송층, 정공 주입층, 전자 수송층, 전자 주입층의 1종 이상의 층이며, 바람직하게는, 발광층이다. 이들 층은, 각각, 발광 재료, 정공 수송 재료, 정공 주입 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료를 포함한다. 이들 층은, 각각, 각 층의 재료를, 상술한 용매에 용해시켜서 잉크를 제조하고, 상술한 막의 제작과 동일한 방법을 사용하여 형성할 수 있다.
본 실시 형태에 따른 발광 소자는, 양극과 음극 사이에 발광층을 갖고 있어도 된다. 본 실시 형태에 따른 발광 소자는, 정공 주입성 및 정공 수송성의 관점에서는, 양극과 발광층 사이에, 정공 주입층 및 정공 수송층의 적어도 1층을 갖는 것이 바람직하고, 전자 주입성 및 전자 수송성의 관점에서는, 음극과 발광층 사이에, 전자 주입층 및 전자 수송층의 적어도 1층을 갖는 것이 바람직하다.
정공 수송층, 전자 수송층, 발광층, 정공 주입층 및 전자 주입층의 재료로서는, 식 (1)로 표시되는 금속 착체 외에, 각각, 상술한 정공 수송 재료, 전자 수송 재료, 발광 재료, 정공 주입 재료 및 전자 주입 재료 등을 들 수 있다.
정공 수송층의 재료, 전자 수송층의 재료 및 발광층의 재료는, 가교기를 갖고 있어도 되고, 가교기를 갖는 재료를 사용하여 각 층을 형성한 후, 그 재료를 가교시킴으로써, 층을 불용화시켜도 된다. 이에 의해, 인접하는 층의 형성 시에 사용되는 용매에, 각 층의 재료가 용해되는 것을 회피할 수 있다.
본 실시 형태에 따른 발광 소자에 있어서, 발광층, 정공 수송층, 전자 수송층, 정공 주입층, 전자 주입층 등의 각 층의 형성 방법으로서는, 저분자 화합물을 사용하는 경우, 예를 들어, 분말로부터의 진공 증착법, 용액 또는 용융 상태로부터의 성막에 의한 방법을 들 수 있고, 고분자 화합물을 사용하는 경우, 예를 들어, 용액 또는 용융 상태로부터의 성막에 의한 방법을 들 수 있다.
적층하는 층의 순서, 수 및 두께는, 외부 양자 효율 및 휘도 수명을 감안하여 조정한다.
[기판/전극]
발광 소자에 있어서의 기판은, 전극을 형성할 수 있고, 또한, 유기층을 형성할 때에 화학적으로 변화하지 않는 기판이 바람직하다. 기판은, 예를 들어, 유리, 플라스틱, 실리콘 등이 재료로 이루어진 기판이면 된다. 기판은 투명 또는 반투명한 것이 바람직하고, 불투명한 기판의 경우에는, 기판으로부터 가장 멀리 있는 전극이 투명 또는 반투명한 것이 바람직하다.
양극의 재료로서는, 예를 들어, 도전성의 금속 산화물, 반투명의 금속을 들 수 있고, 바람직하게는, 산화인듐, 산화아연, 산화주석; 인듐·주석·옥사이드(ITO), 인듐·아연·옥사이드 등의 도전성 화합물; 은과 팔라듐과 구리의 복합체(APC); NESA, 금, 백금, 은, 구리이다.
음극의 재료로서는, 예를 들어, 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 베릴륨, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨, 알루미늄, 아연, 인듐 등의 금속; 그들 중 2종 이상의 합금; 그들 중 1종 이상과, 은, 구리, 망간, 티타늄, 코발트, 니켈, 텅스텐, 주석 중 1종 이상과의 합금; 그리고, 그래파이트 및 그래파이트 층간 화합물을 들 수 있다. 합금으로서는, 예를 들어, 마그네슘-은 합금, 마그네슘-인듐 합금, 마그네슘-알루미늄 합금, 인듐-은 합금, 리튬-알루미늄 합금, 리튬-마그네슘 합금, 리튬-인듐 합금, 칼슘-알루미늄 합금을 들 수 있다.
양극 및 음극은, 각각, 2층 이상의 적층 구조로 해도 된다.
[용도]
발광 소자를 사용하여 면상의 발광을 얻기 위해서는, 면상의 양극과 음극이 중첩되게 배치하면 된다. 패턴상의 발광을 얻기 위해서는, 면상의 발광 소자 표면에 패턴상의 창을 설치한 마스크를 설치하는 방법, 비발광부로 하고자 하는 층을 극단적으로 두껍게 형성하여 실질적으로 비발광으로 하는 방법, 양극 또는 음극, 또는 양쪽 전극을 패턴상으로 형성하는 방법이 있다. 이들 중 어느 방법으로 패턴을 형성하고, 몇 가지의 전극을 독립적으로 ON/OFF할 수 있도록 배치함으로써, 숫자, 문자 등을 표시할 수 있는 세그먼트 타입의 표시 장치가 얻어진다. 도트 매트릭스 표시 장치로 하기 위해서는, 양극과 음극을 모두 스트라이프상으로 형성하여 직교하도록 배치하면 된다. 복수의 종류의 발광색이 상이한 고분자 화합물을 구분 도포하는 방법, 컬러 필터 또는 형광 변환 필터를 사용하는 방법에 의해, 부분 컬러 표시, 멀티 컬러 표시가 가능하게 된다. 도트 매트릭스 표시 장치는, 패시브 구동도 가능하고, TFT 등과 조합하여 액티브 구동도 가능하다. 이들 표시 장치는, 컴퓨터, 텔레비전, 휴대 단말기 등의 디스플레이에 사용할 수 있다. 면상의 발광 소자는, 액정 표시 장치의 백라이트용의 면상 광원, 또는 면상의 조명용 광원으로서 적합하게 사용할 수 있다. 플렉시블한 기판을 사용하면, 곡면상의 광원 및 표시 장치로서도 사용할 수 있다.
이상, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
LC-MS는, 하기의 방법으로 측정하였다.
측정 시료를 약 2mg/mL의 농도가 되도록 클로로포름 또는 테트라히드로푸란에 용해시키고, LC-MS(Agilent제, 상품명: 1100LCMSD)에 약 1μL 주입하였다. LC-MS의 이동상에는, 아세토니트릴 및 테트라히드로푸란의 비율을 변화시키면서 사용하고, 0.2mL/분의 유량으로 흘렸다. 칼럼은, L-column 2 ODS(3㎛)(가가쿠붓시츠 효카 겐큐 기코제, 내경: 2.1mm, 길이: 100mm, 입경 3㎛)를 사용하였다.
NMR은, 하기의 방법으로 측정하였다.
5 내지 10mg의 측정 시료를 약 0.5mL의 중클로로포름(CDCl3), 중테트라히드로푸란, 중디메틸술폭시드, 중아세톤, 중N,N-디메틸포름아미드, 중톨루엔, 중메탄올, 중에탄올, 중2-프로판올 또는 중염화메틸렌에 용해시키고, NMR 장치(Agilent제, 상품명: INOVA300 또는 MERCURY 400VX, JEOL사제, 상품명: ECZ400S)를 사용하여 측정하였다.
화합물의 순도 지표로서, 고속 액체 크로마토그래피(HPLC) 면적 백분율의 값을 사용하였다. 이 값은, 특별히 기재가 없는 한, HPLC(시마즈 세이사쿠쇼제, 상품명: LC-20A)에서의 UV=254nm에 있어서의 값으로 한다. 이때, 측정하는 화합물은, 0.01 내지 0.2질량%의 농도가 되도록 테트라히드로푸란 또는 클로로포름에 용해시키고, 농도에 따라서 HPLC에 1 내지 10μL 주입하였다. HPLC의 이동상에는, 아세토니트릴/테트라히드로푸란의 비율을 100/0 내지 0/100(용적비)까지 변화시키면서 사용하고, 1.0mL/분의 유량으로 흘렸다. 칼럼은, Kaseisorb LC ODS 2000(도꾜 가세이 고교제) 또는 동등한 성능을 갖는 ODS 칼럼을 사용하였다. 검출기에는, 포토다이오드 어레이 검출기(시마즈 세이사쿠쇼제, 상품명: SPD-M20A)를 사용하였다.
화합물의 순도 지표로서, 가스 크로마토그래피(GC) 면적 백분율의 값을 사용하였다. 이 값은, 특별히 기재가 없는 한, GC(Agilent사제, 상품명: Agilent7820)에 의한 값으로 한다. 이때, 측정하는 화합물은, 0.01 내지 0.2질량%의 농도가 되도록 테트라히드로푸란 또는 클로로포름에 용해시키고, 농도에 따라서 GC에 1 내지 10μL 주입하였다. 캐리어는 헬륨을 사용하고, 1.0mL/분의 유량으로 흘렸다. 칼럼 오븐은 50℃ 내지 300℃까지 변화시키면서 사용하였다. 히터 온도는 주입구 280℃, 검출기 320℃로 하였다. 칼럼은, SGE제 BPX-5(30m×0.25mm×0.25㎛)를 사용하였다.
TLC-MS는, 하기의 방법으로 측정하였다.
측정 시료를 톨루엔, 테트라히드로푸란 또는 클로로포름 중 어느 용매에 임의의 농도로 용해시키고, DART용 TLC 플레이트(테크노 어플리케이션즈사제, 상품명: YSK5-100) 상에 도포하고, TLC-MS(니혼덴시사제, 상품명: JMS-T100TD(The AccuTOF TLC))를 사용하여 측정하였다. 측정 시의 헬륨 가스 온도는, 200 내지 400℃의 범위에서 조절하였다.
<실시예 1> 금속 착체 1의 합성
하기의 방법으로 금속 착체 1을 합성하였다.
반응 용기 내를 질소 가스 분위기로 한 후, 2,4-디메틸아닐린(200g) 및 시클로펜틸메틸에테르(400mL)를 첨가하고, 교반하였다. 그 후, 반응 용기를 빙욕을 사용하여 냉각하고, 거기에 16질량% 염화수소시클로펜틸메틸에테르 용액(357g)을 적하하였다. 적하 후, 실온에서 1시간 교반을 계속하고, 석출한 고체를 여과하고, 얻어진 고체를 헥산(150mL)으로 세정하였다. 얻어진 고체를 2-프로판올을 사용하여 재결정하고, 실온에서 감압 건조시킴으로써 화합물 1a(220g, 박적색 고체)를 얻었다.
반응 용기 내를 질소 가스 분위기로 한 후, 화합물 1a(140g), 클로로포름(2100mL) 및 트리에틸아민(267mL)을 첨가하고, 교반하였다. 그 후, 반응 용기를 빙욕을 사용하여 냉각하고, 2,2-디메틸부티릴클로라이드(113mL)를 적하하였다. 적하 후, 실온에서 1시간 교반을 계속하고, 그 후, 포화 탄산나트륨 수용액(400mL)을 첨가하고, 실온에서 교반하였다. 얻어진 혼합물을 분액하고, 얻어진 유기층을 포화 탄산나트륨 수용액 및 이온 교환수로 세정하였다. 얻어진 세정액을 분액하고, 얻어진 유기층을 황산마그네슘으로 건조시킨 후, 여과하였다. 얻어진 여과액을 농축한 후, 헵탄을 첨가하고, 1시간 교반하고, 얻어진 고체를 여과하고, 40℃에서 감압 건조시킴으로써 화합물 1b(164g, 백색 고체)를 얻었다. 화합물 1b의 HPLC 면적 백분율값은 99.5% 이상이었다.
화합물 1b의 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
1H-NMR(CDCl3, 400MHz) δ(ppm): 0.94 (3H, t), 1.29 (6H, s), 1.67 (2H, q), 2.21 (3H, s), 2.28 (3H, s), 6.99 (1H, s), 7.00 (1H, d), 7.12 (1H, br), 7.65 (1H, d).
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 화합물 1b(60g), 모노클로로벤젠(480mL), 2-플루오로피리딘(26mL) 및 트리플루오로메탄술폰산 무수물(50mL)을 첨가하고, 실온 하에서 30분 교반하였다. 그 후, 거기에, 벤즈히드라지드(41g)를 첨가하고, 90℃에서 3시간 교반하였다. 그 후, 거기에, 탄산수소나트륨 수용액(500mL)을 첨가하고, 유기층을 추출하고, 얻어진 유기층을 이온 교환수로 세정하였다. 얻어진 유기층을 감압 농축함으로써 고체를 얻었다. 얻어진 고체를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(클로로포름 및 테트라히드로푸란의 혼합 용매)로 정제한 후, 2-프로판올 및 헵탄의 혼합 용매를 사용하여 재결정하였다. 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조함으로써, 화합물 1c(70g, 수율 80%)를 백색 고체로서 얻었다. 화합물 1c의 HPLC 면적 백분율값은 99.5% 이상이었다.
화합물 1c의 LC-MS 및 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
LC-MS(APCI, positive): m/z=320 [M+H]+
1H-NMR (600MHz, CD2Cl2) δ(ppm): 7.42-7.37 (m, 2H), 7.35-7.31 (m, 2H), 7.29-7.25 (m, 2H), 7.19(d, 1H), 7.07(s, 1H), 2.40(s, 3H), 1.79-1.72 (m, 4H), 1.57-1.45 (m, 1H), 1.34(s, 3H), 1.15(s, 3H), 0.89 (t, 3H).
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 트리스아세틸아세토나토이리듐(0.96g), 화합물 1c(2.50g) 및 펜타데칸(6.25mL)을 첨가하고, 가열 환류 하에서 51시간 교반하였다. 그 후, 거기에, 톨루엔을 첨가하고, 실리카겔을 깐 여과기로 여과한 후, 얻어진 실리카겔로부터, 톨루엔 및 아세트산에틸의 혼합 용매를 사용하여 금속 착체 1을 포함하는 황색 용액을 추출하였다. 얻어진 용액을 감압 농축함으로써 고체를 얻은 후, 얻어진 고체를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(톨루엔 및 아세트산에틸의 혼합 용매)로 분취 정제함으로써, 금속 착체 1을 얻었다. 정제에 의해, 금속 착체 1로서 4종류의 이성체가 확인되어, 이성체 1, 이성체 2, 그리고, 이성체 3 및 4의 혼합물을 생성물로서 얻었다.
