KR20200094033A - 마이크로웨이브 반응기를 이용한 oled 발광 재료용 중수소화 유기화합물의 제조방법 - Google Patents

마이크로웨이브 반응기를 이용한 oled 발광 재료용 중수소화 유기화합물의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 OLED 발광 재료용 중수소화 유기화합물의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 3,6-di-tert-butylcarbazole을 마이크로웨이브 반응기를 이용하여 직접적으로 중수소 치환함으로써 반응시간을 단축시키고 중수소 치환율을 향상시킬 수 있는 OLED 발광 재료용 중수소화 유기화합물의 제조방법에 관한 것이다.

Description

마이크로웨이브 반응기를 이용한 OLED 발광 재료용 중수소화 유기화합물의 제조방법{A method for manufacturing deuterated organic compounds for OLED light emitting material using microwave reactor}
본 발명은 OLED 발광 재료용 중수소화 유기화합물의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 3,6-di-tert-butylcarbazole을 마이크로웨이브 반응기를 이용하여 직접적으로 중수소 치환함으로써 반응시간을 단축시키고 중수소 치환율을 향상시킬 수 있는 OLED 발광 재료용 중수소화 유기화합물의 제조방법에 관한 것이다.
평판 표시소자는 최근 들어 급성장세를 보이고 있는 인터넷을 중심으로 고도의 영상 정보화 사회를 지탱하는 매우 중요한 역할을 수행하고 있다. 특히, 자체 발광형으로 저전압 구동이 가능한 유기발광다이오드(OLED)는 평판 표시소자의 주류인 액정디스플레이(liquid crystal display, LCD)에 비해 시야각 및 대조비 등이 우수하고, 백라이트가 불필요하여 경량 및 박형이 가능하며, 소비전력 측면에서도 유리한 장점을 가진다. 또한 응답속도가 빠르며, 색 재현 범위가 넓어 차세대 표시소자로서 주목을 받고 있다.
일반적으로, 유기발광다이오드는 투명전극으로 이루어진 양극(anode), 발광영역을 포함하는 유기박막 및 금속전극(cathode)의 순으로 유리기판 위에 형성된다. 이때, 유기박막은 발광층(emitting layer, EML) 외에 정공 주입층(hole injection layer, HIL), 정공 수송층(hole transport layer, HTL), 전자 수송층(electron transport layer, ETL) 또는 전자 주입층(electron injection layer, EIL)을 포함할 수 있으며, 발광층의 발광특성상 전자 차단층(electron blocking layer, EBL) 또는 정공차단층(hole blocking layer, HBL)을 추가로 포함할 수 있다.
이러한 구조의 유기발광다이오드에 전기장이 가해지면 양극으로부터 정공이 주입되고 음극으로부터 전자가 주입되며, 주입된 정공과 전자는 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 거쳐 발광층에서 재조합(recombination)하여 발광여기자(exitons)를 형성한다. 형성된 발광여기자는 바닥상태(ground states)로 전이하면서 빛을 방출하는데, 이때, 발광 상태의 효율과 안정성을 증가시키기 위해 발광 색소(게스트)를 발광층(호스트)에 도핑하기도 한다.
최근에는, 형광 발광물질 뿐 아니라 인광 발광물질도 유기발광다이오드의 발광물질로 사용될 수 있음이 알려졌으며, 이러한 인광 발광은 바닥상태에서 여기상태로 전자가 전이한 후, 계간 전이(intersystem crossing)를 통해 단일항 여기자가 삼중항 여기자로 비발광전이된 다음, 삼중항 여기자가 바닥상태로 전이하면서 발광하는 메카니즘으로 이루어진다. 이때, 삼중항 여기자의 전이 시 직접 바닥상태로 전이할 수 없어(spin forbidden) 전자스핀의 뒤바뀜(flipping)이 진행된 이후에 바닥상태로 전이되는 과정을 거치기 때문에 형광보다 수명(발광시간)(lifetime)이 길어지는 특성을 갖는다. 즉, 형광 발광의 발광 지속기간(emission duration)은 수 나노초(several nano seconds)에 불과하지만, 인광 발광의 경우는 상대적으로 긴 시간인 수 마이크로초(several micro seconds)에 해당한다.
