KR20210048643A - 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 - Google Patents

유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20210048643A
KR20210048643A KR1020190132266A KR20190132266A KR20210048643A KR 20210048643 A KR20210048643 A KR 20210048643A KR 1020190132266 A KR1020190132266 A KR 1020190132266A KR 20190132266 A KR20190132266 A KR 20190132266A KR 20210048643 A KR20210048643 A KR 20210048643A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
formula
ring
organic
suba
Prior art date
Application number
KR1020190132266A
Other languages
English (en)
Inventor
최지영
김대식
박형근
고윤종
Original Assignee
덕산네오룩스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 덕산네오룩스 주식회사 filed Critical 덕산네오룩스 주식회사
Priority to KR1020190132266A priority Critical patent/KR20210048643A/ko
Publication of KR20210048643A publication Critical patent/KR20210048643A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D491/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00
    • C07D491/02—Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D491/04—Ortho-condensed systems
    • C07D491/044—Ortho-condensed systems with only one oxygen atom as ring hetero atom in the oxygen-containing ring
    • C07D491/048—Ortho-condensed systems with only one oxygen atom as ring hetero atom in the oxygen-containing ring the oxygen-containing ring being five-membered
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D209/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D209/56—Ring systems containing three or more rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/77—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D333/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom
    • C07D333/50—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D403/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00
    • C07D403/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings
    • C07D403/04—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings directly linked by a ring-member-to-ring-member bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D409/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D409/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing three or more hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D471/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00
    • C07D471/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D471/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D491/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00
    • C07D491/12—Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00 in which the condensed system contains three hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D493/00—Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system
    • C07D493/02—Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D493/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D493/00—Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system
    • C07D493/22—Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system in which the condensed system contains four or more hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D495/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D495/02—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D495/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D495/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D495/12—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains three hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D495/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D495/22—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains four or more hetero rings
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10—Organic polymers or oligomers
    • H10K85/141—Organic polymers or oligomers comprising aliphatic or olefinic chains, e.g. poly N-vinylcarbazol, PVC or PTFE
    • H10K85/143—Polyacetylene; Derivatives thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6574—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6576—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)

Abstract

본 발명은 소자의 발광효율, 안정성 및 수명을 향상시킬 수 있는 신규 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 전자 장치를 제공한다.