얻어진 이성체 1을 또한, 톨루엔 및 아세토니트릴의 혼합 용매를 사용하여 재결정하였다. 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조함으로써 황색 고체(0.18g, 수율 8%)로서 얻었다. 이성체 1의 HPLC 면적 백분율값은 99.4%였다.
이성체 1의 LC-MS 및 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
LC-MS(APCI, positive): m/z=1149 [M+H]+
1H-NMR (400MHz, CD2Cl2)δ(ppm)=7.29(d, 3H), 7.21-7.14 (m, 6H), 7.04(d, 3H), 7.65 (t, 3H), 7.41 (t, 3H), 5.91(d, 3H), 2.43(s, 9H), 2.03(s, 9H), 1.66-1.56 (m, 3H), 1.43-1.31 (m, 3H), 1.17-1.07 (m, 18H), 0.87 (t, 9H).
얻어진 이성체 2를 또한, 톨루엔 및 아세토니트릴의 혼합 용매를 사용하여 재결정하였다. 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조함으로써 황색 고체(0.40g, 수율 18%)로서 얻었다. 이성체 2의 HPLC 면적 백분율값은 99.3%였다.
이성체 2의 LC-MS 및 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
LC-MS(APCI, positive): m/z=1149 [M+H]+
1H-NMR (400MHz, CD2Cl2)δ(ppm)=7.27-7.13 (m, 9H), 6.83(d, 1H), 6.75-6.67 (m, 2H), 6.63-6.53 (m, 3H), 6.46-6.33 (m, 3H), 5.99-5.86 (m, 3H), 2.47-2.40 (m, 9H), 2.05(s, 6H), 1.78(s, 3H), 1.59-1.43 (m, 4H), 1.42-1.27 (m, 2H), 1.23(s, 3H), 1.20-1.16 (m, 6H), 1.14(s, 3H), 1.10(s, 3H), 1.03(s, 3H), 0.78 (t, 3H), 0.72-0.62 (m, 6H).
이성체 3 및 4의 혼합물을 또한, 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(톨루엔 및 아세트산에틸의 혼합 용매)로 정제한 후, 톨루엔 및 아세토니트릴의 혼합 용매를 사용하여 재결정하였다. 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조함으로써 황색 고체(0.62g, 수율 28%)로서 얻었다. 이성체 3 및 4의 혼합물의 HPLC 면적 백분율값은, 이성체 3이 24%, 이성체 4가 75%였다.
이성체 3 및 4의 혼합물 LC-MS 및 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
LC-MS(APCI, positive): m/z=1149 [M+H]+
1H-NMR (400MHz, CD2Cl2)δ(ppm)=7.29 (t, 9H), 7.23-7.10 (m, 27H), 6.67-6.48 (m, 24H), 6.46-6.34 (m, 12H), 5.98-5.86 (m, 12H), 2.45(s, 9H), 2.44-2.40 (m, 27H), 2.08(s, 9H), 1.83(s, 9H), 1.80-1.74 (m, 18H), 1.73-1.62 (m, 6H), 1.57-1.40 (m, 9H), 1.39-1.27 (m, 18H), 1.24(s, 9H), 1.22-1.14 (m, 27H), 1.08(s, 9H), 1.05(s, 18H), 0.79 (t, 9H), 0.69 (t, 9H), 0.64 (t, 18H).
<실시예 2> 금속 착체 2의 합성
하기의 방법으로 금속 착체 2를 합성하였다.
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 2,2'-디메틸헥산산(40g), 클로로포름(240mL), N,N'-디메틸포름아미드(0.21mL) 및 염화티오닐(20mL)을 첨가하고, 45℃에서 3시간 교반하였다. 그 후, 반응 용기를 수욕을 사용하여 냉각하여, 2,2'-디메틸헥사노일클로라이드를 포함하는 반응액을 얻었다.
별도 준비한 반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 화합물 1a(41.5g), 클로로포름(400mL) 및 트리에틸아민(75mL)을 첨가하고, 반응 용기를 빙욕에 설치하여 냉각하였다. 그 후, 거기에, 상기에 의해 얻어진 화합물 2,2'-디메틸헥사노일클로라이드를 포함하는 반응액을 적하하였다. 적하 후, 실온에서 1시간 교반을 계속하고, 그 후, 2mol/L 탄산나트륨 수용액(280mL)을 첨가하고, 실온에서 교반하였다. 얻어진 혼합물을 분액하고, 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 이온 교환수(280mL)로 세정하였다. 얻어진 유기층을 무수황산마그네슘으로 건조한 후, 감압 농축함으로써, 화합물 2b(60g, 수율 88%)를 박황색의 유상물로서 얻었다. 화합물 2b의 HPLC 면적 백분율값은 99.5% 이상이었다.
화합물 2b의 TLC-MS의 측정 결과는 이하와 같았다.
TLC-MS(DART, positive): m/z=248 [M+H]+
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 화합물 2b(40g), 모노클로로벤젠(320mL), 2-플루오로피리딘(14mL) 및 트리플루오로메탄술폰산 무수물(27mL)을 첨가하고, 실온 하에서 30분 교반하였다. 그 후, 거기에, 3-브로모벤즈히드라지드(35g)를 첨가하고, 90℃에서 7시간 교반하였다. 그 후, 거기에, 2mol/L 탄산수소나트륨 수용액(160mL)을 첨가하고, 교반한 후, 유기층을 추출하고, 얻어진 유기층을 이온 교환수로 세정하였다. 얻어진 유기층을 감압 농축함으로써 유상물을 얻었다. 얻어진 유상물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(클로로포름 및 에탄올의 혼합 용매)로 정제한 후, 헵탄을 사용하여 재결정하였다. 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조함으로써, 화합물 2c(48g, 수율 77%)를 백색 고체로서 얻었다. 화합물 2c의 HPLC 면적 백분율값은 99.5% 이상이었다.
화합물 2c의 LC-MS 및 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
LC-MS(APPI, positive): m/z=426 [M+H]+
1H-NMR (400MHz, CD2Cl2) δ(ppm)=7.60-7.55 (m, 1H), 7.41(d, 1H), 7.25(d, 1H), 7.21-7.13 (m, 2H), 7.09-7.03 (m, 2H), 2.36(s, 3H), 1.76-1.59 (m, 4H), 1.43-1.07 (m, 11H), 0.84 (t, 3H).
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 화합물 2c(2.2g), 4-tert-부틸페닐보론산(1.0g), 톨루엔(22mL) 및 (디-tert-부틸(4-디메틸아미노페닐)포스핀)디클로로팔라듐(II)(18mg)을 첨가하고, 80℃로 승온하였다. 그 후, 거기에, 20질량%의 테트라부틸암모늄히드록시드 수용액(16mL)을 첨가하고, 가열 환류 하에서 18시간 교반하였다. 얻어진 반응 혼합물을 실온까지 냉각한 후, 톨루엔을 첨가하고, 유기층을 추출하였다. 얻어진 유기층을 이온 교환수로 세정하고, 무수황산마그네슘으로 건조시킨 후, 실리카겔 및 셀라이트를 깐 여과기로 여과하고, 얻어진 여과액을 감압 농축함으로써 고체를 얻었다. 얻어진 고체를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(클로로포름 및 에탄올의 혼합 용매)로 정제한 후, 헵탄을 사용하여 재결정하였다. 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조함으로써, 화합물 2d(2.2g, 수율 85%)를 백색 고체로서 얻었다. 화합물 2d의 HPLC 면적 백분율값은 99.5% 이상이었다.
화합물 2d의 LC-MS 및 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
LC-MS(APPI, positive): m/z=480 [M+H]+
1H-NMR (400MHz, CD2Cl2)δ(ppm)=7.53-7.48 (m, 1H), 7.46-7.39 (m, 2H), 7.40-7.37 (m, 2H), 7.34-7.29 (m, 2H), 7.26-7.19 (m, 3H), 7.07(s, 1H), 2.40(s, 3H), 1.74(s, 3H), 1.70-1.61 (m, 1H), 1.47-1.36 (m, 1H), 1.34-1.30 (m, 12H), 1.29-1.14 (m, 4H), 1.12(s, 3H), 0.86 (t, 3H)
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 트리스아세틸아세토나토이리듐(1.0g), 화합물 2d(2.0g) 및 펜타데칸(3mL)을 첨가하고, 가열 환류 하에서 46시간 교반하였다. 그 후, 거기에, 톨루엔을 첨가하고, 실리카겔을 깐 여과기로 여과한 후, 얻어진 실리카겔로부터, 톨루엔 및 아세트산에틸의 혼합 용매를 사용하여 금속 착체 2를 포함하는 황색 용액을 추출하였다. 얻어진 용액을 감압 농축함으로써 고체를 얻은 후, 얻어진 고체를 아세토니트릴 및 헵탄으로 세정하고, 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(톨루엔 및 아세트산에틸의 혼합 용매)로 정제하였다. 얻어진 고체를 톨루엔 및 아세토니트릴의 혼합 용매를 사용하여 재결정한 후, 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조함으로써, 금속 착체 2(1.0g)를 황색 고체로서 얻었다. 금속 착체 2의 HPLC 면적 백분율값은 98.8%였다.
금속 착체 2의 LC-MS 및 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
LC-MS(APCI, positive): m/z=1629 [M+H]+
1H-NMR (400MHz, CD2Cl2)δ(ppm)=7.41-7.16 (m, 15H), 7.10-6.64 (m, 12H), 6.19-6.04 (m, 3H), 2.54-2.43 (m, 9H), 2.16-1.67 (m, 9H), 1.62-1.03 (m, 63H), 0.85-0.63 (m, 9H).
<실시예 3> 금속 착체 3의 합성
하기의 방법으로 금속 착체 3을 합성하였다.
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 화합물 2c(10.0g), 모노클로로 부탄(80mL), 2-플루오로피리딘(4mL) 및 트리플루오로메탄술폰산 무수물(7mL)을 첨가하고, 실온 하에서 30분 교반하였다. 그 후, 거기에, 3-메틸벤즈히드라지드(6.4g)을 첨가하고, 85℃에서 5시간 교반하였다. 그 후, 거기에, 2mol/L 탄산수소나트륨 수용액(43mL)을 첨가하고, 교반한 후 유기층을 추출하고, 얻어진 유기층을 이온 교환수로 세정하였다. 얻어진 유기층을 감압 농축함으로써 유상물을 얻었다. 얻어진 유상물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(클로로포름 및 에탄올의 혼합 용매)로 정제한 후, 얻어진 고체를 헵탄을 사용하여 재결정하였다. 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조함으로써, 화합물 3a(5.5g)를 백색 고체로서 얻었다. 화합물 3a의 HPLC 면적 백분율값은 99.5% 이상이었다.
화합물 3a의 LC-MS 및 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
LC-MS(APPI, positive): m/z=362 [M+H]+
1H-NMR (400MHz, CD2Cl2)δ(ppm)=7.28-7.22 (m, 2H), 7.16-6.95 (m, 5H), 2.34(s, 3H), 2.22(s, 3H), 1.71(s, 3H), 1.68-1.57 (m, 1H), 1.43-1.33 (m, 1H), 1.32-1.07 (m, 10H), 0.86 (t, 3H).
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 트리스아세틸아세토나토이리듐(1.9g), 화합물 3a(5.0g) 및 펜타데칸(10mL)을 첨가하고, 가열 환류 하에서 36시간 교반하였다. 그 후, 거기에, 톨루엔을 첨가하고, 실리카겔을 깐 여과기로 여과한 후, 얻어진 실리카겔로부터, 톨루엔 및 아세트산에틸의 혼합 용매를 사용하여 금속 착체 3을 포함하는 황색 용액을 추출하였다. 얻어진 용액을 감압 농축함으로써 고체를 얻은 후, 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(톨루엔 및 아세트산에틸의 혼합 용매)로 정제하였다. 얻어진 고체를 아세트산에틸 및 헵탄의 혼합 용매를 사용하여 재결정한 후, 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조함으로써, 금속 착체 3(2.4g)을 황색 고체로서 얻었다. 금속 착체 3의 HPLC 면적 백분율값은 92.6%였다.
금속 착체 3의 LC-MS 및 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
LC-MS(APCI, positive): m/z=1629 [M+H]+
1H-NMR (400MHz, CD2Cl2)δ(ppm)=7.33-7.01 (m, 9H), 6.75-6.31 (m, 6H), 5.80-5.59 (m, 3H), 2.50-2.39 (m, 9H), 2.13-1.72 (m, 18H), 1.61-0.90 (m, 36H), 0.85-0.62 (m, 9H).
<실시예 4> 금속 착체 4의 합성
하기의 방법으로 금속 착체 4를 합성하였다.
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 2-페닐-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란(50g), 2-메틸-4-브로모아닐린(46g), 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0)(3g), 2-디시클로헥실포스피노-2',6'-디메톡시비페닐(4g) 및 톨루엔(1L)을 첨가하고, 실온에서 교반하였다. 그 후, 거기에, 20질량% 테트라에틸암모늄히드록시드 수용액을 적하하고, 70℃에서 5시간 교반하였다. 얻어진 반응 혼합물을 실온까지 냉각 후, 분액하고, 얻어진 유기층을 이온 교환수로 세정하였다. 얻어진 세정액을 분액하고, 얻어진 유기층을 황산마그네슘으로 건조시켜, 여과하고, 얻어진 여과액을 농축하였다. 그 후, 거기에, 테트라히드로푸란 및 활성 백토를 첨가하고, 실온에서 30분간 교반한 후, 셀라이트를 깐 여과기로 여과하는 조작을 2번 반복하였다. 얻어진 여과액을 감압 농축하고, 톨루엔 및 활성탄을 첨가하고, 실온에서 30분간 교반한 후, 셀라이트를 깐 여과기로 여과하고, 얻어진 여과액을 농축하였다. 상기 조작을 반복함으로써 화합물 4a(92g, 적갈색 오일)를 얻었다. 화합물 4a의 GC 면적 백분율값은 99.5% 이상이었다.
