KR20190105001A - 화합물, 유기 발광 소자 및 표시 장치 - Google Patents

화합물, 유기 발광 소자 및 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 유기 발광 소자의 전자수송층에 적용할 수 있는 화합물, 이러한 화합물이 사용된 유기 발광 소자, 및 이러한 유기 발광 소자를 포함하는 유기 EL 표시 장치가 제공된다.

Description

화합물, 유기 발광 소자 및 표시 장치
본 발명의 화합물, 유기 발광 소자 및 유기 EL 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛 에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광소자는 통상 애노드와 캐소드 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다.
이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 애노드에서는 정공이 정공주입층과 정공수송층을 통해 발광층으로, 캐소드에서는 전자가 전자주입층 및 전자수송층을 통해 발광층에 주입되며, 주입된 정공과 전자가 재조합(recombination)하여 엑시톤(exciton)이 형성되고, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다.
전자 수송 물질로는 유기 단분자 물질로서 전자에 대한 안정도와 전자 이동속도가 상대적으로 우수한 유기 금속 착제들이 바람직하다. 그 중에서 안정성이 우수하고 전자 친화도가 큰 Alq3가 가장 우수한 것으로 보고되었으나, 청색 발광소자에 사용할 경우 엑시톤 디퓨전(exciton diffusion)에 의한 발광 때문에 색순도가 떨어지는 문제점이 있다. 즉, 정공이 전자보다 빠르게 이동하여 발광층 내에서 생성된 엑시톤이 전자수송층으로 넘어가게 되면, 결과적으로 발광층 내 전하불균형(charge unbalance)을 초래하여 전자수송층 계면에서 발광하게 된다. 전자수송층 계면에서 발광될 경우, 유기전기 발광소자의 색순도 및 효율이 저하되는 문제점이 발생되며, 특히 유기 발광소자 제작 시 고온 안정성이 떨어져 유기 발광소자의 수명이 짧아지는 문제점이 발생하게 된다.
또한, 다른 전자수송 물질로서 플라본(Flavon) 유도체, 또는 게르마늄 및 실리콘클로페타디엔 유도체 등이 알려져 있다. 또한, 상기 유기 단분자 물질로는 스피로(Spiro)화합물에 결합된 PBD(2-biphenyl-4-yl-5-(4-t-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole)유도체와 정공 차단 능력과 우수한 전자 수송 능력을 모두 가지고 있는 TPBI(2,2',2"-(benzene-1,3,5-triyl)-tris(1-phenyl-1H-benzimidazole) 등이 있다. 특히, 벤조 이미다졸 유도체는 우수한 내구성으로 널리 알려져 있다.
그러나, 이러한 물질을 전자 수송층으로 이용한 유기 발광 소자는 발광 수명이 짧고, 보존 내구성 및 신뢰성이 낮으며, 효율 및 구동전압의 측면에서 개선의 필요성이 있다.
본 발명은, 높은 전자 이동도를 가지며, 정공 저지능력(hole blocking ability)이 우수한 화합물을 통해, 높은 효율 및 낮은 구동전압을 갖는 유기 발광소자 및 이를 이용한 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이 제공된다.
Figure pct00001
여기서, A1은 하기 구조중 어느 하나로 어느 하나로 표시되는 그룹이며,
Figure pct00002
L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환의 C9~C60의 축합다환기이며,
A2는 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로 고리기이다.
본 발명의 화합물은 높은 전자 이동도를 가지며, 정공 저지능력(hole blocking ability)이 우수하다. 또한, 본 발명의 화합물을 유기층으로 사용한 유기 발광 소자는 높은 효율 및 낮은 구동전압을 갖다.
도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 유기 발광 소자에 대한 예시도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서 및 첨부된 청구의 범위에서 사용된 바와 같이, 달리 언급하지 않는 한, 하기 용어의 의미는 하기와 같다:
본 명세서에서 사용된 용어 "할로" 또는 "할로겐"은 다른 설명이 없는 한 불소(F), 브롬(Br), 염소(Cl) 또는 요오드(I)이다.
본 발명에 사용된 용어 "알킬" 또는 "알킬기"는 다른 설명이 없는 한 1 내지 60의 탄소수의 단일결합을 가지며, 직쇄 알킬기, 분지쇄 알킬기, 이클로알킬(지환족)기, 알킬-치환된 사이클로알킬기, 사이클로알킬-치환된 알킬기를 비롯한 포화 지방족 작용기의 라디칼을 의미한다. 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로펜틸메틸, 시클로헥틸메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 2-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 발명에 사용된 용어 "할로알킬기" 또는 "할로겐알킬기"는 다른 설명이 없는 한 할로겐으로 치환된 알킬기를 의미한다.
본 발명에 사용된 용어 "헤테로알킬기"는 알킬기를 구성하는 탄소 원자 중 하나 이상이 헤테로원자로 대체된 것을 의미한다.
본 발명에 사용된 용어 "알켄일기" 또는 "알킨일기"는 다른 설명이 없는 한 각각 2 내지 60의 탄소수의 이중결합 또는 삼중결합을 가지며, 직쇄형 또는 측쇄형 사슬기를 포함하며, 여기에 제한되는 것은 아니다. 구체적인 예로는 비닐, 1-프로페닐, 이소프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 3-메틸-1-부테닐, 1,3-부타디에닐, 알릴, 1-페닐비닐-1-일, 2-페닐비닐-1-일, 2,2-디페닐비닐-1-일, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.
본 발명에 사용된 용어 "시클로알킬"은 다른 설명이 없는 한 3 내지 60의 탄소수를 갖는 고리를 형성하는 알킬을 의미하며, 여기에 제한되는 것은 아니다. 구체적으로 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 사용된 용어 "알콕실기", "알콕시기", 또는 "알킬옥시기"는 산소 라디칼이 부착된 알킬기를의미하며, 다른 설명이 없는 한 1 내지 60의 탄소수를 가지며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "알켄옥실기", "알켄옥시기", "알켄일옥실기", 또는 "알켄일옥시기"는 산소 라디칼이 부착된 알켄일기를 의미하며, 다른 설명이 없는 한 2 내지 60의 탄소수를 가지며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "아릴옥실기" 또는 "아릴옥시기"는 산소 라디칼이 부착된 아릴기를 의미하며, 다른 설명이 없는 한 6 내지 60의 탄소수를 가지며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "아릴기" 및 "아릴렌기"는 다른 설명이 없는 한 각각 6 내지 60의 탄소수를 가지며, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명에서 아릴기 또는 아릴렌기는 단일 고리 또는 다중 고리의 방향족을 의미하며, 이웃한 치환기가 결합 또는 반응에 참여하여 형성된 방향족 고리를 포함한다. 예컨대, 아릴기는 단일 고리 아릴기로서 페닐기, 비페닐기, 터페닐기를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 다중 고리 아릴기로서, 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 피레닐기, 페릴레닐기, 크리세닐기, 플루오렌닐기, 스피로플루오렌기를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 치환될 수 있고, 치환기 2개가 서로 결합하여 스피로 구조를 형성할 수 있다. 플루오레닐기가 치환되는 경우, 하기와 같은 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pct00003
접두사 "아릴" 또는 "아르"는 아릴기로 치환된 라디칼을 의미한다. 예를 들어 아릴알킬기는 아릴기로 치환된 알킬기이며, 아릴알켄일기는 아릴기로 치환된 알켄일기이며, 아릴기로 치환된 라디칼은 본 명세서에서 설명한 탄소수를 가진다.
또한 접두사가 연속으로 명명되는 경우 먼저 기재된 순서대로 치환기가 나열되는 것을 의미한다. 예를 들어, 아릴알콕시기의 경우 아릴기로 치환된 알콕시기를 의미하며, 알콕실카르보닐기의 경우 알콕실기로 치환된 카르보닐기를 의미하며, 또한 아릴카르보닐알켄일기의 경우 아릴카르보닐기로 치환된 알켄일기를 의미하며 여기서 아릴카르보닐기는 아릴기로 치환된 카르보닐기이다.
본 발명에 사용된 용어 "헤테로아릴기" 또는 "헤테로아릴렌기"는 다른 설명이 없는 한 각각 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 탄소수 2 내지 60의 아릴기 또는 아릴렌기를 의미하며, 여기에 제한되는 것은 아니며, 단일 고리 및 다중 고리 중 적어도 하나를 포함하며, 이웃한 작용기기가 결합하여 형성될 수도 있다.
본 발명에 사용된 용어 "헤테로고리기"는 다른 설명이 없는 한 하나 이상의 헤테로원자를 포함하고, 2 내지 60의 탄소수를 가지며, 단일 고리 및 다중 고리 중 적어도 하나를 포함하며, 헤테로지방족 고리 및 헤테로방향족고리를 포함한다. 이웃한 작용기가 결합하여 형성될 수도 있다. "헤테로원자"는 다른 설명이 없는 한 N, O, S, P 또는 Si를 나타낸다. 또한 "헤테로고리기"는, 고리를 형성하는 탄소 대신 SO2를 포함하는 고리도 포함할 수 있다.
헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 피리미딜기,
트리아진기, 트리아졸기, 아크리딜기, 피리다진기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸린기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤조옥사졸기, 벤조이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난트로린기(phenanthroline), 티아졸릴기, 이소옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
다른 설명이 없는 한, 본 발명에 사용된 용어 "지방족"은 탄소수 1 내지 60의 지방족 탄화수소를 의미하며, "지방족고리"는 탄소수 3 내지 60의 지방족 탄화수소 고리를 의미한다.
다른 설명이 없는 한, 본 발명에 사용된 용어 "고리"는 탄소수 3 내지 60의 지방족고리, 탄소수 6 내지 60의 방향족고리, 탄소수 2 내지 60의 헤테로고리 또는 이들의 조합으로 이루어진 융합 고리를 말하며, 포화 또는 불포화 고리를 포함한다.
전술한 헤테로화합물 이외의 그 밖의 다른 헤테로화합물 또는 헤테로라디칼은 하나 이상의 헤테로원자를 포함하며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
다른 설명이 없는 한, 본 발명에 사용된 용어 "카르보닐"이란 -COR'로 표시되는 것이며, 여기서 R'은 수소, 탄소수 1 내지 20 의 알킬기, 탄소수 6 내지 30 의 아릴기, 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알켄일기, 탄소수 2 내지 20의 알킨일기, 또는 이들의 조합인 것이다.
다른 설명이 없는 한, 본 발명에 사용된 용어 "에테르"란 -R-O-R'로 표시되는 것이며, 여기서 R 또는 R'은 각각 서로 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알켄일기, 탄소수 2 내지 20의 알킨일기, 또는 이들의 조합인 것이다.
또한 명시적인 설명이 없는 한, 본 발명에서 사용된 용어 "치환 또는 비치환된"에서 "치환"은 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C20의 알킬기, C1~C20의 알콕실기, C1~C20의 알킬아민기, C1~C20의 알킬티오펜기, C6~C20의 아릴티오펜기, C2~C20의 알켄일기, C2~C20의 알킨일기, C3~C20의 시클로알킬기, C6~C20의 아릴기, 중수소로 치환된 C6~C20의 아릴기, C8~C20의 아릴알켄일기, 실란기, 붕소기, 게르마늄기, 및 C2~C20의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 치환기로 치환됨을 의미하며, 이들 치환기에 제한되는 것은 아니다.
또한 명시적인 설명이 없는 한,　본 발명에서 사용되는 화학식은 하기 화학식의 지수 정의에　의한 치환기 정의와 동일하게 적용된다.
Figure pct00004
여기서, a가 0의 정수인 경우 치환기 R1은 부존재하며, a가 1의 정수인 경우 하나의 치환기 R1은 벤젠 고리를 형성하는 탄소 중 어느 하나의 탄소에 결합하며, a가 2 또는 3의 정수인 경우 각각 다음과 같이 결합하며 이때 R1은 서로 동일하거나 다를 수 있으며, a가 4 내지 6의 정수인 경우 이와 유사한 방식으로 벤젠 고리의 탄소에 결합하며, 한편 벤젠 고리를 형성하는 탄소에 결합된 수소의 표시는 생략한다.
Figure pct00005
도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 유기 발광 소자에 대한 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 유기 발광 소자(100)는 기판(110) 상에 형성된 제1 전극(120), 제2 전극(180) 및 제1 전극(110)과 제2 전극(180) 사이에 형성된 유기물층을 구비하며, 유기물층은 본 발명에 따른 화합물을 포함한다. 제1 전극(120)은 애노드(양극)이고, 제2 전극(180)은 캐소드(음극)일 수 있으며, 인버트형의 경우에는 제1 전극이 캐소드이고 제2 전극이 애노드일 수 있다.
애노드 물질로는 유기물층으로의 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 애노드 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SNO2 : Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
캐소드 물질로는 유기물층으로의 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 애노드 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
유기물층은 제1 전극(120) 상에 순차적으로 정공주입층(130), 정공수송층(140), 발광층(150), 전자수송층(160) 및 전자주입층(170)을 포함할 수 있다. 이때, 발광층(150)을 제외한 나머지 층들 중 적어도 일부가 형성되지 않을 수도 있다.
정공 주입층(130)은 제1 전극(120)으로부터의 정공의 주입을 용이하게 하는 층으로, 정공 주입 물질로는 애노드로부터의 정공 주입효과 및 박막 형성 능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 이를 위해, 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 애노드 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린(porphyrin), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈(quinacridone)계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
정공수송층(140)은 정공주입층(130)으로부터 정공을 수취하여 발광층(150)까지 정공을 수송하는 층으로, 정공 수송 물질로는 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