Description

유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치{COMPOUND FOR ORGANIC ELECTRONIC ELEMENT, ORGANIC ELECTRONIC ELEMENT USING THE SAME, AND AN ELECTRONIC DEVICE THEREOF}
본 발명은 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛 에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기전기소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물 층은 유기전기소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다.
유기전기소자에서 유기물층으로 사용되는 재료는 기능에 따라, 발광 재료와 전하수송 재료, 예컨대 정공주입 재료, 정공수송 재료, 전자수송 재료, 전자주입 재료 등으로 분류될 수 있다. 그리고 상기 발광 재료는 분자량에 따라 고분자형과 저분자형으로 분류될 수 있고, 발광 메커니즘에 따라 전자의 일중항 여기상태로부터 유래되는 형광 재료와 전자의 삼중항 여기상태로부터 유래되는 인광 재료로 분류될 수 있다. 또한, 발광 재료는 발광색에 따라 청색, 녹색, 적색 발광 재료와 보다 나은 천연색을 구현하기 위해 필요한 노란색 및 주황색 발광 재료로 구분될 수 있다.
한편, 발광 재료로서 하나의 물질만 사용하는 경우 분자간 상호 작용에 의하여 최대 발광 파장이 장파장으로 이동하고 색순도가 떨어지거나 발광 감쇄 효과로 소자의 효율이 감소되는 문제가 발생하므로, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여 발광 재료로서 호스트/도판트계를 사용할 수 있다. 그 원리는 발광층을 형성하는 호스트보다 에너지 대역 간극이 작은 도판트를 발광층에 소량 혼합하면, 발광층에서 발생한 엑시톤이 도판트로 수송되어 효율이 높은 빛을 내는 것이다. 이때 호스트의 파장이 도판트의 파장대로 이동하므로, 이용하는 도판트의 종류에 따라 원하는 파장의 빛을 얻을 수 있다.
현재 휴대용 디스플레이 시장은 대면적 디스플레이로 그 크기가 증가하고 있는 추세이며, 이로 인해 기존 휴대용 디스플레이에서 요구되던 소비전력보다 더 큰 소비전력이 요구되고 있다. 따라서, 배터리라는 제한적인 전력 공급원을 가지고 있는 휴대용 디스플레이 입장에서는 소비전력이 매우 중요한 요소가 되었고, 효율과 수명 문제 또한 반드시 해결해야 하는 상황이다.
효율과 수명, 구동전압 등은 서로 연관이 있으며, 효율이 증가되면 상대적으로 구동전압이 떨어지고, 구동전압이 떨어지면서 구동 시 발생하는 주울열(Joule heating)에 의한 유기물질의 결정화가 적어져 결과적으로 수명이 높아지는 경향을 나타낸다. 하지만, 유기물층을 단순히 개선한다고 하여 효율을 극대화시킬 수는 없다. 왜냐하면, 각 유기물층 간의 에너지 준위(energy level) 및 T1 값, 물질의 고유특성(이동도, 계면특성 등) 등이 최적의 조합을 이루었을 때 긴 수명과 높은 효율을 동시에 달성할 수 있기 때문이다.
따라서 높은 열적 안정성을 가지며 발광층 내에서 효율적으로 전하 균형(charge balance)을 이룰 수 있는 발광재료의 개발이 필요한 실정이다. 즉, 유기전기소자가 갖는 우수한 특징들을 충분히 발휘하기 위해서는 소자 내 유기물층을 이루는 물질, 예컨대 정공주입 물질, 정공수송 물질, 발광 물질, 전자수송 물질, 전자주입 물질 등이 안정하고 효율적인 재료에 의하여 뒷받침되는 것이 선행되어야 하며, 그 중에서도 발광층의 호스트 물질에 대한 개발이 필요하다.
상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 신규한 구조를 갖는 화합물을 밝혀내었으며, 또한 이 화합물을 유기전기소자에 적용시 소자의 발광효율, 안정성 및 수명을 크게 향상시킬 수 있다는 사실을 밝혀내었다.
이에 본 발명은 신규한 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
다른 측면에서, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기전기소자 및 그 전자 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 화합물을 이용함으로써 소자의 높은 발광효율, 낮은 구동전압 및 고내열성을 달성할 수 있으며, 소자의 색순도 및 수명을 크게 향상시킬 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 유기전기발광소자의 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 측면에 따른 화학식을 나타낸다.
이하, 본 발명의 실시예를 참조하여 상세하게 설명한다. 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, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 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, 사이클로알킬(지환족)기, 알킬-치환된 사이클로알킬기, 사이클로알킬-치환된 알킬기를 비롯한 포화 지방족 작용기의 라디칼을 의미한다.
본 발명에 사용된 용어 "알켄일기", "알케닐기" 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.
본 발명에 사용된 용어 "시클로알킬"은 다른 설명이 없는 한 3 내지 60의 탄소수를 갖는 고리를 형성하는 알킬을 의미하며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "알콕실기", "알콕시기", 또는 "알킬옥시기"는 산소 라디칼이 부착된 알킬기를 의미하며, 다른 설명이 없는 한 1 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 페닐기, 비페닐기, 플루오렌기, 스파이로플루오렌기일 수 있다.
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 "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 헤테로방향족 고리를 포함한다. 이웃한 작용기가 결합하여 형성될 수도 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "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. 예컨대, "헤테로고리기"는 다음 화합물을 포함한다.
Figure pat00002
본 발명에 사용된 용어 "플루오렌일기" 또는 "플루오렌일렌기"는 다른 설명이 없는 한 각각 하기 구조에서 R, R' 및 R"이 모두 수소인 1가 또는 2가 작용기를 의미하며, "치환된 플루오렌일기" 또는 "치환된 플루오렌일렌기"는 치환기 R, R', R" 중 적어도 하나가 수소 이외의 치환기인 것을 의미하며, R과 R'이 서로 결합되어 이들이 결합된 탄소와 함께 스파이로 화합물을 형성한 경우를 포함한다.
Figure pat00003
본 발명에서 사용된 용어 "스파이로 화합물"은 '스파이로 연결(spiro union)'을 가지며, 스파이로 연결은 2개의 고리가 오로지 1개의 원자를 공유함으로써 이루어지는 연결을 의미한다. 이때, 두 고리에 공유된 원자를 '스파이로 원자'라 하며, 한 화합물에 들어 있는 스파이로 원자의 수에 따라 이들을 각각 '모노스파이로-', '다이스파이로-', '트라이스파이로-' 화합물이라 한다.
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 또는 탄소수 6 내지 60의 방향족고리 또는 탄소수 2 내지 60의 헤테로고리 또는 이들의 조합으로 이루어진 융합 고리를 말하며, 포화 또는 불포화고리를 포함한다.
전술한 헤테로화합물 이외의 그 밖의 다른 헤테로화합물 또는 헤테로라디칼은 하나 이상의 헤테로원자를 포함하며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
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 pat00004
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 pat00005
이하, 본 발명의 일 측면에 따른 화합물 및 이를 포함하는 유기전기소자에 대하여 설명한다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
<화학식 1> <화학식 1-1>
Figure pat00006
{상기 화학식 1 및 화학식 1-1에서,
1) R1, R2, R3, R4 및 R5는 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C1~C60의 알킬기; C2~C60의 알켄일기; C2~C60의 알킨일기; C1~C60의 알콕실기; C6~C60의 아릴옥시기; C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; 및 -L'-N(Ra)(Rb);로 이루어진 군에서 선택되고(여기서 상기 L'은 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 및 C2~C60의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택되며, 상기 Ra 및 Rb는 서로 독립적으로 C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; 및 C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기;로 이루어진 군에서 선택됨), 또는 상기 a, b, c, d 및 e가 2 이상인 경우 각각 복수로서 서로 동일하거나 상이하며, 복수의 R1끼리 혹은 복수의 R2끼리 혹은 복수의 R3끼리 혹은 복수의 R4끼리 혹은 복수의 R5끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고,
2) Y1은 NAr1, O, S 또는 CR'R”이며,
3) Ar1은 C6~C60의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; 또는 플루오렌일기;이고,
4) R' 및 R”은 서로 독립적으로 수소; C1~C60의 알킬기; C2~C60의 알켄일기; C2~C60의 알킨일기; C1~C60의 알콕실기; C6~C60의 아릴옥시기; C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; 및 C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기;로 이루어진 군에서 선택되며, R' 및 R”은 서로 결합하여 스파이로 고리를 형성할 수 있고,
5) a, b 및 e는 서로 독립적으로 0 내지 4의 정수이며,
6) d 및 c는 서로 독립적으로 0 내지 3의 정수이고,
7) 화학식 1의 *1과 *2, *2와 *3, *3과 *4, *5와 *6, *6과 *7, *7과 *8, *9와 *10, *10과 *11, *12와 *13 및 *13과 *14 중 적어도 두 쌍 이상은 화학식 1-1의 #1 및 #2와 결합하여 축합 고리를 형성하며, 단, 이들 각 축합 위치가 인접한 경우는 제외하고,
여기서, 상기 아릴기, 헤테로고리기, 플루오렌일기, 융합고리기, 알킬기, 알켄일기, 알콕시기 및 아릴옥시기는 각각 중수소; 할로겐; 실란기; 실록산기; 붕소기; 게르마늄기; 시아노기; 니트로기; C1-C20의 알킬싸이오기; C1-C20의 알콕실기; C1-C20의 알킬기; C2-C20의 알켄일기; C2-C20의 알킨일기; C6-C20의 아릴기; 중수소로 치환된 C6-C20의 아릴기; 플루오렌일기; C2-C20의 헤테로고리기; C3-C20의 시클로알킬기; C7-C20의 아릴알킬기; 및 C8-C20의 아릴알켄일기;로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 더욱 치환될 수 있으며, 또한 이들 치환기들은 서로 결합하여 고리를 형성할 수도 있으며, 여기서 '고리'란 C3-C60의 지방족고리 또는 C6-C60의 방향족고리 또는 C2-C60의 헤테로고리 또는 이들의 조합으로 이루어진 융합 고리를 말하며, 포화 또는 불포화 고리를 포함한다.}
또한, 본 발명은 상기 화학식 1이 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함한다.
<화학식 2>
Figure pat00007
{상기 화학식 2에서,
1) R1, R2, R3, R4, R5, Y1, a, b, c, d 및 e는 상기에서 정의한 바와 동일하고,
2) Y2, Y3 및 Y4는 상기 Y1의 정의와 동일하고,
3) R6, R7 및 R8은 상기 R5의 정의와 동일하고, 상기 f, g 및 h가 2 이상인 경우 각각 복수로서 서로 동일하거나 상이하며, 복수의 R6끼리 혹은 복수의 R7끼리 혹은 복수의 R8끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고,
4) f, g 및 h는 서로 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.}
또한, 본 발명은 상기 화학식 1이 하기 화학식 3 또는 화학식 4로 표시되는 화합물을 포함한다.
<화학식 3> <화학식 4>
Figure pat00008
{상기 화학식 3 및 화학식 4에서,
1) R1, R2, R3, R4, R5, Y1, a, b, c, d 및 e는 상기에서의 정의와 동일하고,