반응 용기 내를 질소 가스 분위기로 한 후, 화합물 4a (92g) 및 시클로펜틸메틸에테르(214mL)를 첨가하고, 교반하였다. 그 후, 반응 용기를 빙욕을 사용하여 냉각하고, 16질량% 염화수소시클로펜틸메틸에테르 용액(114g)을 적하하고, 이어서, 헵탄(649mL)을 적하하였다. 적하 후, 실온에서 1시간 교반을 계속하고, 석출한 고체를 여과하고, 얻어진 고체를 헵탄 및 아세톤으로 세정하였다. 얻어진 고체를 2-프로판올, 메탄올, 에탄올 및 헵탄을 사용하여 복수회 재결정하고, 실온에서 감압 건조시킴으로써 화합물 4b(37g, 박적색 고체)를 얻었다. 상기 조작을 반복함으로써 필요량을 확보하였다.
화합물 4b의 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
1H-NMR (400MHz, CDCl3)δ(ppm)=7.33-7.65 (8H, m), 4.85 (3H, s), 2.46 (3H, s).
반응 용기 내를 아르곤 분위기로 한 후, 2,2'-디메틸헥산산(29g), 클로로포름(174mL) 및 N,N'-디메틸포름아미드(0.14g)를 첨가하고, 50℃에서 교반하였다. 그 후, 거기에, 염화티오닐(24g)을 적하하고, 50℃에서 4시간 교반하여, 2,2'-디메틸헥사노일클로라이드를 얻었다.
별도 준비한 반응 용기 내를 질소 가스 분위기로 한 후, 화합물 4b(39g), 클로로포름(290mL) 및 트리에틸아민(47mL)을 첨가하고, 교반하였다. 그 후, 반응 용기를 빙욕을 사용하여 냉각하고, 거기에 상기에서 제조한 2,2'-디메틸헥사노일클로라이드를 적하하였다. 적하 후, 실온에서 2시간 교반을 계속하고, 그 후, 포화 탄산나트륨 수용액(300mL)을 첨가하고 실온에서 교반하였다. 얻어진 혼합물을 분액하고, 얻어진 유기층을 포화 탄산나트륨 수용액 및 이온 교환수로 세정하였다. 얻어진 세정액을 분액하고, 얻어진 유기층을 황산마그네슘으로 건조시킨 후, 여과하였다. 얻어진 여과액을 감압 농축한 후, 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(헥산 및 아세트산에틸의 혼합 용매)로 분취 정제함으로써, 유상 화합물을 얻었다. 얻어진 유상 화합물에 헥산을 첨가하고, 반응 용기를 드라이아이스를 첨가한 아세톤 배스 중에서 냉각하면서 1시간 교반하고, 얻어진 고체를 여과하고, 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조시킴으로써 화합물 4c(40g, 백색 고체)를 얻었다. 화합물 4c의 HPLC 면적 백분율값은 99.5% 이상이었다.
화합물 4c의 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
1H-NMR (400MHz, CDCl3)δ(ppm)=7.98 (1H, d), 7.55 (1H, d), 7.42 (1H, t), 7.41 (4H, m), 7.31 (1H, t), 2.32 (3H, s), 1.62 (2H, s), 1.35 (10H, s), 0.91 (3H, s).
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 화합물 4c(30g), 모노클로로벤젠(300mL), 2-플루오로피리딘(9mL) 및 트리플루오로메탄술폰산 무수물(18mL)을 첨가하고, 실온 하에서 30분 교반하였다. 그 후, 거기에, 2-브로모벤조일히드라진(23g)을 첨가하고, 90℃에서 3시간 교반하였다. 그 후, 거기에, 탄산수소나트륨 수용액(300mL)을 첨가하여 유기층을 추출하고, 얻어진 유기층을 이온 교환수로 세정하였다. 얻어진 유기층을 감압 농축함으로써 고체를 얻었다. 얻어진 고체에 헥산을 첨가하고, 세정하였다. 세정한 고체를, 2-프로판올, 헵탄 및 아세토니트릴을 사용하여 복수회 재결정하였다. 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조함으로써, 화합물 4d(31g)를 백색 고체로서 얻었다. 화합물 4d의 HPLC 면적 백분율값은 99.5% 이상이었다.
화합물 4d의 LC-MS 및 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
LC-MS(APCI, positive): m/z=488 [M+H]+
1H-NMR (400MHz, CDCl3)δ(ppm)=7.57-7.64 (m, 4H), 7.38-7.49 (m, 6H), 7.28-7.30(d, 1H), 7.07 (t, 1H), 1.85 (3H, s), 1.67-1.74 (2H, m), 1.42-1.50 (1H, m), 1.39 (3H, s), 1.14-1.36 (3H, m), 1.17 (3H, s), 0.88 (3H, t).
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 화합물 4d(10g), 4-tert-부틸페닐보론산(4g) 및 톨루엔을 첨가하고, 실온에서 교반하였다. 그 후, 거기에, 비스(디-tert-부틸(4-디메틸아미노비페닐)포스핀)디클로로팔라듐(72mg)을 첨가하고, 90℃로 가열하였다. 그 후, 거기에, 20질량% 테트라부틸암모늄히드록시드 수용액(64g)을 적하하고, 90℃에서 3시간 교반하였다. 그 후, 반응 용기를 실온까지 냉각하고, 얻어진 혼합물을 분액하였다. 얻어진 유기층을 이온 교환수로 세정하였다. 얻어진 세정액을 분액하고, 얻어진 유기층을 이온 교환수로 세정하였다. 얻어진 세정액을 분액하고, 얻어진 유기층을 황산마그네슘으로 건조시킨 후, 여과하였다. 얻어진 여과액에 활성탄을 첨가하고, 실온에서 30분간 교반한 후, 셀라이트를 깐 여과기로 여과하였다. 얻어진 여과액을 감압 농축한 후, 헥산을 첨가하고, 얻어진 고체를 여과하였다. 얻어진 고체를 헥산 및 2-프로판올을 사용하여 복수회 재결정하고, 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조시킴으로써 화합물 4e(9g, 백색 고체)를 얻었다. 화합물 4e의 HPLC 면적 백분율값은 99.5% 이상이었다.
화합물 4e의 LC-MS 및 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
LC-MS(APCI, positive): m/z=542 [M+H]+
1H-NMR (400MHz, CDCl3)δ(ppm)=7.63-7.68 (m, 4H), 7.31-7.52 (m, 8H), 7.25(d, 2H), 7.15-7.17(d, 2H), 1.88(s, 3H), 1.43(s, 3H), 1.28(s, 9H), 1.21(s, 3H), 1.45-1.78 (m, 1H), 1.17-1.39 (m, 5H), 0.88 (3H, t)
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 트리스아세틸아세토나토이리듐(1.1g), 화합물 4e(5.0g) 및 펜타데칸(13mL)을 첨가하고, 가열 환류 하에서 48시간 교반하였다. 그 후, 거기에, 톨루엔을 첨가하고, 실리카겔을 깐 여과기로 여과한 후, 얻어진 실리카겔로부터, 톨루엔 및 아세트산에틸의 혼합 용매를 사용하여 금속 착체 4를 포함하는 황색 용액을 추출하였다. 얻어진 용액을 감압 농축함으로써 고체를 얻은 후, 얻어진 고체를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(톨루엔 및 아세트산에틸의 혼합 용매)로 정제함으로써, 고체를 얻었다. 얻어진 고체를 톨루엔 및 아세토니트릴의 혼합 용매를 사용한 재결정, 그리고, 톨루엔 및 헥산의 혼합 용매를 사용한 재결정을 각각 복수회 반복하였다. 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조함으로써 금속 착체 4(1.7g, 황색 고체)를 얻었다. 금속 착체 4의 HPLC 면적 백분율값은 98.3%였다.
금속 착체 4의 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
1H-NMR (400MHz, CD2Cl2)δ(ppm)=7.42-7.73 (24H, m), 6.97-7.11 (18H, m), 6.13-6.26 (3H, m), 2.23-2.27 (4H, m), 2.01 (1H, s) 1.94 (1H, s), 0.97-1.89 (34H, m), 1.88 (2H, d), 1.56 (3H, s), 1.20 (27H, s), 0.70-0.84 (9H, m)
<실시예 5> 금속 착체 5의 합성
하기의 방법으로 금속 착체 5를 합성하였다.
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 화합물 4d(10.0g), 페닐보론산(2.6g) 및 톨루엔(150mL)을 첨가하고, 실온에서 교반하였다. 그 후, 거기에, 비스(디-tert-부틸(4-디메틸아미노비페닐)포스핀)디클로로팔라듐(72mg)을 첨가하고, 90℃로 가열하였다. 그 후, 거기에, 20질량% 테트라부틸암모늄히드록시드 수용액(64g)을 적하하고, 90℃에서 3시간 교반하였다. 그 후, 반응 용기를 실온까지 냉각하고, 얻어진 혼합물을 분액하였다. 얻어진 유기층을 이온 교환수로 세정하였다. 얻어진 세정액을 분액하고, 얻어진 유기층을 이온 교환수로 세정하였다. 얻어진 세정액을 분액하고, 얻어진 유기층을 황산마그네슘으로 건조시킨 후, 여과하였다. 얻어진 여과액에 활성탄을 첨가하고, 실온에서 30분간 교반한 후, 셀라이트를 깐 여과기로 여과하였다. 얻어진 여과액을 감압 농축한 후, 헥산을 첨가하고, 얻어진 고체를 여과하였다. 얻어진 고체를 헥산 및 2-프로판올을 사용하여 복수회 재결정한 후, 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조시킴으로써 화합물 5a(6.3g, 백색 고체) 얻었다. 화합물 5a의 HPLC 면적 백분율값은 99.5% 이상이었다.
화합물 5a의 LC-MS 및 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
LC-MS(APCI, positive): m/z=486 [M+H]+
1H-NMR (400MHz, CDCl3)δ(ppm)=7.61-7.66 (m, 4H), 7.41-7.52 (m, 7H), 7.34 (t, 1H), 7.21-7.29 (m, 5H), 1.88 (3H, s), 1.58-1.78 (2H, m), 1.45-1.52 (1H, m), 1.42 (3H, s), 1.17-1.39 (3H, m), 1.21 (3H, s), 0.88 (3H, t)
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 트리스아세틸아세토나토이리듐(1.1g), 화합물 5a(5.0g) 및 펜타데칸(12.5mL)을 첨가하고, 가열 환류 하에서 40시간 교반하였다. 그 후, 거기에, 톨루엔을 첨가하고, 실리카겔을 깐 여과기로 여과한 후, 얻어진 실리카겔로부터, 톨루엔 및 아세트산에틸의 혼합 용매를 사용하여 금속 착체 5를 포함하는 황색 용액을 추출하였다. 얻어진 용액을 감압 농축함으로써 고체를 얻은 후, 얻어진 고체를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(톨루엔 및 아세트산에틸의 혼합 용매)로 분취 정제함으로써, 고체를 얻었다. 얻어진 고체를, 톨루엔 및 아세토니트릴의 혼합 용매를 사용한 재결정, 그리고, 톨루엔 및 헥산의 혼합 용매를 사용한 재결정을 각각 복수회 반복하였다. 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조함으로써 금속 착체 5(1.8g, 황색 고체)를 얻었다. 금속 착체 5의 HPLC 면적 백분율값은 98.6%였다.
금속 착체 5의 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
1H-NMR (400MHz, CD2Cl2)δ(ppm)=7.43-7.73 (24H, m), 6.76-7.11 (21H, m), 6.21-6.30 (3H, m), 2.26 (6H, q), 1.91-2.02 (4H, m), 1.56 (3H, s), 0.91-1.82 (32H, m), 0.67-0.83 (9H, m).
<실시예 6> 금속 착체 8의 합성
반응 용기 내를 질소 가스 분위기로 한 후, 1,2,3-트리메틸벤젠(168g), 비스피나콜라토디보론(384g), (1,5-시클로옥타디엔)(메톡시)이리듐(I)(이량체)(8g) 및 시클로펜틸메틸에테르(1681mL)을 첨가하고, 교반하였다. 그 후, 거기에, (1,5-시클로옥타디엔)(메톡시)이리듐(I)(이량체)(10g)을 첨가하고, 95℃에서 6시간 교반을 계속하였다. 그 후, 반응 용기를 실온까지 냉각하고, 반응 혼합물을 얻었다. 질소 가스 분위기로 한 반응 용기를 준비하고, 메탄올(2391g)을 첨가하고 빙욕에서 냉각하여 교반한 후, 거기에 상기에서 얻어진 반응 혼합물을 첨가하였다. 그 후, 거기에, 활성 백토(336g)를 첨가하고, 30분간 교반한 후, 여과기로 여과하였다. 얻어진 용액을 농축하여 고체를 얻었다. 얻어진 고체를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(톨루엔 및 헥산의 혼합 용매)로 분취 정제하고, 얻어진 고체를 아세토니트릴을 사용하여 재결정하고, 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조시킴으로써 화합물 8a (165g, 백색 고체)를 얻었다.
화합물 8a의 1H-NMR 측정 결과는 이하와 같았다.
1H-NMR (400MHz, CDCl3)δ(ppm)=7.46(s, 2H), 2.29(s, 6H), 2.19(s, 3H), 1.34(s, 12H).
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 화합물 2c(9.0g), 화합물 8a (6.2g), 40질량% 테트라부틸암모늄히드록시드 수용액(32.9g), 이온 교환수(32.9g) 및 톨루엔(108.0g)을 첨가하고, 실온에서 교반하였다. 그 후, 거기에, 비스(디-tert-부틸(4-디메틸아미노비페닐)포스핀)디클로로팔라듐(0.2g)을 첨가하고, 80℃에서 2시간 교반하였다. 그 후, 반응 용기를 실온까지 냉각하고, 얻어진 혼합물을 분액하였다. 얻어진 유기층을 이온 교환수(91.0g)로 세정하였다. 얻어진 세정액을 분액하고, 얻어진 유기층을 이온 교환수(91.0g)로 세정하였다. 얻어진 세정액을 분액하고, 얻어진 유기층을 황산마그네슘으로 건조시킨 후, 여과하였다. 얻어진 여과액에 활성탄(1.6g)을 첨가하고, 실온에서 1시간 교반한 후, 셀라이트를 깐 여과기로 여과하였다. 얻어진 여과액을 감압 농축하여 톨루엔 용액을 얻었다.