인광 발광물질을 사용한 유기발광다이오드의 주요 이슈는 수명과 안정성인데, 이러한 특성을 개선하기 위하여 다양한 유도체가 개발되어 인광 발광물질로 사용되고 있다.
선행연구는 이리듐 유기금속화합물을 중수소 치환하여 높은 전류밀도에서 소자의 안정성이 향상되고 수명이 연장됨을 확인하였다(J. Mater. Chem. C., 2013, 1, 4821-4825).
그러나 상기 방법은 출발물질을 직접 중수소 치환하여 중수소 치환된 화합물을 제조하는 것이 아니라, 출발물질을 중수소 치환하여 중간체를 합성한 후, 상기 중간체를 커플링 합성하여 중수소 치환된 화합물을 제조하는 것으로서, 반응시간이 48시간으로 매우 길고 중수소 치환율이 낮은 단점을 갖는다.
따라서 출발물질을 직접 중수소 치환하여 반응시간을 단축시키고 중수소 치환율을 향상시킬 수 있는 새로운 제조방법이 요구된다.
한국등록특허 제10-0685398호(2007.02.22)
본 발명은 상기와 같은 요구에 따라 안출된 것으로서, 3,6-di-tert-butylcarbazole을 마이크로웨이브 반응기를 이용하여 직접적으로 중수소 치환함으로써 반응시간을 단축시키고 중수소 치환율을 향상시킬 수 있는 OLED 발광 재료용 중수소화 유기화합물의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 하기 화학식 1의 구조를 갖는 OLED용 중수소화 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
또한 본 발명은 a) D2O, 하기 화학식 2의 화합물, 촉매 및 환원제를 혼합하여 제1반응물을 제조하는 단계;
b) 상기 제1반응물을 마이크로웨이브 반응기를 이용하여 반응시켜 제2반응물을 제조하는 단계; 및
c) 상기 제2반응물을 추출하여 하기 화학식 1의 화합물을 수득하는 단계;
를 포함하는 OLED용 중수소화 화합물의 제조방법을 제공한다.
[화학식 2]
Figure pat00002
[화학식 1]
Figure pat00003
아울러 본 발명은 a) D2O, 1,4-디옥산, 하기 화학식 2의 화합물, 촉매 및 환원제를 혼합하여 제1반응물을 제조하는 단계;
b) 상기 제1반응물을 마이크로웨이브 반응기를 이용하여 반응시켜 제2반응물을 제조하는 단계; 및
c) 상기 제2반응물을 추출하여 하기 화학식 1의 화합물을 수득하는 단계;
를 포함하는 OLED용 중수소화 화합물의 제조방법을 제공한다.
[화학식 2]
Figure pat00004
[화학식 1]
Figure pat00005
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 a) 단계는 D2O 100중량부에 대하여 화학식 2의 화합물 2~15중량부, 촉매 0.2~1.5중량부 및 환원제 0.2~1.5중량부 사용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 a) 단계는 D2O 100중량부에 대하여 1,4-디옥산 100~300중량부, 화학식 2의 화합물 2~15중량부, 촉매 0.2~1.5중량부 및 환원제 0.2~1.5중량부 사용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 b) 단계는 100~160℃ 에서 수행되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 OLED용 중수소화 화합물을 발광층에 포함하는 유기발광다이오드를 제공한다.
본 발명은 3,6-di-tert-butylcarbazole을 마이크로웨이브 반응기를 이용하여 직접적으로 중수소 치환함으로써 반응시간을 단축시키고 중수소 치환율을 향상시킬 수 있는 OLED 발광 재료용 중수소화 유기화합물의 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 중수소화 화합물은 유기발광다이오드의 발광층에 적용되어 소자의 수명, 안정성, 효율성 등을 향상시킬 수 있다.
도 1 내지 4는 중수소화된 카르바졸의 1H NMR 스펙트럼을 나타낸다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 예시하고 상세한 설명에 이를 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나, 또는 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나, '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, '포함한다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 하기 화학식 1의 구조 또는 화학식 3의 구조를 갖는 OLED용 중수소화 화합물에 관한 것이다.
[화학식 1]
Figure pat00006
[화학식 3]
Figure pat00007
상기 중수소화 화합물은 유기발광다이오드의 발광층에 적용되어 소자의 수명, 안정성, 효율성 등을 향상시킬 수 있다.