2) Y2 및 Y3은 상기 Y1의 정의와 동일하고,
3) R6 및 R7은 상기 R5의 정의와 동일하고, 또는 상기 f 및 g가 2 이상인 경우 각각 복수로서 서로 동일하거나 상이하며, 복수의 R6끼리 혹은 복수의 R7끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고,
6) f 및 g는 서로 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.
또한, 본 발명은 상기 화학식 1이 하기 화학식 5 내지 화학식 8로 표시되는 화합물을 포함한다.
<화학식 5> <화학식 6>
Figure pat00009
<화학식 7> <화학식 8>
Figure pat00010
{상기 화학식 5 내지 화학식 8에서,
1) R1, R2, R3, R4, R5, Y1, a, b, c, d 및 e는 상기에서의 정의와 동일하고,
2) Y2는 상기 Y1의 정의와 동일하고,
3) R6은 상기 R5의 정의와 동일하고, 상기 f가 2 이상인 경우 복수로서 서로 동일하거나 상이하며, 복수의 R6끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고,
6) f는 0 내지 4의 정수이다.}
구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 하기 화합물 P-1 내지 P-132 중 어느 하나일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
Figure pat00011
Figure pat00012
Figure pat00013
Figure pat00014
Figure pat00015
Figure pat00016
Figure pat00017
Figure pat00018
Figure pat00019
Figure pat00020
Figure pat00021
Figure pat00022
Figure pat00023
Figure pat00024
Figure pat00025
Figure pat00026
Figure pat00027
Figure pat00028
Figure pat00029
Figure pat00030
Figure pat00031
Figure pat00032
Figure pat00033
Figure pat00034
Figure pat00035
Figure pat00036
Figure pat00037
Figure pat00038
Figure pat00039
Figure pat00040
Figure pat00041
Figure pat00042
Figure pat00043
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 유기전기소자(100)는 제 1전극(110), 제 2전극(170) 및 제 1전극(110)과 제 2전극(170) 사이에 화학식 1로 표시되는 단독화합물 또는 2종 이상의 화합물을 포함하는 유기물층을 구비한다. 이때, 제 1전극(110)은 애노드 또는 양극이고, 제 2전극(170)은 캐소드 또는 음극일 수 있으며, 인버트형의 경우에는 제 1전극이 캐소드이고 제 2전극이 애노드일 수 있다
유기물층은 제 1전극(110) 상에 순차적으로 정공주입층(120), 정공수송층(130), 발광층(140), 전자수송층(150) 및 전자주입층(160)을 포함할 수 있다. 이때, 발광층(140)을 제외한 나머지 층들이 형성되지 않을 수 있다. 정공저지층, 전자저지층, 발광보조층(220), 버퍼층(210) 등을 더 포함할 수도 있고, 전자수송층(150) 등이 정공저지층의 역할을 할 수도 있을 것이다. (도 2 참조)
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전기소자는 보호층 또는 광효율 개선층(180)을 더 포함할 수 있다. 이러한 광효율 개선층은 제 1전극의 양면 중 유기물층과 접하지 않는 면 또는 제 2전극의 양면 중 유기물층과 접하지 않는 면에 형성될 수 있다. 상기 유기물층에 적용되는 본 발명의 일 실시예에 따른 화합물은 정공주입층(120), 정공수송층(130), 발광보조층(220), 전자수송보조층, 전자수송층(150), 전자주입층(160), 발광층(140)의 호스트 또는 도펀트, 또는 광효율 개선층의 재료로 사용될 수 있을 것이다. 바람직하게는 예컨대, 본 발명의 화학식 1에 따른 화합물은 발광층의 인광 호스트 재료로 사용될 수 있다.
상기 유기물층은 상기 양극 상에 순차적으로 형성된 정공수송층, 발광층 및 전자수송층을 포함하는 스택을 둘 이상 포함할 수 있으며, 상기 둘 이상의 스택 사이에 형성된 전하생성층을 더 포함할 수 있다.(도 3 참조)
한편, 동일한 코어일지라도 어느 위치에 어느 치환기를 결합시키냐에 따라 밴드갭(band gap), 전기적 특성, 계면 특성 등이 달라질 수 있으므로, 코어의 선택 및 이에 결합된 서브(sub)-치환체의 조합도 아주 중요하며, 특히 각 유기물층 간의 에너지 level 및 T1 값, 물질의 고유특성(mobility, 계면특성 등) 등이 최적의 조합을 이루었을 때 긴 수명과 높은 효율을 동시에 달성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기전기발광소자는 PVD(physical vapor deposition) 방법을 이용하여 제조될 수 있다. 예컨대, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공주입층(120), 정공수송층(130), 발광층(140), 전자수송층(150) 및 전자주입층(160)을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다.
또한 본 발명에서 상기 유기물층은 스핀코팅 공정, 노즐 프린팅 공정, 잉크젯 프린팅 공정, 슬롯코팅 공정, 딥코팅 공정 및 롤투롤 공정 중 어느 하나에 의해 형성되며, 상기 유기물층은 전자수송재료로 상기 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자를 제공한다.
또 다른 구체적인 예로서, 본 발명은 상기 유기물층에 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 동종 또는 이종의 화합물이 혼합되어 사용되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 인광 호스트 재료로 포함하는 발광층 조성물을 제공하고, 상기 발광층을 포함하는 유기전기소자를 제공한다.
또한 본 발명은 상기한 유기전기소자를 포함하는 디스플레이장치; 및 상기 디스플레이장치를 구동하는 제어부;를 포함하는 전자장치를 제공한다.
또 다른 측면에서 상기 유기전기소자는 유기전기발광소자, 유기태양전지, 유기감광체, 유기트랜지스터, 및 단색 또는 백색 조명용 소자 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전자장치를 본 발명에서 제공한다. 이때, 전자장치는 현재 또는 장래의 유무선 통신단말기일 수 있으며, 휴대폰 등의 이동 통신 단말기, PDA, 전자사전, PMP, 리모콘, 네비게이션, 게임기, 각종 TV, 각종 컴퓨터 등 모든 전자장치를 포함한다.
이하에서, 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 합성예 및 본 발명의 유기전기소자의 제조예에 관하여 실시예를 들어 구체적으로 설명하지만, 본 발명의 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[ 합성예 ]
본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물(Final Product)은 하기 반응식 1과 같이 SubA를 (1)과 같은 반응경로로 반응시켜 제조될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
<반응식 1>
Figure pat00044
상기 반응식 1에서, 1) Z는 Cl 또는 Br이며, 2) o, p, q 및 r은 서로 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, 3) 상기 (1)은 하기 반응경로 A 내지 반응경로 D를 포함한다. 하기 반응경로 A 내지 반응경로 D에서, 1) Z, o, p, q 및 r은 상기 반응식 1에서의 정의와 동일하며, 2) tt는 0 내지 2의 정수이고, 3) ss는 0 또는 1이다.
<반응경로 A>
Figure pat00045
<반응경로 B>
Figure pat00046
<반응경로 C>
Figure pat00047
<반응경로 D>
Figure pat00048
SubA 합성예시
상기 반응식 1의 SubA는 하기 반응식 2의 반응경로에 의해 합성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
<반응식 2>
Figure pat00049
상기 반응식 2에서, 1) Z는 Cl 또는 Br이며, 2) o, p, q 및 r은 서로 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, 3) Bpin은
Figure pat00050
(
Figure pat00051
은 결합위치를 나타냄)이다.
SubA - 1의 합성예시
Figure pat00052
1) SubA-1-1의 합성
4-bromo-3-iododibenzo[b,d]furan (20 g, 53.6 mmol)을 둥근 바닥플라스크에 THF 270 mL로 녹인 후에, 2-(2-bromo-6-chlorophenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (17.02 g, 53.6 mmol), Pd(PPh3)4 (3.1 g, 2.68 mmol), K2CO3 (22.23 g, 160.86 mmol), 물 90 mL을 첨가하고 65℃에서 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silica gel column 및 재결정하여 SubA-1-1 19.5 g (수율: 83%)를 얻었다.
2) SubA-1의 합성
SubA-1-1 (10 g, 22.9 mmol)을 둥근 바닥플라스크에 THF 120 mL로 녹인 후에, 1,8-bis(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)naphthalene (8.71 g, 322.9 mmol), Pd(OAc)2 (0.26 g, 1.15 mmol), K2CO3 (9.5 g, 68.72 mmol), 물 40 mL을 첨가하고 65℃에서 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silica gel column 및 재결정하여 SubA-1 7.1 g (수율: 77%)를 얻었다.
SubA - 11의 합성예시
Figure pat00053
1) SubA-11-1의 합성
1-bromo-2-iodobenzo[b]naphtho[2,3-d]thiophene (20 g, 45.5 mmol)을 둥근 바닥플라스크에 THF 270 mL로 녹인 후에, 2-(2-bromo-4-chlorophenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (14.46 g, 45.5 mmol), Pd(PPh3)4 (2.63 g, 2.28 mmol), K2CO3 (18.88 g, 136.64 mmol), 물 90 mL을 첨가하고 65℃에서 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silica gel column 및 재결정하여 SubA-11-1 19.3 g (수율: 84%)를 얻었다.
2) SubA-11의 합성
SubA-11-1 (10 g, 19.9 mmol)을 둥근 바닥플라스크에 THF 120 mL로 녹인 후에, 1,8-bis(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)naphthalene (7.56 g, 19.9 mmol), Pd(OAc)2 (0.22 g, 0.99 mmol), K2CO3 (8.25 g, 59.68 mmol), 물 40 mL을 첨가하고 65℃에서 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silica gel column 및 재결정하여 SubA-11 6.9 g (수율: 74%)를 얻었다.
SubA - 55의 합성예시
Figure pat00054
1) SubA-55-1의 합성
3-bromo-4-iododibenzo[b,d]thiophene (20 g, 51.4 mmol)을 둥근 바닥플라스크에 THF 270 mL로 녹인 후에, 2-(3-bromodibenzo[b,d]furan-4-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (19.18 g, 51.4 mmol), Pd(PPh3)4 (2.97 g, 2.57 mmol), K2CO3 (21.31 g, 154.22 mmol), 물 90 mL을 첨가하고 65℃에서 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silica gel column 및 재결정하여 SubA-55-1 19.1 g (수율: 73%)를 얻었다.
2) SubA-55의 합성
SubA-55-1 (10 g, 19.7 mmol)을 둥근 바닥플라스크에 THF 120 mL로 녹인 후에, 2,2'-(3-chloronaphthalene-1,8-diyl)bis(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane) (8.16 g, 19.7 mmol), Pd(OAc)2 (0.22 g, 0.98 mmol), K2CO3 (8.16 g, 59.03 mmol), 물 40 mL을 첨가하고 65℃에서 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silica gel column 및 재결정하여 SubA-55 6.8 g (수율: 74%)를 얻었다.