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 상기에서 얻어진 톨루엔 용액(49.9g), 화합물 8a (5.2g), 40질량% 테트라부틸암모늄히드록시드 수용액(32.9g), 이온 교환수(32.9g) 및 톨루엔(108.0g)을 첨가하고, 실온에서 교반하였다. 그 후, 거기에, 비스(디-tert-부틸(2-부테닐)포스핀)디클로로팔라듐(0.2g)을 첨가하고, 80℃에서 27시간 교반하였다. 그 후, 반응 용기를 실온까지 냉각하고, 얻어진 혼합물을 분액하였다. 얻어진 유기층을 이온 교환수로 세정하였다. 얻어진 세정액을 분액하고, 얻어진 유기층을 이온 교환수로 세정하였다. 얻어진 세정액을 분액하고, 얻어진 유기층을 황산마그네슘으로 건조시킨 후, 여과하였다. 얻어진 여과액에 활성탄을 첨가하고, 실온에서 1시간 교반한 후, 셀라이트를 깐 여과기로 여과하였다. 얻어진 여과액을 농축한 후, 헵탄을 첨가하고, 1시간 교반하고, 여과하여 고체를 얻었다. 얻어진 고체를 톨루엔 및 헵탄의 혼합 용매에서 재결정하고, 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조시킴으로써 화합물 8b(6.2g, 백색 고체)를 얻었다. 화합물 8b의 HPLC 면적 백분율값은 99.5% 이상이었다.
화합물 8b의 LC-MS 및 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
LC-MS(APCI, positive): m/z=466 [M+H]+
1H-NMR(CD2Cl2, 400MHz): δ(ppm)=7.51-7.45 (m, 2H), 7.40 (t, 1H), 7.35-7.28 (m, 2H), 7.24-7.19 (m, 1H), 7.09-7.06 (m, 1H), 6.91(s, 2H), 2.40(s, 3H), 2.28(s, 6H), 2.16(s, 3H), 1.75(s, 3H), 1.70-1.61 (m, 1H), 1.45-1.35 (m, 1H), 1.33(s, 3H), 1.30-1.16 (m, 4H), 1.11(s, 3H), 0.89-0.83 (m, 3H).
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 트리스아세틸아세토나토이리듐(1.6g), 화합물 8b(6.0g) 및 펜타데칸(14.2g)을 첨가하고, 가열 환류 하에서 45시간 교반하였다. 그 후, 거기에, 톨루엔(31.6g)을 첨가하고, 실리카겔(18.9g)을 깐 여과기로 여과한 후, 얻어진 실리카겔로부터, 톨루엔 및 아세트산에틸의 혼합 용매를 사용하여 금속 착체 8을 포함하는 황색 용액을 추출하였다. 얻어진 용액을 감압 농축함으로써 고체를 얻은 후, 얻어진 고체를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(톨루엔 및 아세트산에틸의 혼합 용매)로 분취 정제함으로써, 고체를 얻었다. 얻어진 고체를 톨루엔 및 아세토니트릴로 재결정하고, 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조함으로써 금속 착체 8(3.2g, 황색 고체)을 얻었다. 금속 착체 8의 HPLC 면적 백분율값은 99.1%였다.
금속 착체 8의 LC-MS 및 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
LC-MS(APCI, positive): m/z=1585 [M+H]+
1H-NMR(CD2Cl2, 400MHz): δ(ppm)=7.42-7.16 (m, 9H), 6.99-6.62 (m, 12H), 6.31-6.12 (m, 3H), 2.53-2.41 (m, 9H), 2.31-2.00 (m, 36H), 1.86-1.77 (m, 3H), 1.44-0.98 (m, 33H), 0.85-0.62 (m, 9H).
<실시예 7> 금속 착체 9의 합성
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 화합물 4d(7.4g), 5'-m-테르페닐보론산(3.0g), 비스(디-tert-부틸(4-디메틸아미노비페닐)포스핀)디클로로팔라듐(0.04g) 및 톨루엔(25mL)을 첨가하고, 실온에서 교반하였다. 그 후, 거기에, 40질량% 테트라부틸암모늄히드록시드 수용액(17mL)을 첨가하고, 90℃에서 23시간 교반하였다. 그 후, 반응 용기를 실온까지 냉각하고, 얻어진 혼합물을 분액하였다. 얻어진 유기층을 이온 교환수(50mL)로 세정하였다. 얻어진 세정액을 분액하고, 얻어진 유기층을 이온 교환수(50mL)로 세정하였다. 얻어진 세정액을 분액하고, 얻어진 유기층을 황산마그네슘으로 건조시킨 후, 여과하였다. 얻어진 여과액에 활성탄(5.0g)을 첨가하고, 실온에서 1시간 교반한 후, 셀라이트를 깐 여과기로 여과하였다. 얻어진 여과액을 농축하고, 얻어진 고체를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(클로로포름 및 테트라히드로푸란의 혼합 용매, 그리고, 클로로포름)로 복수회 분취 정제하고, 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조시킴으로써 화합물 9a(4.7g, 백색 고체)를 얻었다. 화합물 9a의 HPLC 면적 백분율값은 99.5% 이상이었다.
화합물 9a의 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
1H-NMR (400MHz, CD2Cl2)δ(ppm)=7.74-7.33 (m, 25H), 1.92-1.83(s, 3H), 1.77-1.56 (m, 2H), 1.50-1.14 (m, 10H), 0.86 (t, 3H).
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 트리스아세틸아세토나토이리듐(0.9g), 화합물 9a(4.5g) 및 펜타데칸(22mL)을 첨가하고, 가열 환류 하에서 38시간 교반하였다. 그 후, 반응 용기를 실온까지 냉각하고, 거기에 2-프로판올(120mL)을 첨가하고, 석출한 고체를 여과하고, 얻어진 고체를 2-프로판올 및 헵탄으로 세정하여, 금속 착체 9를 포함하는 황색 고체를 얻었다. 얻어진 고체를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(디클로로메탄 및 톨루엔의 혼합 용매)로 분취 정제하고, 얻어진 고체를 톨루엔 및 아세토니트릴로 재결정하고, 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조함으로써 금속 착체 9(1.7g, 황색 고체)를 얻었다. 금속 착체 9의 HPLC 면적 백분율값은 99.5% 이상이었다.
금속 착체 9의 LC-MS 및 NMR 측정 결과는 이하와 같았다.
LC-MS(APCI, positive): m/z=2104 [M+H]+
1H-NMR (400MHz, CD2Cl2)δ(ppm)=7.66-6.96 (m, 69H), 6.73-6.54 (m, 3H), 2.39-2.22 (m, 7H), 2.12-1.94 (m, 2H), 1.64-1.05 (m, 36H), 0.87-0.67 (m, 9H).
<실시예 8> 금속 착체 10의 합성
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 화합물 2b(28.0g), 모노클로로벤젠(360mL), 2-플루오로피리딘(11mL) 및 트리플루오로메탄술폰산 무수물(21mL)을 첨가하고, 90℃에서 교반하고, 그 후, 거기에, 3,4-디클로로벤젠카르보히드라지드(25.5g)를 첨가하고, 90℃에서 9시간 교반하였다. 그 후, 거기에, 탄산수소나트륨 수용액(200mL)을 첨가하고, 유기층을 추출하고, 얻어진 유기층을 이온 교환수(100mL)로 세정하였다. 얻어진 유기층을 황산마그네슘으로 건조시킨 후에 여과하고, 얻어진 여과액을 감압 농축하고, 얻어진 고체를 헥산으로 세정하였다. 얻어진 고체를, 아세토니트릴을 사용하여 재결정하고, 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조함으로써, 화합물 10a(37.8g)를 백색 고체로서 얻었다. 화합물 10a의 HPLC 면적 백분율값은 99.5% 이상이었다.
화합물 10a의 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
1H-NMR (400MHz, CDCl3)δ(ppm)=0.86 (t, 3H), 1.04-1.50 (m, 11H), 1.58-1.90 (m, 4H), 2.40(s, 3H), 6.98-7.36 (m, 5H), 7.50(s, 1H).
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 화합물 10a(35.0g), 2,4-디메틸페닐보론산(26.0g), 톨루엔(700mL), 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(2.3g) 및 2-디시클로헥실포스피노-2',4',6'-트리이소프로필비페닐(2.8g)을 첨가하고, 90℃에서 가열 교반하였다. 그 후, 거기에, 40질량% 테트라부틸암모늄히드록시드 수용액(409mL)을 첨가하고, 90℃에서 9시간 교반하였다. 그 후, 반응 용기를 실온까지 냉각하고, 얻어진 혼합물을 분액하였다. 얻어진 유기층을 이온 교환수(150mL)로 세정하였다. 얻어진 세정액을 분액하고, 얻어진 유기층을 이온 교환수(150mL)로 세정하였다. 얻어진 세정액을 분액하고, 얻어진 유기층을 황산마그네슘으로 건조시킨 후, 여과하였다. 얻어진 여과액에 활성탄(4.0g)을 첨가하고, 실온에서 1시간 교반한 후, 셀라이트를 깐 여과기로 여과하였다. 얻어진 여과액을 감압 농축하고, 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(헥산 및 아세트산에틸의 혼합 용매)로 분취하여, 유상물을 얻었다.
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 상기에서 얻어진 유상물 (30.0g), 2,4-디메틸페닐보론산(2.2g), 톨루엔(450mL), 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(1.0g) 및 2-디시클로헥실포스피노-2',4',6'-트리이소프로필비페닐(1.2g)을 첨가하고, 90℃에서 가열 교반하였다. 그 후, 거기에, 40질량% 테트라부틸암모늄히드록시드 수용액(234mL)을 첨가하고, 90℃에서 5시간 교반하였다. 그 후, 반응 용기를 실온까지 냉각하고, 얻어진 혼합물을 분액하였다. 얻어진 유기층을 이온 교환수(150mL)로 세정하였다. 얻어진 세정액을 분액하고, 얻어진 유기층을 이온 교환수(150mL)로 세정하였다. 얻어진 세정액을 분액하고, 얻어진 유기층을 황산마그네슘으로 건조시킨 후, 여과하였다. 얻어진 여과액에 활성탄(4.0g)을 첨가하고, 실온에서 1시간 교반한 후, 셀라이트를 깐 여과기로 여과하였다. 얻어진 여과액을 농축하여, 적갈색 유상물을 얻었다. 얻어진 적갈색 유상물을 역상 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(아세토니트릴)로 분취 정제하고, 이어서, 얻어진 유상물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(클로로포름 및 에탄올의 혼합 용매)로 분취 정제하고, 이어서, 얻어진 유상물을 리사이클 GPC에 의해 분취 정제하였다. 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조시킴으로써 화합물 10b(2.2g, 무색 투명 유상물)를 얻었다. 화합물 10b의 HPLC 면적 백분율값은 99.5% 이상이었다.
화합물 10b의 LC-MS 및 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
LC-MS(APCI, positive): m/z=556 [M+H]+
1H-NMR (400MHz, CD2Cl3)δ(ppm)=0.86 (t, 3H), 1.12-1.44 (m, 11H), 1.58-2.04 (m, 10H), 2.20(s, 6H), 2.37(s, 3H), 6.46-7.25 (m, 12H).
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 트리스아세틸아세토나토이리듐(0.4g), 화합물 10b(2.0g) 및 펜타데칸(6mL)을 첨가하고, 가열 환류 하에서 54시간 교반하였다. 그 후, 거기에, 톨루엔(30mL)을 첨가하고, 실리카겔(20.0g)을 깐 여과기로 여과한 후, 얻어진 실리카겔을, 톨루엔 및 아세트산에틸의 혼합 용매를 사용하여 금속 착체 10을 포함하는 황색 용액을 추출하였다. 얻어진 용액을 감압 농축하고, 얻어진 유상물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(톨루엔 및 아세트산에틸의 혼합 용매)로 분취 정제하고, 이어서, 얻어진 고체를 역상 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(아세토니트릴 및 아세트산에틸의 혼합 용매)로 분취 정제함으로써, 고체를 얻었다. 얻어진 고체를 톨루엔 및 에탄올의 혼합 용매에서 재결정하고, 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조함으로써 금속 착체 10(0.6g, 황색 고체)을 얻었다. 금속 착체 10의 HPLC 면적 백분율값은 99.5% 이상이었다.
금속 착체 10의 LC-MS 및 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
LC-MS(APCI, positive): m/z=1858 [M+H]+
1H-NMR (400MHz, CDCl3)δ(ppm)=0.82-2.30 (m, 99H), 5.69-7.27 (m, 33H)
<실시예 9> 금속 착체 11의 합성
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 2,2'-디메틸헥산산(40g), 클로로포름(240mL), N,N'-디메틸포름아미드(0.21mL) 및 염화티오닐(20mL)을 첨가하고, 45℃에서 3시간 교반하였다. 그 후, 반응 용기를 수욕을 사용하여 냉각하여, 2,2'-디메틸헥사노일클로라이드를 포함하는 반응액을 얻었다.
별도 준비한 반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 화합물 11a (41.5g), 클로로포름(400mL) 및 트리에틸아민(75mL)을 첨가하고, 반응 용기를 빙욕에 설치하여 냉각하였다. 그 후, 거기에, 상기에서 얻어진 2,2'-디메틸헥사노일클로라이드를 포함하는 반응액을 적하하였다. 적하 후, 실온에서 1시간 교반을 계속하였다. 그 후, 거기에, 2mol/L 탄산나트륨 수용액(280mL)을 첨가하고, 실온에서 교반하였다. 얻어진 혼합물을 분액하고, 유기층을 얻었다. 얻어진 유기층을 이온 교환수(280mL)로 세정하였다. 얻어진 유기층을 무수황산마그네슘으로 건조한 후, 감압 농축함으로써, 화합물 6b(60g, 수율 88%)를 박황색의 유상물로서 얻었다. 화합물 11b의 HPLC 면적 백분율값은 99.5% 이상이었다.