상기 중수소화 화합물은 3,6-di-tert-butylcarbazole(화학식 2의 화합물)을 마이크로웨이브 반응기를 이용하여 직접적으로 중수소 치환함으로써 제조될 수 있다.
이때 상기 마이크로웨이브 반응기의 반응조건을 적절하게 조절함으로써, 반응시간을 단축시키고 중수소 치환율을 향상시킬 수 있다.
상기 화학식 1의 화합물 및 화학식 3의 화합물은 반응조건에 따라 가변적으로 생성될 수 있다.
또한 본 발명은 a) D2O, 하기 화학식 2의 화합물, 촉매 및 환원제를 혼합하여 제1반응물을 제조하는 단계;
b) 상기 제1반응물을 마이크로웨이브 반응기를 이용하여 반응시켜 제2반응물을 제조하는 단계; 및
c) 상기 제2반응물을 추출하여 하기 화학식 1의 화합물 또는 화학식 3의 화합물을 수득하는 단계;
를 포함하는 OLED용 중수소화 화합물의 제조방법에 관한 것이다.
[화학식 2]
Figure pat00008
[화학식 1]
Figure pat00009
[화학식 3]
Figure pat00010
상기 a) 단계는 D2O 100중량부에 대하여 화학식 2의 화합물 2~15중량부, 촉매 0.2~1.5중량부 및 환원제 0.2~1.5중량부가 사용되는 것이 바람직하며, D2O, 화학식 2의 화합물, 촉매 및 환원제의 함량이 상기 수치범위를 만족하는 경우 반응시간을 단축시키고 중수소 치환율을 증가시킬 수 있다.
상기 촉매로는 Pt/C, Pd/C 등이 제한 없이 사용될 수 있으며, Pd/C가 사용되는 것이 바람직하다.
또한 상기 환원제로는 NaBD4가 사용되는 것이 바람직하다.
상기 화학식 2의 화합물 및 촉매는 5~15:1의 중량비로 사용되는 것이 바람직하며, 중량비가 상기 수치범위를 만족하는 경우 반응시간을 단축시키고 중수소 치환율을 증가시킬 수 있다.
상기 촉매 및 환원제는 30~70:30~70의 중량비로 사용되는 것이 바람직하며, 중량비가 상기 수치범위를 만족하는 경우 반응시간을 단축시키고 중수소 치환율을 증가시킬 수 있다.
상기 b) 단계는 100~160℃ 에서 40분~2시간 반응을 수행하는 것이 바람직하며, 반응온도 및 반응시간이 상기 수치범위를 만족하는 경우 중수소 치환율을 증가시킬 수 있다.
이때 마이크로웨이브 반응기의 전력은 20~150W 인 것이 바람직하며, 상기 수치범위를 만족하는 경우 반응시간을 단축시키고 중수소 치환율을 증가시킬 수 있다.
또한 상기 b) 단계를 2회 이상 반복함으로써 화합물의 중수소 치환율을 향상시킬 수 있다.
상기 c) 단계는 상기 제2반응물을 메틸렌클로라이드 및 물로 추출하여 메틸렌클로라이드 층을 분리하고, 분리된 메틸렌클로라이드 층을 건조하여 화학식 1의 화합물 또는 화학식 3의 화합물을 수득할 수 있다.
또한 본 발명은 a) D2O, 1,4-디옥산, 하기 화학식 2의 화합물, 촉매 및 환원제를 혼합하여 제1반응물을 제조하는 단계;
b) 상기 제1반응물을 마이크로웨이브 반응기를 이용하여 반응시켜 제2반응물을 제조하는 단계; 및
c) 상기 제2반응물을 추출하여 하기 화학식 1의 화합물 또는 화학식 3의 화합물을 수득하는 단계;
를 포함하는 OLED용 중수소화 화합물의 제조방법에 관한 것이다.
[화학식 2]
Figure pat00011
[화학식 1]
Figure pat00012
[화학식 3]
Figure pat00013
상기 a) 단계는 D2O 100중량부에 대하여 1,4-디옥산 100~300중량부, 화학식 2의 화합물 2~15중량부, 촉매 0.2~1.5중량부 및 환원제 0.2~1.5중량부 사용되는 것이 바람직하며, D2O, 1,4-디옥산, 화학식 2의 화합물, 촉매 및 환원제의 함량이 상기 수치범위를 만족하는 경우 반응시간을 단축시키고 중수소 치환율을 증가시킬 수 있다.
상기 1,4-디옥산은 중수소화 치환율을 향상시키기 위해 사용되는 용매로서, 1,4-디옥산 대신에 디메틸에테르, 디에틸에테르, 디이소프로필에테르, 에틸메틸에테르, tert-부틸메틸에테르, 1,2-디메톡시에탄, 옥실란, 디하이드로피란, 테트라하이드로푸란 등이 사용될 수도 있다.
상기 촉매로는 Pt/C, Pd/C 등이 제한 없이 사용될 수 있으며, Pd/C가 사용되는 것이 바람직하다.
또한 상기 환원제로는 NaBD4가 사용되는 것이 바람직하다.
상기 화학식 2의 화합물 및 촉매는 5~15:1의 중량비로 사용되는 것이 바람직하며, 중량비가 상기 수치범위를 만족하는 경우 반응시간을 단축시키고 중수소 치환율을 증가시킬 수 있다.
상기 촉매 및 환원제는 30~70:30~70의 중량비로 사용되는 것이 바람직하며, 중량비가 상기 수치범위를 만족하는 경우 반응시간을 단축시키고 중수소 치환율을 증가시킬 수 있다.
상기 b) 단계는 100~160℃ 에서 40분~2시간 반응을 수행하는 것이 바람직하며, 반응온도 및 반응시간이 상기 수치범위를 만족하는 경우 중수소 치환율을 증가시킬 수 있다.
이때 마이크로웨이브 반응기의 전력은 20~150W 인 것이 바람직하며, 상기 수치범위를 만족하는 경우 반응시간을 단축시키고 중수소 치환율을 증가시킬 수 있다.
또한 상기 b) 단계를 2회 이상 반복함으로써 화합물의 중수소 치환율을 향상시킬 수 있다.
상기 c) 단계는 상기 제2반응물을 메틸렌클로라이드 및 물로 추출하여 메틸렌클로라이드 층을 분리하고, 분리된 메틸렌클로라이드 층을 건조하여 화학식 1의 화합물 또는 화학식 3의 화합물을 수득할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 OLED용 중수소화 화합물을 발광층에 포함하는 유기발광다이오드에 관한 것이다.
본 발명의 중수소화 화합물은 유기발광다이오드의 발광층에 적용되어 소자의 수명, 안정성, 효율성 등을 향상시킬 수 있다.
이하 실시예 및 비교예를 통해 본 발명을 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 실시를 위하여 예시된 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
Figure pat00014
D2O 1㎖에 3,6-di-tert-butylcarbazole 100㎎, Pd/C 10㎎ 및 NaBD4 10㎎ 을 넣고 5분 동안 초음파 처리를 통해 혼합하여 제1반응물을 제조하였다(카르바졸과 Pd/C 의 중량비는 10:1).
상기 제1반응물을 마이크로웨이브 반응기(20W)를 이용하여 160℃에서 30분 반응시켜 제2반응물을 제조하였다.
상기 제2반응물을 메틸렌클로라이드 및 물로 추출하여 메틸렌클로라이드 층을 분리하고, 분리된 메틸렌클로라이드 층을 건조하여 화학식 1의 화합물을 수득하였다.
수득된 화합물의 1H NMR 스펙트럼을 분석하여, 화학식 1의 화합물의 생성 여부를 확인하였으며, 도 1은 제조된 화합물의 1H NMR 스펙트럼을 나타내고 있다.
[실시예 2]
제1반응물을 마이크로웨이브 반응기(20W)를 이용하여 160℃에서 1시간 반응시켜 제2반응물을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 화학식 1의 화합물을 제조하였다.
도 2는 제조된 화합물의 1H NMR 스펙트럼을 나타내고 있다.
[실시예 3]
80℃에서 반응을 수행한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 화학식 1의 화합물을 제조하였다.
[실시예 4]
120℃에서 반응을 수행한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 화학식 1의 화합물을 제조하였다.
[실시예 5]
180℃에서 반응을 수행한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 화학식 1의 화합물을 제조하였다.