SubA - 63의 합성예시
Figure pat00055
1) SubA-63-1의 합성
3-bromo-9-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-4-iodo-9H-carbazole (20 g, 33.2 mmol)을 둥근 바닥플라스크에 THF 270 mL로 녹인 후에, 2-(2-bromophenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (9.38 g, 33.2 mmol), Pd(PPh3)4 (1.92 g, 1.66 mmol), K2CO3 (13.75 g, 99.46 mmol), 물 90 mL을 첨가하고 65℃에서 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silica gel column 및 재결정하여 SubA-63-1 16.1 g (수율: 77%)를 얻었다.
2) SubA-63의 합성
SubA-63-1 (10 g, 15.8 mmol)을 둥근 바닥플라스크에 THF 120 mL로 녹인 후에, 2,2'-(3,5-dichloronaphthalene-1,8-diyl)bis(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane) (7.1 g, 15.8 mmol), Pd(OAc)2 (0.18 g, 0.79 mmol), K2CO3 (6.56 g, 47.44 mmol), 물 40 mL을 첨가하고 65℃에서 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silica gel column 및 재결정하여 SubA-63 7.3 g (수율: 69%)를 얻었다.
SubA - 75의 합성예시
Figure pat00056
1) SubA-75-1의 합성
1-bromo-4-chloro-2-iodobenzene (20 g, 63.0 mmol)을 둥근 바닥플라스크에 THF 300 mL로 녹인 후에, 2-(2-bromo-5-chlorophenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (20 g, 63.0 mmol), Pd(PPh3)4 (3.64 g, 3.15 mmol), K2CO3 (26.13 g, 189.06 mmol), 물 100 mL을 첨가하고 65℃에서 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silica gel column 및 재결정하여 SubA-75-1 19.8 g (수율: 82%)를 얻었다.
2) SubA-75의 합성
SubA-75-1 (10 g, 26.3 mmol)을 둥근 바닥플라스크에 THF 120 mL로 녹인 후에, 2,2'-(3,6-dichloronaphthalene-1,8-diyl)bis(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane) (11.79 g, 26.3 mmol), Pd(OAc)2 (0.3 g, 1.31 mmol), K2CO3 (10.89 g, 78.76 mmol), 물 40 mL을 첨가하고 65℃에서 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silica gel column 및 재결정하여 SubA-75 8.1 g (수율: 74%)를 얻었다.
SubA - 82의 합성예시
Figure pat00057
1) SubA-82-1의 합성
4-bromo-3-iodo-9,9'-spirobi[fluorene] (20 g, 38.3 mmol)을 둥근 바닥플라스크에 THF 210 mL로 녹인 후에, 2-(2-bromodibenzo[b,d]furan-1-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (14.32 g, 38.3 mmol), Pd(PPh3)4 (2.22 g, 1.91 mmol), K2CO3 (15.91 g, 115.12 mmol), 물 70 mL을 첨가하고 65℃에서 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silica gel column 및 재결정하여 SubA-82-1 19.9 g (수율: 81%)를 얻었다.
2) SubA-82의 합성
SubA-82-1 (10 g, 15.6 mmol)을 둥근 바닥플라스크에 THF 120 mL로 녹인 후에, 2,2'-(3,5-dichloronaphthalene-1,8-diyl)bis(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane) (7.01 g, 15.6 mmol), Pd(OAc)2 (0.18 g, 0.78 mmol), K2CO3 (6.48 g, 46.85 mmol), 물 40 mL을 첨가하고 65℃에서 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silica gel column 및 재결정하여 SubA-82 7.8 g (수율: 74%)를 얻었다.
한편, SubA에 속하는 화합물은 아래와 같은 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 하기 표 1은 SubA에 속하는 화합물의 FD-MS 값을 나타낸 것이다.
Figure pat00058
Figure pat00059
Figure pat00060
Figure pat00061
Figure pat00062
Figure pat00063
Figure pat00064
Figure pat00065
Figure pat00066
Figure pat00067
Figure pat00068
Figure pat00069
Figure pat00070
Figure pat00071
Figure pat00072
Figure pat00073
Figure pat00074
Figure pat00075
Figure pat00076
Figure pat00077
Figure pat00078
Figure pat00079
Figure pat00080
화합물 FD-MS 화합물 FD-MS
SubA-1 m/z=402.08(C28H15ClO=402.88) SubA-2 m/z=418.06(C28H18ClS=418.94)
SubA-3 m/z=408.08(C28H15ClO=402.88) SubA-4 m/z=452.10(C32H17ClO=452.94)
SubA-5 m/z=418.06(C28H15ClS=418.94) SubA-6 m/z=402.08(C28H15ClO=402.88)
SubA-7 m/z=402.08(C28H15ClO=402.88 SubA-8 m/z=418.06(C28H18ClS=418.94)
SubA-9 m/z=418.06(C28H18ClS=418.94) SubA-10 m/z=402.08(C28H15ClO=402.88
SubA-11 m/z=468.07(C32H17ClS=469.00) SubA-12 m/z=402.08(C28H15ClO=402.88)
SubA-13 m/z=428.13(C31H21Cl=428.96) SubA-14 m/z=418.06(C28H18ClS=418.94)
SubA-15 m/z=428.13(C31H21Cl=428.96) SubA-16 m/z=418.06(C28H18ClS=418.94)
SubA-17 m/z=402.08(C28H15ClO=402.88) SubA-18 m/z=402.08(C28H15ClO=402.88)
SubA-19 m/z=402.08(C28H15ClO=402.88) SubA-20 m/z=402.08(C28H15ClO=402.88)
SubA-21 m/z=346.03(C22H12Cl2=347.24) SubA-22 m/z=402.08(C28H15ClO=402.88)
SubA-23 m/z=418.06(C28H18ClS=418.94) SubA-24 m/z=418.06(C28H18ClS=418.94)
SubA-25 m/z=760.26(C55H37ClN2=761.37) SubA-26 m/z=402.08(C28H15ClO=402.88)
SubA-27 m/z=402.08(C28H15ClO=402.88) SubA-28 m/z=402.08(C28H15ClO=402.88)
SubA-29 m/z=451.10(C32H17ClO=452.94) SubA-30 m/z=468.07(C32H17ClS=469.00)
SubA-31 m/z=346.03(C22H12Cl2=347.24) SubA-32 m/z=402.08(C28H15ClO=402.88)
SubA-33 m/z=629.19(C46H28ClN=630.19) SubA-34 m/z=632.18(C43H25ClN4=633.15)
SubA-35 m/z=346.03(C22H12Cl2=347.24) SubA-36 m/z=402.08(C28H15ClO=402.88)
SubA-37 m/z=402.08(C28H15ClO=402.88) SubA-38 m/z=418.06(C28H18ClS=418.94)
SubA-39 m/z=644.20(C46H29ClN2=645.20) SubA-40 m/z=418.06(C28H18ClS=418.94)
SubA-41 m/z=402.08(C28H15ClO=402.88) SubA-42 m/z=418.06(C28H18ClS=418.94)
SubA-43 m/z=451.10(C32H17ClO=452.94) SubA-44 m/z=552.16(C41H25Cl=553.10)
SubA-45 m/z=402.08(C28H15ClO=402.88) SubA-46 m/z=644.20(C46H29ClN2=645.20)
SubA-47 m/z=550.15(C41H23Cl=551.09) SubA-48 m/z=428.13(C31H21Cl=428.96)
SubA-49 m/z=552.16(C41H25Cl=553.10) SubA-50 m/z=346.03(C22H12Cl2=347.24)
SubA-51 m/z=346.03(C22H12Cl2=347.24) SubA-52 m/z=346.03(C22H12Cl2=347.24)
SubA-53 m/z=346.03(C22H12Cl2=347.24) SubA-54 m/z=492.09(C34H17ClO2=492.96)
SubA-55 m/z=508.07(C34H17ClOS=509.02) SubA-56 m/z=524.05(C34H17ClS2=525.08)
SubA-57 m/z=642.19(C46H27ClN2=643.19) SubA-58 m/z=492.09(C34H17ClO2=492.96)
SubA-59 m/z=524.05(C34H17ClS2=525.08) SubA-60 m/z=508.07(C34H17ClOS=509.02)
SubA-61 m/z=484.10(C40H21ClOS=485.12) SubA-62 m/z=546.21(C40H31Cl=547.14)
SubA-63 m/z=666.14(C43H24Cl2N4=667.59) SubA-64 m/z=524.05(C34H17ClS2=525.08)
SubA-65 m/z=587.12(C40H23Cl2N=588.53) SubA-66 m/z=530.06(C34H17Cl2OF=531.41)
SubA-67 m/z=512.07(C34H18ClO2=513.42) SubA-68 m/z=678.16(C46H28Cl2N2=679.64)
SubA-69 m/z=440.07(C24H10Cl2D4O=441.34) SubA-70 m/z=678.16(C46H28Cl2N2=679.64)
SubA-71 m/z=639.13(C42H23Cl2N3=640.57) SubA-72 m/z=512.07(C34H18ClO2=513.42)
SubA-73 m/z=452.02(C28H14Cl2S=453.38) SubA-74 m/z=452.02(C28H14Cl2S=453.38)
SubA-75 m/z=413.95(C22H10Cl4=416.12) SubA-76 m/z=558.01(C34H16Cl2S2=559.92)
SubA-77 m/z=652.11(C43H22Cl2N2O=653.56) SubA-78 m/z=745.11(C48H25Cl2N3S=746.71)
SubA-79 m/z=526.05(C34H16Cl2O2=527.40) SubA-80 m/z=558.01(C34H16Cl2S2=559.52)
SubA-81 m/z=693.11(C46H25Cl2OS=694.67) SubA-82 m/z=674.12(C47H24Cl2O=675.21)
SubA-83 m/z=413.95(C22H10Cl4=416.12) SubA-84 m/z=542.03(C34H16Cl2OS=543.46)
SubA-85 m/z=652.11(C43H22Cl2N2O=653.56) SubA-86 m/z=768.17(C52H30Cl2ON2=769.73)
SubA-87 m/z=542.03(C34H16Cl2OS=543.46) SubA-88 m/z=526.05(C34H16Cl2O2=527.40)
SubA-89 m/z=836.30(C61H42ClN2=837.46) SubA-90 m/z=418.06(C28H18ClS=418.94)
[Final product 합성예시 1]
상기 반응식 1의 Final Product는 하기 반응식 A의 반응경로에 의해 합성될 수 있으며, 이에 한정된 것은 아니다.
<반응식 A>
Figure pat00081
상기 반응식 A에서, Z, o, p, q 및 r은 상기 반응식 1에서의 정의와 동일하며, tt는 0 내지 2의 정수이고, ss는 0 또는 1이다.
P-2의 합성예시
Figure pat00082
(1) P-2-1의 합성