화합물 11b의 TLC-MS의 측정 결과는 이하와 같았다.
TLC-MS(DART, positive): m/z=248 [M+H]+
반응 용기를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 화합물 11b(25.2g), 2-플루오로피리딘(10.8g), 클로로벤젠(202mL) 및 트리플루오로아세트산무수물(31.3g)을 첨가하고, 교반하였다. 그 후, 반응 용기를 수욕을 사용하여 냉각하고, 거기에 2-브로모3-메틸벤조일히드라진(25.4g)을 첨가하고, 실온에서 10분간 교반하였다. 얻어진 반응액을 소량 취출, 클로로포름으로 희석한 후, HPLC 측정을 실시하였다. 화합물 6b의 잔존량이 2% 미만으로 된 것을 확인 후, 90℃에서 7시간 교반하였다. 반응 용기를 냉각 후, 거기에 탄산수소나트륨 수용액(100mL)을 첨가하고, 유기층을 추출하고, 얻어진 유기층을 이온 교환수로 세정하였다. 얻어진 유기층에 황산마그네슘을 첨가하고, 건조시켰다. 그 후, 거기에, 활성탄 12.6g을 추가하고, 교반하고, 셀라이트를 깐 여과기로 여과하고, 얻어진 여과액을 감압 농축하여 고체를 얻었다. 얻어진 고체에 클로로포름 및 테트라히드로푸란을 첨가하고, 실리카겔 및 셀라이트를 깐 여과기로 여과하고, 얻어진 여과액을 감압 농축하여 고체를 얻었다. 얻어진 고체를, 톨루엔 및 헵탄의 혼합 용매를 사용하여 재결정하였다. 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조함으로써, 화합물 11c(36.2g, 수율 81%)를 백색 고체로서 얻었다. 화합물 11c의 HPLC 면적 백분율값은 99.5% 이상이었다.
화합물 11c의 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
1H-NMR (400MHz, CD2Cl2-d2)δ(ppm)=7.61-7.53 (m, 1H), 7.28-7.21 (m, 1H), 7.21-7.12 (m, 1H), 7.12-7.01 (m, 3H), 2.34(s, 3H), 2.30(s, 3H), 1.75-1.60 (m, 5H), 1.42-1.08 (m, 10H), 85 (t, 3H).
반응 용기 내를 질소 가스 분위기로 한 후, 3-브로모스피로플루오렌(5.0g), 비스피나콜라토디보론(4.1g), 아세트산칼륨(4.9g) 및 시클로펜틸메틸에테르(125mL)를 첨가하고, 교반하였다. 그 후, 거기에, [1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]팔라듐(II)디클로라이드 디클로로메탄(0.3g)을 첨가하고, 90℃에서 16시간 교반을 계속하였다. 그 후, 반응 용기를 실온까지 냉각하고, 얻어진 혼합물을 분액하였다. 얻어진 유기층을 이온 교환수(50mL)로 세정하였다. 얻어진 세정액을 분액하고, 얻어진 유기층을 이온 교환수(50mL)로 세정하였다. 얻어진 세정액을 분액하고, 얻어진 유기층을 황산마그네슘으로 건조시킨 후, 여과하고, 얻어진 여과액을 감압 농축하였다. 얻어진 고체에 톨루엔 및 활성탄(1.4g)을 첨가하고, 실온에서 1시간 교반한 후, 셀라이트를 깐 여과기로 여과하였다. 얻어진 여과액을 농축하여, 백색 고체를 얻었다. 얻어진 백색 고체를 톨루엔 및 아세토니트릴을 사용하여 재결정하고, 50℃에서 감압 건조시킴으로써 화합물 11d(4.5g, 백색 고체)를 얻었다.
화합물 11d의 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
1H-NMR(CD2Cl2, 400MHz): δ(ppm)=1.33 (12H, m), 6.64 (4H, m), 7.06-7.23 (3H, m), 7.35 (3H, t), 7.51 (1H, d), 7.86 (2H, d), 7.91 (1H, d), 8.26 (1H, s).
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 화합물 11c(1.7g), 화합물 11d(2.0g), 40질량% 테트라부틸암모늄히드록시드 수용액(5.9g), 이온 교환수(5.9g) 및 톨루엔(19.9g)을 첨가하고, 실온에서 교반하였다. 그 후, 거기에, 비스(디-tert-부틸(4-디메틸아미노비페닐)포스핀)디클로로팔라듐(0.03g)을 첨가하고, 80℃에서 19시간 교반하였다. 그 후, 반응 용기를 실온까지 냉각하고, 얻어진 혼합물을 분액하였다. 얻어진 유기층을 이온 교환수(27.0g)로 세정하였다. 얻어진 세정액을 분액하고, 얻어진 유기층을 이온 교환수(27.0g)로 세정하였다. 얻어진 세정액을 분액하고, 얻어진 유기층을 황산마그네슘으로 건조시킨 후, 여과하였다. 얻어진 여과액에 활성탄(0.5g)을 첨가하고, 실온에서 1시간 교반한 후, 셀라이트를 깐 여과기로 여과하였다. 얻어진 여과액을 감압 농축하여 고체를 얻었다. 얻어진 고체를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(헥산 및 아세트산에틸의 혼합 용매)로 분취 정제함으로써, 고체를 얻었다. 얻어진 고체를 톨루엔 및 헵탄의 혼합 용매, 그리고, 톨루엔 및 아세토니트릴의 혼합 용매에서 복수회 재결정하고, 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조하였다.
상기 일련의 조작을 반복함으로써 화합물 11e(2.6g, 백색 고체)를 얻었다. 화합물 11e의 HPLC 면적 백분율값은 99.5% 이상이었다.
화합물 11e의 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
1H-NMR(CD2Cl2, 400MHz): δ(ppm)=7.89-7.85 (m, 2H), 7.84-7.80 (m, 1H), 7.60-7.57 (m, 1H), 7.40-7.35 (m, 3H), 7.30-7.26 (m, 2H), 7.23(d, 1H), 7.18-7.08 (m, 5H), 7.05(br, 1H), 6.82(dd, 1H), 6.74-6.63 (m, 4H), 2.32(s, 3H), 2.27(s, 3H), 1.76(s, 3H), 1.69-1.59 (m, 1H), 1.44-1.37 (m, 1H), 1.32(s, 3H), 1.29-1.15 (m, 4H), 1.09(s, 3H), 0.85 (t, 3H).
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 트리스아세틸아세토나토이리듐(0.5g), 화합물 11e(2.5g) 및 펜타데칸(7.2g)을 첨가하고, 가열 환류 하에서 46시간 교반하였다. 그 후, 거기에, 톨루엔(9.0g)을 첨가하고, 실리카겔(22.6g)을 깐 여과기로 여과한 후, 얻어진 실리카겔을, 톨루엔 및 아세트산에틸의 혼합 용매를 사용하여 금속 착체 11을 포함하는 황색 용액을 추출하였다. 얻어진 용액을 감압 농축함으로써 고체를 얻은 후, 얻어진 고체를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(톨루엔 및 아세트산에틸의 혼합 용매)로 분취 정제함으로써, 고체를 얻었다. 얻어진 고체를 톨루엔 및 아세토니트릴 재결정하고, 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조함으로써, 금속 착체 11(0.7g, 황색 고체)을 얻었다. 금속 착체 11의 HPLC 면적 백분율값은 99.0%였다.
금속 착체 11의 LC-MS 및 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
LC-MS(APCI, positive): m/z=2218 [M+H]+
1H-NMR(CD2Cl2, 400MHz): δ(ppm)=7.90-7.82 (m, 9H), 7.51-7.34 (m, 15H), 7.27-7.09 (m, 15H), 6.90-6.78 (m, 3H), 6.75-6.59 (m, 12H), 6.57-6.51 (m, 3H), 5.88-5.78 (m, 3H), 2.25-2.05 (m, 27H), 2.01-1.83 (m, 6H), 1.47-1.06 (m, 30H), 0.89-0.72 (m, 9H).
<실시예 10> 금속 착체 12의 합성
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 화합물 11c(15.0g), 페닐 붕산(4.4g), 비스(디-tert-부틸(4-디메틸아미노비페닐)포스핀)디클로로팔라듐(0.1g) 및 톨루엔(75mL)을 첨가하고, 80℃에서 교반하였다. 그 후, 거기에, 40질량% 테트라부틸암모늄히드록시드 수용액(55mL)을 첨가하고, 80℃에서 40시간 교반하였다. 그 후, 반응 용기를 실온까지 냉각하고, 얻어진 혼합물을 분액하였다. 얻어진 유기층을 이온 교환수(75mL)로 세정하였다. 얻어진 세정액을 분액하고, 얻어진 유기층을 이온 교환수(75mL)로 세정하였다. 얻어진 세정액을 분액하고, 얻어진 유기층을 황산마그네슘으로 건조시켰다. 그 후, 거기에, 활성탄(15.0g)을 첨가하고, 실온에서 1시간 교반한 후, 셀라이트를 깐 여과기로 여과하였다. 얻어진 여과액을 감압 농축하여 유상물을 얻었다. 얻어진 유상물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(클로로포름 및 에탄올의 혼합 용매)로 분취 정제하고, 얻어진 고체를 헵탄 및 2-프로판올의 혼합 용매에서 재결정하였다. 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조함으로써, 화합물 12a(4.0g, 백색 고체)를 얻었다. 화합물 12a의 HPLC 면적 백분율값은 99.5% 이상이었다.
화합물 12a의 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
1H-NMR (400MHz, CD2Cl2)δ(ppm)=7.40-6.94 (m, 11H), 2.42-2.34 (m, 3H), 2.23-2.15 (m, 3H), 1.78-1.48 (m, 6H), 1.42-1.16 (m, 6H), 1.13-1.06 (m, 3H), 0.92-0.77 (m, 3H).
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 트리스아세틸아세토나토이리듐(1.1g), 화합물 12a(4.0g) 및 펜타데칸(50mL)을 첨가하고, 가열 환류 하에서 52시간 교반하였다. 그 후, 거기에, 톨루엔(32mL)을 첨가하고, 실리카겔(16.0g)을 깐 여과기로 여과한 후, 톨루엔 및 아세트산에틸의 혼합 용매를 사용하여 금속 착체 12를 포함하는 황색 용액을 추출하였다. 얻어진 용액을 감압 농축함으로써 고체를 얻은 후, 얻어진 고체를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(톨루엔 및 아세트산에틸의 혼합 용매)로 분취 정제하고, 얻어진 고체를 에탄올로 세정하였다. 또한 얻어진 고체를 역상 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(염화메틸렌 및 아세토니트릴의 혼합 용매)로 분취 정제하였다. 얻어진 고체를 아세토니트릴로 세정하고, 톨루엔 및 에탄올의 혼합 용매에서 재결정하였다. 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조함으로써, 금속 착체 12(1.5g, 황색 고체)를 얻었다. 금속 착체 12의 HPLC 면적 백분율값은 99.4%였다.
금속 착체 12의 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
1H-NMR (400MHz, CD2Cl2)δ(ppm)=7.33-7.08 (m, 18H), 7.02-6.93 (m, 6H), 6.73-6.48 (m, 3H), 5.81-5.71 (m, 3H), 2.43-2.32 (m, 9H), 2.16-1.97 (m, 15H), 1.91-1.79 (m, 3H), 1.58-1.03 (m, 36H), 0.84-0.67 (m, 9H).
<실시예 11> 금속 착체 13의 합성
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 2-디벤조푸란카르복실산(20.0g), 황산(1.8g) 및 에탄올(600mL)을 첨가하고, 80℃에서 45시간 교반함으로써, 반응 용액 1을 얻었다. 상기 조작을 반복함으로써, 반응 용액 2를 얻었다. 얻어진 반응 용액 1 및 2를 합일하고, 농축한 후, 아세트산에틸(400mL)을 첨가하고, 치환 농축하였다. 얻어진 용액에, 아세트산에틸(200mL) 및 이온 교환수(200mL)를 첨가한 후, 세정하였다. 얻어진 유기층을 탄산나트륨 수용액(200mL)으로 세정하고, 이어서, 얻어진 유기층을 이온 교환수(200mL)로 세정하였다. 얻어진 유기층을 황산마그네슘으로 건조시킨 후, 셀라이트 및 실리카겔을 깐 여과기로 여과하였다. 얻어진 여과액을 감압 농축함으로써, 유상물을 얻었다. 얻어진 유상물을 50℃에서 감압 건조함으로써, 화합물 13a(39.4g, 황색 유상물)를 얻었다. 화합물 13a의 HPLC 면적 백분율값은 99.0%였다.
상기 일련의 조작을 반복함으로써, 화합물 13a의 필요량을 확보하였다.
화합물 13a의 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
1H-NMR (400MHz, CD2Cl2)δ(ppm)=1.40 (3H, t), 4.39 (2H, q), 7.38 (1H, dt), 7.50 (1H, dt), 7.59 (2H, d), 8.02 (1H, dd), 8.16 (1H, dd), 8.67 (1H, d).
반응 용기를 아르곤 분위기 하로 한 후, 화합물 13a(40.0g), 에탄올(360mL), 이온 교환수(40mL) 및 히드라진 1수화물(125.0g)을 첨가하고, 80℃에서 6시간 교반하였다. 반응 용기를 실온까지 냉각한 후, 이온 교환수(300mL)를 첨가하고, 0℃에서 1시간 교반한 바, 고체가 생겼다. 얻어진 고체를 여과에 의해 취득한 후, 이온 교환수(200mL)로 2회 세정하고, 이어서, 50% 에탄올수(200mL)로 1회 세정하였다. 얻어진 고체에 2-프로판올(565mL)을 첨가하고, 현탁 교반한 후, 여과하고, 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조함으로써, 화합물 13b(34.5g, 백색 고체)를 얻었다. 화합물 13b의 HPLC 면적 백분율값은 97.1%였다.