발광층(150)은 정공 수송층(140)과 전자 수송층(160)으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 내는 층으로서, 발광물질로는, 형광이나 인광에 대한 양자 효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는, 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물(Alq3); 카르바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물; BAlq; 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물; 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자; 스피로(spiro) 화합물; 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
발광층(150)은 호스트 재료 및 도펀트 재료를 포함할 수 있다. 호스트 재료는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등이 있다. 구체적으로 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로환 함유 화합물로는 카바졸 유도체, 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도펀트 재료로는 방향족 아민 유도체, 스트릴아민 화합물, 붕소 착체, 플루오란텐 화합물, 금속 착체 등이있다. 구체적으로 방향족 아민 유도체로는 치환 또는 비치환된 아릴아미노기를 갖는 축합 방향족환 유도체로서, 아릴아미노기를 갖는 피렌, 안트라센, 크리센, 페리플란텐 등이 있으며, 스티릴아민 화합물로는 치환 또는 비치환된 아릴아민에 적어도 1개의 아릴비닐기가 치환되어 있는 화합물로, 아릴기, 실릴기, 알킬기, 시클로알킬기 및 아릴아미노기로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상 선택되는 치환기가 치환 또는 비치환된다. 구체적으로 스티릴아민, 스티릴디아민, 스티릴트리아민, 스티릴테트라아민 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 금속 착체로는 이리듐 착체, 백금 착체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
전자 수송층(160)은 전자주입층(170)으로부터 전자를 수취하여 발광층(150)까지 전자를 수송하는 층으로, 전자 수송물질로는 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는, 8-히드록시퀴놀린의 Al착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 전자수송 물질에 대해서는 후술한다.
전자주입층(170)은 제2 전극(180) 전극으로부터의 전자의 주입을 용이하게 하는 층으로, 전자를 수송하는 능력을 갖고, 캐소드 전극으로부터의 전자주입 효과 및 박막형성능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 구체적으로는 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이페노퀴논, 티오피란 다이옥사이드, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트리아졸, 이미다졸, 페릴렌테트라카복실산, 프레오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 함질소 5원환 유도체등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 금속 착체 화합물로서는 8-하이드록시퀴놀리나토 리튬, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)아연, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)구리, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)망간, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)갈륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)아연, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)클로로갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(o-크레졸라토)갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(1-나프톨라토)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(2-나프톨라토)갈륨 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
유기물층은 정공주입층(130), 정공수송층(140), 발광층(150), 전자수송층(160), 전자주입층(170) 이외에, 정공저지층, 전자저지층, 발광보조층(151), 버퍼층(141) 등을 더 포함할 수도 있고, 전자수송층(160) 등이 정공저지층의 역할을 할 수도 있다.
또한, 미도시하였지만, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 제1 전극(120)과 제2 전극(180) 중 적어도 일면 중 상기 유기물층과 반대되는 일면에 형성된 보호층 또는 광효율 개선층(Capping layer)을 더 포함할 수 있다.
본 명세서에서는 본 발명에 따른 화합물이 전자주입층(170), 전자수송층(160), 정공저지층 등의 전자수송 영역에 사용되는 실시예를 위주로 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 정공주입층(130), 정공수송층(140) 등의 정공 수송 영역, 발광층(150)의 호스트 또는 도펀트 또는 광효율 개선층의 재료로도 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기전기발광소자는 진공증발이나 스퍼터링과 같은 PVD(physical vapor deposition) 방법을 이용하여 제조될 수 있다. 예컨대, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 애노드(120)을 형성하고, 그 위에 정공주입층(130), 정공수송층(140), 발광층(150), 전자수송층(160) 및 전자주입층(170)을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 캐소드(180)으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다.
또한, 유기물층은 다양한 고분자 소재를 사용하여 증착법이 아닌 용액 공정 또는 솔벤트 프로세스(solvent process), 예컨대 스핀코팅 공정, 노즐 프린팅 공정, 잉크젯 프린팅 공정, 슬롯코팅 공정, 딥코팅 공정, 롤투롤 공정, 닥터 블레이딩 공정, 스크린 프린팅 공정, 또는 열 전사법 등의 방법에 의하여 더 적은 수의 층으로 제조할 수 있다. 본 발명에 따른 유기물층은 다양한 방법으로 형성될 수 있으므로, 그 형성방법에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
WOLED(White Organic Light Emitting Device)는 고해상도 실현이 용이하고 공정성이 우수한 한편, 기존의 LCD의 칼라필터 기술을 이용하여 제조될 수 있는 이점이 있다. 주로 백라이트 장치로 사용되는 백색 유기 발광 소자에 대한 다양한 구조들이 제안되고 특허화되고 있다. 대표적으로, R(Red), G(Green), B(Blue) 발광부들을 상호평면적으로 병렬배치(side-by-side) 방식, R, G, B 발광층이 상하로 적층되는 적층(stacking) 방식이 있고, 청색(B) 유기발광층에 의한 전계발광과 이로부터의 광을 이용하여 무기형광체의 자발광(photo-luminescence)을 이용하는 색변환물질(color conversion material, CCM) 방식 등이 있는데, 본 발명은 이러한 WOLED에도 적용될 수 있을 것이다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 본 발명의 유기 발광 소자를 포함하는 표시 장치와, 이 표시 장치를 제어하는 제어부를 포함하는 전자장치를 포함할 수 있다. 이때, 전자장치는 현재 또는 장래의 유무선 통신단말일 수 있으며, 휴대폰 등의 이동 통신 단말기, PDA, 전자사전, PMP, 리모콘, 네비게이션, 게임기, 각종 TV, 각종 컴퓨터 등 모든 전자장치를 포함한다.
이하, 본 발명의 일 측면에 따른 화합물에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이 제공된다.
Figure pct00006
여기서, A1은 하기 구조중 어느 하나로 어느 하나로 표시되는 그룹이며,
Figure pct00007
L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환의 C9~C60의 축합다환기이며,
A2는 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로 고리기이다.
또한, 상기 화합물에서, L은 하기 구조를 가지며, L1~L3은 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환의 C9~C60의 축합다환기이다.
Figure pct00008
또한, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화합물들 중 어느 하나이다.
Figure pct00009
여기서, l, m, n은 각각 독립적으로 0 또는 1이다.
또한, 상기 화합물에서, A2는 다음 구조들 중에서 선택된 어느 하나이다. 여기서, X1~X3은 각각 독립적으로 C 또는 N이며, X1~X3중 적어도 하나는 N이며, Ar1, Ar2는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐기, 시아노기, 치환 또는 비치환의 C1~C60의 알킬기, 치환 또는 비치환의 C3~C10의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 C6~C60의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환의 C1~C60의 헤테로아릴기이다.
Figure pct00010
상기 화합물에서, A2는 아래의 구조식으로 나타내어지며,
Figure pct00011
여기서, X1~X3은 각각 독립적으로 C 또는 N이며, X1~X3 중 적어도 하나는 N이고, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐기, 시아노기, 치환 또는 비치환의 C1~C60의 알킬기, 치환 또는 비치환의 C3~C10의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 C6~C60의 아릴기, 치환 또는 비치환의 C6~C60의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환의 C1~C60의 헤테로아릴기이며, Ar3는 수소, 중수소, 할로겐기, 시아노기, 치환 또는 비치환의 C1~C60의 알킬기, 치환 또는 비치환의 C3~C10의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 C6~C60의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환의 C1~C60의 헤테로아릴기이다.
또한, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화합물들 중 어느 하나이다.
Figure pct00012
Figure pct00013
Figure pct00014
Figure pct00015
Figure pct00016
Figure pct00017
Figure pct00018
Figure pct00019
Figure pct00020
Figure pct00021
Figure pct00022
또한, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화합물들 중 어느 하나이다.
Figure pct00023
Figure pct00024
Figure pct00025
Figure pct00026
Figure pct00027
Figure pct00028
Figure pct00029
Figure pct00030
Figure pct00031
Figure pct00032
Figure pct00033
Figure pct00034
또한, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화합물들 중 어느 하나이다
Figure pct00035
Figure pct00036
Figure pct00037
Figure pct00038
Figure pct00039
Figure pct00040
Figure pct00041
Figure pct00042
Figure pct00043
Figure pct00044
Figure pct00045
Figure pct00046
Figure pct00047
Figure pct00048
Figure pct00049
Figure pct00050
Figure pct00051
Figure pct00052
Figure pct00053
Figure pct00054
Figure pct00055
Figure pct00056
Figure pct00057
Figure pct00058
본 발명의 다른 양태에 따르면, 제1전극; 상기 제1전극에 대향하는 제2 전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2 전극 사이에 개재되는 유기층을 포함하고, 상기 유기층이 상기한 화학식 1의 화합물을 포함하는 유기 발광 소자가 제공된다.
또한, 상기 유기 발광 소자에 있어서, 상기 제1전극이 애노드이고, 상기 제2 전극이 캐소드이고, 상기 유기층이, i) 발광층, ii) 상기 제1전극과 상기 발광층 사이에 개재되며, 정공 주입층, 정공 수송층, 및 전자 저지층 중 적어도 하나를 포함한 정공 수송 영역 및 iii) 상기 발광층과 상기 제2 전극 사이에 개재되며, 정공 저지층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 적어도 하나를 포함한 전자 수송 영역을 포함하며, 상기 전자 수송 영역이 상기한 화학식 1의 화합물을 포함한다.
또한, 상기 유기 발광 소자에 있어서, 상기 전자 수송층이 상기한 화학식 1의 화합물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 유기 발광 소자를 구비하고, 상기 유기 발광 소자의 제1 전극이 박막 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극과 전기적으로 연결된 표시 장치가 제공된다.
이하에서, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물의 합성예 및 유기전기소자의 제조예에 관하여 실시예를 들어 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[중간생성물의 합성방법 및 FDMS Data]
(1) 코어 1-1 내지 코어 1-5의 합성
6-bromobenzo[j]phenanthridine (1 당량)을 둥근바닥플라스크에 DMF로 녹인 후에, bis(pinacolato)diboron (1.1 당량), Pd(dppf)Cl2 (0.03당량), KOAc (3 당량)를 첨가하고 130 oC에서 4 시간 동안 환류교반 하였다. 반응이 완료되면 증류를 통해 DMF을 제거하고 CH2Cl2와 물로 추출하였다. 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[j]phenanthridine을 얻었다.
Figure pct00059
5-bromobenzo[b]phenanthridine (1 당량)을 둥근바닥플라스크에 DMF로 녹인 후에, bis(pinacolato)diboron (1.1 당량), Pd(dppf)Cl2 (0.03당량), KOAc (3 당량)를 첨가하고 130oC에서 4 시간 동안 환류교반 하였다. 반응이 완료되면 증류를 통해 DMF을 제거하고 CH2Cl2와 물로 추출하였다. 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 5-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[b]phenanthridine을 얻었다.