[실시예 6]
3,6-di-tert-butylcarbazole 100㎎ 및 Pd/C 5㎎을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 화학식 1의 화합물을 제조하였다(카르바졸과 Pd/C 의 중량비는 20:1).
[실시예 7]
3,6-di-tert-butylcarbazole 100㎎ 및 Pd/C 50㎎을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 화학식 1의 화합물을 제조하였다(카르바졸과 Pd/C 의 중량비는 2:1).
[실시예 8]
Pd/C 10㎎ 및 NaBD4 3㎎ 을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 화학식 1의 화합물을 제조하였다.
[실시예 9]
Pd/C 10㎎ 및 NaBD4 30㎎ 을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 화학식 1의 화합물을 제조하였다.
[실시예 10]
Figure pat00015
D2O 1.5㎖에 1,4-디옥산 3㎖, 3,6-di-tert-butylcarbazole 100㎎, Pd/C 10㎎ 및 NaBD4 10㎎ 을 넣고 5분 동안 초음파 처리를 통해 혼합하여 제1반응물을 제조하였다(카르바졸과 Pd/C 의 중량비는 10:1).
상기 제1반응물을 마이크로웨이브 반응기(20W)를 이용하여 160℃에서 30분 반응시켜 제2반응물을 제조하였다.
상기 제2반응물을 메틸렌클로라이드 및 물로 추출하여 메틸렌클로라이드 층을 분리하고, 분리된 메틸렌클로라이드 층을 건조하여 화학식 1의 화합물을 수득하였다.
수득된 화합물의 1H NMR 스펙트럼을 분석하여, 화학식 1의 화합물의 생성 여부를 확인하였으며, 도 3은 제조된 화합물의 1H NMR 스펙트럼을 나타내고 있다.
[실시예 11]
제1반응물을 마이크로웨이브 반응기(20W)를 이용하여 160℃에서 1시간 반응시켜 제2반응물을 제조한 것을 제외하고는 실시예 10과 동일한 방법으로 화학식 1의 화합물을 제조하였다.
도 4는 제조된 화합물의 1H NMR 스펙트럼을 나타내고 있다.
[실시예 12]
80℃에서 반응을 수행한 것을 제외하고는 실시예 11과 동일한 방법으로 화학식 2의 화합물을 제조하였다.
[실시예 13]
120℃에서 반응을 수행한 것을 제외하고는 실시예 11과 동일한 방법으로 화학식 2의 화합물을 제조하였다.
[실시예 14]
180℃에서 반응을 수행한 것을 제외하고는 실시예 11과 동일한 방법으로 화학식 2의 화합물을 제조하였다.
[실시예 15]
3,6-di-tert-butylcarbazole 100㎎ 및 Pd/C 5㎎을 사용한 것을 제외하고는 실시예 11과 동일한 방법으로 화학식 1의 화합물을 제조하였다(카르바졸과 Pd/C 의 중량비는 20:1).
[실시예 16]
3,6-di-tert-butylcarbazole 100㎎ 및 Pd/C 50㎎을 사용한 것을 제외하고는 실시예 11과 동일한 방법으로 화학식 1의 화합물을 제조하였다(카르바졸과 Pd/C 의 중량비는 2:1).
[실시예 17]
D2O 1.5㎖ 및 1,4-디옥산 6㎖ 을 사용한 것을 제외하고는 실시예 11과 동일한 방법으로 화학식 1의 화합물을 제조하였다.
[실시예 18]
D2O 1.5㎖ 및 1,4-디옥산 1㎖ 을 사용한 것을 제외하고는 실시예 11과 동일한 방법으로 화학식 1의 화합물을 제조하였다.
실시예로부터 제조된 화합물의 2번 위치에서의 중수소 치환율을 아래 표에 나타내었다.