화합물 13b의 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
1H-NMR (400MHz, CD3OD)δ(ppm)=4.84 (2H, s), 7.39 (1H, dt), 7.52 (1H, dt), 7.60 (1H, dd), 7.64 (1H, d), 7.93 (1H, dd), 8.07 (1H, dd), 8.48 (1H, d).
반응 용기를 아르곤 분위기 하로 한 후, 화합물 4c(22.0g), 모노클로로벤젠(220mL), 2-플루오로피리딘(6.7mL) 및 트리플루오로메탄술폰산 무수물(12.8mL)을 첨가하고, 실온에서 교반하였다. 그 후, 거기에, 화합물 13b(17.7g)를 첨가하고, 85℃에서 3시간 교반하였다. 반응 용기를 실온까지 냉각한 후, 탄산수소나트륨 수용액(78mL)을 첨가하고, 유기층을 추출하였다. 얻어진 유기층을 이온 교환수(88mL)로 세정하였다. 얻어진 유기층을 황산마그네슘으로 건조시킨 후, 여과하고, 얻어진 여과액을 감압 농축하고, 얻어진 고체를 헥산으로 세정하였다. 얻어진 고체를 아세토니트릴을 사용하여 재결정한 후, 50℃에서 감압 건조함으로써, 화합물 13c(28.2g, 백색 고체)를 얻었다. 화합물 13c의 HPLC 면적 백분율값은 99.5% 이상이었다.
화합물 13c의 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
1H-NMR (400MHz, CD2Cl2)δ(ppm)=0.89 (3H, t), 1.18 (3H, s), 1.20-1.35 (3H, m), 1.46 (1H, dt), 1.66-1.75 (1H, m), 1.83 (3H, s), 7.29 (1H, dt), 7.34-7.66 (12H, m), 7.80 (1H, dd), 8.02 (1H, d).
반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 트리스아세틸아세토나토이리듐(4.4g), 화합물 13c(18.0g) 및 펜타데칸(90mL)을 첨가하고, 가열 환류 하에서 66시간 교반하였다. 반응 용기를 실온까지 냉각한 후, 2-프로판올(90mL)을 첨가한 바, 고체가 발생하였다. 얻어진 고체를 여과에 의해 취득한 후, 톨루엔(15mL)을 첨가하고, 실리카겔(76g)을 깐 여과기로 여과하였다. 얻어진 고체를 톨루엔 및 아세트산에틸의 혼합 용매를 사용하여 금속 착체 14를 포함하는 황색 용액을 추출하였다. 얻어진 용액을 감압 농축하고, 얻어진 고체를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(톨루엔 및 아세트산에틸의 혼합 용매)로 분취 정제함으로써, 고체를 얻었다. 얻어진 고체를 톨루엔 및 에탄올의 혼합 용매를 사용하여 재결정한 후, 50℃에서 감압 건조함으로써, 금속 착체 13(7.0g, 황색 고체)을 얻었다. 금속 착체 13의 HPLC 면적 백분율값은 99.5% 이상이었다.
금속 착체 13의 LC-MS 및 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
LC-MS(APCI, positive): m/z=1689 [M+H]+
1H-NMR (400MHz, CD2Cl2)δ(ppm)=0.49-0.86 (10H, m), 0.94-1.70 (35H, m), 1.81-1.91 (4H, m), 2.23-2.32 (5H, m), 6.51-6.59 (3H, m), 6.78-7.27 (15H, m), 7.43-7.81 (24H, m).
<비교예 1> 금속 착체 6의 합성
하기의 방법으로 금속 착체 6을 합성하였다.
반응 용기 내를 질소 분위기로 한 후, 벤조일히드라지드(100g), 트리에틸아민(114mL) 및 테트라히드로푸란(1.5L)을 첨가하고, 0℃에서 교반하였다. 그 후, 거기에, 아세틸클로라이드(52mL)를 적하하고, 실온에서 4시간 교반하였다. 그 후, 반응 용기를 실온까지 냉각하고, 얻어진 고체를 여과하고, 얻어진 고체를 테트라히드로푸란으로 세정하였다. 얻어진 용액을 농축하고, 얻어진 고체를 아세트산에틸을 사용하여 재결정함으로써, 화합물 6a(70g)를 얻었다. 화합물 6a의 HPLC 면적 백분율값은 98.7%였다.
화합물 6a의 LC-MS 및 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
LC-MS(APCI, positive): m/z=179 [M+H]+
1H-NMR (300MHz, DMSO-d6)δ(ppm)=10.26(br, s, 1H), 9.86(br, s, 1H), 7.83-7.86 (m, 2H), 7.45-7.56 (m, 3H), 1.90(s, 3H).
반응 용기를 질소 분위기로 한 후, 화합물 6a(70g) 및 크실렌(700mL)을 첨가하고, 실온에서 교반하였다. 그 후, 거기에, 오염화인(123g)을 조금씩 첨가하고, 130℃에서 2시간 교반하였다. 그 후, 반응 용기를 실온까지 냉각하고, 거기에 2,6-디이소프로필아닐린(70g)을 조금씩 첨가하고, 130℃에서 8시간 교반하였다. 그 후, 반응 용기를 실온까지 냉각하고, 얻어진 혼합물을 감압 농축함으로써 크실렌을 제거한 후, 얻어진 잔사를 아세트산에틸에 용해시켰다. 얻어진 용액을 이온 교환수, 10질량% 탄산수소나트륨 수용액, 포화 식염수로 각각 세정하였다. 얻어진 유기층을 황산나트륨으로 건조시킨 후, 여과하고, 얻어진 여과액을 감압 농축하였다. 얻어진 고체를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(헥산 및 아세트산에틸의 혼합 용매)로 분취 정제함으로써, 고체를 얻었다. 얻어진 고체를 N,N-디메틸포름아미드 및 물을 사용하여 재결정하고, 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조함으로써, 화합물 6b(70g, 백색 고체)를 얻었다. 화합물 6b의 HPLC 면적 백분율값은 99.2%였다.
화합물 6b의 LC-MS 및 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
LC-MS(APCI, positive): m/z=320 [M+H]+
1H-NMR (400MHz, CDCl3)δ(ppm)=7.53-7.58 (m, 1H), 7.48(d, 2H), 7.33(d, 2H), 7.28-7.30 (m, 1H), 7.21-7.25 (m, 2H), 2.39(q, 2H), 2.26(s, 3H), 1.14(d, 6H), 0.87(d, 6H).
반응 용기 내를 질소 분위기로 한 후, 트리스아세틸아세토나토이리듐(1.2g), 화합물 6b(4.0g) 및 트리데칸(1mL)을 첨가하고, 280℃에서 18시간 교반하였다. 그 후, 반응 용기를 실온까지 냉각하고, 거기에 염화메틸렌을 첨가하였다. 얻어진 용액을 감압 농축하고, 얻어진 잔사를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(아세트산에틸 및 메탄올의 혼합 용매)로 분취 정제함으로써, 고체를 얻었다. 얻어진 고체를 톨루엔 및 아세토니트릴을 사용하여 재결정하고, 얻어진 고체를 50℃에서 감압 건조함으로써, 금속 착체 6(1.7g, 황색 고체)을 얻었다. 금속 착체 6의 HPLC 면적 백분율값은 99.5% 이상이었다.
금속 착체 6의 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
1H-NMR (600MHz, THF-d8)δ(ppm)=7.56 (t, 3H), 7.42(dd, 3H), 7.40(dd, 3H), 6.87(dd, 3H), 6.52(td, 3H), 6.35(td, 3H), 6.17(dd, 3H), 2.83(hept, 3H), 2.34(hept, 3H), 2.10(s, 9H), 1.23(d, 9H), 0.98(d, 9H), 0.96(d, 9H), 0.92(d, 9H).
<비교예 2> 금속 착체 7의 합성
하기의 방법으로 금속 착체 7을 합성하였다.
반응 용기 내를 질소 분위기로 한 후, 벤조일히드라지드(50g) 및 N-메틸-2-피롤리돈(200mL)을 첨가하고, 0℃에서 교반하였다. 그 후, 거기에, N-메틸-2-피롤리돈(40mL)에 용해시킨 2,6-디메틸벤조일클로라이드(40g)를 적하하고, 실온에서 18시간 교반하였다. 그 후, 얻어진 혼합물을 이온 교환수(1.2L)에 첨가하고, 교반한 후, 분액하였다. 얻어진 유기층을, 1M 염산 수용액, 이온 교환수로 각각 세정하고, 얻어진 유기층을 황산마그네슘으로 건조시킨 후, 여과하고, 얻어진 여과액을 감압 농축함으로써, 화합물 7a(43g, 백색 고체)를 얻었다.
화합물 7a의 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
1H-NMR (600MHz, CDCl3)δ(ppm)=9.64(br, 1H), 8.90(br, 1H), 7.86(d, 2H), 7.56 (t, 1H), 7.45 (t, 2H), 7.02-7.08 (m, 3H), 2.41(s, 6H).
반응 용기를 질소 분위기로 한 후, 화합물 7a(43g) 및 톨루엔(740mL)을 첨가하고, 실온에서 교반하였다. 그 후, 거기에, 오염화인(67g)을 조금씩 첨가하고, 110℃에서 21시간 교반하였다. 그 후, 반응 용기를 실온까지 냉각하고, 얻어진 혼합물을 빙수(500mL)에 첨가하고, 2시간 실온에서 교반하였다. 얻어진 혼합물을 분액한 후, 얻어진 유기층을 이온 교환수, 10질량% 탄산수소나트륨 수용액으로 각각 세정하고, 얻어진 유기층을 황산마그네슘으로 건조시킨 후, 여과하고, 얻어진 여과액을 감압 농축함으로써, 유상 화합물 7b(40g)를 얻었다.
반응 용기를 질소 분위기로 한 후, 화합물 7b(40g), 2,6-디메틸 4-헥실아닐린(32g) 및 크실렌(800mL)을 첨가하고, 실온에서 교반하였다. 그 후, 거기에, 파라톨루엔술폰산(3g)을 첨가하고, 120℃에서 116시간 교반하였다. 그 후, 반응 용기를 실온까지 냉각하고, 거기에 이온 교환수(800mL)를 첨가하고, 실온에서 1시간 교반하였다. 얻어진 혼합물을 분액하고, 얻어진 유기층을 5% 탄산수소나트륨 수용액으로 세정하였다. 얻어진 유기층을 황산마그네슘으로 건조시킨 후, 여과하고, 얻어진 여과액을 감압 농축함으로써, 갈색 유상물을 얻었다. 얻어진 갈색 유상물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(헵탄 및 아세트산에틸의 혼합 용매, 그리고, 아세토니트릴 및 테트라히드로푸란)로 복수회 분취 정제함으로써, 화합물 7c(1.3g, 백색 고체)를 얻었다. 화합물 7c의 HPLC 면적 백분율값은 99.5% 이상이었다. 상기 조작을 반복함으로써, 필요량을 확보하였다.
화합물 7c의 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
1H-NMR (600MHz, THF-d8)δ(ppm)=7.42 (d, 2H), 7.30 (t, 1H), 7.24 (t, 2H), 7.15 (t, 1H), 6.98(d, 2H), 6.85(s, 2H), 2.51 (t, 2H), 2.07(s, 6H), 1.81(s, 6H), 1.56 (m, 2H), 1.26-1.32 (m, 6H), 0.88 (t, 3H).
반응 용기 내를 질소 분위기로 한 후, 트리스아세틸아세토나토이리듐(0.6g), 화합물 7c(2.0g) 및 트리데칸(2mL)을 첨가하고, 250℃에서 120시간 교반하였다. 그 후, 반응 용기를 실온까지 냉각하고, 거기에 염화메틸렌을 첨가하였다. 얻어진 용액을 감압 농축한 후, 얻어진 잔사를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(헵탄 및 아세트산에틸의 혼합 용매)로 분취 정제함으로써, 금속 착체 7(0.6g, 황색 고체)을 얻었다. 금속 착체 7의 HPLC 면적 백분율값은 99.2%였다.
금속 착체 7의 NMR의 측정 결과는 이하와 같았다.
1H-NMR (600MHz, THF-d8)δ(ppm)=7.04-7.08 (m, 6H), 6.93(s, 3H), 6.92(s, 3H), 6.88(d, 3H), 6.84(d, 3H), 6.61 (t, 3H), 6.43 (t, 3H), 6.29(d, 3H), 2.57 (t, 6H), 2.12(s, 9H), 1.95(s, 9H), 1.82(s, 9H), 1.70(s, 9H), 1.62 (m, 6H), 1.28-1.36 (m, 18H), 0.89 (t, 9H).
<발광 안정성의 평가>
[발광 안정성의 평가 장치]
발광 안정성의 평가 장치에 의해, 후술하는 측정 시료의 유리 기판측으로부터 여기광을 조사하여, 측정 시료에 포함되는 유기층을 발광시켰다. 여기광원에는, 하마마츠 포토닉스사제의 Lightningcure LC-L1V3(파장 385nm)을 사용하였다. 측정 시료로부터의 발광의 측정에는, 발광 휘도 측정 장치인 가부시키가이샤 탑콘제의 BM-9를 사용하였다. 발광 휘도 측정 장치의 측광 입사구에는, 단파장 불투과 필터를 설치하고, 파장 400nm 이하의 광이 측광되지 않도록 하였다.
[여기광원의 여기광 강도의 조정]
발광 안정성의 평가에서는, 후술하는 각 측정 시료로부터의 발광의 포톤수가 동일수가 되도록, 여기광원의 여기광 강도를 조정하였다.
각 측정 시료로부터의 발광의 포톤수가 동일수가 되는 조건을 산출하기 위해서, 식 (11), 식 (12), 식 (13-1), 식 (13-2), 식 (14), 식 (15), 식 (16) 및 식 (17)을 사용하였다.
제1로, 측정 시료로부터의 발광의 포톤수를, 식 (11)로부터 산출하였다. 여기서, 발광 스펙트럼 강도를 나타내는 IntPL(λ)는 후술하는 측정 시료에 포함되는 유기층을 석영 기판 상에 형성한 시료를 사용하여, 닛본 분꼬우사제의 FP-6500을 사용하여 측정하였다.