SubA-2 (20 g, 47.74 mmol)를 둥근 바닥플라스크에 THF 270 ml로 녹인 후에, (2-hydroxyphenyl)boronic acid (6.59 g, 47.74 mmol), Pd(PPh3)4 (2.76 g, 2.39 mmol), NaOH (3.82 g, 95.47 mmol), 물 (90 ml)을 첨가하고 80℃에서 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4 로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silica gel column 및 재결정하여 P-2-1 17.3 g (수율: 76%)를 얻었다.
(2) P-2의 합성
P-2-1 (10 g, 20.98 mmol)을 둥근 바닥플라스크에 Pd(OAc)2 (0.47 g, 2.09 mmol), 3-nitropyridine (0.26 g, 2.09 mmol)과 함께 넣고 C6F6 (50 ml), DMI (25 ml)로 녹인 후, tert-butyl peroxybenzoate (8.15 g, 41.97 mmol)를 첨가하고 90℃에서 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silica gel column 및 재결정하여 P-2 9.1 g (수율: 52 %)를 얻었다.
P-58의 합성예시
Figure pat00083
(1) P-58-1의 합성
SubA-50 (20 g, 57.6 mmol), THF (300 ml), (2-hydroxyphenyl)boronic acid (15.89 g, 115.2 mmol), Pd(PPh3)4 (3.33 g, 2.88 mmol), NaOH (4.61 g, 115.19 mmol), 물 (100 ml)을 첨가하고 상기 P-2-1합성방법을 사용하여 P-58-1 20.5 g (수율: 77%)를 얻었다.
(2) P-58의 합성
P-58-1 (10 g, 21.62 mmol), Pd(OAc)2 (0.49 g, 2.16 mmol), 3-nitropyridine (0.27 g, 2.16 mmol), C6F6 (50 ml), DMI (25 ml), tert-butyl peroxybenzoate (8.4 g, 43.24 mmol)를 첨가하고 상기 P-2 합성방법을 사용하여 P-58 4.8 g (수율: 48 %)를 얻었다.
[Final product 합성예시 2]
상기 반응식 1의 Final Product는 하기 반응식 B의 반응경로에 의해 합성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
<반응식 B>
Figure pat00084
상기 반응식 B에서, Z, o, p, q 및 r은 상기 반응식 1에서의 정의와 동일하며, tt는 0 내지 2의 정수이고, ss는 0 또는 1이다.
P-41의 합성예시
Figure pat00085
(1) P-41-1의 합성
SubA-34 (20 g, 32.26 mmol)를 둥근 바닥플라스크에 THF (150 ml)로 녹인 후에, (2-nitrophenyl)boronic acid (5.38 g, 32.26 mmol), Pd(PPh3)4 (1.86 g, 1.61 mmol), NaOH (3.87 g, 76.75 mmol), 물 (50 ml)을 첨가하고 80℃에서 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4 로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silica gel column 및 재결정하여 P-41-1 17.5 g (수율: 75%)를 얻었다.
(2) P-41-2의 합성
P-41-1 (19.13 g, 72.94 mmol)을 o-Dichlorobenzene (120 ml)에 녹이고, 24시간 동안 환류시켰다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4 로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silica gel column 및 재결정하여 P-41-2 10.2 g (수율: 61%)를 얻었다.
(3) P-41의 합성
P-41-2 (10.2 g, 14.83 mmol)를 Toluene에 녹인 후, bromobenzene 을 (2.34 g, 14.83 mmol)을 넣고 Pd2(dba)3 (0.68 g, 0.74 mmol), NaOt-Bu (4.28 g, 44.79 mmol), P(t-Bu)3 (0.30 g, 1.48 mmol), Toluene (60 mL)을 각각 첨가한 뒤, 100℃ 에서 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4 로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silica gel column 및 재결정하여 P-41 8.4 g (수율: 74%)를 얻었다.
P-43의 합성예시
Figure pat00086
(1) P-43-1의 합성
SubA-36 (20 g, 49.64 mmol), THF (270 ml), (2-nitrophenyl)boronic acid (8.29 g, 49.64 mmol), Pd(PPh3)4 (2.87 g, 2.48 mmol), NaOH (5.96 g, 148.93 mmol), 물 (90 ml)을 첨가하고 상기 P-41-1 합성방법을 사용하여 P-43-1 17.7 g (수율: 73 %)를 얻었다.
(2) P-43-2의 합성
P-43-1 (17.7 g, 36.16 mmol)과 Triphenylphosphine (28.45 g, 108.47 mmol)을 o-Dichlorobenzene (180 ml)을 첨가하고 상기 P-41-2 합성방법을 사용하여 P-43-2 10.1 g (수율: 61%)를 얻었다.
(3) P-43의 합성
P-43-2 (10.1 g, 22.08 mmol), Sub 9-2 (7.4 g, 22.08 mmol), Pd2(dba)3 (1.01 g, 1.1 mmol), NaOt-Bu (6.37 g, 66.22 mmol), P(t-Bu)3 (0.45 g, 2.21 mmol), Toluene (70 mL)을 첨가하고 상기 P-41 합성방법을 사용하여 P-43 11.4 g (수율: 73%)를 얻었다.
[Final product 합성예시 3]
상기 반응식 1의 Final Product는 하기 반응식 C의 반응경로에 의해 합성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
<반응식 C>
Figure pat00087
상기 반응식 C에서, Z, o, p, q 및 r은 상기 반응식 1에서의 정의와 동일하며, tt는 0 내지 2의 정수이고, ss는 0 또는 1이다.
P-3의 합성예시
Figure pat00088
(1) P-3-1의 합성
SubA-2 (20 g, 47.74 mmol)를 둥근 바닥플라스크에 THF (240 ml)로 녹인 후에, (2-(methylsulfinyl)phenyl)boronic acid (8.79 g, 47.74 mmol), Pd(PPh3)4 (2.76 g, 2.39 mmol), NaOH (5.73 g, 143.22 mmol), 물 (80 ml)을 첨가하고 80℃에서 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4 로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silica gel column 및 재결정하여 P-3-1 18.2 g (수율: 73%)를 얻었다.
(2) P-3의 합성
P-3-1 (18.2 g, 34.82 mmol)을 과량의 Trifluoromethanesulfonic acid에 넣고 상온에서 24시간 교반한 다음 물과 Pyridine (8:1)을 천천히 넣고 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4 로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silica gel column 및 재결정하여 P-3 10.1 g (수율: 59 %)를 얻었다.
P-80의 합성예시
Figure pat00089
(1) P-80-1의 합성
SubA-72 (20 g, 38.95 mmol), THF (210 ml), (2-(methylsulfinyl)phenyl)boronic acid (7.17 g, 38.95 mmol), Pd(PPh3)4 (2.25 g, 1.95 mmol), NaOH (4.67 g, 116.86 mmol), 물 (70 ml)을 첨가하고 상기 P-3-1 합성방법을 사용하여 P-80-1 20.7 g (수율: 74%)를 얻었다.
(2) P-80의 합성
P-80-1 (20.7 g, 28.71 mmol), 과량의 Trifluoromethanesulfonic acid, 물과 Pyridine (8:1)을 첨가하고 상기 P-3 합성방법을 사용하여 P-80 10.2 g (수율: 54%)를 얻었다.
[Final product 합성예시 4]
상기 반응식 1의 Final Product는 하기 반응식 D의 반응경로에 의해 합성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
<반응식 D>
Figure pat00090
상기 반응식 D에서, Z, o, p, q 및 r은 상기 반응식 1에서의 정의와 동일하며, tt는 0 내지 2의 정수이고, ss는 0 또는 1이다.
P-11의 합성예시
Figure pat00091
(1) P-11-1의 합성
SubA-8 (20 g, 47.74 mmol)을 둥근 바닥플라스크에 THF (240 ml)로 녹인 후에, (2-(methoxycarbonyl)phenyl)boronic acid (8.59 g, 47.74 mmol), Pd(PPh3)4 (2.76 g, 2.39 mmol), NaOH (5.73 g, 143.22 mmol), 물 (80 ml)을 첨가하고 80℃에서 교반하였다. 반응이 완료되면 CH2Cl2와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4 로 건조하고 농축한 후 생성된 화합물을 silica gel column 및 재결정하여 P-11-1 19.1 g (수율: 77%)를 얻었다.
(2) P-11의 합성
P-11-1 (19.1 g, 36.83 mmol)을 둥근 바닥플라스크에 THF (180 ml)로 녹인 후에, methyl magnesium bromide 1.0M in THF (147.31 ml, 147.31 mmol)을 천천히 적가시킨 후, 상온에서 교반하였다. 반응이 완료되면 diethyl ether와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 중간 생성물을 얻었다. 이 중간 생성물을 acetic acid 용액 (800 ml)에 녹이고 HCl (1.5 ml)를 첨가한 뒤 환류시켰다. 반응이 완료되면 물을 넣고 교반 후 생성된 고체를 감압여과 후 물과 메탄올로 세척하여 백색 분말로서 P-11 9.1 g (수율: 49 %)을 얻었다.
P-79의 합성예시
Figure pat00092
(1) P-79-1의 합성
SubA-71 (20 g, 31.22 mmol), THF (150 ml), (2-(methoxycarbonyl)phenyl)boronic acid (5.62 g, 31.22 mmol), Pd(PPh3)4 (1.8 g, 1.56 mmol), NaOH (3.75 g, 93.66 mmol), 물 (50 ml)을 첨가하고 상기 P-11-1 합성방법을 사용하여 P-79-1 19.3 g (수율: 74%)를 얻었다.
(2) P-79의 합성
P-79-1 (19.3 g, 22.98 mmol), THF (110 ml), methyl magnesium bromide 1.0M in THF (91.91 ml, 91.91 mmol), acetic acid 용액 (100 ml), HCl (1.5 ml)를 첨가하고 상기 P-11 합성방법을 사용하여 P-79 8.8 g (수율: 48 %)를 얻었다.
화합물 FD-MS 화합물 FD-MS
P-1 m/z=661.22(C48H27ON3=661.76) P-2 m/z=474.11(C34H18OS=474.58)
P-3 m/z=490.08(C34H18S2=490.64) P-4 m/z=624.19(C47H28S=624.80)
P-5 m/z=688.23(C49H28ON4=688.79) P-6 m/z=526.14(C38H19O2F=526.67)
P-7 m/z=478.13(C34H14OSD4=478.60) P-8 m/z=624.19(C47H28S=624.80)
P-9 m/z=508.15(C38H20O2=508.08) P-10 m/z=474.11(C34H18OS=474.58)
P-11 m/z=500.16(C37H24S=506.66) P-12 m/z=716.23(C52H32N2S=716.90)
P-13 m/z=622.18(C47H28S=622.79) P-14 m/z=462.16(C34H14O2D4=462.54)
P-15 m/z=630.18(C44H26ON2S=630.77) P-16 m/z=711.23(C52H29ON3=711.82)
P-17 m/z=792.26(C58H36N2S=793.00) P-18 m/z=484.18(C37H24O=484.60)
P-19 m/z=687.27(C51H33N3=687.85) P-20 m/z=624.19(C47H28S=624.80)
P-21 m/z=635.26(C49H33N=635.81) P-22 m/z=677.19(C48H27N3S=677.83)
P-23 m/z=476.12(C34H17O2F=476.51) P-24 m/z=561.21(C42H27ON=561.68)
P-25 m/z=660.25(C51H32O=660.82) P-26 m/z=510.16(C38H22O2=510.59)