반응
온도
(℃)		 반응
시간
(h)		 D2O 및 디옥산의 중량비 카르바졸 및
촉매의 중량비		 촉매 및 환원제의 중량비 중수소 치환율
(%)
실시예 1 160 0.5 - 10:1 1:1 43
실시예 2 160 1 - 10:1 1:1 87
실시예 3 80 1 - 10:1 1:1 53
실시예 4 120 1 - 10:1 1:1 84
실시예 5 180 1 - 10:1 1:1 41
실시예 6 160 1 - 20:1 1:2 53
실시예 7 160 1 - 2:1 5:1 46
실시예 8 160 1 - 10:1 3.3:1 52
실시예 9 160 1 - 10:1 1:3 61
실시예 10 160 0.5 1:2 10:1 1:1 43
실시예 11 160 1 1:2 10:1 1:1 79
실시예 12 80 1 1:2 10:1 1:1 57
실시예 13 120 1 1:2 10:1 1:1 76
실시예 14 180 1 1:2 10:1 1:1 42
실시예 15 160 1 1:2 20:1 1:2 58
실시예 16 160 1 1:2 2:1 5:1 49
실시예 17 160 1 1:4 10:1 1:1 55
실시예 18 160 1 1.5:1 10:1 1:1 51
상기 표에서 알 수 있듯이, 반응온도가 100~160℃인 경우(실시예 2, 4, 11, 13), 짧은 반응시간(40분~2시간) 동안 제조된 화합물의 중수소 치환율을 증가시킬 수 있다. 반면 반응온도가 80℃ 및 180℃인 경우(실시예 3, 5, 12, 14), 중수소 치환율이 낮음을 알 수 있다.
또한 카르바졸 및 촉매의 중량비가 5~15:1인 경우(실시예 2, 4, 11, 13), 짧은 반응시간(40분~2시간) 동안 제조된 화합물의 중수소 치환율을 증가시킬 수 있다. 반면 중량비가 상기 수치범위를 벗어나는 경우(실시예 6, 7, 15, 16), 중수소 치환율이 낮음을 알 수 있다.
아울러 D2O 및 1,4-디옥산의 중량비가 100:100~300인 경우(실시예 11, 13), 짧은 반응시간(40분~2시간) 동안 제조된 화합물의 중수소 치환율을 증가시킬 수 있다. 반면 중량비가 상기 수치범위를 벗어나는 경우(실시예 17, 18), 중수소 치환율이 낮음을 알 수 있다.

Claims (7)

  1. 하기 화학식 1의 구조를 갖는 OLED용 중수소화 화합물.
    [화학식 1]
    Figure pat00016

  2. a) D2O, 하기 화학식 2의 화합물, 촉매 및 환원제를 혼합하여 제1반응물을 제조하는 단계;
    b) 상기 제1반응물을 마이크로웨이브 반응기를 이용하여 반응시켜 제2반응물을 제조하는 단계; 및
    c) 상기 제2반응물을 추출하여 하기 화학식 1의 화합물을 수득하는 단계;
    를 포함하는 OLED용 중수소화 화합물의 제조방법.
    [화학식 2]
    Figure pat00017

    [화학식 1]
    Figure pat00018

  3. a) D2O, 1,4-디옥산, 하기 화학식 2의 화합물, 촉매 및 환원제를 혼합하여 제1반응물을 제조하는 단계;
    b) 상기 제1반응물을 마이크로웨이브 반응기를 이용하여 반응시켜 제2반응물을 제조하는 단계; 및
    c) 상기 제2반응물을 추출하여 하기 화학식 1의 화합물을 수득하는 단계;
    를 포함하는 OLED용 중수소화 화합물의 제조방법.
    [화학식 2]
    Figure pat00019

    [화학식 1]
    Figure pat00020

  4. 제2항에 있어서,
    상기 a) 단계는
    D2O 100중량부에 대하여 화학식 2의 화합물 2~15중량부, 촉매 0.2~1.5중량부 및 환원제 0.2~1.5중량부 사용되는 것을 특징으로 하는 OLED용 중수소화 화합물의 제조방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 a) 단계는
    D2O 100중량부에 대하여 1,4-디옥산 100~300중량부, 화학식 2의 화합물 2~15중량부, 촉매 0.2~1.5중량부 및 환원제 0.2~1.5중량부 사용되는 것을 특징으로 하는 OLED용 중수소화 화합물의 제조방법.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 b) 단계는 100~160℃ 에서 수행되는 것을 특징으로 하는 OLED용 중수소화 화합물의 제조방법.
  7. 제1항에 따른 OLED용 중수소화 화합물을 발광층에 포함하는 유기발광다이오드.
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