Figure pct00060
6-bromobenzo[c]phenanthridine (1 당량)을 둥근바닥플라스크에 DMF로 녹인 후에, bis(pinacolato)diboron (1.1 당량), Pd(dppf)Cl2 (0.03당량), KOAc (3 당량)를 첨가하고 130oC에서 4 시간 동안 환류교반 하였다. 반응이 완료되면 증류를 통해 DMF을 제거하고 CH2Cl2와 물로 추출하였다. 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[c]phenanthridine을 얻었다.
Figure pct00061
5-bromobenzo[i]phenanthridine (1 당량)을 둥근바닥플라스크에 DMF로 녹인 후에, bis(pinacolato)diboron (1.1 당량), Pd(dppf)Cl2 (0.03당량), KOAc (3 당량)를 첨가하고 130oC에서 4 시간 동안 환류교반 하였다. 반응이 완료되면 증류를 통해 DMF을 제거하고 CH2Cl2와 물로 추출하였다. 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 5-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[i]phenanthridine을 얻었다.
Figure pct00062
3-bromonaphtho[1,2-h]quinoline (1 당량)을 둥근바닥플라스크에 DMF로 녹인 후에, bis(pinacolato)diboron (1.1 당량), Pd(dppf)Cl2 (0.03당량), KOAc (3 당량)를 첨가하고 130oC에서 4 시간 동안 환류교반 하였다. 반응이 완료되면 증류를 통해 DMF을 제거하고 CH2Cl2와 물로 추출하였다. 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 3-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)naphtho[1,2-h]quinoline을 얻었다.
Figure pct00063
화합물 FD-MS
코어 1-1 Chemical Formula: C23H22BNO2Molecular Weight: 355.24m/z: 355.17
코어 1-2 Chemical Formula: C23H22BNO2Molecular Weight: 355.24m/z: 355.17
코어 1-3 Chemical Formula: C23H22BNO2Molecular Weight: 355.24m/z: 355.17
코어 1-4 Chemical Formula: C23H22BNO2Molecular Weight: 355.24m/z: 355.17
코어 1-5 Chemical Formula: C23H22BNO2Molecular Weight: 355.24m/z: 355.17
(2) 코어 2-1 내지 2-4의 합성
8-bromobenzo[h]isoquinoline (1 당량)을 둥근바닥플라스크에 DMF로 녹인 후에, bis(pinacolato)diboron (1.1 당량), Pd(dppf)Cl2 (0.03당량), KOAc (3 당량)를 첨가하고 130oC에서 4 시간 동안 환류교반 하였다. 반응이 완료되면 증류를 통해 DMF을 제거하고 CH2Cl2와 물로 추출하였다. 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 8-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]isoquinoline을 얻었다.
Figure pct00064
3-bromophenanthridine (1 당량)을 둥근바닥플라스크에 DMF로 녹인 후에, bis(pinacolato)diboron (1.1 당량), Pd(dppf)Cl2 (0.03당량), KOAc (3 당량)를 첨가하고 130oC에서 4 시간 동안 환류교반 하였다. 반응이 완료되면 증류를 통해 DMF을 제거하고 CH2Cl2와 물로 추출하였다. 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 3-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenanthridine을 얻었다.
Figure pct00065
7-bromobenzo[h]quinoline (1 당량)을 둥근바닥플라스크에 DMF로 녹인 후에, bis(pinacolato)diboron (1.1 당량), Pd(dppf)Cl2 (0.03당량), KOAc (3 당량)를 첨가하고 130oC에서 4 시간 동안 환류교반 하였다. 반응이 완료되면 증류를 통해 DMF을 제거하고 CH2Cl2와 물로 추출하였다. 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 7-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]quinoline 을 얻었다.
Figure pct00066
6-bromobenzo[h]quinoline (1 당량)을 둥근바닥플라스크에 DMF로 녹인 후에, bis(pinacolato)diboron (1.1 당량), Pd(dppf)Cl2 (0.03당량), KOAc (3 당량)를 첨가하고 130oC에서 4 시간 동안 환류교반 하였다. 반응이 완료되면 증류를 통해 DMF을 제거하고 CH2Cl2와 물로 추출하였다. 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]quinoline 을 얻었다.
Figure pct00067
화합물 FD-MS
코어 2-1 Chemical Formula: C19H20BNO2Molecular Weight: 305.18m/z: 305.16
코어 2-2 Chemical Formula: C19H20BNO2Molecular Weight: 305.18m/z: 305.16
코어 2-3 Chemical Formula: C19H20BNO2Molecular Weight: 305.18m/z: 305.16
코어 2-4 Chemical Formula: C19H20BNO2Molecular Weight: 305.18m/z: 305.16
[합성예 및 최종 생성물의 FDMS 데이터]합성예(화합물 1-1-1 내지 1-1-5)
6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[j]phenanthridine (20 g, 56.3 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine (21.1 g, 61.9 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 19 g (수율: 63 %)을 얻었다.
Figure pct00068
화합물 1-1-2 내지 1-1-5는 코어 1-2 내지 1-5를 사용하여, 화합물 1-1-1과 마찬가지 방법으로 합성가능하다.
합성예 (화합물 1-2-1 내지 1-2-5)
6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[j]phenanthridine (20 g, 56.3 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(4-bromophenyl)-6-phenyl-1,3,5-triazine (28.8 g, 61.9 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 23 g (수율: 67%)을 얻었다.
Figure pct00069
화합물 1-2-2 내지 1-2-5는 코어 1-2 내지 1-5를 사용하여, 화합물 1-2-1과 마찬가지 방법으로 합성가능하다.
합성예 (화합물 1-2-6 내지 1-2-10)
6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[j]phenanthridine (20 g, 56.3 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(3-bromophenyl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(28.8 g, 61.9 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 22 g (수율: 64%)을 얻었다.
Figure pct00070
화합물 1-2-7 내지 1-2-10은 코어 1-2 내지 1-5를 사용하여, 화합물 1-2-6과 마찬가지 방법으로 합성가능하다.
합성예 (화합물 1-3-1 내지 1-3-5)
6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[j]phenanthridine (20 g, 56.3 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(33.5 g, 61.9 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 26g (수율: 67%)을 얻었다.
Figure pct00071
화합물 1-3-2 내지 1-3-5는 코어 1-2 내지 1-5를 사용하여, 화합물 1-3-1과 마찬가지 방법으로 합성가능하다.
합성예 (화합물 1-3-6 내지 1-3-10)
6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[j]phenanthridine (20 g, 56.3 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(33.5 g, 61.9 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 27 g (수율: 69%)을 얻었다.
Figure pct00072
화합물 1-3-7 내지 1-3-10은 코어 1-2 내지 1-5를 사용하여, 화합물 1-3-6과 마찬가지 방법으로 합성가능하다.
합성예 (화합물 1-3-11 내지 1-3-15)
6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[j]phenanthridine (20 g, 56.3 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(3'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(33.5 g, 61.9 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 28 g (수율: 72%)을 얻었다
Figure pct00073
화합물 1-3-12 내지 1-3-15는 코어 1-2 내지 1-5를 사용하여, 화합물 1-3-11과 마찬가지 방법으로 합성가능하다.
합성예 (화합물 1-3-16 내지 1-3-20)
6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[j]phenanthridine (20 g, 56.3 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(3'-bromo-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(33.5 g, 61.9 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 26 g (수율: 67%)을 얻었다.
Figure pct00074
화합물 1-3-17 내지 1-3-20은 코어 1-2 내지 1-5를 사용하여, 화합물 1-3-16과 마찬가지 방법으로 합성가능하다.
합성예 (화합물 1-4-1 내지 1-4-5)
6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[j]phenanthridine (20 g, 56.3 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(4''-bromo-[1,1':4',1''-terphenyl]-4-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(38.2 g, 61.9 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 30 g (수율: 70%)을 얻었다.
Figure pct00075
화합물 1-4-2 내지 1-4-5는 코어 1-2 내지 1-5를 사용하여, 화합물 1-4-1과 마찬가지 방법으로 합성가능하다.
합성예 (화합물 1-4-6 내지 1-4-10)
6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[j]phenanthridine (20 g, 56.3 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(3''-bromo-[1,1':4',1''-terphenyl]-4-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(38.2 g, 61.9 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 28 g (수율: 65%)을 얻었다.
Figure pct00076
화합물 1-4-7 내지 1-4-10은 코어 1-2 내지 1-5를 사용하여, 화합물 1-4-6과 마찬가지 방법으로 합성가능하다.
합성예 (화합물 1-4-11 내지 1-4-15)
6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[j]phenanthridine (20 g, 56.3 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(4''-bromo-[1,1':3',1''-terphenyl]-4-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(38.2 g, 61.9 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 29 g (수율: 67%)을 얻었다.
Figure pct00077
화합물 1-4-12 내지 1-4-15는 코어 1-2 내지 1-5를 사용하여, 화합물 1-4-11과 마찬가지 방법으로 합성가능하다.
합성예 (화합물 1-4-16 내지 1-4-20)
6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[j]phenanthridine (20 g, 56.3 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(4''-bromo-[1,1':3',1''-terphenyl]-3-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(38.2 g, 61.9 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 27 g (수율: 63%)을 얻었다.
Figure pct00078
화합물 1-4-17 내지 1-4-20은 코어 1-2 내지 1-5를 사용하여, 화합물 1-4-16과 마찬가지 방법으로 합성가능하다.
합성예 (화합물 1-4-21 내지 1-4-25)
6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[j]phenanthridine (20 g, 56.3 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(4''-bromo-[1,1':4',1''-terphenyl]-3-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(38.2 g, 61.9 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 26 g (수율: 60%)을 얻었다.
Figure pct00079
화합물 1-4-22 내지 1-4-25는 코어 1-2 내지 1-5를 사용하여, 화합물 1-4-21과 마찬가지 방법으로 합성가능하다.
합성예 (화합물 1-4-26 내지 1-4-30)
6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[j]phenanthridine (20 g, 56.3 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(3''-bromo-[1,1':3',1''-terphenyl]-3-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(38.2 g, 61.9 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 27 g (수율: 63%)을 얻었다.