P-27 m/z=593.18(C42H27ONS=593.74) P-28 m/z=792.26(C58H36SN2=793.00)
P-29 m/z=466.18(C34H10D8O2=466.56) P-30 m/z=764.26(C55H32ON4=764.89)
P-31 m/z=500.16(C37H24S=506.66) P-32 m/z=553.15(C39H23ONS=553.68)
P-33 m/z=816.31(C61H40ON2=817.00) P-34 m/z=608.21(C47H28O2=608.74)
P-35 m/z=474.11(C34H18OS=474.58) P-36 m/z=583.19(C44H25ON=583.69)
P-37 m/z=702.22(C52H31ON=702.89) P-38 m/z=524.12(C38H20OS=524.64)
P-39 m/z=526.07(C34H16F2S2=526.62) P-40 m/z=764.26(C55H32ON4=764.89)
P-41 m/z=763.27(C55H35N5=763.90) P-42 m/z=510.23(C40H30=510.68)
P-43 m/z=711.23(C52H29ON3=711.82) P-44 m/z=576.15(C42H24OS=576.71)
P-45 m/z=534.16(C40H22O2=534.61) P-46 m/z=474.11(C34H18OS=474.58)
P-47 m/z=716.23(C52H32N2S=716.90) P-48 m/z=608.21(C47H28O2=608.74)
P-49 m/z=688.23(C49H28ON4=688.79) P-50 m/z=549.16(C40H23OS=549.69)
P-51 m/z=508.15(C38H20O2=508.08) P-52 m/z=500.16(C37H24S=506.66)
P-53 m/z=661.22(C48H27ON3=661.76) P-54 m/z=716.23(C52H32N2S=716.90)
P-55 m/z=610.22(C47H22OD4=610.75) P-56 m/z=624.19(C47H28S=624.80)
P-57 m/z=754.27(C60H34=754.93) P-58 m/z=458.23(C34H18O2=458.52)
P-59 m/z=712.24(C50H28N6=712.82) P-60 m/z=466.18(C34H10D8O2=466.56)
P-61 m/z=548.14(C40H20O3=548.60) P-62 m/z=778.24(C55H30O2N4=778.87)
P-63 m/z=806.24(C58H34OSN2=806.98) P-64 m/z=596.07(C40H20S3=596.78)
P-65 m/z=698.24(C52H30ON2=698.83) P-66 m/z=699.22(C52H29NO2=699.81)
P-67 m/z=783.18(C54H29S2N3=783.97) P-68 m/z=724.20(C53H30OS=724.88)
P-69 m/z=656.13(C46H24OS2=656.82) P-70 m/z=752.34(C59H44=753.00)
P-71 m/z=778.24(C55H30O2N4=778.87) P-72 m/z=822.22(C58H64N2S2=823.04)
P-73 m/z=731.17(C52H29NS2=731.93) P-74 m/z=642.16(C46H23FO3=642.69)
P-75 m/z=656.13(C46H24OS2=656.82) P-76 m/z=790.26(C58H34O2N2=790.92
P-77 m/z=584.12(C40H16OD4S2=584.74) P-78 m/z=790.26(C58H34O2N2=790.92
P-79 m/z=803.33(C60H41O3=804.01) P-80 m/z=656.13(C46H24OS2=656.82)
P-81 m/z=564.12(C40H20SO2=564.66) P-82 m/z=794.21(C55H30OSN4=794.93)
P-83 m/z=638.15(C46H22O4=638.68) P-84 m/z=820.20(C58H32N2S2=821.03)
P-85 m/z=764.21(C55H28O3N2=764.84) P-86 m/z=857.21(C60H31SN3O2=857.99)
P-87 m/z=900.37(C66H48O2N2=901.12) P-88 m/z=686.08(C46H22OS3=686.86)
P-89 m/z=805.21(C58H31NSO2=805.95) P-90 m/z=786.22(C59H30O3=786.89)
P-91 m/z=702.06(C46H22S4=702.92) P-92 m/z=804.22(C58H32NSO2=804.97)
P-93 m/z=764.21(C55H28O3N2=764.84) P-94 m/z=912.23(C64H36ON2S2=913.13)
P-95 m/z=686.08(C46H22OS3=686.86) P-96 m/z=646.20(C46H14D8O4=646.73)
P-97 m/z=892.35(C67H44ON2=893.10) P-98 m/z=868.29(C64H40SN2=869.10)
P-99 m/z=716.23(C52H32N2S=716.90) P-100 m/z=840.29(C61H34ON4=840.99)
P-101 m/z=757.24(C55H35ONS=757.95) P-102 m/z=660.20(C48H26O2N2=660.75)
P-103 m/z=797.20(C55H31N3S2=797.99) P-104 m/z=627.20(C49H29NS=627.81)
P-105 m/z=739.23(C53H29N3O2=739.83) P-106 m/z=645.21(C46H23D4ONS=645.81)
P-107 m/z=717.21(C52H31OSN=717.89) P-108 m/z=791.26(C59H37NS=792.01)
P-109 m/z=712.22(C52H28O2N2=712.81) P-110 m/z=757.24(C55H35ONS=757.95)
P-111 m/z=754.24(C55H34SN2=754.95) P-112 m/z=612.22(C45H28ON2=612.73)
P-113 m/z=800.23(C59H32N2S=800.98) P-114 m/z=535.16(C39H21O2N=535.60)
P-115 m/z=849.23(C59H35S2N3=850.07) P-116 m/z=626.18(C45H26SN2=626.78)
P-117 m/z=606.13(C44H22SO3=606.70) P-118 m/z=536.15(C38H20N2O2=536.59)
P-119 m/z=662.24(C49H30ON2=662.79) P-120 m/z=593.14(C41H23SNO2=593.70)
P-121 m/z=702.23(C51H30O2N2=702.81) P-122 m/z=718.21(C51H30OSN2=718.87)
P-123 m/z=534.12(C34H10D4F4O2=534.50) P-124 m/z=743.26(C55H37NS=743.97)
P-125 m/z=704.19(C50H28OSN2=704.85) P-126 m/z=683.19(C48H29NSO2=683.83)
P-127 m/z=641.18(C46H27NOS=641.79) P-128 m/z=793.24(C58H35NSO=793.98)
P-129 m/z=612.22(C45H28ON2=612.73) P-130 m/z=833.25(C59H35OSN3=834.01)
P-131 m/z=612.22(C45H28ON2=612.73) P-132 m/z=717.21(C52H31OSN=717.89)
유기전기소자의 제조평가
[ 실시예 1] 레드유기전기발광소자 (호스트)
유리 기판에 형성된 ITO층(양극) 상에 N1-(naphthalen-2-yl)-N4,N4-bis(4-(naphthalen-2-yl(phenyl)amino)phenyl)-N1-phenylbenzene-1,4-diamine(이하, "2-TNATA"로 약기함)를 60 nm 두께로 진공증착하여 정공주입층을 형성한 후, 상기 정공주입층 상에 4,4-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]바이페닐(이하, "NPB"로 약기함)을 60 nm 두께로 진공증착하여 정공수송층을 형성하였다. 이후, 상기 정공수송층 상에 본 발명의 화합물 P-1을 호스트 물질로, bis-(1-phenylisoquinolyl)iridium(Ⅲ)acetylacetonate(이하, "(piq)2Ir(acac)"로 약기함)를 도펀트 물질로 사용하되 이들 중량비가 95:5가 되도록 도펀트를 도핑하여 30nm 두께의 발광층을 증착하였다. 다음으로, 상기 발광층 상에 (1,1'-biphenyl-4-olato)bis(2-methyl-8-quinolinolato)aluminum(이하, "BAlq"로 약기함)을 10 nm 두께로 진공증착하여 정공저지층을 형성하고, 상기 정공저지층 상에 트리스(8-퀴놀리놀)알루미늄(이하, Alq3로 약기함)을 40 nm 두께로 성막하여 전자수송층을 형성하였다. 이후, 전자수송층 상에 LiF를 0.2 nm 두께로 증착하여 전자주입층을 형성하고, 상기 전자주입층 상에 Al을 150 nm의 두께로 증착하여 음극을 형성하였다.
[ 실시예 2] 내지 [ 실시예 15]
발광층의 호스트 물질로 화합물 P-1 대신 하기 표 3에 기재된 본 발명의 화합물을 사용한 점을 제외하고는 상시 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
[ 비교예 1] 및 [ 비교예 2]
발광층의 호스트 물질로 본 발명의 화합물 P-1 대신 하기 비교화합물 A 또는 비교화합물 B를 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제작하였다.
<비교화합물 A> <비교화합물 B>
Figure pat00093
본 발명의 실시예 1 내지 실시예 15, 비교예 1, 비교예 2에 의해 제조된 유기전기발광소자들에 순바이어스 직류전압을 가하여 포토리서치 (photoresearch) 사의 PR-650으로 전기발광(EL) 특성을 측정하였으며, 2500cd/m2 기준휘도에서 맥사이언스사의 수명측정장비를 통해 T95 수명을 측정하였으며, 그 측정 결과는 하기 표 3과 같다.
　 화합물 구동전압 (V) 전류밀도
(mA/cm2)		 휘도
(cd/m2)		 효율
(cd/A)		 T(95) CIE
x y
비교예(1) 비교화합물 A 5.8 11.7 2500 21.3 98.8 0.60 0.33
비교예(2) 비교화합물 B 6.3 13.6 2500 18.4 89.2 0.63 0.31
실시예(1) P-1 4.7 8.6 2500 29.1 124.2 0.62 0.31
실시예(2) P-5 4.8 8.7 2500 28.8 123.3 0.60 0.33
실시예(3) P-62 5.1 9.2 2500 27.2 118.5 0.62 0.31
실시예(4) P-67 5.0 8.9 2500 28.0 120.7 0.64 0.30
실시예(5) P-71 5.1 9.0 2500 27.7 119.9 0.63 0.31
실시예(6) P-79 5.3 9.5 2500 26.3 116.4 0.62 0.34
실시예(7) P-82 5.2 9.3 2500 26.9 117.1 0.65 0.34
실시예(8) P-85 5.3 9.8 2500 25.5 114.8 0.62 0.31
실시예(9) P-86 5.2 9.5 2500 26.4 116.7 0.62 0.33
실시예(10) P-91 5.4 10.2 2500 24.7 113.5 0.62 0.31
실시예(11) P-93 5.2 9.6 2500 26.1 115.6 0.64 0.31
실시예(12) P-95 5.3 10 2500 25.0 114.3 0.62 0.33
실시예(13) P-102 4.9 8.8 2500 28.3 122.9 0.65 0.33
실시예(14) P-105 5.0 9.0 2500 27.8 122.5 0.60 0.35
실시예(15) P-111 5.0 9.1 2500 27.4 120.7 0.64 0.31
상기 표 3의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 유기전기발광소자용 재료를 인광 호스트 재료로 사용하여 레드 유기전기발광소자를 제작한 경우, 비교화합물 A 또는 비교화합물 B를 사용한 비교예 1 및 비교예 2보다 유기전기발광소자의 구동전압을 낮출 수 있을 뿐만 아니라 발광 효율과 수명을 현저히 개선시킬 수 있음을 알 수 있다.
본 발명 화합물의 효과를 살펴보기 위하여 구조적 유사성이 비교적 높은 화합물을 비교군으로 설정하였으나 결론적으로 비교화합물 A 및 비교화합물 B는 본 발명 화합물과 구조적으로 상이하기 때문에 화합물의 화학적, 물리적 특성이 현저히 다르고 그로 인해 본 발명의 화합물을 사용하여 유기전기발광소자를 제작하였을 때 당업자가 전혀 예측하지 못한 현저히 우수한 소자 결과가 도출되었다.
이상, 본 발명을 예시적으로 설명하였으며, 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 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 200, 300 : 유기전기소자 110 : 제 1 전극
120 : 정공주입층 130 : 정공수송층
140 : 발공층 150 : 전자수송층
160 : 전자주입층 170 : 제 2 전극
160 : 전자수송층 170 : 전자주입층
180 : 광효율 개선층 210 : 버퍼층
220 : 발광보조층 320 : 제1 정공주입층
330 : 제1 정공수송층 340 : 제1 발광층
350 : 제1 전자수송층 360 : 제1 전하생성층
361 : 제2 전하생성층 420 : 제2 정공주입층
430 : 제2 정공수송층 440 : 제2 발광층
450 : 제2 전자수송층 CGL : 전하생성층
ST1 : 제1 스택 ST2 : 제2 스택