(여기서, NPL은, 발광의 포톤수[개]를 나타낸다. λ은, 파장[nm]을 나타낸다. IntPL(λ)는 발광 스펙트럼 강도 [W]을 나타낸다.)
제2로, 식 (11)로부터 산출된 발광의 포톤수를 나타내는 NPL을, 식 (12)에 재기입하였다.
(여기서, NPL은, 상기와 동일한 의미를 나타낸다. Kint는, 비례 계수를 나타낸다. nnrm - PL은, 규격화 포톤수를 나타낸다.)
식 (12)에 있어서 규격화 포톤수를 나타내는 nnrm-PL은, 식 (13-1)로부터 산출하였다.
(여기서, λ 및 nnrm-PL은, 상기와 동일한 의미를 나타낸다. Intnrm-PL(λ)는 규격화 발광 스펙트럼을 나타낸다.)
식 (13-1)에 있어서 규격화 발광 스펙트럼을 나타내는 Intnrm-PL(λ)는 식 (13-2)로부터 산출하였다.
(여기서, λ, Intnrm-PL(λ) 및 IntPL(λ)는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.)
제3으로, 규격화 발광 스펙트럼을 나타내는 Intnrm-PL(λ)를 사용하여, 규격화 휘도를 식 (14)로부터 산출하였다.
(여기서, λ 및 Intnrm-PL(λ)는 상기와 동일한 의미를 나타낸다. Inrm은, 규격화 휘도를 나타낸다. Lf(λ)는 시감도 스펙트럼을 나타낸다.)
제4로, 규격화 휘도를 나타내는 Inrm을 사용하여, 발광 휘도를 식 (15)로부터 산출하였다.
(여기서, LPL은, 발광 휘도[cd/㎡]를 나타낸다. λ, IntPL(λ), Lf(λ), Kint, Intnrm-PL(λ) 및 Inrm은, 상기와 동일한 의미를 나타낸다.)
제5로, 식 (12)와 식 (15)를 사용하여, 발광의 포톤수가 동일수의 조건을, 식 (16)으로부터 산출하였다. 이 식 (16)을 사용함으로써 각 측정 시료로부터의 발광의 포톤수가 동일수가 되는 조건을 만족시키는, 각 측정 시료의 발광 휘도를 산출할 수 있다.
(여기서, NPL, Kint 및 nnrm-PL은, 상기와 동일한 의미를 나타낸다.)
(여기서, Leqv는, 발광 휘도[cd/㎡]를 나타낸다. Inrm, nnrm-PL 및 Kint는, 상기와 동일한 의미를 나타낸다.)
예를 들어, 시료 A를 휘도 LA로 발광시키는 경우, 발광의 포톤수가 시료 A와 동일수가 되는 시료 B의 발광 휘도는, 시료 A 및 시료 B의 규격화 포톤수와 규격화 휘도를 사용한 식 (17)로부터 산출할 수 있다.
(여기서, LA는, 시료 A의 발광 휘도[cd/㎡]를 나타낸다. LB는, 시료 B의 발광 휘도[cd/㎡]를 나타낸다. nA nrm-PL은, 시료 A의 규격화 포톤수를 나타낸다. nB nrm-PL은, 시료 B의 규격화 포톤수를 나타낸다. lA nrm은, 시료 A의 규격화 휘도를 나타낸다. lB nrm은, 시료 B의 규격화 휘도를 나타낸다.)
<실시 측정예 1> 발광 안정성의 측정
금속 착체 1(이성체 3 및 4의 혼합물)과, 식 (H-113)으로 표시되는 화합물(이하, 「화합물 H-113」이라고도 한다.)(Luminescence Technology사제, LT-N4013)을 2.0질량%의 농도로 용해시킨 톨루엔 용액(금속 착체 1: 화합물 H-113=25질량%: 75질량%)을 제조하였다.
유리 기판 상에 상기에서 얻어진 톨루엔 용액을 스핀 코팅법에 의해 75nm의 두께로 성막하고, 질소 가스 분위기 하(산소 농도 10ppm 이하, 수분 농도 10ppm 이하)에 있어서, 130℃, 10분간 가열시킴으로써 유기층을 형성하였다.
유기층을 형성한 기판을 증착기 내에 있어서, 1.0×10-4Pa 이하까지 감압한 후, 알루미늄을 약 80nm 증착하였다. 증착 후, 질소 가스 분위기 하(산소 농도 10ppm 이하, 수분 농도 10ppm 이하)에 있어서, 유리 기판을 사용하여 밀봉함으로써, 측정 시료 FL-1을 제작하였다.
측정 시료 FL-1의 발광 휘도가 2736cd/㎡가 되게 여기광원의 여기광 강도를 조정하였다. 또한, 측정 시료 FL-1로부터 관측된 발광의 발광 스펙트럼 피크는 468nm이며, 색도 CIE(x, y)는 (0.177, 0.324)이며, 당해 발광은 금속 착체 1에서 유래되는 발광이었다. 그 후, 조정한 여기광 강도를 일정하게 유지한 채 측정 시료 FL-1을 연속적으로 발광시켜, 발광 휘도가 측정 개시 시의 발광 휘도에 대하여 85%로 될 때까지의 시간(이하, 「LT85」이라고 한다)을 측정하였다. 측정의 결과, LT85는 50.1시간이었다.
<실시 측정예 2> 발광 안정성의 측정
금속 착체 1의 이성체 3 및 4의 혼합물 대신에, 금속 착체 1의 이성체 1을 사용한 것 이외에는, 실시 측정예 1과 마찬가지로 하여, 측정 시료 FL-2를 제작하고, 발광 안정성을 측정하였다.
상기 식 (17)에 따라서, 측정 시료 FL-1의 발광 포톤수와 동일수가 되는 측정 시료 FL-2의 발광 휘도를 산출하면, 2652cd/㎡이었다.
측정 시료 FL-2의 발광 휘도가 2652cd/㎡가 되게 여기광원의 여기광 강도를 조정하였다. 또한, 측정 시료 FL-2로부터 관측된 발광의 발광 스펙트럼 피크는 467nm이며, 색도 CIE(x, y)는 (0.195, 0.311)이며, 당해 발광은 금속 착체 1에서 유래되는 발광이었다. 그 후, 조정한 여기광 강도를 일정하게 유지한 채 측정 시료 FL-2를 연속적으로 발광시켜, LT85를 측정하였다. 측정의 결과, LT85는 46.2시간이었다.
<실시 측정예 3> 발광 안정성의 측정
금속 착체 1의 이성체 3 및 4의 혼합물 대신에, 금속 착체 1의 이성체 2를 사용한 것 이외에는, 실시 측정예 1과 마찬가지로 하여, 측정 시료 FL-3을 제작하고, 발광 안정성을 측정하였다.
상기 식 (17)에 따라서, 측정 시료 FL-1의 발광 포톤수와 동일수가 되는 측정 시료 FL-3의 발광 휘도를 산출하면, 2695cd/㎡이었다.
측정 시료 FL-3의 발광 휘도가 2695cd/㎡가 되게 여기광원의 여기광 강도를 조정하였다. 또한, 측정 시료 FL-3으로부터 관측된 발광의 발광 스펙트럼 피크는 467nm이며, 색도 CIE(x, y)는 (0.184, 0.318)이며, 당해 발광은 금속 착체 1에서 유래되는 발광이었다. 그 후, 조정한 여기광 강도를 일정하게 유지한 채 측정 시료 FL-3을 연속적으로 발광시켜, LT85를 측정하였다. 측정의 결과, LT85는 40.6시간이었다.
<실시 측정예 4> 발광 안정성의 측정
금속 착체 1의 이성체 3 및 4의 혼합물 대신에, 금속 착체 2를 사용한 것 이외에는, 실시 측정예 1과 마찬가지로 하여, 측정 시료 FL-4를 제작하고, 발광 안정성을 측정하였다.
상기 식 (17)에 따라서, 측정 시료 FL-1의 발광 포톤수와 동일수가 되는 측정 시료 FL-4의 발광 휘도를 산출하면, 3007cd/㎡이었다.
측정 시료 FL-4의 발광 휘도가 3007cd/㎡가 되게 여기광원의 여기광 강도를 조정하였다. 또한, 측정 시료 FL-5로부터 관측된 발광의 발광 스펙트럼 피크는 479nm이며, 색도 CIE(x, y)는 (0.173, 0.402)이며, 금속 착체 2에서 유래되는 발광이었다. 그 후, 조정한 여기광 강도를 일정하게 유지한 채 측정 시료 FL-5를 연속적으로 발광시켜, LT85를 측정하였다. 측정의 결과, LT85는 83.3시간이었다.
<실시 측정예 5> 발광 안정성의 측정
금속 착체 1의 이성체 3 및 4의 혼합물 대신에, 금속 착체 3을 사용한 것 이외에는, 실시 측정예 1과 마찬가지로 하여, 측정 시료 FL-5를 제작하고, 발광 안정성을 측정하였다.
상기 식 (17)에 따라서, 측정 시료 FL-1의 발광 포톤수와 동일수가 되는 측정 시료 FL-5의 발광 휘도를 산출하면, 3225cd/㎡이었다.
측정 시료 FL-5의 발광 휘도가 3225cd/㎡가 되게 여기광원의 여기광 강도를 조정하였다. 또한, 측정 시료 FL-6으로부터 관측된 발광의 발광 스펙트럼 피크는 477nm이며, 색도 CIE(x, y)는 (0.187, 0.425)이며, 금속 착체 3에서 유래되는 발광이었다. 그 후, 조정한 여기광 강도를 일정하게 유지한 채 측정 시료 FL-5를 연속적으로 발광시켜, LT85를 측정하였다. 측정의 결과, LT85는 45.8시간이었다.
<실시 측정예 6> 발광 안정성의 측정
금속 착체 1의 이성체 3 및 4의 혼합물 대신에, 금속 착체 4를 사용한 것 이외에는, 실시 측정예 1과 마찬가지로 하여, 측정 시료 FL-6을 제작하고, 발광 안정성을 측정하였다.
상기 식 (17)에 따라서, 측정 시료 FL-1의 발광 포톤수와 동일수가 되는 측정 시료 FL-6의 발광 휘도를 산출하면, 3004cd/㎡이었다.
측정 시료 FL-6의 발광 휘도가 3004cd/㎡가 되게 여기광원의 여기광 강도를 조정하였다. 또한, 측정 시료 FL-7로부터 관측된 발광의 발광 스펙트럼 피크는 479nm이며, 색도 CIE(x, y)는 (0.170, 0.404)이며, 금속 착체 4에서 유래되는 발광이었다. 그 후, 조정한 여기광 강도를 일정하게 유지한 채 측정 시료 FL-6을 연속적으로 발광시켜, LT85를 측정하였다. 측정의 결과, LT85는 69.6시간이었다.
<실시 측정예 7> 발광 안정성의 측정
금속 착체 1의 이성체 3 및 4의 혼합물 대신에, 금속 착체 5를 사용한 것 이외에는, 실시 측정예 1과 마찬가지로 하여, 측정 시료 FL-7을 제작하고, 발광 안정성을 측정하였다.
상기 식 (17)에 따라서, 측정 시료 FL-1의 발광 포톤수와 동일수가 되는 측정 시료 FL-7의 발광 휘도를 산출하면, 2895cd/㎡이었다.
측정 시료 FL-7의 발광 휘도가 2895cd/㎡가 되게 여기광원의 여기광 강도를 조정하였다. 또한, 측정 시료 FL-7로부터 관측된 발광의 발광 스펙트럼 피크는 477nm이며, 색도 CIE(x, y)는 (0.168, 0.380)이며, 금속 착체 5에서 유래되는 발광이었다. 그 후, 조정한 여기광 강도를 일정하게 유지한 채 측정 시료 FL-7을 연속적으로 발광시켜, LT85를 측정하였다. 측정의 결과, LT85는 54.1시간이었다.
<실시 측정예 8> 발광 안정성의 측정
금속 착체 1의 이성체 3 및 4의 혼합물 대신에, 금속 착체 8을 사용한 것 이외에는, 실시 측정예 1과 마찬가지로 하여, 측정 시료 FL-8을 제작하고, 발광 안정성을 측정하였다.
상기 식 (17)에 따라서, 측정 시료 FL-1의 발광 포톤수와 동일수가 되는 측정 시료 FL-8의 발광 휘도를 산출하면, 3063cd/㎡이었다.
측정 시료 FL-8의 발광 휘도가 3063cd/㎡가 되게 여기광원의 여기광 강도를 조정하였다. 또한, 측정 시료 FL-8로부터 관측된 발광의 발광 스펙트럼 피크는 480nm이며, 색도 CIE(x, y)는 (0.178, 0.415)이며, 금속 착체 8에서 유래되는 발광이었다. 그 후, 조정한 여기광 강도를 일정하게 유지한 채 측정 시료 FL-8을 연속적으로 발광시켜, LT85를 측정하였다. 측정의 결과, LT85는 44.9시간이었다.
<실시 측정예 9> 발광 안정성의 측정
금속 착체 1의 이성체 3 및 4의 혼합물 대신에, 금속 착체 9를 사용한 것 이외에는, 실시 측정예 1과 마찬가지로 하여, 측정 시료 FL-9를 제작하고, 발광 안정성을 측정하였다.
상기 식 (17)에 따라서, 측정 시료 FL-1의 발광 포톤수와 동일수가 되는 측정 시료 FL-9의 발광 휘도를 산출하면, 3085cd/㎡이었다.
측정 시료 FL-9의 발광 휘도가 3085cd/㎡가 되게 여기광원의 여기광 강도를 조정하였다. 또한, 측정 시료 FL-9로부터 관측된 발광의 발광 스펙트럼 피크는 480nm이며, 색도 CIE(x, y)는 (0.197, 0.412)이며, 금속 착체 9에서 유래되는 발광이었다. 그 후, 조정한 여기광 강도를 일정하게 유지한 채 측정 시료 FL-9를 연속적으로 발광시켜, LT85를 측정하였다. 측정의 결과, LT85는 97.6시간이었다.
<실시 측정예 10> 발광 안정성의 측정
금속 착체 1의 이성체 3 및 4의 혼합물 대신에, 금속 착체 10을 사용한 것 이외에는, 실시 측정예 1과 마찬가지로 하여, 측정 시료 FL-10을 제작하고, 발광 안정성을 측정하였다.
상기 식 (17)에 따라서, 측정 시료 FL-1의 발광 포톤수와 동일수가 되는 측정 시료 FL-10의 발광 휘도를 산출하면, 3503cd/㎡이었다.
측정 시료 FL-10의 발광 휘도가 3503cd/㎡가 되게 여기광원의 여기광 강도를 조정하였다. 또한, 측정 시료 FL-10으로부터 관측된 발광의 발광 스펙트럼 피크는 485nm이며, 색도 CIE(x, y)는 (0.214, 0.477)이며, 금속 착체 10에서 유래되는 발광이었다. 그 후, 조정한 여기광 강도를 일정하게 유지한 채 측정 시료 FL-10을 연속적으로 발광시켜, LT85를 측정하였다. 측정의 결과, LT85는 44.1시간이었다.
<실시 측정예 11> 발광 안정성의 측정
금속 착체 1의 이성체 3 및 4의 혼합물 대신에, 금속 착체 11을 사용한 것 이외에는, 실시 측정예 1과 마찬가지로 하여, 측정 시료 FL-11을 제작하고, 발광 안정성을 측정하였다.
상기 식 (17)에 따라서, 측정 시료 FL-1의 발광 포톤수와 동일수가 되는 측정 시료 FL-11의 발광 휘도를 산출하면, 2649cd/㎡이었다.
측정 시료 FL-11의 발광 휘도가 2649cd/㎡가 되게 여기광원의 여기광 강도를 조정하였다. 또한, 측정 시료 FL-11로부터 관측된 발광의 발광 스펙트럼 피크는 469nm이며, 색도 CIE(x, y)는 (0.173, 0.317)이며, 금속 착체 11에서 유래되는 발광이었다. 그 후, 조정한 여기광 강도를 일정하게 유지한 채 측정 시료 FL-11을 연속적으로 발광시켜, LT85를 측정하였다. 측정의 결과, LT85는 41.2시간이었다.
<실시 측정예 12> 발광 안정성의 측정
금속 착체 1의 이성체 3 및 4의 혼합물 대신에, 금속 착체 12를 사용한 것 이외에는, 실시 측정예 1과 마찬가지로 하여, 측정 시료 FL-12를 제작하고, 발광 안정성을 측정하였다.
상기 식 (17)에 따라서, 측정 시료 FL-1의 발광 포톤수와 동일수가 되는 측정 시료 FL-12의 발광 휘도를 산출하면, 2679cd/㎡이었다.
측정 시료 FL-12의 발광 휘도가 2679cd/㎡가 되게 여기광원의 여기광 강도를 조정하였다. 또한, 측정 시료 FL-12로부터 관측된 발광의 발광 스펙트럼 피크는 469nm이며, 색도 CIE(x, y)는 (0.175, 0.319)이며, 금속 착체 12에서 유래되는 발광이었다. 그 후, 조정한 여기광 강도를 일정하게 유지한 채 측정 시료 FL-12를 연속적으로 발광시켜, LT85를 측정하였다. 측정의 결과, LT85는 45.6시간이었다.
<실시 측정예 13> 발광 안정성의 측정
금속 착체 1의 이성체 3 및 4의 혼합물 대신에, 금속 착체 13을 사용한 것, 그리고, 화합물 H-113 대신에, 하기 식 (H-103)으로 표시되는 화합물(이하, 「화합물 H-103」이라고도 한다.)(Luminescence Technology사제, LT-E107)을 사용한 것 이외에는, 실시 측정예 1과 마찬가지로 하여, 측정 시료 FL-13을 제작하고, 발광 안정성을 측정하였다.
상기 식 (17)에 따라서, 측정 시료 FL-1의 발광 포톤수와 동일수가 되는 측정 시료 FL-13의 발광 휘도를 산출하면, 1941cd/㎡이었다.
측정 시료 FL-13의 발광 휘도가 1941cd/㎡가 되게 여기광원의 여기광 강도를 조정하였다. 또한, 측정 시료 FL-13으로부터 관측된 발광의 발광 스펙트럼 피크는 453nm이며, 색도 CIE(x, y)는 (0.149, 0.196)이며, 당해 발광은 금속 착체 13에서 유래되는 발광이었다. 그 후, 조정한 여기광 강도를 일정하게 유지한 채 측정 시료 FL-13을 연속적으로 발광시켜, LT85를 측정하였다. 측정의 결과, LT85는 44.5시간이었다.
<실시 측정예 14> 발광 안정성의 측정
금속 착체 1의 이성체 3 및 4의 혼합물 대신에, 금속 착체 3을 사용한 것, 그리고, 화합물 H-113 대신에, 화합물 H-103을 사용한 것 이외에는, 실시 측정예 1과 마찬가지로 하여, 측정 시료 FL-14를 제작하고, 발광 안정성을 측정하였다.
상기 식 (17)에 따라서, 측정 시료 FL-1의 발광 포톤수와 동일수가 되는 측정 시료 FL-14의 발광 휘도를 산출하면, 3178cd/㎡이었다.
측정 시료 FL-14의 발광 휘도가 3178cd/㎡가 되게 여기광원의 여기광 강도를 조정하였다. 또한, 측정 시료 FL-14로부터 관측된 발광의 발광 스펙트럼 피크는 477nm이며, 색도 CIE(x, y)는 (0.186, 0.419)이며, 당해 발광은 금속 착체 3에서 유래되는 발광이었다. 그 후, 조정한 여기광 강도를 일정하게 유지한 채 측정 시료 FL-14를 연속적으로 발광시켜, LT85를 측정하였다. 측정의 결과, LT85는 53.5시간이었다.
<실시 측정예 15> 발광 안정성의 측정
금속 착체 1의 이성체 3 및 4의 혼합물 대신에, 금속 착체 4를 사용한 것, 그리고, 화합물 H-113 대신에, 화합물 H-103을 사용한 것 이외에는, 실시 측정예 1과 마찬가지로 하여, 측정 시료 FL-15를 제작하고, 발광 안정성을 측정하였다.
상기 식 (17)에 따라서, 측정 시료 FL-1의 발광 포톤수와 동일수가 되는 측정 시료 FL-15의 발광 휘도를 산출하면, 2965cd/㎡이었다.
측정 시료 FL-15의 발광 휘도가 2965cd/㎡가 되게 여기광원의 여기광 강도를 조정하였다. 또한, 측정 시료 FL-15로부터 관측된 발광의 발광 스펙트럼 피크는 479nm이며, 색도 CIE(x, y)는 (0.164, 0.400)이며, 당해 발광은 금속 착체 4에서 유래되는 발광이었다. 그 후, 조정한 여기광 강도를 일정하게 유지한 채 측정 시료 FL-15를 연속적으로 발광시켜, LT85를 측정하였다. 측정의 결과, LT85는 103.7시간이었다.
<비교 측정예 1> 발광 안정성의 측정
금속 착체 1의 이성체 3 및 4의 혼합물 대신에, 금속 착체 6을 사용한 것 이외에는, 실시 측정예 1과 마찬가지로 하여, 측정 시료 CFL-1을 제작하고, 발광 안정성을 측정하였다.
상기 식 (17)에 따라서, 측정 시료 FL-1의 발광 포톤수와 동일수가 되는 측정 시료 CFL-1의 발광 휘도를 산출하면, 2595cd/㎡이었다.
측정 시료 CFL-1의 발광 휘도가 2595cd/㎡가 되게 여기광원의 여기광 강도를 조정하였다. 또한, 측정 시료 CFL-1로부터 관측된 발광의 발광 스펙트럼 피크는 467nm이며, 색도 CIE(x, y)는 (0.161, 0.304)이며, 당해 발광은 금속 착체 6에서 유래되는 발광이었다. 그 후, 조정한 여기광 강도를 일정하게 유지한 채 측정 시료 CFL-1을 연속적으로 발광시켜, LT85를 측정하였다. 측정의 결과, LT85는 1.97시간이었다.
<비교 측정예 2> 발광 안정성의 측정
금속 착체 1의 이성체 3 및 4의 혼합물 대신에, 금속 착체 7을 사용한 것 이외에는, 실시 측정예 1과 마찬가지로 하여, 측정 시료 CFL-2를 제작하고, 발광 안정성을 측정하였다.
상기 식 (17)에 따라서, 측정 시료 FL-1의 발광 포톤수와 동일수가 되는 측정 시료 CFL-2의 발광 휘도를 산출하면, 2631cd/㎡이었다.
측정 시료 CFL-2의 발광 휘도가 상기 보다도 저휘도의, 1195cd/㎡가 되게 여기광원의 여기광 강도를 조정하였다. 또한, 측정 시료 CFL-2로부터 관측된 발광의 발광 스펙트럼 피크는 470nm이며, 색도 CIE(x, y)는 (0.164, 0.324)이며, 당해 발광은 금속 착체 7에서 유래되는 발광이었다. 그 후, 조정한 여기광 강도를 일정하게 유지한 채 측정 시료 CFL-2를 연속적으로 발광시켜, LT85를 측정하였다. 측정의 결과, LT85는 1.17시간이었다.
상기한 바와 같이, 금속 착체 6 및 7과 비교하여, 금속 착체 1 내지 5 및 8 내지 12는 발광 안정성이 우수하다. 또한, 금속 착체 13, 3 및 4는, 발광 안정성이 동등하게 우수하다.
본 발명에 따르면, 발광 안정성이 우수한 금속 착체를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 그 금속 착체를 함유하는 조성물, 막 및 발광 소자를 제공할 수 있다.
Claims (15)
- 식 (1)로 표시되는 금속 착체.
[식 중,
X는 질소 원자 또는 =C(RX)-로 표시되는 기를 나타낸다. RX는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. X가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다.
R1은 탄소 원자수 4 이상의 알킬기를 나타내고, 그 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. R1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다.
R2는 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. R2가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다.
환 A 및 환 B는, 각각 독립적으로, 방향족 탄화수소환 또는 방향족 복소환을 나타내고, 이들 환은 치환기를 갖고 있어도 된다. 그 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 되며, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다. 환 A 및 환 B가 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 된다.
M은 로듐 원자, 팔라듐 원자, 이리듐 원자 또는 백금 원자를 나타낸다.
n1은 1 이상의 정수를 나타내고, n2는 0 이상의 정수를 나타내고, n1+n2는 2 또는 3이다.
M이 로듐 원자 또는 이리듐 원자인 경우, n1+n2는 3이며, M이 팔라듐 원자 또는 백금 원자인 경우, n1+n2는 2이다.
A1-G1-A2는, 음이온성의 2좌 배위자를 나타낸다. A1 및 A2는, 각각 독립적으로, 탄소 원자, 산소 원자 또는 질소 원자를 나타내고, 이들 원자는 환을 구성하는 원자여도 된다. G1은, 단결합, 또는 A1 및 A2와 함께 2좌 배위자를 구성하는 원자단을 나타낸다. A1-G1-A2가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다.] - 제1항에 있어서, 환 B가, 벤젠환, 플루오렌환, 디벤조푸란환 또는 디벤조티오펜환인 금속 착체.
- 제2항에 있어서, 식 (1a)로 표시되는 금속 착체.
[식 중,
M, n1, n2, R1, R2, 환 A, X 및 A1-G1-A2는, 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
R3, R4, R5 및 R6은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
R3, R4, R5 및 R6이 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 된다. R3과 R4, R4와 R5, 및 R5와 R6은, 각각 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.] - 제3항에 있어서, 식 (1b)로 표시되는 금속 착체.
[식 중,
M, n1, n2, R1, R2, R3, R4, R5, R6, X 및 A1-G1-A2는, 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
R7, R8 및 R9는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. R7, R8 및 R9가 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 된다. R7과 R8, R8과 R9는, 각각이 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.] - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 R1이 식 (2)로 표시되는 기인 금속 착체.
[식 중,
R11은 알킬기를 나타내고, 그 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. R11이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다.
R12는 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. R12가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다.
n3은 1 내지 3의 정수를 나타내고, n4는 0 내지 2의 정수를 나타내고, n5는 0 또는 1을 나타내고, n3+n4+n5는 3이다.] - 제5항에 있어서, n5가 0인 금속 착체.
- 제5항 또는 제6항에 있어서, n4가 0인 금속 착체.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, R2가 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬기인 금속 착체.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, M이 백금 원자 또는 이리듐 원자인 금속 착체.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, n2가 0인 금속 착체.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, X가 질소 원자인 금속 착체.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 금속 착체와,
식 (H-1)로 표시되는 화합물 및 식 (Y)로 표시되는 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종
을 함유하는, 조성물.
[식 중,
ArH1 및 ArH2는, 각각 독립적으로, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
nH1 및 nH2는, 각각 독립적으로, 0 또는 1을 나타낸다. nH1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다. 복수 존재하는 nH2는, 동일해도 되고 상이해도 된다.
nH3은, 0 이상의 정수를 나타낸다.
LH1은, 아릴렌기, 2가의 복소환기, 또는 -[C(RH11)2]nH11-로 표시되는 기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. LH1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다.
nH11은, 1 이상 10 이하의 정수를 나타낸다. RH11은, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수 존재하는 RH11은, 동일해도 되고 상이해도 되며, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.
LH2는, -N(-LH21-RH21)-로 표시되는 기를 나타낸다. LH2가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다.
LH21은, 단결합, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. RH21은, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.]
[식 중, ArY1은 아릴렌기, 2가의 복소환기, 또는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.] - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 금속 착체와,
정공 수송 재료, 정공 주입 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료, 발광 재료, 산화 방지제 및 용매로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 재료
를 함유하는, 조성물. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 금속 착체를 함유하는 막.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 금속 착체를 함유하는 발광 소자.
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