Figure pct00080
화합물 1-4-27 내지 1-4-30은 코어 1-2 내지 1-5를 사용하여, 화합물 1-4-26과 마찬가지 방법으로 합성가능하다.
합성예 (화합물 1-4-31 내지 1-4-35)
6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[j]phenanthridine (20 g, 56.3 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(3''-bromo-[1,1':4',1''-terphenyl]-3-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(38.2 g, 61.9 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 28 g (수율: 65%)을 얻었다.
Figure pct00081
화합물 1-4-32 내지 1-4-35는 코어 1-2 내지 1-5를 사용하여, 화합물 1-4-31과 마찬가지 방법으로 합성가능하다.
합성예 (화합물 1-4-36 내지 1-4-40)
6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[j]phenanthridine (20 g, 56.3 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(3''-bromo-[1,1':3',1''-terphenyl]-4-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(38.2 g, 61.9 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100 oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 29 g (수율: 67%)을 얻었다.
Figure pct00082
화합물 1-4-37 내지 1-4-40은 코어 1-2 내지 1-5를 사용하여, 화합물 1-4-36과 마찬가지 방법으로 합성가능하다.
화합물 FD-MS
1-1-1 ~ 1-1-5 Chemical Formula: C38H24N4Molecular Weight: 536.64m/z: 536.20
1-2-1 ~ 1-2-5 Chemical Formula: C44H28N4Molecular Weight: 612.74m/z: 612.23
1-2-6 ~ 1-2-10 Chemical Formula: C44H28N4Molecular Weight: 612.74m/z: 612.23
1-3-1 ~ 1-3-5 Chemical Formula: C50H32N4Molecular Weight: 688.83m/z: 688.26
1-3-6 ~ 1-3-10 Chemical Formula: C50H32N4Molecular Weight: 688.83m/z: 688.26
1-3-11 ~ 1-3-15 Chemical Formula: C50H32N4Molecular Weight: 688.83m/z: 688.26
1-3-16 ~ 1-3-20 Chemical Formula: C50H32N4Molecular Weight: 688.83m/z: 688.26
1-4-1 ~ 1-4-5 Chemical Formula: C56H36N4Molecular Weight: 764.93m/z: 764.29
1-4-6 ~ 1-4-10 Chemical Formula: C56H36N4Molecular Weight: 764.93m/z: 764.29
1-4-11 ~ 1-4-15 Chemical Formula: C56H36N4Molecular Weight: 764.93m/z: 764.29
1-4-16 ~ 1-4-20 Chemical Formula: C56H36N4Molecular Weight: 764.93m/z: 764.29
1-4-21 ~ 1-4-25 Chemical Formula: C56H36N4Molecular Weight: 764.93m/z: 764.29
1-4-26 ~ 1-4-30 Chemical Formula: C56H36N4Molecular Weight: 764.93m/z: 764.29
1-4-31 ~ 1-4-35 Chemical Formula: C56H36N4Molecular Weight: 764.93m/z: 764.29
1-4-36 ~ 1-4-40 Chemical Formula: C56H36N4Molecular Weight: 764.93m/z: 764.29
합성예 (화합물 2-1-1 내지 2-1-4)
8-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]isoquinoline (20 g, 65.5 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine (24.8 g, 72.1 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 22 g (수율: 69%)을 얻었다.
Figure pct00083
화합물 2-1-2 내지 2-1-4는 코어 2-2 내지 2-4를 사용하여, 화합물 2-1-1과 마찬가지 방법으로 합성할 수 있다.
합성예 (화합물 2-2-1 내지 2-2-4)
8-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]isoquinoline (20 g, 65.5 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(4-bromophenyl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(33.5 g, 72.1 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 24 g (수율: 65%)을 얻었다.
Figure pct00084
화합물 2-2-2 내지 2-2-4는 코어 2-2 내지 2-4를 사용하여, 화합물 2-2-1과 마찬가지 방법으로 합성할 수 있다.
합성예 (화합물 2-2-5 내지 2-2-8)
8-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]isoquinoline(20 g, 65.5 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(3-bromophenyl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(33.5 g, 72.1 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 24 g (수율: 65 %)을 얻었다.
Figure pct00085
화합물 2-2-6 내지 2-2-8은 코어 2-2 내지 2-4를 사용하여, 화합물 2-2-1과 마찬가지 방법으로 합성할 수 있다.
합성예 (화합물 2-3-1 내지 2-3-4)
8-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]isoquinoline (20 g, 65.5 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(38.9 g, 72.1 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 27 g (수율: 64%)을 얻었다.
Figure pct00086
화합물 2-3-2 내지 2-3-4는 코어 2-2 내지 2-4를 사용하여, 화합물 2-3-1과 마찬가지 방법으로 합성할 수 있다.
합성예 (화합물 2-3-5 내지 2-3-8)
8-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]isoquinoline (20 g, 65.5 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(38.9 g, 72.1 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 28g (수율: 67%)을 얻었다.
Figure pct00087
화합물 2-3-6 내지 2-3-8은 코어 2-2 내지 2-4를 사용하여, 화합물 2-3-5와 마찬가지 방법으로 합성할 수 있다.
합성예 (화합물 2-3-9 내지 2-3-12)
8-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]isoquinoline (20 g, 65.5 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(3'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(39.0 g, 72.1 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 28 g (수율: 67 %)을 얻었다.
Figure pct00088
화합물 2-3-10 내지 2-3-12는 코어 2-2 내지 2-4를 사용하여, 화합물 2-3-9와 마찬가지 방법으로 합성할 수 있다.
합성예 (화합물 2-3-13 내지 2-3-16)
8-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]isoquinoline (20 g, 65.5 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(3'-bromo-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(39.0 g, 72.1 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 27 g (수율: 65 %)을 얻었다.
Figure pct00089
화합물 2-3-14 내지 2-3-16은 코어 2-2 내지 2-4를 사용하여, 화합물 2-3-13과 마찬가지 방법으로 합성할 수 있다.
합성예 (화합물 2-4-1 내지 2-4-4)
8-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]isoquinoline (20 g, 65.5 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(4''-bromo-[1,1':4',1''-terphenyl]-4-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(44.5 g, 72.1 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 29g (수율: 62%)을 얻었다.
Figure pct00090
화합물 2-4-2 내지 2-4-4는 코어 2-2 내지 2-4를 사용하여, 화합물 2-4-1과 마찬가지 방법으로 합성할 수 있다.
합성예 (화합물 2-4-5 내지 2-4-8)
8-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]isoquinoline (20 g, 65.5 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(3''-bromo-[1,1':4',1''-terphenyl]-4-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(44.5 g, 72.1 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 30 g (수율: 64 %)을 얻었다.
Figure pct00091
화합물 2-4-6 내지 2-4-8은 코어 2-2 내지 2-4를 사용하여, 화합물 2-4-5와 마찬가지 방법으로 합성할 수 있다.
합성예 (화합물 2-4-9 내지 2-4-12)
8-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]isoquinoline (20 g, 65.5 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(4''-bromo-[1,1':3',1''-terphenyl]-4-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(44.5g, 72.1 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 32 g (수율: 68 %)을 얻었다.
Figure pct00092
화합물 2-4-10 내지 2-4-12는 코어 2-2 내지 2-4를 사용하여, 화합물 2-4-9와 마찬가지 방법으로 합성할 수 있다.
합성예 (화합물 2-4-13 내지 2-4-16)
8-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]isoquinoline (20 g, 65.5 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(4''-bromo-[1,1':3',1''-terphenyl]-3-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(44.5 g, 72.1 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 30 g (수율: 64 %)을 얻었다.
Figure pct00093
화합물 2-4-14 내지 2-4-16은 코어 2-2 내지 2-4를 사용하여, 화합물 2-4-13과 마찬가지 방법으로 합성할 수 있다.
합성예 (화합물 2-4-17 내지 2-4-20)
8-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]isoquinoline (20 g, 65.5mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(4''-bromo-[1,1':4',1''-terphenyl]-3-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(44.5g, 72.1mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 31 g (수율: 67%)을 얻었다.
Figure pct00094
화합물 2-4-18 내지 2-4-20은 코어 2-2 내지 2-4를 사용하여, 화합물 2-4-17과 마찬가지 방법으로 합성할 수 있다.
합성예 (화합물 2-4-21 내지 2-4-24)
8-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]isoquinoline (20 g, 65.5 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(3''-bromo-[1,1':3',1''-terphenyl]-3-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(44.5 g, 72.1 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 30 g (수율: 64 %)을 얻었다.
Figure pct00095
화합물 2-4-22 내지 2-4-24는 코어 2-2 내지 2-4를 사용하여, 화합물 2-4-21과 마찬가지 방법으로 합성할 수 있다.
합성예 (화합물 2-4-25 내지 2-4-28)
8-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]isoquinoline (20 g, 65.5 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(3''-bromo-[1,1':4',1''-terphenyl]-3-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(44.5 g, 72.1 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 33g (수율: 70 %)을 얻었다.
Figure pct00096
화합물 2-4-26 내지 2-4-28은 코어 2-2 내지 2-4를 사용하여, 화합물 2-4-25와 마찬가지 방법으로 합성할 수 있다.
합성예 (화합물 2-4-29 내지 2-4-32)
8-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]isoquinoline (20 g, 65.5 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-(3''-bromo-[1,1':3',1''-terphenyl]-4-yl)-6-phenyl-1,3,5-triazine(44.5 g, 72.1 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (6.8 g, 168.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 32 g (수율: 68 %)을 얻었다.