Claims (13)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물
    <화학식 1> <화학식 1-1>
    Figure pat00094

    {상기 화학식 1 및 화학식 1-1에서,
    1) R1, R2, R3, R4 및 R5는 서로 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; C1~C60의 알킬기; C2~C60의 알켄일기; C2~C60의 알킨일기; C1~C60의 알콕실기; C6~C60의 아릴옥시기; C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; 및 -L'-N(Ra)(Rb);로 이루어진 군에서 선택되고,
    또는 상기 a, b, c, d 및 e가 2 이상인 경우 각각 복수로서 서로 동일하거나 상이하며, 복수의 R1끼리 혹은 복수의 R2끼리 혹은 복수의 R3끼리 혹은 복수의 R4끼리 혹은 복수의 R5끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고,
    여기서 상기 L'은 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 및 C2~C60의 헤테로고리기;로 이루어진 군에서 선택되며, 상기 Ra 및 Rb는 서로 독립적으로 C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; 및 C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기;로 이루어진 군에서 선택되고,
    2) Y1은 NAr1, O, S 또는 CR'R”이며,
    3) Ar1은 C6~C60의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; 또는 플루오렌일기;이고,
    4) R' 및 R”은 서로 독립적으로 수소; C1~C60의 알킬기; C2~C60의 알켄일기; C2~C60의 알킨일기; C1~C60의 알콕실기; C6~C60의 아릴옥시기; C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; 및 C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기;로 이루어진 군에서 선택되며, R' 및 R”은 서로 결합하여 스파이로 고리를 형성할 수 있고,
    5) a, b 및 e는 서로 독립적으로 0 내지 4의 정수이며,
    6) d 및 c는 서로 독립적으로 0 내지 3의 정수이고,
    7) 상기 화학식 1의 *1과 *2, *2와 *3, *3과 *4, *5와 *6, *6과 *7, *7과 *8, *9와 *10, *10과 *11, *12와 *13 및 *13과 *14 로 이루어진 군에서 적어도 두 쌍 이상은 상기 화학식 1-1의 #1 및 #2와 결합하여 축합 고리를 형성하며,
    단, 이들 각 축합 위치가 인접한 경우는 제외하고,
    여기서, 상기 아릴기, 헤테로고리기, 플루오렌일기, 융합고리기, 알킬기, 알켄일기, 알콕시기 및 아릴옥시기는 각각 중수소; 할로겐; 실란기; 실록산기; 붕소기; 게르마늄기; 시아노기; 니트로기; C1-C20의 알킬싸이오기; C1-C20의 알콕실기; C1-C20의 알킬기; C2-C20의 알켄일기; C2-C20의 알킨일기; C6-C20의 아릴기; 중수소로 치환된 C6-C20의 아릴기; 플루오렌일기; C2-C20의 헤테로고리기; C3-C20의 시클로알킬기; C7-C20의 아릴알킬기; 및 C8-C20의 아릴알켄일기;로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 더욱 치환될 수 있으며, 또한 이들 치환기들은 서로 결합하여 고리를 형성할 수도 있으며, 여기서 '고리'란 C3-C60의 지방족고리 또는 C6-C60의 방향족고리 또는 C2-C60의 헤테로고리 또는 이들의 조합으로 이루어진 융합 고리를 말하며, 포화 또는 불포화 고리를 포함한다.}
  2. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 하기 화학식 2로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물
    <화학식 2>
    Figure pat00095