Figure pct00097
화합물 2-4-30 내지 2-4-32는 코어 2-2 내지 2-4를 사용하여, 화합물 2-4-29와 마찬가지 방법으로 합성할 수 있다.
화합물 FD-MS
2-1-1 ~ 2-1-4 Chemical Formula: C34H22N4Molecular Weight: 486.58m/z: 486.18
2-2-1 ~ 2-2-4 Chemical Formula: C40H26N4Molecular Weight: 562.68m/z: 562.22
2-2-5 ~ 2-2-8 Chemical Formula: C40H26N4Molecular Weight: 562.68m/z: 562.22
2-2-9 ~ 2-2-12 Chemical Formula: C40H26N4Molecular Weight: 562.68m/z: 562.22
2-3-1 ~ 2-3-4 Chemical Formula: C46H30N4Molecular Weight: 638.77m/z: 638.25
2-3-5 ~ 2-3-8 Chemical Formula: C46H30N4Molecular Weight: 638.77m/z: 638.25
2-3-9 ~ 2-3-12 Chemical Formula: C46H30N4Molecular Weight: 638.77m/z: 638.25
2-3-13 ~ 2-3-16 Chemical Formula: C46H30N4Molecular Weight: 638.77m/z: 638.25
2-4-1 ~ 2-4-4 Chemical Formula: C52H34N4Molecular Weight: 714.87m/z: 714.28
2-4-5 ~ 2-4-8 Chemical Formula: C52H34N4Molecular Weight: 714.87m/z: 714.28
2-4-9 ~ 2-4-12 Chemical Formula: C52H34N4Molecular Weight: 714.87m/z: 714.28
2-4-13 ~ 2-4-16 Chemical Formula: C52H34N4Molecular Weight: 714.87m/z: 714.28
2-4-17 ~ 2-4-20 Chemical Formula: C52H34N4Molecular Weight: 714.87m/z: 714.28
2-4-21 ~ 2-4-24 Chemical Formula: C52H34N4Molecular Weight: 714.87m/z: 714.28
2-4-25 ~ 2-4-28 Chemical Formula: C52H34N4Molecular Weight: 714.87m/z: 714.28
2-4-29 ~ 2-4-32 Chemical Formula: C52H34N4Molecular Weight: 714.87m/z: 714.28
합성예(화합물 3-1-1)
6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]quinoline(20 g, 64.9 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-bromo-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine(22.3 g, 71.4 mmol), Pd(PPh3)4 (2.3 g, 2 mmol), NaOH (7.8 g, 194.7 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 17.8 g (수율: 67%)을 얻었다.
Figure pct00098
합성예(화합물 3-1-2)
6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]quinoline(20 g, 64.9 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-(4-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (27.7 g, 71.4 mmol), Pd(PPh3)4 (2.3 g, 2 mmol), NaOH (7.8 g, 194.7 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 21.2 g (수율: 67%)을 얻었다.
Figure pct00099
합성예(화합물 3-2-1)
7-chlorobenzo[h]quinoline (20 g, 93.6mmol)을 둥근바닥플라스크에 DMF로 녹인 후에, bis(pinacolato)diboron (26.1 g, 103 mmol), Pd(dppf)Cl2 (2.1 g, 2.8 mmol), KOAc (38.8 g, 280.8 mmol)를 첨가하고 130oC에서 4 시간 동안 환류교반 하였다. 반응이 완료되면 증류를 통해 DMF을 제거하고 CH2Cl2와 물로 추출하였다. 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 7-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]quinoline 을 얻었다.
얻어진 7-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]quinoline (20g, 65.5mmol)를 THF에 녹인 후에 2-(4-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (27.7 g, 71.4 mmol), Pd(PPh3)4 (2.3 g, 2 mmol), NaOH (7.8 g, 194.7 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 23g(수율: 51%)을 얻었다.
Figure pct00100
합성예(화합물 3-3-1)
3-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenanthridine (20g, 65.5mmol) 를 THF에 녹인 후에, 2-(4-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine(28 g, 72.1 mmol), Pd(PPh3)4 (2.3 g, 2 mmol), NaOH (7.9 g, 196.6 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 21 g (수율: 66%)을 얻었다.
Figure pct00101
합성예(화합물 4-1-3)
6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]quinoline (20g, 65.5mmol) 를 THF에 녹인 후에, 2-bromo-1-phenyl-1H-benzo[d]imidazole (19.7 g, 72.1 mmol), Pd(PPh3)4 (2.3 g, 2 mmol), NaOH (7.9 g, 196.6 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 16.3 g (수율: 67%)을 얻었다.
Figure pct00102
합성예(화합물 4-1-8)
6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]quinoline (20g, 65.5mmol) 를 THF에 녹인 후에, 2-(4-bromophenyl)-1-phenyl-1H-benzo[d]imidazole (25.2 g, 72.1 mmol), Pd(PPh3)4 (2.3 g, 2 mmol), NaOH (7.9 g, 196.6 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 19 g (수율: 65%)을 얻었다.
Figure pct00103
합성예(화합물 4-2-3)
7-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]quinoline(20g, 65.5mmol) 를 THF에 녹인 후에, 2-bromo-1-phenyl-1H-benzo[d]imidazole (19.7 g, 72.1 mmol), Pd(PPh3)4 (2.3 g, 2 mmol), NaOH (7.9 g, 196.6 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 16.3 g (수율: 67%) 을 얻었다.
Figure pct00104
합성예(화합물 4-2-8)
7-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]quinoline(20g, 65.5mmol) 를 THF에 녹인 후에, 2-(4-bromophenyl)-1-phenyl-1H-benzo[d]imidazole (25.2 g, 72.1 mmol), Pd(PPh3)4 (2.3 g, 2 mmol), NaOH (7.9 g, 196.6 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 19.1 g (수율: 65%)을 얻었다.
Figure pct00105
합성예(화합물 4-2-10)
7-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]quinoline(20g, 65.5mmol) 를 THF에 녹인 후에2-(4-bromophenyl)-4-phenylquinazoline ( 26g, 72.1 mmol), Pd(PPh3)4 (2.3 g, 2 mmol), NaOH (7.9 g, 196.6 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 19.3 g (수율: 64%)을 얻었다.
Figure pct00106
합성예(화합물 4-3-1)
3-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenanthridine (20g, 65.5mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-chloro-3-phenylquinoxaline (17.4 g, 72.1 mmol), Pd(PPh3)4 (2.3 g, 2 mmol), NaOH (7.9 g, 196.6 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 16.8 g (수율: 67%)을 얻었다.
Figure pct00107
합성예(화합물 4-3-7)
3-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenanthridine (20g, 65.5 mmol)를 THF에 녹인 후에, 1-bromo-4-iodobenzene (20.4 g, 72 mmol), Pd(PPh3)4 (2.3 g, 2 mmol), NaOH (7.9 g, 196.6 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 중간 생성물 3-(4-bromophenyl)phenanthridine 을 얻었다.
중간 생성물 3-(4-bromophenyl)phenanthridine (14.1 g, 42.2mmol)을 둥근바닥플라스크에 DMF로 녹인 후에, bis(pinacolato)diboron (11.8 g, 46.4 mmol), Pd(dppf)Cl2 (0.9 g, 1.3 mmol), KOAc (17.5 g, 126.6 mmol)를 첨가하고 130oC에서 4 시간 동안 환류교반 하였다. 반응이 완료되면 증류를 통해 DMF을 제거하고 CH2Cl2와 물로 추출하였다. 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 3-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)phenanthridine 을 얻었다.
얻어진 3-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)phenanthridine (16.1 g, 42mmol) 를 THF에 녹인 후에, 4'-chloro-4,2':6',4''-terpyridine (12.4 g, 46.2 mmol), Pd(PPh3)4 (1.5 g, 1.3 mmol), NaOH (5 g, 126 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 3-(4-([4,2':6',4''-terpyridin]-4'-yl)phenyl)phenanthridine 13.6 g (수율: 42.7%)을 얻었다.
Figure pct00108
합성예(화합물 4-3-9)
3-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)phenanthridine (20g, 52.3 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2-chloro-4-phenylbenzo[4,5]thieno[3,2-d]pyrimidine (17.1 g, 57.6 mmol), Pd(PPh3)4 (1.8 g, 1.6 mmol), NaOH (6.3 g, 157 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 18.1 g (수율: 67%)을 얻었다.
Figure pct00109
합성예(화합물 5-1-1)
6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[j]phenanthridine (20 g, 59.7 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2,4-di([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-chloro-1,3,5-triazine (27.6 g, 65.6 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (7.2 g, 179 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 17.8 g (수율: 67%)을 얻었다.
Figure pct00110
합성예(화합물 5-2-5)
3-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)naphtho[1,2-h]quinolin (20 g, 56.3 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2,4-di([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-chloro-1,3,5-triazine (33.5 g, 61.9 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (7.2 g, 179 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 25 g (수율: 69%)을 얻었다.
Figure pct00111
합성예(화합물 5-3-11)
6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[j]phenanthridine (20 g, 56.3 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2,4-di([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(3'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)-1,3,5-triazine (38.2 g, 61.9 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (7.2 g, 179 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 25 g (수율: 65%)을 얻었다.
Figure pct00112
합성예(화합물 5-4-11)
6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[j]phenanthridine(20 g, 56.3 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2,4-di([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(4''-bromo-[1,1':3',1''-terphenyl]-4-yl)-1,3,5-triazine (42.9 g, 61.9 mmol), Pd(PPh3)4 (2.0 g, 1.7 mmol), NaOH (7.2 g, 179 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 30 g (수율: 68%)을 얻었다.
Figure pct00113
합성예(화합물 6-1-1)
8-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]isoquinoline (20 g, 65.5 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2,4-di([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-chloro-1,3,5-triazine (30.3 g, 72.1 mmol), Pd(PPh3)4 (2.3 g, 2 mmol), NaOH (7.9 g, 196.6 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 20 g (수율: 68%)을 얻었다.
Figure pct00114
합성예(화합물 6-3-13)
8-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]isoquinoline (20 g, 65.5 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2,4-di([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(3'-bromo-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-1,3,5-triazine (22 g, 72.1 mmol), Pd(PPh3)4 (2.3 g, 2 mmol), NaOH (7.9 g, 196.6 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 25 g (수율: 67%)을 얻었다.
Figure pct00115
합성예(화합물 6-4-22)
3-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenanthridine (20 g, 65.5 mmol)를 THF에 녹인 후에, 2,4-di([1,1'-biphenyl]-4-yl)-6-(3''-bromo-[1,1':3',1''-terphenyl]-3-yl)-1,3,5-triazine (49.9 g, 72.1 mmol), Pd(PPh3)4 (2.3 g, 2 mmol), NaOH (7.9 g, 196.6 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 28 g (수율: 67%)을 얻었다.
Figure pct00116
합성예(화합물 7-1-2)
6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]quinoline (20 g, 65.5 mmol)를 THF에 녹인 후에, 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-2-chlorobenzo[4,5]thieno[3,2-d]pyrimidine (26.9 g, 72.1 mmol), Pd(PPh3)4 (2.3 g, 2 mmol), NaOH (7.9 g, 196.6 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 18 g (수율: 67%)을 얻었다.
Figure pct00117
합성예(화합물 7-1-6)
6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]quinoline (20g, 65.54mmol)를 THF에 녹인 후에, 1-bromo-4-iodobenzene (20.4g, 72 mmol), Pd(PPh3)4 (2.3 g, 2 mmol), NaOH (7.9 g, 196.6 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 중간 생성물 6-(4-bromophenyl)benzo[h]quinoline 14.2 g을 얻었다.
중간 생성물 6-(4-bromophenyl)benzo[h]quinoline (14.2 g, 42.6 mmol)을 둥근바닥플라스크에 DMF로 녹인 후에, bis(pinacolato)diboron (11.9 g, 46.7 mmol), Pd(dppf)Cl2 (0.9 g, 1.3 mmol), KOAc (17.6 g, 127.5 mmol)를 첨가하고 130oC에서 4 시간 동안 환류교반 하였다. 반응이 완료되면 증류를 통해 DMF을 제거하고 CH2Cl2와 물로 추출하였다. 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 6-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)benzo[h]quinoline을 얻었다.
얻어진 6-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)benzo[h]quinoline (16g, 42mmol) 를 THF에 녹인 후에, 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-2-chloroquinazoline (14.6g, 46 mmol), Pd(PPh3)4 (2.3 g, 1.3 mmol), NaOH (7.9 g, 125.9 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 6-(4-(4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)quinazolin-2-yl)phenyl)benzo[h]quinoline 14.6 g (수율: 42 %)을 얻었다.
Figure pct00118
합성예(화합물 7-1-10)
6-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]quinoline (20g, 65.54mmol)를 THF에 녹인 후에4-bromo-4'-iodo-1,1'-biphenyl (25.9g, 72.1 mmol), Pd(PPh3)4 (2.3 g, 2.0 mmol), NaOH (7.9 g, 196.6 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 중간 생성물 6-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)benzo[h]quinoline 17.9 g 을 얻었다.
중간 생성물 6-(4'-bromo-[1,1'-biphenyl]-4-yl)benzo[h]quinoline 17.9 g 을 둥근바닥플라스크에 DMF로 녹인 후에, bis(pinacolato)diboron (12.2 g 48 mmol), Pd(dppf)Cl2 (1 g, 1.3 mmol), KOAc (18.1 g, 130.9 mmol)를 첨가하고 130oC에서 4 시간 동안 환류교반 하였다. 반응이 완료되면 증류를 통해 DMF을 제거하고 CH2Cl2와 물로 추출하였다. 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 6-(4'-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-[1,1'-biphenyl]-4-yl)benzo[h]quinoline 을 얻었다.
얻어진 6-(4'-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-[1,1'-biphenyl]-4-yl)benzo[h]quinoline (20g, 42mmol) 를 THF에 녹인 후에, 4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-2-chloroquinazoline (14.6g, 46 mmol), Pd(PPh3)4 (1.5 g, 1.3 mmol), NaOH (5 g, 126 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 6-(4-(4-([1,1'-biphenyl]-4-yl)quinazolin-2-yl)phenyl)benzo[h]quinoline 17.5 g (수율: 43.6%)을 얻었다.
Figure pct00119
합성예(화합물 7-2-19)
7-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzo[h]quinoline(20g, 65.54mmol)를 THF에 녹인 후에 1-bromo-3-iodobenzene (20.4 g, 72.1 mmol), Pd(PPh3)4 (2.3 g, 2.0 mmol), NaOH (7.9 g, 196.6 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 중간 생성물 7-(3-bromophenyl)benzo[h]quinoline 17.9 g 을 얻었다.
중간 생성물 7-(3-bromophenyl)benzo[h]quinoline (17.9 g, 53.6 mmol) 을 둥근바닥플라스크에 DMF로 녹인 후에, bis(pinacolato)diboron (15 g 58.9 mmol), Pd(dppf)Cl2 (1.2 g, 1.6 mmol), KOAc (22.2 g, 138.2 mmol)를 첨가하고 130oC에서 4 시간 동안 환류교반 하였다. 반응이 완료되면 증류를 통해 DMF을 제거하고 CH2Cl2와 물로 추출하였다. 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 7-(3-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)benzo[h]quinoline을 얻었다.
얻어진 7-(3-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)benzo[h]quinoline (14.3 g, 37.5 mmol) 를 THF에 녹인 후에, 1-bromo-3-iodobenzene (11.7 g, 41.3 mmol), Pd(PPh3)4 (1.3 g, 1.1 mmol), NaOH (4.5 g, 112.5 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 7-(3'-bromo-[1,1'-biphenyl]-3-yl)benzo[h]quinoline (10.7 g, 26 mmol) 을 얻었다.
반복적으로 7-(3'-bromo-[1,1'-biphenyl]-3-yl)benzo[h]quinoline (10.7 g, 26 mmol) 를 둥근바닥플라스크에 DMF로 녹인 후에, bis(pinacolato)diboron (7.3 g, 28.7 mmol), Pd(dppf)Cl2 (0.6 g, 0.8 mmol), KOAc (10.8 g, 78.2 mmol)를 첨가하고 130oC에서 4 시간 동안 환류교반 하였다. 반응이 완료되면 증류를 통해 DMF을 제거하고 CH2Cl2와 물로 추출하였다. 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 7-(3'-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-[1,1'-biphenyl]-3-yl)benzo[h]quinoline (8.3 g, 18.1 mmol) 을 얻었다.
마지막으로 7-(3'-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-[1,1'-biphenyl]-3-yl)benzo[h]quinoline (8.3, 18.1 mmol) 를 THF에 녹인 후에, 2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-3-chloroquinoxaline (6.3 g, 20 mmol), Pd(PPh3)4 (0.6 g, 0.5 mmol), NaOH (2.2 g, 54.4 mmol), 물을 첨가한 후 100oC에서 3 시간 동안 환류교반시킨다. 반응이 완료되면 E.A와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 실리카겔 컬럼 및 재결정하여 최종 생성물 7-(3'-(3-([1,1'-biphenyl]-4-yl)quinoxalin-2-yl)-[1,1'-biphenyl]-3-yl)benzo[h]quinoline 7.6 g (수율: 19%)을 얻었다.
Figure pct00120
나머지 화합물은 마찬가지 방법으로 제조할 수 있다.
화합물 FD-MS
3-1-1, 4-2-2, 4-3-2 Chemical Formula: C28H18N4Molecular Weight: 410.48m/z: 410.15
3-1-2, 3-1-3, 3-2-1, 3-2-2, 3-3-1, 3-3-2, 4-1-7, 4-1-12, 4-2-7,4-2-12, 4-3-7, 4-3-12 Chemical Formula: C34H22N4Molecular Weight: 486.58m/z: 486.18
3-1-4, 3-1-6, 3-1-8, 3-2-3, 3-2-5, 3-2-7, 3-3-3, 3-3-5, 3-3-7,4-1-37, 4-1-42,4-1-47, 4-2-37,4-2-42, 4-2-47, 4-3-37, 4-3-42, 4-3-47, 5-1-1, 5-1-2, 5-1-3, 5-1-4, 5-1-5 Chemical Formula: C44H28N4Molecular Weight: 612.74m/z: 612.23
3-1-5, 3-1-7, 3-1-9, 3-2-4, 3-2-6, 3-2-8, 3-3-4, 3-3-6, 3-3-8 Chemical Formula: C50H32N4Molecular Weight: 688.83m/z: 688.26
4-1-1, 4-1-5, 4-2-1,4-2-5, 4-3-1, 4-3-5 Chemical Formula: C27H17N3Molecular Weight: 383.45m/z: 383.14
4-1-2 Chemical Formula: C28H18N4Molecular Weight: 410.48m/z: 410.15
4-1-3, 4-2-3, 4-3-3 emical Formula: C26H17N3Molecular Weight: 371.44m/z: 371.14
4-1-4, 4-2-4, 4-3-4 Chemical Formula: C29H17N3SMolecular Weight: 439.54m/z: 439.11
4-1-6, 4-1-10, 4-1-11, 4-1-15, 4-2-6, 4-2-104-2-11, 4-2-15, 4-3-6, 4-3-10, 4-3-11, 4-3-15, 7-1-1, 7-1-3, 7-2-1, 7-2-3, 7-3-1, 7-3-3 Chemical Formula: C33H21N3Molecular Weight: 459.55m/z: 459.17
4-1-8, 4-1-13, 4-2-8, 4-2-13, 4-3-8, 4-3-13 Chemical Formula: C32H21N3 Molecular Weight: 447.54 m/z: 447.17
4-1-9, 4-1-14, 4-2-9, 4-2-14, 4-3-9, 4-3-14, 7-1-2, 7-2-2, 7-3-2 Chemical Formula: C35H21N3SMolecular Weight: 515.63 m/z: 515.15
4-1-16, 4-1-20, 4-1-21, 4-1-25, 4-1-26, 4-1-30, 4-1-31, 4-1-35, 4-2-16, 4-2-20, 4-2-21, 4-2-25. 4-2-26, 4-2-30, 4-2-31, 4-2-35, 4-3-16, 4-3-20, 4-3-21, 4-3-25, 4-3-26, 4-3-30, 4-3-31, 4-3-35, 7-1-4, 7-1-6, 7-1-7, 7-1-9, 7-2-4, 7-2-6, 7-2-7, 7-2-9, 7-3-4, 7-3-6, 7-3-7, 7-3-9 Chemical Formula: C39H25N3 Molecular Weight: 535.65 m/z: 535.20
4-1-17, 4-1-22, 4-1-27, 4-1-32, 4-2-17, 4-2-22, 4-2-27, 4-2-32, 4-3-17, 4-3-22, 4-3-27, 4-3-32, 6-1-1 ~ 6-1-4 Chemical Formula: C40H26N4Molecular Weight: 562.68 m/z: 562.22
4-1-18, 4-1-23, 4-1-28, 4-1-33, 4-2-18, 4-2-23. 4-2-28, 4-2-33, 4-3-18, 4-3-23, 4-3-28, 4-3-33 Chemical Formula: C38H25N3 Molecular Weight: 523.64 m/z: 523.20
4-1-19, 4-1-24,4-1-29, 4-1-34, 4-2-19, 4-2-24,4-2-29, 4-2-34,4-3-19, 4-3-24,4-3-29, 4-3-34,7-1-5, 7-1-8, 7-2-5,7-2-8, 7-3-5, 7-3-8 Chemical Formula: C41H25N3SMolecular Weight: 591.73m/z: 591.18
4-1-36, 4-1-40,4-1-41, 4-1-45,4-1-46, 4-1-50,4-2-36, 4-2-40,4-2-41, 4-2-45,4-2-46, 4-2-50,4-3-36, 4-3-40,4-3-41, 4-3-45. 4-3-46, 4-3-50 Chemical Formula: C43H27N3Molecular Weight: 585.71m/z: 585.22
4-1-38, 4-1-43,4-1-48, 4-2-38,4-2-43, 4-2-48,4-3-38, 4-3-43,4-3-48 Chemical Formula: C42H27N3Molecular Weight: 573.70m/z: 573.22
4-1-39, 4-1-44,4-1-49, 4-2-39,4-2-44, 4-2-49,4-3-39, 4-3-44,4-3-49 Chemical Formula: C45H27N3SMolecular Weight: 641.79m/z: 641.19
5-2-1 ~ 5-2-10 Chemical Formula: C50H32N4Molecular Weight: 688.83m/z: 688.26
5-3-1 ~ 5-3-20, 6-4-33 ~ 6-4-41 Chemical Formula: C56H36N4Molecular Weight: 764.93m/z: 764.29
5-4-1 ~ 5-4-40 Chemical Formula: C62H40N4Molecular Weight: 841.03m/z: 840.33
6-2-1 ~6-2-8 Chemical Formula: C46H30N4Molecular Weight: 638.77m/z: 638.25
6-3-1 ~ 6-3-16 Chemical Formula: C52H34N4Molecular Weight: 714.87m/z: 714.28
6-4-1 ~6-4-32 Chemical Formula: C58H38N4Molecular Weight: 790.97m/z: 790.31
7-1-10, 7-1-12, 7-1-13, 7-1-15, 7-1-16, 7-1-18,7-1-19, 7-1-21,7-2-10, 7-2-12,7-2-13, 7-2-15,7-2-16, 7-2-18,7-2-19, 7-2-21,7-3-10, 7-3-12,7-3-13, 7-3-15,7-3-16, 7-3-18,7-3-19, 7-3-21 Chemical Formula: C45H29N3Molecular Weight: 611.75m/z: 611.24
7-1-11, 7-1-14, 7-1-17, 7-1-20, 7-2-11, 7-2-14, 7-2-17, 7-2-20, 7-3-11, 7-3-14, 7-3-17, 7-3-20 Chemical Formula: C47H29N3SMolecular Weight: 667.83m/z: 667.21
7-1-22, 7-1-24, 7-1-25, 7-1-27, 7-1-28, 7-1-30, 7-2-22, 7-2-24, 7-2-25, 7-2-27, 7-2-28, 7-2-30, 7-3-22, 7-3-24, 7-3-25, 7-3-27, 7-3-28, 7-3-30 Chemical Formula: C49H31N3Molecular Weight: 661.81m/z: 661.25
7-1-23, 7-1-26, 7-1-29, 7-2-23, 7-2-26, 7-2-29, 7-3-23, 7-3-26, 7-3-29 Chemical Formula: C51H31N3SMolecular Weight: 717.89m/z: 717.22
[유기 발광 소자 제조예]
실시예 1~12(녹색 유기 발광 소자의 전자수송층에의 적용예)
ITO(인듐주석산화물)가 1000Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판 (corning 7059 glass)을, 분산제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 세제는 Fischer Co.의 제품을 사용하였으며, 증류수는 Millipore Co. 제품의 필터 (Filter)로 2차 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30 분간 세척한 후, 증류수로 2 회 반복하여 초음파 세척을 10 분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다.
ITO층(애노드) 위에 4,4',4"-Tris[2-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine (이하, 2-TNATA로 약기함)을 60nm 두께로 진공증착하여 정공주입층을 형성한 후, 상기 정공주입층 상에 4,4-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐 (이하, NPB로 약기함)을 60nm 두께로 진공증착하여 정공수송층을 형성하였다.
이어서, 상기 정공수송층 상에, 4,4'-N,N'-dicarbazole-biphenyl (이하, CBP로 약기함)을 호스트로, tris(2-phenylpyridine)-iridium (이하, Ir(ppy)3으로 약기함)를 도판트로 하여 95:5 중량으로 도핑한 혼합물을 30nm두께로 진공증착하여 발광층을 형성하였다.
이어서, 상기 발광층 상에 (1,1'-비스페닐)-4-올레이토)비스(2-메틸-8-퀴놀린올레이토)알루미늄 (이하 BAlq로 약기함)을 10nm 두께로 진공증착하여 정공저지층을 형성하고, 상기 정공저지층 상에 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물 중 하나를 40nm 두께로 진공증착하여 전자수송층을 형성하였다. 이후, 상기 전자수송층 상에 할로젠화 알칼리 금속인 LiF를 0.2nm 두께로 증착하여 전자주입층을 형성하고, 이어서 Al을 150nm 두께로 증착하여 캐소드를 형성함으로써 유기 발광 소자를 제조하였다.
비교예 1
전자수송층 물질로 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물 대신 하기 ET1을 사용한 것을 제외하고는 상기 실험예와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
<ET1> Alq3
Figure pct00121
비교예 2
전자수송층 물질로 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물 대신 하기 ET2를 사용한 것을 제외하고는 상기 실험예와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
<ET2>
Figure pct00122
전자수송층 구동전압(V) 전류효율(cd/A) 발광색
실시예 1 화합물 1-1-1 5.1 40.1 녹색
실시예 2 화합물 1-1-2 5.2 39.5 녹색
실시예 3 화합물 1-1-3 5.1 40.0 녹색
실시예 4 화합물 1-1-4 5.3 39.2 녹색
실시예 5 화합물 1-1-5 5.2 39.9 녹색
실시예 6 화합물 1-2-2 5.3 38.9 녹색
실시예 7 화합물 1-3-3 5.2 39.3 녹색
실시예 8 화합물 1-4-4 5.2 39.7 녹색
실시예 9 화합물 2-1-1 5.2 40.0 녹색
실시예 10 화합물 2-2-2 5.4 39.5 녹색
실시예 11 화합물 2-3-3 5.5 39.2 녹색
실시예 12 화합물 2-4-4 5.3 39.6 녹색
비교예 1 ET1 6.2 23.7 녹색
비교예 2 ET2 5.9 28.3 녹색
상기 [표 6]의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 화합물들을 이용한 녹색 유기 발광 소자(OLED)는 전자수송층 재료로 사용되어 기존부터 널리 사용된 Alq3인 ET1 및 ET2보다 낮은 구동전압과 높은 효율을 나타내었다.
실시예 13~24(청색 유기 발광 소자의 전자수송층에의 적용예)
ITO(인듐주석산화물)가 1000Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판 (corning 7059 glass)을, 분산제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 세제는 Fischer Co.의 제품을 사용하였으며, 증류수는 Millipore Co. 제품의 필터 (Filter)로 2차 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30 분간 세척한 후, 증류수로 2 회 반복하여 초음파 세척을 10 분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다.
ITO 애노드층 상에 2-TNATA를 진공 증착하여 60nm 두께의 정공 주입층을 형성하고, 상기 정공 주입층 상부에 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(이하, NPB)를 진공 증착하여 30nm 두께의 정공 수송층을 형성하였다.
상기 정공 수송층 상부에 호스트인 ADN과 도펀트인 4,4'-bis[2-(4-(N,N-diphenylamino)phenyl)vinyl]biphenyl이하, DPAVBi)를 중량비 98 : 2로 공증착하여 30nm 두께의 발광층을 형성하였다.
상기 발광층 상부에 본 발명의 화학식 1의 화합물 중 하나를 진공 증착하여 30nm 두께의 전자 수송층을 형성한 후, 상기 전자 수 송층 상부에 LiF를 진공 증착하여 1nm 두께의 전자 주입층을 형성한 다음, 상기 전자 주입층 상부에 Al를 진공증착하여 300nm 두께의 캐소드를 형성함으로써, 유기 발광 소자를 제작하였다.
비교예 3
전자수송층 물질로 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물 대신 하기 ET1을 사용한 것을 제외하고는 상기 실험예와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
<ET1> Alq3
Figure pct00123
비교예 4
전자수송층 물질로 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물 대신 하기 ET3를 사용한 것을 제외하고는 상기 실험예와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
<ET3>
Figure pct00124
전자수송층 구동전압(V) 전류효율(cd/A) 발광색
실시예 13 화합물 1-1-1 5.4 6.9 청색
실시예 14 화합물 1-2-1 5.6 6.5 청색
실시예 15 화합물 1-2-3 5.8 6.4 청색
실시예 16 화합물 1-3-1 5.6 6.7 청색
실시예 17 화합물 1-3-5 5.7 6.6 청색
실시예 18 화합물 1-4-2 5.9 6.5 청색
실시예 19 화합물 1-4-5 5.8 6.8 청색
실시예 20 화합물 1-4-8 5.7 6.7 청색
실시예 21 화합물 2-1-2 5.5 6.8 청색
실시예 22 화합물 2-2-3 5.8 6.6 청색
실시예 23 화합물 2-3-5 6.0 6.4 청색
실시예 24 화합물 2-4-9 5.9 6.5 청색
비교예 3 ET1 7.4 4.1 청색
비교예 4 ET3 6.7 5.7 청색
상기 [표 7]의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 화합물들을 이용한 청색 유기 발광 소자(OLED)는 전자수송층 재료로 사용되어 기존부터 널리 사용된 Alq3인 ET1 및 ET3보다 낮은 구동전압과 높은 효율을 나타내었다.
실시예 25~28(청색 유기 발광 소자의 전자수송층에의 적용예)
ITO(인듐주석산화물)가 1500Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을, 분산제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 세제는 Fischer Co.의 제품을 사용하였으며, 증류수는 Millipore Co. 제품의 필터 (Filter)로 2차 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30 분간 세척한 후, 증류수로 2 회 반복하여 초음파 세척을 10 분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다.
ITO 애노드층 상에 하기 HIL1로 표시되는 화합물을 250Å의 두께로 진공증착하고, 그 위에 하기 HIL2로 표시되는 화합물을 60Å의 두께로 진공증착하여 정공주입층을 형성하였다.
상기 정공주입층상에 하기 HTL으로 표시되는 화합물을 500Å의 두께로 진공증착하여, 정공수송층을 형성하였다.
상기 정공 수송층 상부에 호스트인 ADN과 도펀트인 하기 BD로 표시된 화합물을 중량비 4%로 공증착하여 200Å 두께의 발광층을 형성하였다.
상기 발광층 상부에 본 발명의 화학식 1의 화합물 중 하나와 중량비 50%의 Liq와 공증착하여 300Å 두께의 전자 수송층 및 전자 주입층을 형성하였다.
상기 전자 전자 수송층 및 전자 주입증 상부에 Al를 진공증착하여 1500Å 두께의 캐소드를 형성함으로써, 유기 발광 소자를 제작하였다.
[HIL1]
Figure pct00125
[HIL2]
Figure pct00126
[HTL]
Figure pct00127
[BD]
Figure pct00128
비교예 5
전자수송층 물질로 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물 대신 하기 ET4를 사용한 것을 제외하고는 상기 실험예와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
[ET4]
Figure pct00129
전자수송층 구동전압(V) 전류효율(cd/A) 발광색
실시예 25 화합물 2-1-2 4.4 8.8 청색
실시예 26 화합물 2-1-3 4.6 8.7 청색
실시예 27 화합물 2-1-4 4.7 7.1 청색
실시예28 화합물 2-2-3 4.2 9.4 청색
비교예 5 ET4 5.3 8.3 청색
상기 [표 8]의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 화합물들을 이용한 청색 유기 발광 소자(OLED)는 비교예 5의 ET4보다 낮은 구동전압과 높은 효율을 나타내었다.
실시예 29-40(청색 유기 발광 소자의 전자수송층에의 적용예)
ITO(인듐주석산화물)가 1500Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을, 분산제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 세제는 Fischer Co.의 제품을 사용하였으며, 증류수는 Millipore Co. 제품의 필터 (Filter)로 2차 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30 분간 세척한 후, 증류수로 2 회 반복하여 초음파 세척을 10 분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다.
ITO 애노드층 상에 상기 HIL1로 표시되는 화합물을 250Å의 두께로 진공증착하고, 그 위에 상기 HIL2로 표시되는 화합물을 60Å의 두께로 진공증착하여 정공주입층을 형성하였다.
상기 정공주입층상에 상기 HTL으로 표시되는 화합물을 500Å의 두께로 진공증착하여, 정공수송층을 형성하였다.
상기 정공 수송층 상부에 호스트인 ADN과 도펀트인 상기 BD로 표시된 화합물을 중량비 4%로 공증착하여 200Å 두께의 발광층을 형성하였다.
상기 발광층 상부에 본 발명의 화학식 1의 화합물 중 하나와 중량비 50%의 Liq와 공증착하여 300Å 두께의 전자 수송층 및 전자 주입층을 형성하였다.
상기 전자 수송층 및 전자 주입층 상부에 Al를 진공증착하여 1500Å 두께의 캐소드를 형성함으로써, 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure pct00130
상기 [표 9]의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 화합물들을 이용한 청색 유기 발광 소자(OLED)는 비교예 5의 ET4보다 낮은 구동전압과 높은 효율을 나타내었다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명의 화합물은 유기 발광 소자 및 이를 포함하는 유기 EL 표시장치에 사용될 수 있다.
100 : 유기 발광 소자
110 : 기판
120 : 애노드, 제1 전극
130 : 정공주입층
140 : 정공수송층
141 : 버퍼층
150 : 발광층
151 : 발광보조층
160 : 전자수송층
170 : 전자주입층
180 : 캐소드, 제2 전극

Claims (13)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물.
    Figure pct00131

    여기서, A1은 하기 구조중 어느 하나로 어느 하나로 표시되는 그룹이며,
    Figure pct00132

    L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환의 C9~C60의 축합다환기이며,
    A2는 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로 고리기이다.
  2. 제1항에 있어서,
    L은 하기 구조를 가지며, L1~L3은 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환의 C9~C60의 축합다환기인 화합물.
    Figure pct00133
  3. 제1항에 있어서,
    L은 직접 결합, 치환 또는 비치환의 C9~C60의 축합다환기, 또는 아래 구조를 가지는 그룹이며,
    Figure pct00134

    l, m, n은 각각 독립적으로 0 또는 1이다.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 A2는 다음 구조들 중에서 선택된 어느 하나인 것인 화합물.
    Figure pct00135

    여기서, X1~X3은 각각 독립적으로 C 또는 N이며, X1~X3중 적어도 하나는 N이며, Ar1, Ar2는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐기, 시아노기, 치환 또는 비치환의 C1~C60의 알킬기, 치환 또는 비치환의 C3~C10의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 C6~C60의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환의 C1~C60의 헤테로아릴기이다.
  5. 제1항에 있어서, A2는 아래의 구조식으로 나타내어지며,
    Figure pct00136

    여기서, X1~X3은 각각 독립적으로 C 또는 N이며, X1~X3 중 적어도 하나는 N이고,
    Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐기, 시아노기, 치환 또는 비치환의 C1~C60의 알킬기, 치환 또는 비치환의 C3~C10의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 C6~C60의 아릴기, 치환 또는 비치환의 C6~C60의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환의 C1~C60의 헤테로아릴기이며,
    Ar3는 수소, 중수소, 할로겐기, 시아노기, 치환 또는 비치환의 C1~C60의 알킬기, 치환 또는 비치환의 C3~C10의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 C6~C60의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환의 C1~C60의 헤테로아릴기이다.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1의 화합물은 하기 화합물들 중 어느 하나인 화합물.
    Figure pct00137

    Figure pct00138

    Figure pct00139

    Figure pct00140

    Figure pct00141

    Figure pct00142

    Figure pct00143

    Figure pct00144

    Figure pct00145

    Figure pct00146

    Figure pct00147
  7. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1의 화합물은 하기 화합물들 중 어느 하나인 화합물.
    Figure pct00148

    Figure pct00149

    Figure pct00150

    Figure pct00151

    Figure pct00152

    Figure pct00153

    Figure pct00154

    Figure pct00155

    Figure pct00156

    Figure pct00157

    Figure pct00158

    Figure pct00159
  8. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1의 화합물은 하기 화합물들 중 어느 하나인 화합물.
    Figure pct00160

    Figure pct00161

    Figure pct00162

    Figure pct00163

    Figure pct00164

    Figure pct00165

    Figure pct00166

    Figure pct00167

    Figure pct00168

    Figure pct00169

    Figure pct00170

    Figure pct00171

    Figure pct00172

    Figure pct00173

    Figure pct00174

    Figure pct00175

    Figure pct00176

    Figure pct00177

    Figure pct00178

    Figure pct00179

    Figure pct00180

    Figure pct00181

    Figure pct00182

    Figure pct00183
  9. 제1전극;
    상기 제1전극에 대향하는 제2 전극; 및
    상기 제1전극과 상기 제2 전극 사이에 개재되는 유기층을 포함하고,
    상기 유기층이 제1항의 화합물을 포함하는 유기 발광 소자.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1전극이 애노드이고,
    상기 제2 전극이 캐소드이고,
    상기 유기층이,
    i) 발광층,
    ii) 상기 제1전극과 상기 발광층 사이에 개재되며, 정공 주입층, 정공 수송층, 및 전자 저지층 중 적어도 하나를 포함한 정공 수송 영역, 및
    iii) 상기 발광층과 상기 제2 전극 사이에 개재되며, 정공 저지층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 적어도 하나를 포함한 전자 수송 영역을 포함하는 유기 발광 소자.
  11. 제10항에 있어서, 상기 전자 수송 영역이 제1항의 화합물을 포함하는,
    유기 발광 소자.
  12. 제11항에 있어서, 상기 전자 수송층이 제1항의 화합물을 포함하는, 유기 발광 소자.
  13. 제9항의 유기 발광 소자를 구비하고, 상기 유기 발광 소자의 제 1 전극이 박막 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극과 전기적으로 연결된 표시 장치.
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