    {상기 화학식 2에서,
    1) R1, R2, R3, R4, R5, Y1, a, b, c, d 및 e는 제1항에서의 정의한 바와 동일하고,
    2) Y2, Y3 및 Y4는 상기 Y1의 정의와 동일하고,
    3) R6, R7 및 R8은 상기 R5의 정의와 동일하고, 상기 f, g 및 h가 2 이상인 경우 각각 복수로서 서로 동일하거나 상이하며, 복수의 R6끼리 혹은 복수의 R7끼리 혹은 복수의 R8끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고,
    4) f, g 및 h는 서로 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.}
  3. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 하기 화학식 3 또는 화학식 4로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물
    <화학식 3> <화학식 4>
    Figure pat00096

    {상기 화학식 3 및 화학식 4에서,
    1) R1, R2, R3, R4, R5, Y1, a, b, c, d 및 e는 제1항에서의 정의와 동일하고,
    2) Y2 및 Y3은 상기 Y1의 정의와 동일하고,
    3) R6 및 R7은 상기 R5의 정의와 동일하고, 또는 상기 f 및 g가 2 이상인 경우 각각 복수로서 서로 동일하거나 상이하며, 복수의 R6끼리 혹은 복수의 R7끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고,
    6) f 및 g는 서로 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.}
  4. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 하기 화학식 5 내지 화학식 8로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물
    <화학식 5> <화학식 6>
    Figure pat00097

    <화학식 7> <화학식 8>
    Figure pat00098

    {상기 화학식 5 내지 화학식 8에서,
    1) R1, R2, R3, R4, R5, Y1, a, b, c, d 및 e는 제1항에서의 정의와 동일하고,
    2) Y2는 상기 Y1의 정의와 동일하고,
    3) R6은 상기 R5의 정의와 동일하고, 또는 상기 f가 2 이상인 경우 복수로서 서로 동일하거나 상이하며, 복수의 R6끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고,
    6) f는 0 내지 4의 정수이다.}
  5. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 하기 화합물들 중 어느 하나인 화합물
    Figure pat00099

    Figure pat00100

    Figure pat00101

    Figure pat00102

    Figure pat00103

    Figure pat00104

    Figure pat00105

    Figure pat00106

    Figure pat00107

    Figure pat00108

    Figure pat00109

    Figure pat00110

    Figure pat00111

    Figure pat00112

    Figure pat00113

    Figure pat00114

    Figure pat00115

    Figure pat00116

    Figure pat00117

    Figure pat00118

    Figure pat00119

    Figure pat00120

    Figure pat00121

    Figure pat00122

    Figure pat00123

    Figure pat00124

    Figure pat00125

    Figure pat00126

    Figure pat00127

    Figure pat00128

    Figure pat00129

    Figure pat00130

    Figure pat00131

  6. 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 형성된 유기물층을 포함하는 유기전기소자에 있어서, 상기 유기물층은 제1항의 화학식 1로 표시되는 단독화합물 또는 2 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
  7. 제6항에 있어서, 상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 발광보조층, 발광층, 전자수송보조층, 전자수송층 및 전자주입층 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
  8. 제6항에 있어서, 상기 화합물은 발광층의 인광 호스트 재료로 사용되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
  9. 제6항에 있어서, 상기 양극과 음극의 일면 중 상기 유기물층과 반대되는 적어도 일면에 형성되는 광효율 개선층을 더 포함하는 유기전기소자
  10. 제6항에 있어서, 상기 유기물층은 상기 양극 상에 순차적으로 형성된 정공수송층, 발광층 및 전자수송층을 포함하는 스택을 둘 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
  11. 제6항의 유기전기소자를 포함하는 디스플레이장치; 및 상기 디스플레이장치를 구동하는 제어부;를 포함하는 전자 장치
  12. 제11항에 있어서, 상기 유기전기소자는 유기전기발광소자(OLED), 유기태양전지, 유기감광체(OPC), 유기트랜지스터(유기 TFT), 및 단색 또는 백색 조명용 소자 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전자 장치
  13. 양극; 음극; 양극과 음극 사이에 형성된 유기물층; 및 광효율 개선층을 포함하는 유기전기소자에 있어서,
    상기 광효율 개선층은 양극 및 음극의 양면 중에서 상기 유기물층과 접하지 않는 일면에 형성되며,
    상기 유기물층 또는 광효율 개선층은 제1항의 화학식 1로 표시되는 화합물을 단독 또는 혼합으로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자



KR1020190132266A 2019-10-23 2019-10-23 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 KR20210048643A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190132266A KR20210048643A (ko) 2019-10-23 2019-10-23 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190132266A KR20210048643A (ko) 2019-10-23 2019-10-23 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210048643A true KR20210048643A (ko) 2021-05-04

Family

ID=75913783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190132266A KR20210048643A (ko) 2019-10-23 2019-10-23 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210048643A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114874191A (zh) * 2022-05-26 2022-08-09 吉林奥来德光电材料股份有限公司 一种有机发光材料及其制备方法和应用
CN115536535A (zh) * 2022-09-30 2022-12-30 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 一种芴衍生物及包含它的有机发光元件

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114874191A (zh) * 2022-05-26 2022-08-09 吉林奥来德光电材料股份有限公司 一种有机发光材料及其制备方法和应用
CN115536535A (zh) * 2022-09-30 2022-12-30 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 一种芴衍生物及包含它的有机发光元件
CN115536535B (zh) * 2022-09-30 2024-05-10 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 一种芴衍生物及包含它的有机发光元件

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101857632B1 (ko) 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20180001991A (ko) 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102665318B1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
EP4039683A1 (en) Compound for organic electrical element, organic electrical element using same and electronic device thereof
KR101686835B1 (ko) 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20210047053A (ko) 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20210122382A (ko) 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20220077279A (ko) 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20220001621A (ko) 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20220021516A (ko) 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20210020211A (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20210100459A (ko) 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20210069770A (ko) 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102407840B1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20210048643A (ko) 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20210025188A (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20180106849A (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102663762B1 (ko) 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20210131476A (ko) 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20210061257A (ko) 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20220084851A (ko) 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20220006291A (ko) 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20210145002A (ko) 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20220022937A (ko) 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR20210088248A (ko) 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination