WO2016122178A2 - 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자 - Google Patents

유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자 Download PDF

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WO2016122178A2
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김영배
김회문
백영미
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    • C07D487/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D487/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D401/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom
    • C07D401/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing two hetero rings
    • C07D401/04—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing two hetero rings directly linked by a ring-member-to-ring-member bond
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    • 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
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    • 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
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    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent materials, e.g. electroluminescent or chemiluminescent
    • C09K11/06—Luminescent materials, e.g. electroluminescent or chemiluminescent containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]

Definitions

  • the present invention relates to a novel organic light emitting compound and an organic electroluminescent device using the same, and more particularly, to a novel organic compound having excellent hole injection and transporting ability, electron injection and transporting ability, light emitting ability, and the like, to one or more organic material layers.
  • the present invention relates to an organic EL device having improved characteristics such as high luminous efficiency, low driving voltage and lifetime.
  • the material used as the organic material layer may be classified into a light emitting material, a hole injection material, a hole transport material, an electron transport material, an electron injection material and the like according to its function.
  • the light emitting layer forming material of the organic EL device may be classified into blue, green, and red light emitting materials according to light emission colors. In addition, yellow and orange light emitting materials are also used as light emitting materials to realize better natural colors.
  • a host / dopant system may be used as the light emitting material in order to increase the light emission efficiency through increase in color purity and energy transfer.
  • the dopant material may be divided into a fluorescent dopant using an organic material and a phosphorescent dopant using a metal complex compound containing heavy atoms such as Ir and Pt. The development of such phosphorescent materials can theoretically improve the luminous efficiency up to 4 times compared to fluorescence, and thus, attention has been focused on phosphorescent dopants as well as phosphorescent host materials.
  • NPB hole blocking layer
  • BCP hole blocking layer
  • Alq 3 hole blocking layer
  • anthracene derivatives have been reported as fluorescent dopant / host materials in the light emitting material.
  • phosphorescent materials having a great advantage in terms of efficiency improvement among light emitting materials include metal complex compounds containing Ir such as Firpic, Ir (ppy) 3 , and (acac) Ir (btp) 2 as blue, green, and red dopant materials. It is used.
  • 4,4-dicarbazolybiphenyl (CBP) has shown excellent properties as a phosphorescent host material.
  • the present invention can be applied to an organic electroluminescent device, and an object of the present invention is to provide a novel organic compound having excellent hole injection and transporting ability, electron injection and transporting ability, and light emitting ability.
  • Another object of the present invention is to provide an organic electroluminescent device including the novel organic compound, which exhibits low driving voltage and high luminous efficiency and has an improved lifetime.
  • the present invention to achieve the above object provides a compound represented by the following formula (1).
  • the dotted line is the part where condensation takes place
  • X 1 and X 2 are the same as or different from each other, and are each independently selected from the group consisting of O, S, N (Ar 1 ), C (Ar 2 ) (Ar 3 ), and Si (Ar 4 ) (Ar 5 ) At least one of X 1 and X 2 is N (Ar 1 );
  • Y 1 to Y 12 which are not condensed with the ring represented by Formula 2 to form a condensed ring, are the same or different from each other, and each independently N or C (R 1 );
  • Y 13 to Y 16 When there are a plurality of Y 13 to Y 16 , they are the same as or different from each other, and the Y 13 to Y 16 are each independently N or C (R 1 );
  • each R 1 is independently hydrogen, deuterium, halogen, cyano group, nitro group, C 1 -C 40 alkyl group, C 3 -C 40 cycloalkyl group, 3 to 40 heterocycloalkyl groups, C 6 to C 60 aryl groups, 5 to 60 heteroaryl groups, C 1 to C 40 alkyloxy groups, C 6 to C 60 aryloxy groups , C 1 ⁇ C 40 Alkylsilyl group, C 6 ⁇ C 60 Arylsilyl group, C 1 ⁇ C 40 Alkyl boron group, C 6 ⁇ C 60 Aryl boron group, C 6 ⁇ C 60 Aryl boron group, C 6 ⁇ C 60 Aryl phosphine group Or a C 6 -C 60 mono or diarylphosphinyl group and C 6 -C 60 arylamine group, or combine with an adjacent group to form a condensed ring;
  • Ar 1 to Ar 5 is independently hydrogen, C alkyl group of 1 ⁇ C 40, a cycloalkyl group of C 3 ⁇ C 40, nuclear atomic 3 To 40 heterocycloalkyl groups, C 6 to C 60 aryl groups, 5 to 60 heteroaryl groups, C 1 to C 40 alkyloxy groups, C 6 to C 60 aryloxy groups, C 1 to C 40 alkyl silyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl silyl group, C 1 ⁇ C 40 alkyl boron group, C 6 ⁇ C 60 aryl boron group, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine group, C 6 ⁇ selected from mono or diaryl phosphine blood group and a C 6 ⁇ C 60 aryl group consisting of the C 60 amine, or by combining adjacent groups may form a condensed ring;
  • the phosphine group, mono or diarylphosphinyl group and arylamine group are each independently deuterium, halogen, cyano, C 1 -C 40 alkyl group, C 3 -C 40 cycloalkyl group, or 3 to 40 heterocycloheteroatoms Alkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, 5 to 60 heteroaryl group, C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 aryloxy group, C 1 ⁇ C 40 alkylsilyl Group, C 6 ⁇ C 60 arylsilyl group, C 1 ⁇ C 40 alkyl boron group, C 6
  • the present invention also provides an organic electroluminescent device comprising (i) an anode, (ii) a cathode, and (iii) at least one organic layer interposed between the anode and the cathode, wherein at least one of the at least one organic layer
  • an organic electroluminescent device comprising a compound represented by the formula (1).
  • the organic material layer comprising the compound represented by Formula 1 is selected from the group consisting of a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, a hole transport layer, a hole injection layer, a light emission auxiliary layer and a life improvement layer
  • the light emitting layer including the compound represented by Chemical Formula 1 may be used as a phosphorescent host.
  • Alkyl as used herein means a monovalent substituent derived from a straight or branched chain saturated hydrocarbon of 1 to 40 carbon atoms. Examples thereof include, but are not limited to, methyl, ethyl, propyl, isobutyl, sec-butyl, pentyl, iso-amyl, hexyl and the like.
  • alkenyl refers to a monovalent substituent derived from a straight or branched chain unsaturated hydrocarbon having 2 to 40 carbon atoms having at least one carbon-carbon double bond. Examples thereof include, but are not limited to, vinyl, allyl, isopropenyl, 2-butenyl, and the like.
  • alkynyl refers to a monovalent substituent derived from a straight or branched chain unsaturated hydrocarbon having 2 to 40 carbon atoms having at least one carbon-carbon triple bond. Examples thereof include, but are not limited to, ethynyl, 2-propynyl, and the like.
  • Aryl in the present invention means a monovalent substituent derived from a C6 to C60 aromatic hydrocarbon combined with a single ring or two or more rings.
  • a form in which two or more rings are attached to each other (pendant) or condensed may also be included.
  • Examples of such aryl include, but are not limited to, phenyl, naphthyl, phenanthryl, anthryl, and the like.
  • Heteroaryl as used herein means a monovalent substituent derived from a monoheterocyclic or polyheterocyclic aromatic hydrocarbon having 5 to 40 nuclear atoms. At least one carbon in the ring, preferably 1 to 3 carbons, is substituted with a heteroatom such as N, O, S or Se.
  • a form in which two or more rings are pendant or condensed with each other may be included, and may also include a form in which the two or more rings are condensed with an aryl group.
  • heteroaryl examples include 6-membered monocyclic rings such as pyridyl, pyrazinyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, triazinyl, phenoxathienyl, indolinzinyl, indolyl ( polycyclic rings such as indolyl, purinyl, quinolyl, benzothiazole, carbazolyl and 2-furanyl, N-imidazolyl, 2-isoxazolyl , 2-pyridinyl, 2-pyrimidinyl, and the like, but are not limited thereto.
  • 6-membered monocyclic rings such as pyridyl, pyrazinyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, triazinyl, phenoxathienyl, indolinzinyl, indolyl ( polycyclic rings such as indolyl, purinyl, quinolyl, benzothiazole, carb
  • aryloxy is a monovalent substituent represented by RO-, wherein R means aryl having 5 to 60 carbon atoms.
  • R means aryl having 5 to 60 carbon atoms. Examples of such aryloxy include, but are not limited to, phenyloxy, naphthyloxy, diphenyloxy, and the like.
  • alkyloxy is a monovalent substituent represented by R'O-, wherein R 'means an alkyl having 1 to 40 carbon atoms, and linear, branched or cyclic structure It may include.
  • alkyloxy include, but are not limited to, methoxy, ethoxy, n-propoxy, 1-propoxy, t-butoxy, n-butoxy, pentoxy and the like.
  • Arylamine in the present invention means an amine substituted with aryl having 6 to 60 carbon atoms.
  • cycloalkyl is meant herein monovalent substituents derived from monocyclic or polycyclic non-aromatic hydrocarbons having 3 to 40 carbon atoms.
  • examples of such cycloalkyl include, but are not limited to, cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl, norbornyl, adamantine, and the like.
  • Heterocycloalkyl as used herein means a monovalent substituent derived from 3 to 40 non-aromatic hydrocarbons of nuclear atoms, wherein at least one carbon in the ring, preferably 1 to 3 carbons, is N, O, S Or a hetero atom such as Se.
  • heterocycloalkyl include, but are not limited to, morpholine, piperazine, and the like.
  • alkylsilyl means silyl substituted with alkyl having 1 to 40 carbon atoms
  • arylsilyl means silyl substituted with aryl having 5 to 60 carbon atoms.
  • condensed ring means a condensed aliphatic ring, a condensed aromatic ring, a condensed heteroaliphatic ring, a condensed heteroaromatic ring, or a combination thereof.
  • the compound represented by Formula 1 of the present invention may be used as a material of the organic material layer of the organic electroluminescent device because of its excellent thermal stability and luminescence properties.
  • an organic electroluminescent device having excellent light emission performance, low driving voltage, high efficiency, and long life compared to a conventional host material can be manufactured.
  • Full color display panels with improved performance and lifetime can also be manufactured.
  • the present invention provides a compound represented by the following formula (1).
  • the dotted line is the part where condensation takes place
  • X 1 and X 2 are the same as or different from each other, and are each independently selected from the group consisting of O, S, N (Ar 1 ), C (Ar 2 ) (Ar 3 ), and Si (Ar 4 ) (Ar 5 ) At least one of X 1 and X 2 is N (Ar 1 );
  • Y 1 to Y 12 which are not condensed with the ring represented by Formula 2 to form a condensed ring, are the same or different from each other, and each independently N or C (R 1 );
  • Y 13 to Y 16 When there are a plurality of Y 13 to Y 16 , they are the same as or different from each other, and the Y 13 to Y 16 are each independently N or C (R 1 );
  • each R 1 is independently hydrogen, deuterium, halogen, cyano group, nitro group, C 1 -C 40 alkyl group, C 3 -C 40 cycloalkyl group, 3 to 40 heterocycloalkyl groups, C 6 to C 60 aryl groups, 5 to 60 heteroaryl groups, C 1 to C 40 alkyloxy groups, C 6 to C 60 aryloxy groups , C 1 ⁇ C 40 Alkylsilyl group, C 6 ⁇ C 60 Arylsilyl group, C 1 ⁇ C 40 Alkyl boron group, C 6 ⁇ C 60 Aryl boron group, C 6 ⁇ C 60 Aryl boron group, C 6 ⁇ C 60 Aryl phosphine group Or a C 6 -C 60 mono or diarylphosphinyl group and C 6 -C 60 arylamine group, or combine with an adjacent group to form a condensed ring;
  • Ar 1 to Ar 5 is independently hydrogen, C alkyl group of 1 ⁇ C 40, a cycloalkyl group of C 3 ⁇ C 40, nuclear atomic 3 To 40 heterocycloalkyl groups, C 6 to C 60 aryl groups, 5 to 60 heteroaryl groups, C 1 to C 40 alkyloxy groups, C 6 to C 60 aryloxy groups, C 1 to C 40 alkyl silyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl silyl group, C 1 ⁇ C 40 alkyl boron group, C 6 ⁇ C 60 aryl boron group, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine group, C 6 ⁇ selected from mono or diaryl phosphine blood group and a C 6 ⁇ C 60 aryl group consisting of the C 60 amine, or by combining adjacent groups may form a condensed ring;
  • the phosphine group, mono or diarylphosphinyl group and arylamine group are each independently deuterium, halogen, cyano, C 1 -C 40 alkyl group, C 3 -C 40 cycloalkyl group, or 3 to 40 heterocycloheteroatoms Alkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, 5 to 60 heteroaryl group, C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 aryloxy group, C 1 ⁇ C 40 alkylsilyl Group, C 6 ⁇ C 60 arylsilyl group, C 1 ⁇ C 40 alkyl boron group, C 6
  • novel organic compounds according to the present invention are dibenzoazine (5H-dibenzo [b, f] azepine), dibenzooxepine (dibenzo [b, f] oxepine), dibenzothiepine (dibenzo [b, f] thiepine), 5H-dibenzo [b, f] silepine, or a 5-membered heteroaromatic ring moiety condensed with naphthyl to 5H-dibenzo [a, d] cycloheptene.
  • dibenzoazine (5H-dibenzo [b, f] azepine)
  • dibenzooxepine dibenzo [b, f] oxepine
  • dibenzothiepine dibenzo [b, f] thiepine
  • 5H-dibenzo [b, f] silepine or a 5-membered heteroaromatic
  • novel organic compound according to the present invention is characterized by represented by the following formula (1).
  • the dotted line is the part where condensation takes place
  • X 1 and X 2 are the same as or different from each other, and are each independently selected from the group consisting of O, S, N (Ar 1 ), C (Ar 2 ) (Ar 3 ), and Si (Ar 4 ) (Ar 5 ) At least one of X 1 and X 2 is N (Ar 1 ), preferably X 1 is selected from the group consisting of O, S and N (Ar 1 ), and X 2 is N (Ar 1 ) ;
  • Y 1 to Y 12 which are not condensed with the ring represented by Formula 2 to form a condensed ring, are the same or different from each other, and each independently N or C (R 1 );
  • Y 13 to Y 16 When there are a plurality of Y 13 to Y 16 , they are the same as or different from each other, and the Y 13 to Y 16 are each independently N or C (R 1 );
  • each R 1 is independently hydrogen, deuterium, halogen, cyano group, nitro group, C 1 -C 40 alkyl group, C 3 -C 40 cycloalkyl group, 3 to 40 heterocycloalkyl groups, C 6 to C 60 aryl groups, 5 to 60 heteroaryl groups, C 1 to C 40 alkyloxy groups, C 6 to C 60 aryloxy groups , C 1 ⁇ C 40 Alkylsilyl group, C 6 ⁇ C 60 Arylsilyl group, C 1 ⁇ C 40 Alkyl boron group, C 6 ⁇ C 60 Aryl boron group, C 6 ⁇ C 60 Aryl boron group, C 6 ⁇ C 60 Aryl phosphine group Or a C 6 -C 60 mono or diarylphosphinyl group and C 6 -C 60 arylamine group, or combine with an adjacent group to form a condensed ring;
  • Ar 1 to Ar 5 is independently hydrogen, C alkyl group of 1 ⁇ C 40, a cycloalkyl group of C 3 ⁇ C 40, nuclear atomic 3 To 40 heterocycloalkyl groups, C 6 to C 60 aryl groups, 5 to 60 heteroaryl groups, C 1 to C 40 alkyloxy groups, C 6 to C 60 aryloxy groups, C 1 to C 40 alkyl silyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl silyl group, C 1 ⁇ C 40 alkyl boron group, C 6 ⁇ C 60 aryl boron group, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine group, C 6 ⁇ mono or diaryl phosphine of C 60 blood group and a C 6 ⁇ selected from the group consisting of aryl amine group of C 60, or by combining adjacent groups may form a condensed ring;
  • the phosphine group, mono or diarylphosphinyl group and arylamine group are each independently deuterium, halogen, cyano, C 1 -C 40 alkyl group, C 3 -C 40 cycloalkyl group, or 3 to 40 heterocycloheteroatoms Alkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, 5 to 60 heteroaryl group, C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 aryloxy group, C 1 ⁇ C 40 alkylsilyl Group, C 6 ⁇ C 60 arylsilyl group, C 1 ⁇ C 40 alkyl boron group, C 6
  • the compound represented by the formula (1) has a higher molecular weight than the conventional organic EL device material (for example, 4,4-dicarbazolybiphenyl (hereinafter referred to as 'CBP')), the glass transition The temperature is high, not only excellent in thermal stability, but also excellent in carrier transport ability, light emitting ability, and the like. Therefore, when the organic electroluminescent device includes the compound of Formula 1, the driving voltage of the device is lowered, efficiency and lifespan may be improved.
  • the conventional organic EL device material for example, 4,4-dicarbazolybiphenyl (hereinafter referred to as 'CBP')
  • 'CBP' 4,4-dicarbazolybiphenyl
  • the host material should have a triplet energy gap of which is higher than the triplet energy gap of the dopant. That is, when the lowest excited state of the host is higher in energy than the lowest emitted state of the dopant, phosphorescence efficiency may be improved.
  • the compound of Formula 1 has a triplet energy of 2.3 eV or more.
  • the compound represented by the formula (1) can be adjusted higher than the dopant by introducing a specific substituent on the basic skeleton condensed with a broad singlet energy level and indole derivative having a high triplet energy level Can be used as host material.
  • the compound of the present invention since the compound of the present invention has a high triplet energy as described above, it is possible to prevent the excitons generated in the light emitting layer from diffusing into the electron transport layer or the hole transport layer adjacent to the light emitting layer. Therefore, when the organic material layer (hereinafter, referred to as a 'light emitting auxiliary layer') is formed between the hole transport layer and the light emitting layer by using the compound of Formula 1, the exciton is prevented from being diffused by the compound, and thus the first exciton is diffused. Unlike conventional organic electroluminescent devices that do not include a barrier layer, the number of excitons that substantially contribute to light emission in the light emitting layer may be increased, thereby improving the luminous efficiency of the device.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be used as a light emitting auxiliary layer material or a life improvement layer material other than the host of the light emitting layer.
  • the compound of Formula 1 may adjust HOMO and LUMO energy levels according to the type of substituents introduced into the basic skeleton, may have a wide bandgap, it may have a high carrier transport.
  • EWG electron-withdrawing electron
  • the compound is bonded to an electron-withdrawing electron (EWG) having a high electron absorption such as a nitrogen-containing heterocycle (eg, pyridine group, pyrimidine group, triazine group, etc.) to the basic skeleton, Since it has a bipolar characteristic, it is possible to increase the bonding force between the hole and the electron.
  • EWG electron-withdrawing electron
  • the compound of Formula 1 having EWG introduced into the basic skeleton has excellent carrier transport properties and luminescent properties, and thus, as an electron injection / transport layer material or a life improvement layer material, in addition to the light emitting layer material of the organic EL device. Can be used.
  • an electron donor group EWG
  • the hole injection and transport is smooth.
  • it can be usefully used as a hole injection / transport layer or a light emitting auxiliary layer material.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may improve the light emission characteristics of the organic EL device, and may also improve the hole injection / transport ability, the electron injection / transport capability, the luminous efficiency, the driving voltage, and the lifespan characteristics.
  • the compound of formula 1 according to the present invention is an organic material layer material of an organic electroluminescent device, preferably a light emitting layer material (blue, green and / or red phosphorescent host material), an electron transport / injection layer material and a hole transport / injection layer Material, light emitting auxiliary layer material, life improving layer material, more preferably light emitting layer material, electron injection layer material, light emitting auxiliary layer material, and life improving layer material.
  • the compound of Formula 1 has a variety of substituents, especially aryl groups and / or heteroaryl groups introduced into the basic skeleton significantly increases the molecular weight of the compound, thereby improving the glass transition temperature, thereby conventional light emission It may have a higher thermal stability than the material (eg CBP).
  • the compound represented by the formula (1) is effective in suppressing the crystallization of the organic material layer. Therefore, the organic electroluminescent device including the compound of Formula 1 according to the present invention can greatly improve performance and lifespan characteristics, and the full-color organic light emitting panel to which the organic electroluminescent device is applied can also maximize its performance.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 of the present invention may be embodied as a compound represented by any one of the following Chemical Formulas M-1 to M-12.
  • X 1 is selected from the group consisting of O, S and N (Ar 1 ), X 2 may be N (Ar 1 ).
  • Y 1 to Y 16 may be the same as or different from each other, and all may be C (R 1 ) or include 1 to 3 N, wherein a plurality of R 1 are the same or different.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 of the present invention may be embodied as a compound represented by any one of the following Chemical Formulas N-1 to N-12.
  • X 1 may be selected from the group consisting of O, S, and N (Ar 1 ).
  • the compound represented by Formula 1 may be characterized in that the compound represented by any one of the following formula (3) to (7).
  • Ar 1 is each independently hydrogen, a C 1 to C 40 alkyl group, a C 3 to C 40 cycloalkyl group, or a nuclear atom having 3 to 40 heterocycloalkyl groups.
  • C 6 ⁇ C 60 aryl group 5 to 60 heteroaryl group of nuclear atoms, C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 aryloxy group, C 1 ⁇ C 40 alkylsilyl group , C 6 ⁇ C 60 Arylsilyl group, C 1 ⁇ C 40 Alkyl boron group, C 6 ⁇ C 60 Aryl boron group, C 6 ⁇ C 60 Aryl phosphine group, C 6 ⁇ C 60 Mono or dia Can be selected from the group consisting of arylphosphinyl group and C 6 -C 60 arylamine group, or can be combined with adjacent groups to form a condensed ring;
  • Y 1 to Y 12 are the same as or different from each other, and each independently N or C (R 1 );
  • Y 13 to Y 16 When there are a plurality of Y 13 to Y 16 , they are the same as or different from each other, and the Y 13 to Y 16 are each independently N or C (R 1 );
  • each R 1 is independently hydrogen, deuterium, halogen, cyano group, nitro group, C 1 -C 40 alkyl group, C 3 -C 40 cycloalkyl group, 3 to 40 heterocycloalkyl groups, C 6 to C 60 aryl groups, 5 to 60 heteroaryl groups, C 1 to C 40 alkyloxy groups, C 6 to C 60 aryloxy groups , C 1 ⁇ C 40 Alkylsilyl group, C 6 ⁇ C 60 Arylsilyl group, C 1 ⁇ C 40 Alkyl boron group, C 6 ⁇ C 60 Aryl boron group, C 6 ⁇ C 60 Aryl boron group, C 6 ⁇ C 60 Aryl phosphine group Or a C 6 -C 60 mono or diarylphosphinyl group and C 6 -C 60 arylamine group, or combine with an adjacent group to form a condensed ring;
  • a cycloalkyl group, a heterocycloalkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, an alkyloxy group, an aryloxy group, an alkylsilyl group, an arylsilyl group, an alkyl boron group, an aryl boron group, an aryl phosphine group, a mono or diaryl phosphine blood group and the arylamine groups are each independently selected from deuterium, halogen, cyano, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, the number of nuclear atoms of 3 to 40 hetero cycloalkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, nuclear atom 5 to 60 heteroaryl group, C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 aryloxy group, C 1 ⁇ C 40 alkylsilyl group, C 6 ⁇ aryl si
  • Ar 1 may be an aryl group of C 6 to C 60 , and in particular, when Ar 1 is a plurality, at least one may be an aryl group of C 6 to C 60 , wherein The aryl group may be unsubstituted or substituted with one or more C 6 -C 60 aryl groups, and when substituted with a plurality of substituents, they may be the same or different from each other.
  • Y 8 is C (R 1 ), and R 1 may be an aryl group of C 6 to C 60 , more preferably a phenyl group.
  • At least one of Y 1 to Y 12 that does not form a condensed ring with the ring represented by the formula (2) is C (R 1 )
  • at least one of the R 1 is a phenyl group Can be.
  • At least one of R 1 and Ar 1 to Ar 5 may be a phenyl group or a substituent represented by the following formula (8).
  • L 1 is selected from the group consisting of a single bond, a C 6 ⁇ C 18 arylene group and a nuclear atoms of 5 to 18 groups heteroarylene, preferably a single bond, phenylene group, biphenyl group or a carbazolyl group;
  • Z 1 to Z 5 are the same as or different from each other, and each independently N or C (R 11 ), wherein at least one of Z 1 to Z 5 is N;
  • R 11 are each independently hydrogen, deuterium, a halogen, a cyano group, a nitro group, C 1 ⁇ alkenyl group of the C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 of, C Alkynyl group of 2 to C 40 , aryl group of C 6 to C 60 , heteroaryl group of 5 to 40 nuclear atoms, aryloxy group of C 6 to C 60 , alkyloxy group of C 1 to C 40 , C 3 C 40 -cycloalkyl group, C 3 -C 40 heterocycloalkyl group, C 6 -C 60 arylamine group, C 1 -C 40 alkylsilyl group, C 1 -C 40 alkylboron group, C 6 ⁇ C group 60 arylboronic of, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine group, C 6 ⁇ C 60 mono or diaryl the Phosphinicosuccinic
  • An alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a heteroaryl group, an aryloxy group, an alkyloxy group, a cycloalkyl group of R 11 , a heterocycloalkyl group, an arylamine group, an alkylsilyl group, an alkyl boron group, an aryl boron group, An aryl phosphine group, a mono or diaryl phosphinyl group and an aryl silyl group, the arylene group and hetero arylene group of L 1 are each independently deuterium, halogen, cyano group, nitro group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 2 ⁇ C 40 of the alkynyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, the number of nuclear atoms of 5 to 40 heteroaryl group, C 6 ⁇ aryloxy C 60, C 1 ⁇
  • the substituent represented by Formula 8 may be a substituent represented by any one of the following O-1 to O-15.
  • n is an integer of 0 to 4, and when n is 0, it means that hydrogen is not substituted with a substituent R 12 , and when n is an integer of 1 to 4, R 12 is each independently deuterium, halogen, cyan No group, nitro group, C 1 -C 40 alkyl group, C 2 -C 40 alkenyl group, C 2 -C 40 alkynyl group, C 3 -C 40 cycloalkyl group, nuclear atom of 3 to 40 heterocycloalkyl group , C 6 ⁇ C 60 aryl group, 5 to 40 heteroaryl group of nuclear atoms, C 6 ⁇ C 60 aryloxy group, C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 arylamine group , C 1 ⁇ C 40 Alkylsilyl group, C 1 ⁇ C 40 Alkyl boron group, C 6 ⁇ C 60 Aryl boron group, C 6 ⁇ C 60 Aryl phosphine group, C 6 ⁇ C
  • the arylphosphine group, mono or diarylphosphinyl group and arylsilyl group are each independently deuterium, halogen, cyano group, nitro group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 2 ⁇ C 40 Alkynyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, 5 to 40 heteroaryl group, C 6 ⁇ C 60 aryloxy group, C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 An arylamine group, a C 3 to C 40 cycl
  • L 1 and R 11 are each as defined in Chemical Formula 8 above.
  • Ar 1 to Ar 5 are the same as or different from each other, and each independently may be selected from the group consisting of phenyl, pyridine, pyrimidine, triazine, biphenyl and quinazoline,
  • Phenyl, pyridine, pyrimidine, triazine, biphenyl, and quinazoline of Ar 1 to Ar 5 may be one or more selected from the group consisting of cyano, phenyl, pyridine, pyrimidine, triazine, biphenyl, and quinazoline Substituted or unsubstituted, when substituted with a plurality of substituents, they may be the same or different from each other.
  • the compound represented by Formula 1 of the present invention may be represented by the following structure in more detail with the following compounds, but is not limited thereto.
  • the compound of formula 1 of the present invention may be synthesized according to a general synthetic method. Detailed synthesis procedures for the compounds of the present invention will be described in detail in the synthesis examples described below.
  • organic electroluminescent device comprising the compound represented by the formula (1) according to the present invention.
  • the organic electroluminescent device includes (i) an anode, (ii) a cathode and (iii) one or more organic material layers interposed between the anode and the cathode. At least one of the one or more organic material layers includes a compound represented by Chemical Formula 1. In this case, the compound may be used alone, or two or more kinds thereof may be mixed and used.
  • the at least one organic material layer may be any one or more of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting auxiliary layer, a light emitting layer, an electron transport layer and an electron injection layer, wherein at least one organic material layer is represented by Formula 1 It may include a compound represented.
  • the organic material layer including the compound of Formula 1 is preferably selected from the group consisting of a light emitting layer, an electron transport layer and a hole transport layer, more preferably may be a light emitting layer.
  • the light emitting layer of the organic electroluminescent device of the present invention may include a host material, and may include the compound of Formula 1 as the host material.
  • the light emitting layer of the organic electroluminescent device of the present invention may include a compound other than the compound of Formula 1 as a host.
  • the structure of the organic EL device of the present invention is not particularly limited, but may be a structure in which a substrate, an anode, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting auxiliary layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and a cathode are sequentially stacked.
  • an electron injection layer may be further stacked on the electron transport layer, and as described above, at least one of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting auxiliary layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer may be represented by Chemical Formula 1 It may include a compound.
  • the organic electroluminescent device may include a life improvement layer or an electron transport auxiliary layer between the light emitting layer and the electron transport layer.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may also be used as a life improvement layer or an electron transport auxiliary layer.
  • the organic electroluminescent device of the present invention may have a structure in which an insulating layer or an adhesive layer is inserted between an electrode and an organic material layer interface.
  • the organic electroluminescent device of the present invention can be manufactured by forming an organic material layer and an electrode by materials and methods known in the art, except that at least one layer of the organic material layer includes the compound represented by Chemical Formula 1.
  • the organic material layer may be formed by a vacuum deposition method or a solution coating method.
  • the solution coating method include, but are not limited to, spin coating, dip coating, doctor blading, inkjet printing, or thermal transfer.
  • the substrate used in the manufacture of the organic EL device of the present invention is not particularly limited, but silicon wafers, quartz, glass plates, metal plates, plastic films, sheets, and the like may be used.
  • examples of the anode material include metals such as vanadium, chromium, copper, zinc and gold or alloys thereof; Metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO); Combinations of metals and oxides such as ZnO: Al or SnO 2 : Sb; Conductive polymers such as polythiophene, poly (3-methylthiophene), poly [3,4- (ethylene-1,2-dioxy) thiophene] (PEDT), polypyrrole or polyaniline; And carbon black, but are not limited thereto.
  • metals such as vanadium, chromium, copper, zinc and gold or alloys thereof.
  • Metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO); Combinations of metals and oxides such as ZnO: Al or SnO 2 : Sb
  • Conductive polymers such as polythiophene, poly (3-methylthiophene
  • the negative electrode material may be a metal such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin, or lead or an alloy thereof; And multilayer structure materials such as LiF / Al or LiO 2 / Al, and the like, but are not limited thereto.
  • the hole injection layer, the hole transport layer, the electron injection layer and the electron transport layer is not particularly limited, and conventional materials known in the art may be used.
  • 6-phenyl-6,10b-dihydro-1aH-dibenzo [b, f] oxyreno [2,3-d] azepine (84.0 g, 294.3 mmol), lithium iodine (47.3 g, 353.2 mmol) under nitrogen stream ) And chloroform (840 ml) were mixed and stirred at 60 ° C. for 1 hour.
  • 6-phenyl-6,12b-dihydro-1aH-benzo [f] naphtho [1,2-b] oxyreno [2,3-d] azepine (60.9 g, 181.7 mmol) under nitrogen stream, lithium iodine (29.2 g, 218.0 mmol) and chloroform (600 ml) were mixed and stirred at 60 ° C. for 1 hour.
  • a glass substrate coated with ITO Indium tin oxide
  • ITO Indium tin oxide
  • a solvent such as isopropyl alcohol, acetone, methanol, etc.
  • UV OZONE cleaner Power sonic 405, Hwasin Tech
  • M-MTDATA 60 nm) / TCTA (80 nm) / 90% of the host compound + 10% Ir (ppy) 3 (300nm) / BCP (10 nm) / Alq 3 (30)
  • An organic EL device was fabricated by laminating in order of nm) / LiF (1 nm) / Al (200 nm).
  • a green organic EL device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that CBP was used instead of Compound A-1 as a light emitting host material when forming the emission layer.
  • Example 1 A-1 6.77 517 41.3
  • Example 2 A-2 6.46 515 41.3
  • Example 3 A-3 6.81 518 39.7
  • Example 4 A-4 6.68 518 38.9
  • Example 5 A-5 6.66 517 41.5
  • Example 6 A-6 6.48 518 39.2
  • Example 7 A-7 6.48 517 41.3
  • Example 8 A-9 6.86 515 39.7
  • Example 9 A-10 6.48 518 38.9
  • Example 11 B-2 6.86 517 41.3
  • Example 12 B-3 6.77 515 41.3
  • Example 14 B-5 6.65 518 38.9
  • Example 15 -6 6.65 517 41.3
  • Example 16 B-7 6.64 515 41.3
  • Example 17 B-9 6.64 518 41.3
  • Example 18 B-10 6.64 518 41.2
  • Example 19 C-1 6.81 517 42.2
  • Example 20 C-2 6.66 515 42
  • Example 21 C-3 6.81 518 39.7
  • the compound synthesized in Synthesis Example was subjected to high purity sublimation purification by a conventionally known method, and then a red organic EL device was manufactured according to the following procedure.
  • a glass substrate coated with ITO Indium tin oxide
  • ITO Indium tin oxide
  • a solvent such as isopropyl alcohol, acetone, methanol, etc.
  • UV OZONE cleaner Power sonic 405, Hwasin Tech
  • M-MTDATA 60 nm) / TCTA (80 nm) / 90% host compound of Table 2 + 10% (piq) 2 Ir (acac) (300nm) / BCP (10 nm) / Alq
  • An organic electroluminescent device was manufactured by stacking 3 (30 nm) / LiF (1 nm) / Al (200 nm) in this order.
  • a red organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 55, except for using CBP instead of Compound A-8 of Synthesis Example 8 as a light emitting host material when forming the emission layer.
  • a glass substrate coated with ITO (Indium tin oxide) to a thickness of 1500 ⁇ was washed with distilled water ultrasonically. After washing with distilled water, ultrasonic washing with a solvent such as isopropyl alcohol, acetone, methanol, and drying was carried out, and then transferred to a UV OZONE cleaner (Power sonic 405, Hwasin Tech), and the substrate was cleaned for 5 minutes using UV. The substrate was then transferred to a vacuum depositor.
  • ITO Indium tin oxide
  • DS-H522 and DS-501 used in device fabrication are products of Doosan Electronics BG, and the structures of m-MTDATA, TCTA, CBP, Ir (ppy) 3 , and BCP are as follows.
  • Example 61 Except for using the compound B-9, C-9, D-9, E-9, F-9 synthesized in place of the compound A-9 used as the hole transport layer material in forming the hole transport layer in Example 61, The organic EL device was fabricated in the same manner as in Example 61.
  • An organic EL device was manufactured in the same manner as in Example 61, except that NPB was used as the hole transport layer material instead of Compound A-9 used as the hole transport layer material when forming the hole transport layer in Example 61.
  • the structure of the NPB used is as follows.
  • the organic EL device (the organic EL device manufactured in each of Examples 61 to 66) using the compounds (A-9 to F-9) according to the present invention as a hole transporting layer, Compared with the organic EL device (organic EL device of Comparative Example 3), it was found that the device exhibited better performance in terms of current efficiency and driving voltage.
  • a glass substrate coated with ITO (Indium tin oxide) to a thickness of 1500 ⁇ was washed with distilled water ultrasonically. After washing the distilled water, ultrasonic cleaning with a solvent such as isopropyl alcohol, acetone, methanol, dried, transferred to a UV OZONE cleaner (Power sonic 405, Hwashin Tech), and then the substrate using UV for 5 minutes The substrate was cleaned and transferred to a vacuum evaporator.
  • ITO Indium tin oxide
  • a blue organic EL device was manufactured in the same manner as in Example 67, except that each compound shown in Table 4 was used instead of the compound A-1 used as the life improving layer material in Example 67.
  • a blue organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 67, except that Alq 3 , which was an electron transport layer material, was deposited at 30 nm instead of 25 nm without including the life improving layer.
  • An organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that instead of using Compound A-1 used as the life improving layer material in Example 67, BCP was used.
  • the structure of the BCP used at this time is as follows.
  • the blue organic EL devices of Examples 67 to 108 are not only excellent in driving voltage and current efficiency, but also have a long life compared to the blue organic EL devices of Comparative Example 5, which use CBP as the hole blocking layer material instead of the life improvement layer. Has been improved.
  • a glass substrate coated with ITO (Indium tin oxide) to a thickness of 1500 ⁇ was washed with distilled water ultrasonically. After washing the distilled water, ultrasonic cleaning with a solvent such as isopropyl alcohol, acetone, methanol, dried, transferred to a UV OZONE cleaner (Power sonic 405, Hwashin Tech), and then the substrate using UV for 5 minutes The substrate was cleaned and transferred to a vacuum evaporator.
  • ITO Indium tin oxide
  • a blue organic EL device was manufactured in the same manner as in Example 109, except that each compound shown in Table 5 was used instead of Compound A-5 used as the electron transporting layer material in Example 109.
  • a blue organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 108, except that Alq 3 , which was an electron transport layer material, was deposited at 30 nm instead of 25 nm without including the life improving layer.
  • the compound of Formula 1 according to the present invention when used as the life improving layer material or the electron transporting layer material, it was confirmed that the driving voltage and the current efficiency were improved, and further, the life characteristics could be greatly improved.
  • the present invention relates to a novel organic light emitting compound and an organic electroluminescent device using the same, and more particularly, to a novel organic compound having excellent hole injection and transporting ability, electron injection and transporting ability, light emitting ability, and the like, to one or more organic material layers.
  • the present invention relates to an organic EL device having improved characteristics such as high luminous efficiency, low driving voltage and lifetime.

Landscapes

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Abstract

본 발명은 발광능이 우수한 신규의 화합물 및 이를 하나 이상의 유기물층에 포함함으로써 높은 발광 효율, 낮은 구동 전압 및 장수명 등의 특성을 갖는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.

Description

유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
본 발명은 신규한 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정공 주입 및 수송능, 전자 주입 및 수송능, 발광능 등이 우수한 신규한 유기 화합물 및 이를 하나 이상의 유기물층에 포함함으로써 높은 발광 효율, 낮은 구동 전압 및 수명 등의 특성이 향상된 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
1950년대 베르나소스(Bernanose)의 유기 박막 발광 관측을 시점으로 1965년 안트라센 단결정을 이용한 청색 전기발광으로 이어진 유기 전계 발광 (electroluminescent, EL) 소자(이하, 간단히 '유기 EL 소자'라 칭함)에 대한 연구는 1987년 탕(Tang)에 의하여 정공층과 발광층의 기능층으로 나눈 적층구조의 유기 EL 소자가 제시되었다. 이후 고효율, 고수명의 유기 EL 소자를 만들기 위하여, 소자 내 각각의 특징적인 유기물 층을 도입하는 형태로 발전하여 왔으며, 이에 사용되는 특화된 물질의 개발로 이어졌다.
유기 EL 소자는 두 전극 사이에 전압을 걸어 주면 양극에서는 정공이 주입되고, 음극에서는 전자가 유기물층으로 주입된다. 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. 이때 유기물층으로 사용되는 물질은 그 기능에 따라, 발광 물질, 정공 주입 물질, 정공 수송 물질, 전자 수송 물질, 전자 주입 물질 등으로 분류될 수 있다.
유기 EL 소자의 발광층 형성재료는 발광색에 따라 청색, 녹색, 적색 발광 재료로 구분될 수 있다. 그 밖에, 보다 나은 천연색을 구현하기 위한 발광재료로 노란색 및 주황색 발광재료도 사용된다. 또한, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여, 발광 재료로서 호스트/도펀트 계를 사용할 수 있다. 도펀트 물질은 유기 물질을 사용하는 형광 도펀트와 Ir, Pt 등의 중원자(heavy atoms)가 포함된 금속 착체 화합물을 사용하는 인광 도펀트로 나눌 수 있다. 이러한 인광 재료의 개발은 이론적으로 형광에 비해 4배까지의 발광 효율을 향상시킬 수 있어 인광 도펀트 뿐만 아니라 인광 호스트 재료들에 대해 관심이 집중되고 있다.
현재까지 정공 주입층, 정공 수송층. 정공 차단층, 전자 수송층으로는, 하기 화학식으로 표현된 NPB, BCP, Alq3 등이 널리 알려져 있고, 발광 재료는 안트라센 유도체들이 형광 도펀트/호스트 재료로서 보고되고 있다. 특히 발광재료 중 효율 향상 측면에서 큰 장점을 가지고 있는 인광 재료로서는 Firpic, Ir(ppy)3, (acac)Ir(btp)2 등과 같은 Ir을 포함하는 금속 착체 화합물이 청색, 녹색, 적색 도펀트 재료로 사용되고 있다. 현재까지는 4,4-디카바졸릴비페닐(4,4-dicarbazolybiphenyl, CBP)가 인광 호스트 재료로 우수한 특성을 나타내고 있다.
Figure PCTKR2016000780-appb-I000001
Figure PCTKR2016000780-appb-I000002
그러나 기존의 재료들은 발광 특성 측면에서는 유리한 면이 있으나, 유리전이온도가 낮고 열적 안정성이 매우 좋지 않아 유기 EL 소자에서의 수명 측면에서 만족할만한 수준이 되지 못하고 있다.
본 발명은 유기 전계 발광 소자에 적용할 수 있으며, 정공 주입 및 수송능, 전자 주입 및 수송능, 발광능 등이 모두 우수한 신규 유기 화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기 신규 유기 화합물을 포함하여 낮은 구동 전압과 높은 발광 효율을 나타내며 수명이 향상되는 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2016000780-appb-I000003
상기 화학식 1에서,
Y1과 Y2, Y2와 Y3, Y3와 Y4, Y5와 Y6, Y6와 Y7, Y7과 Y8, 및 Y9와 Y10, Y10과 Y11 및 Y11과 Y12 중 적어도 하나는 하기 화학식 2로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성하고;
[화학식 2]
Figure PCTKR2016000780-appb-I000004
상기 화학식 2 에서,
점선은 축합이 이루어지는 부분이며;
상기 화학식 1 및 2에서,
X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 O, S, N(Ar1), C(Ar2)(Ar3), 및 Si(Ar4)(Ar5)로 이루어진 군에서 선택되며, 상기 X1 및 X2 중 적어도 하나는 N(Ar1)이고;
상기 화학식 2로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성하지 않는 Y1 내지 Y12는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 N 또는 C(R1)이며;
Y13 내지 Y16 이 복수 개인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며, 상기 Y13 내지 Y16 은 각각 독립적으로 N 또는 C(R1)이며;
R1이 복수 개인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며, 상기 R1은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 구성된 군으로부터 선택되거나, 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고;
Ar1 내지 Ar5이 복수 개인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며, 상기 Ar1 내지 Ar5은 각각 독립적으로 수소, C1~C40의 알킬기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 구성된 군으로부터 선택되거나, 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고;
R1 및 Ar1 내지 Ar5의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노, C1~C40의 알킬기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있으며, 상기 치환기로 치환되는 경우, 상기 치환기는 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
또한, 본 발명은 (i) 양극, (ii) 음극, 및 (iii) 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 전계 발광 소자로서, 상기 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기물층은 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층, 정공 수송층, 정공 주입층, 발광 보조층 및 수명개선층으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 바람직하게는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 발광층은 인광 호스트로 사용될 수 있다.
본 발명에서 "알킬"은 탄소수 1 내지 40개의 직쇄 또는 측쇄의 포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알케닐(alkenyl)"은 탄소-탄소 이중 결합을 1개 이상 가진 탄소수 2 내지 40개의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 비닐(vinyl), 알릴(allyl), 이소프로펜일(isopropenyl), 2-부텐일(2-butenyl) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알키닐(alkynyl)"은 탄소-탄소 삼중 결합을 1개 이상 가진 탄소수 2 내지 40개의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 에티닐(ethynyl), 2-프로파닐(2-propynyl) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "아릴"은 단독 고리 또는 2이상의 고리가 조합된 탄소수 6 내지 60개의 방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 또한, 2 이상의 고리가 서로 단순 부착(pendant)되거나 축합된 형태도 포함될 수 있다. 이러한 아릴의 예로는 페닐, 나프틸, 페난트릴, 안트릴 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "헤테로아릴"은 핵원자수 5 내지 40개의 모노헤테로사이클릭 또는 폴리헤테로사이클릭 방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이때, 고리 중 하나 이상의 탄소, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소가 N, O, S 또는 Se와 같은 헤테로원자로 치환된다. 또한, 2 이상의 고리가 서로 단순 부착(pendant)되거나 축합된 형태도 포함될 수 있고, 나아가 아릴기와의 축합된 형태도 포함될 수 있다. 이러한 헤테로아릴의 예로는 피리딜, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 트리아지닐과 같은 6-원 모노사이클릭 고리, 페녹사티에닐(phenoxathienyl), 인돌리지닐(indolizinyl), 인돌릴(indolyl), 퓨리닐(purinyl), 퀴놀릴(quinolyl), 벤조티아졸(benzothiazole), 카바졸릴(carbazolyl)과 같은 폴리사이클릭 고리 및 2-퓨라닐, N-이미다졸릴, 2-이속사졸릴, 2-피리디닐, 2-피리미디닐 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "아릴옥시"는 RO-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R은 탄소수 5 내지 60개의 아릴을 의미한다. 이러한 아릴옥시의 예로는 페닐옥시, 나프틸옥시, 디페닐옥시 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알킬옥시"는 R'O-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R'는 탄소수 1 내지 40개의 알킬을 의미하며, 직쇄(linear), 측쇄(branched) 또는 사이클릭(cyclic) 구조를 포함할 수 있다. 알킬옥시의 예로는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 1-프로폭시, t-부톡시, n-부톡시, 펜톡시 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "아릴아민"은 탄소수 6 내지 60개의 아릴로 치환된 아민을 의미한다.
본 발명에서 "시클로알킬"은 탄소수 3 내지 40개의 모노사이클릭 또는 폴리사이클릭 비-방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이러한 사이클로알킬의 예로는 사이클로프로필, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 노르보닐(norbornyl), 아다만틴(adamantine) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "헤테로시클로알킬"은 핵원자수 3 내지 40개의 비-방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미하며, 고리 중 하나 이상의 탄소, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소가 N, O, S 또는 Se와 같은 헤테로 원자로 치환된다. 이러한 헤테로시클로알킬의 예로는 모르폴린, 피페라진 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알킬실릴"은 탄소수 1 내지 40개의 알킬로 치환된 실릴이고, "아릴실릴"은 탄소수 5 내지 60개의 아릴로 치환된 실릴을 의미한다.
본 발명에서 "축합고리"는 축합 지방족 고리, 축합 방향족 고리, 축합 헤테로지방족 고리, 축합 헤테로방향족 고리 또는 이들의 조합된 형태를 의미한다.
본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물은 열적 안정성 및 발광 특성이 우수하기 때문에 유기 전계 발광 소자의 유기물층의 재료로 사용될 수 있다.
특히, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물을 인광 호스트 재료로 사용할 경우, 종래의 호스트 재료에 비해 우수한 발광 성능, 낮은 구동전압, 높은 효율 및 장수명을 갖는 유기 전계 발광 소자를 제조할 수 있고, 나아가 성능 및 수명이 향상된 풀 칼라 디스플레이 패널도 제조할 수 있다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2016000780-appb-I000005
상기 화학식 1에서,
Y1과 Y2, Y2와 Y3, Y3와 Y4, Y5와 Y6, Y6와 Y7, Y7과 Y8, 및 Y9와 Y10, Y10과 Y11 및 Y11과 Y12 중 적어도 하나는 하기 화학식 2로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성하고;
[화학식 2]
Figure PCTKR2016000780-appb-I000006
상기 화학식 2 에서,
점선은 축합이 이루어지는 부분이며;
상기 화학식 1 및 2에서,
X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 O, S, N(Ar1), C(Ar2)(Ar3), 및 Si(Ar4)(Ar5)로 이루어진 군에서 선택되며, 상기 X1 및 X2 중 적어도 하나는 N(Ar1)이고;
상기 화학식 2로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성하지 않는 Y1 내지 Y12는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 N 또는 C(R1)이며;
Y13 내지 Y16이 복수 개인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며, 상기 Y13 내지 Y16 은 각각 독립적으로 N 또는 C(R1)이며;
R1이 복수 개인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며, 상기 R1은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 구성된 군으로부터 선택되거나, 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고;
Ar1 내지 Ar5이 복수 개인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며, 상기 Ar1 내지 Ar5은 각각 독립적으로 수소, C1~C40의 알킬기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 구성된 군으로부터 선택되거나, 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고;
R1 및 Ar1 내지 Ar5의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노, C1~C40의 알킬기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있으며, 상기 치환기로 치환되는 경우, 상기 치환기는 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
1. 신규 유기 화합물
본 발명에 따른 신규 유기 화합물은 디벤조아제핀(5H-dibenzo[b,f]azepine), 디벤조옥세핀(dibenzo[b,f]oxepine), 디벤조싸이에핀(dibenzo[b,f]thiepine), 디벤조실레핀(5H-dibenzo[b,f]silepine), 또는 디벤조싸이클로헵텐(5H-dibenzo[a,d]cycloheptene)에 나프틸이 축합된 5원 헤테로방향족환 모이어티를 이루거나, 인덴 모이어티(indene moiety), 또는 인돌 모이어티(indole moiety)가 축합되어 기본 골격을 이루며, 혹은 벤조나프토아제핀(7H-benzo[b]naphtho[1,2-f]azepine), 벤조나프토옥세핀(benzo[b]naphtho[1,2-f]oxepine), 벤조나프토싸이에핀(benzo[b]naphtho[1,2-f]thiepine), 벤조나프토실레핀(7H-benzo[b]naphtho[1,2-f]silepine), 또는 벤조나프토싸이클로헵텐(7H-benzo[b]naphtho[1,2-f]cycloheptene)에 벤젠이 축합된 5원 헤테로방향족환 모이어티를 이루거나, 인덴 모이어티(indene moiety), 또는 인돌 모이어티(indole moiety)가 축합되어 기본 골격을 이룰 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 신규 유기 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2016000780-appb-I000007
상기 화학식 1에서,
Y1과 Y2, Y2와 Y3, Y3와 Y4, Y5와 Y6, Y6와 Y7, Y7과 Y8, 및 Y9와 Y10, Y10과 Y11 및 Y11과 Y12 중 적어도 하나, 바람직하게는 Y1과 Y2, Y7과 Y8 및 Y11과 Y12 중 적어도 하나는 하기 화학식 2로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성하고;
[화학식 2]
Figure PCTKR2016000780-appb-I000008
상기 화학식 2 에서,
점선은 축합이 이루어지는 부분이며;
상기 화학식 1 및 2에서,
X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 O, S, N(Ar1), C(Ar2)(Ar3), 및 Si(Ar4)(Ar5)로 이루어진 군에서 선택되며, 상기 X1 및 X2 중 적어도 하나는 N(Ar1)이고, 바람직하게는 X1은 O, S 및 N(Ar1)로 이루어진 군에서 선택되며, X2는 N(Ar1)이고;
상기 화학식 2로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성하지 않는 Y1 내지 Y12는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 N 또는 C(R1)이며;
Y13 내지 Y16 이 복수 개인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며, 상기 Y13 내지 Y16 은 각각 독립적으로 N 또는 C(R1)이고;
R1이 복수 개인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며, 상기 R1은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 구성된 군으로부터 선택되거나, 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고;
Ar1 내지 Ar5이 복수 개인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며, 상기 Ar1 내지 Ar5은 각각 독립적으로 수소, C1~C40의 알킬기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 구성된 군으로부터 선택되거나, 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며;
R1 및 Ar1 내지 Ar5의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노, C1~C40의 알킬기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있으며, 상기 치환기로 치환되는 경우, 상기 치환기는 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
이러한 화학식 1로 표시되는 화합물은 종래 유기 EL 소자용 재료[예: 4,4-디카바졸릴비페닐(4,4-dicarbazolybiphenyl, 이하 'CBP'라 함)]보다 높은 분자량을 갖기 때문에, 유리전이온도가 높아 열적 안정성이 우수할 뿐만 아니라, 캐리어 수송능 및, 발광능 등이 우수하다. 따라서, 상기 화학식 1의 화합물을 유기 전계 발광 소자가 포함할 경우, 소자의 구동 전압은 낮아지고, 효율 및 수명 등은 향상될 수 있다.
일반적으로 유기 전계 발광 소자의 인광 발광층에서, 호스트 물질은 이의 삼중항 에너지 갭이 도펀트의 삼중항 에너지 갭보다 높아야 한다. 즉, 호스트의 가장 낮은 여기 상태가 도펀트의 가장 낮은 방출 상태보다 에너지가 더 높은 경우, 인광 발광 효율이 향상될 수 있다. 상기 화학식 1의 화합물은 삼중항 에너지가 2.3 eV 이상으로 높다. 또한, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 넓은 일중항 에너지 준위와 높은 삼중항 에너지 준위를 가지는 인돌 유도체가 축합되어 있는 상기 기본 골격에 특정의 치환기가 도입됨으로써, 에너지 준위가 도펀트보다 높게 조절될 수 있어 호스트 물질로 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 화합물은 전술한 바와 같이 높은 삼중항 에너지를 갖기 때문에, 발광층에서 생성된 엑시톤이 발광층에 인접하는 전자수송층 또는 정공수송층으로 확산되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 화학식 1의 화합물을 이용하여 정공 수송층과 발광층 사이에 유기물층(이하, '발광 보조층'이라 함)을 형성할 경우, 상기 화합물에 의해서 엑시톤의 확산이 방지되기 때문에, 상기 제1 엑시톤 확산 방지층을 포함하지 않은 종래의 유기 전계 발광 소자와 달리, 실질적으로 발광층 내에서 발광에 기여하는 엑시톤의 수가 증가되어 소자의 발광 효율이 개선될 수 있다. 또한, 상기 화학식 1의 화합물을 이용하여 발광층과 전자 수송층 사이에 유기물층(이하, '수명 개선층'이라 함)을 형성할 경우에도, 상기 화학식 1의 화합물에 의해 엑시톤의 확산이 방지됨으로써, 유기 전계 발광 소자의 내구성 및 안정성이 향상될 수 있고, 이로 인해 소자의 반감 수명이 효율적으로 증가될 수 있다. 이와 같이, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층의 호스트 이외, 발광 보조층 재료 또는 수명 개선층 재료로 사용될 수 있다.
또한, 상기 화학식 1의 화합물은 상기 기본 골격에 도입되는 치환기의 종류에 따라 HOMO 및 LUMO 에너지 레벨을 조절할 수 있어, 넓은 밴드갭을 가질 수 있고, 높은 캐리어 수송성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 화합물은 상기 기본 골격에 질소-함유 헤테로환(예컨대, 피리딘기, 피리미딘기, 트리아진기등)과 같이 전자 흡수성이 큰 전자 끌개기(EWG)가 결합될 경우, 분자 전체가 양극성(bipolar)의 특성을 갖기 때문에, 정공과 전자의 결합력을 높일 수 있다. 이와 같이, 상기 기본 골격에 EWG가 도입된 상기 화학식 1의 화합물은 우수한 캐리어 수송성 및 발광 특성이 우수하기 때문에, 유기 전계 발광 소자의 발광층 재료 이외, 전자주입/수송층 재료, 또는 수명 개선층 재료로도 사용될 수 있다. 한편, 상기 화학식 1의 화합물이 상기 기본 골격에 아릴아민기, 카바졸기, 터페닐기, 트리페닐렌기 등과 같이 전자 공여성이 큰 전자 주게기(EDG)가 결합될 경우, 정공의 주입 및 수송이 원활하게 이루어지기 때문에, 발광층 재료 이외, 정공주입/수송층 또는 발광 보조층 재료로도 유용하게 사용될 수 있다.
이와 같이, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 유기 전계 발광 소자의 발광 특성을 향상시킴과 동시에, 정공 주입/수송 능력, 전자 주입/수송 능력, 발광 효율, 구동 전압, 수명 특성 등을 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 유기 전계 발광 소자의 유기물층 재료, 바람직하게는 발광층 재료(청색, 녹색 및/또는 적색의 인광 호스트 재료), 전자 수송/주입층 재료 및 정공 수송/주입층 재료, 발광보조층 재료, 수명개선층 재료, 더 바람직하게는 발광층 재료, 전자 주입층 재료, 발광보조층 재료, 수명 개선층 재료로 사용될 수 있다.
또한, 상기 화학식 1의 화합물은 상기 기본 골격에 다양한 치환기, 특히 아릴기 및/또는 헤테로아릴기가 도입되어 화합물의 분자량이 유의적으로 증대됨으로써, 유리 전이온도가 향상될 수 있고, 이로 인해 종래의 발광 재료(예를 들어, CBP)보다 높은 열적 안정성을 가질 수 있다. 또한, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 유기물층의 결정화 억제에도 효과가 있다. 따라서, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자는 성능 및 수명 특성이 크게 향상될 수 있고, 이러한 유기 전계 발광 소자가 적용된 풀 칼라 유기 발광 패널도 성능이 극대화될 수 있다.
본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 M-1 내지 화학식 M-12 중 어느 하나로 표시되는 화합물로 구체화 될 수 있다.
Figure PCTKR2016000780-appb-I000009
상기 화학식 M-1 내지 M-12에서, X1, X2 및 Y1 내지 Y16은 상기 화학식 1에서 정의된 바와 같다.
다만, 바람직하게는 상기 X1은 O, S 및 N(Ar1)로 이루어진 군에서 선택되며, X2는 N(Ar1)일 수 있다.
또한, 바람직하게는 상기 Y1 내지 Y16은 서로 동일하거나 상이하고, 모두 C(R1)이거나 1 내지 3개의 N을 포함할 수 있으며, 이때 복수 개의 R1은 동일하거나 상이하다.
본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 N-1 내지 화학식 N-12 중 어느 하나로 표시되는 화합물로 구체화될 수 있다.
Figure PCTKR2016000780-appb-I000010
상기 화학식 N-1 내지 N-12에서, X1, Ar1 및 R1은 상기 화학식 1에서 정의된 바와 같다.
다만, 바람직하게는 상기 X1은 O, S 및 N(Ar1)로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 3 내지 화학식 7 중 어느 하나로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 할 수 있다.
[화학식 3]
Figure PCTKR2016000780-appb-I000011
[화학식 4]
Figure PCTKR2016000780-appb-I000012
[화학식 5]
Figure PCTKR2016000780-appb-I000013
[화학식 6]
Figure PCTKR2016000780-appb-I000014
[화학식 7]
Figure PCTKR2016000780-appb-I000015
상기 화학식 3 내지 화학식 7에서,
Ar1이 복수 개인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며, 상기 Ar1은 각각 독립적으로 수소, C1~C40의 알킬기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 구성된 군으로부터 선택되거나, 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고;
Y1 내지 Y12는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 N 또는 C(R1)이며;
Y13 내지 Y16 이 복수 개인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며, 상기 Y13 내지 Y16 은 각각 독립적으로 N 또는 C(R1)이며;
R1이 복수 개인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며, 상기 R1은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 구성된 군으로부터 선택되거나, 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고;
Ar1 및 R1의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노, C1~C40의 알킬기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있으며, 상기 치환기로 치환되는 경우, 상기 치환기는 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
다만, 바람직하게는 상기 화학식 3 내지 7에서 상기 Ar1 은 C6~C60의 아릴기일 수 있고, 특히 상기 Ar1 이 복수 개인 경우 적어도 하나는 C6~C60의 아릴기일 수 있으며, 이때 상기 아릴기는 1개 이상의 C6~C60의 아릴기로 치환되거나 비치환될 수 있고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
또한, 바람직하게는 상기 화학식 4에서 Y8은 C(R1)이고, 상기 R1은 C6~C60의 아릴기, 보다 바람직하게는 페닐기일 수 있다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 2로 표시되는 고리와 축합 고리를 형성하지 않는 Y1 내지 Y12 중 적어도 하나가 C(R1)인 경우, 상기 R1 중 적어도 하나는 페닐기일 수 있다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 R1 및 Ar1 내지 Ar5 중 적어도 하나는 페닐기 또는 하기 화학식 8로 표시되는 치환기일 수 있다.
[화학식 8]
Figure PCTKR2016000780-appb-I000016
상기 화학식 8에서,
*는 상기 화학식 1에 결합되는 부분을 의미하고;
L1은 단일결합, C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고, 바람직하게는 단일결합, 페닐렌기, 비페닐렌기 또는 카바졸릴기이며;
Z1 내지 Z5는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 N 또는 C(R11)이되, 상기 Z1 내지 Z5 중 적어도 하나는 N이고;
R11이 복수 개인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며, R11은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며;
상기 R11의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴실릴기와, 상기 L1의 아릴렌기 및 헤테로아릴렌기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 8로 표시되는 치환기는 하기 O-1 내지 O-15 중 어느 하나로 표시되는 치환기일 수 있다.
Figure PCTKR2016000780-appb-I000017
상기 화학식 O-1 내지 화학식 O-15에서,
n은 0 내지 4의 정수로서, 상기 n이 0인 경우, 수소가 치환기 R12로 치환되지 않는 것을 의미하고, 상기 n이 1 내지 4의 정수인 경우, R12는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며;
상기 R12의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있으며;
L1 및 R11은 각각 상기 화학식 8에서 정의된 바와 같다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, Ar1 내지 Ar5는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 페닐, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 비페닐 및 퀴나졸린으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며,
상기 Ar1 내지 Ar5의 페닐, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 비페닐 및 퀴나졸린은 시아노, 페닐, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 비페닐 및 퀴나졸린으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 비치환되며, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화합물로 보다 구체적으로 하기 구조로 나타낼 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2016000780-appb-I000018
Figure PCTKR2016000780-appb-I000019
본 발명의 화학식 1의 화합물은 일반적인 합성방법에 따라 합성될 수 있다. 본 발명의 화합물에 대한 상세한 합성 과정은 후술하는 합성예에서 구체적으로 기술하도록 한다.
2. 유기 전계 발광 소자
한편, 본 발명의 다른 측면은 상기한 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자(유기 EL 소자)에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 (i) 양극(anode), (ii) 음극(cathode) 및 (iii) 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하며, 상기 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다. 이때, 상기 화합물은 단독으로 사용되거나, 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 1층 이상의 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 발광보조층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 중 어느 하나 이상일 수 있고, 이 중에서 적어도 하나의 유기물층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 유기물층은 발광층, 전자수송층 및 정공수송층으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 발광층일 수 있다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자의 발광층은 호스트 재료를 포함할 수 있는데, 이때 호스트 재료로서 상기 화학식 1의 화합물을 포함할 수 있다. 또한 본 발명의 유기 전계 발광 소자의 발광층은 상기 화학식 1의 화합물 이외의 화합물을 호스트로 포함할 수 있다.
이러한 본 발명의 유기 전계 발광 소자의 구조는 특별히 한정되지 않으나, 기판, 양극, 정공주입층, 정공수송층, 발광보조층, 발광층, 전자수송층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조일 수 있다. 이때, 상기 전자수송층 위에는 전자주입층이 추가로 적층될 수 있으며, 상기한 바와 같이 정공주입층, 정공수송층, 발광보조층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 중 하나 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
또한, 상기 유기 전계 발광 소자는 발광층과 전자 수송층 사이에 수명 개선층 또는 전자 수송 보조층이 포함될 수 있다. 이때 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 수명 개선층 또는 전자 수송 보조층으로도 이용될 수 있다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자의 구조는 전극과 유기물층 계면에 절연층 또는 접착층이 삽입된 구조일 수 있다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자는 상기 유기물층 중 1층 이상이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 제외하고는, 당업계에 공지된 재료 및 방법으로 유기물층 및 전극을 형성하여 제조할 수 있다.
상기 유기물층은 진공 증착법이나 용액 도포법에 의하여 형성될 수 있다. 상기 용액 도포법의 예로는 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등이 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자 제조 시 사용되는 기판은 특별히 한정되지 않으나, 실리콘 웨이퍼, 석영, 유리판, 금속판, 플라스틱 필름 및 시트 등을 사용할 수 있다.
또, 양극 물질로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연산화물, 인듐산화물, 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2:Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리티오펜, 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDT), 폴리피롤 또는 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자; 및 카본블랙 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
또, 음극 물질로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석, 또는 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; 및 LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
또한, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층 및 전자 수송층은 특별히 한정되는 것은 아니며, 당 업계에 알려진 통상의 물질을 사용할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[준비예 1] BIAz-1 의 합성
<단계 1> 1-(5H-디벤조[b,f]아제핀-5-일)에타논의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000020
질소 기류 하에서 5H-디벤조[b,f]아제핀 (100.0 g, 517.5 mmol), 아세틸 클로라이드 (44.3 ml, 621.0 mmol) 및 toluene (1000 ml)를 혼합하고 80℃에서 2시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후 에틸아세테이트로 추출한 다음 농축하고 에탄올로 재결정 하여 1-(5H-디벤조[b,f]아제핀-5-일)에타논 (113.2 g, 수율 93%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 1.86 (s, 3H), 6.92 (d, 1H), 6.98 (d, 1H), 7.26-7.45 (m, 8H)
<단계 2> 1-( 1aH - 디벤조[b,f]옥시레노[2,3-d]아제핀 -6( 10bH )-일) 에타논의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000021
질소 기류 하에서 1-(5H-디벤조[b,f]아제핀-5-일)에타논 (113.2 g, 481.3 mmol), meta-클로로페록시벤조산 (99.7 g, 577.5 mmol), 실리카 (226.5 g), NaOCl (226.5 g), 아세토니트릴 (1100 ml)를 혼합하고 80℃에서 2시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후 메틸렌클로라이드로 추출하고 MgSO4를 넣고 여과하였다. 얻어진 유기층에서 용매를 제거한 후 에탄올로 재결정 하여 1-(1aH-디벤조[b,f]옥시레노[2,3-d]아제핀-6(10bH)-일)에타논 (87.1 g, 수율 72%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 1.95 (s, 3H), 4.28 (s, 2H), 7.26-7.53 (m, 8H)
<단계 3> 5-아세틸-5H-디벤조[b,f]아제핀-10(11H)-온의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000022
질소 기류 하에서 1-(1aH-디벤조[b,f]옥시레노[2,3-d]아제핀-6(10bH)-일)에타논 (87.1 g, 346.5 mmol), 리튬 요오드 (55.7 g, 415.8 mmol) 및 클로로폼 (870 ml)를 혼합하고 60℃에서 1시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후 에틸아세테이트로 추출한 다음 MgSO4로 수분을 제거하고, 에탄올에서 재결정하여 5-아세틸-5H-디벤조[b,f]아제핀-10(11H)-온 (70.5 g, 수율 81%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 2.10 (s, 3H), 3.85 (d, 1H), 4.33 (d, 1H), 7.30-7.40 (m, 5H), 7.51-7.59 (m, 2H), 8.10 (d, 1H)
<단계 4> 5-아세틸-10,11-(1H-벤조[g]인돌로)-5H-디벤조[b,f]아제핀의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000023
질소 기류 하에서 5-아세틸-5H-디벤조[b,f]아제핀-10(11H)-온 (70.5 g, 280.7 mmol)과 나프탈렌-1-일하이드라진 하이드로클로라이드 (60.1 g, 308.7 mmol), 아세트산 (705 ml)를 넣은 후 120℃에서 12시간 교반하였다.
반응 종료 후 디클로로메탄으로 추출하고 MgSO4를 넣고 여과하였다. 얻어진 유기층에서 용매를 제거한 후 컬럼 크로마토그래피 (헥산:MC = 4:1 (v/v))로 정제하여 5-아세틸-10,11-(1H-벤조[g]인돌로)-5H-디벤조[b,f]아제핀 (68.3 g, 수율 65 %)을 획득하였다.
1H-NMR : δ 2.04 (s, 3H), 7.25-7.39 (m, 4H), 7.56-7.87 (m, 7H), 8.16 (d, 1H), 8.51 (d, 1H), 9.06 (d, 1H), 11.36 (b, 1H)
<단계 5> 5-아세틸-10,11-[1-페닐 벤조[g]인돌로]-디벤조[b,f]아제핀의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000024
질소 기류 하에서 5-아세틸-10,11-(1H-벤조[g]인돌로)-5H-디벤조[b,f]아제핀 (68.3 g, 350.9 mmol), 브로모벤젠 (66.1 g, 421.1 mmol), Cu (11.1 g, 175.5 mmol), K2CO3 (97.0 g, 701.8 mmol) 및 니트로벤젠 (683 ml)를 혼합하고 210℃에서 12시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후 에틸아세테이트로 추출한 다음 농축하고 에탄올로 재결정 하여 5-아세틸-10,11-[1-페닐 벤조[g]인돌로]-디벤조[b,f]아제핀 (123.3 g, 수율 78%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 2.04 (s, 3H), 7.25-7.26 (m, 2H), 7.39-7.58 (m, 9H), 7.77 (d, 1H), 7.87-7.88 (m, 2H), 8.05-8.06 (m, 2H), 8.16 (d, 1H), 8.51 (d, 1H), 9.06 (d, 1H)
<단계 6> BIAz-1 의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000025
질소 기류 하에서 5-아세틸-10,11-[1-페닐 벤조[g]인돌로]-디벤조[b,f]아제핀 (123.3 g, 273.7 mmol), 수산화 칼륨 (16.9 g, 301.0 mmol) 및 에틸렌 글리콜 (1233 ml)을 혼합하고 200℃에서 6시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후 에틸아세테이트로 추출한 다음 MgSO4로 수분을 제거하고, 컬럼크로마토그래피 (헥산:EA = 6:1 (v/v))로 정제하여 BIAz-1 (102.9 g, 수율 92%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 6.69-6.87 (m, 4H), 7.16-7.17 (m, 2H), 7.45-7.67 (m, 9H), 8.05-8.06 (m, 2H), 8.16 (d, 1H), 8.51 (d, 1H), 8.83 (d, 1H)
[준비예 2] BIAz-2 의 합성
<단계 1> 5-페닐-5H-디벤조[b,f]아제핀의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000026
질소 기류 하에서 5H-디벤조[b,f]아제핀 (100 g, 517.5 mmol), 요오드벤젠 (126.7 g, 621.0 mmol), Cu (16.4 g, 258.7 mmol), K2CO3 (143.0 g, 1,035.0 mmol) 및 니트로벤젠 (1000 ml)를 혼합하고 210℃에서 12시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후 에틸아세테이트로 추출한 다음 농축하고 에탄올로 재결정 하여 5-페닐-5H-디벤조[b,f]아제핀 (100.4 g, 수율 72%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 6.63-6.81 (m, 3H), 6.92 (d, 1H), 6.98 (d, 1H), 7.20 (d, 2H), 7.26-7.45 (m, 8H)
<단계 2> 6-페닐-6,10b- 디하이드로 - 1aH - 디벤조[b,f]옥시레노[2,3-d]아제핀의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000027
질소 기류 하에서 5-페닐-5H-디벤조[b,f]아제핀 (100.4 g, 372.6 mmol), meta-클로로페록시벤조산 (77.2 g, 447.1 mmol), 실리카 (200.7 g), NaOCl (200.7 g), 아세토니트릴 (1000 ml)를 혼합하고 80℃에서 2시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후 메틸렌클로라이드로 추출하고 MgSO4를 넣고 여과하였다. 얻어진 유기층에서 용매를 제거한 후 에탄올로 재결정 하여 6-페닐-6,10b-디하이드로-1aH-디벤조[b,f]옥시레노[2,3-d]아제핀 (84.0 g, 수율 79%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 4.31 (s, 2H), 6.63-6.81 (m, 3H), 7.24-7.53 (m, 10H)
<단계 3> 5-페닐-5H-디벤조[b,f]아제핀-10(11H)-온의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000028
질소 기류 하에서 6-페닐-6,10b-디하이드로-1aH-디벤조[b,f]옥시레노[2,3-d]아제핀 (84.0 g, 294.3 mmol), 리튬 요오드 (47.3 g, 353.2 mmol) 및 클로로폼 (840 ml)를 혼합하고 60℃에서 1시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후 에틸아세테이트로 추출한 다음 MgSO4로 수분을 제거하고, 에탄올에서 재결정하여 5-페닐-5H-디벤조[b,f]아제핀-10(11H)-온 (68.0 g, 수율 81%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 3.42 (d, 1H), 4.21 (d, 1H), 6.62-6.74 (m, 3H), 7.25-7.40 (m, 7H), 7.51-7.59 (m, 2H), 8.10 (d, 1H)
<단계 4> BIAz-2 의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000029
질소 기류 하에서 5-페닐-5H-디벤조[b,f]아제핀-10(11H)-온 (68.0 g, 238.4 mmol)과 나프탈렌-1-일하이드라진 하이드로클로라이드 (51.1 g, 262.3 mmol), 아세트산 (700 ml)를 넣은 후 120℃에서 12시간 교반하였다.
반응 종료 후 디클로로메탄으로 추출하고 MgSO4를 넣고 여과하였다. 얻어진 유기층에서 용매를 제거한 후 컬럼 크로마토그래피 (헥산:MC = 3:1 (v/v))로 정제하여 BIAz-2 (59.4 g, 수율 61 %)을 획득하였다.
1H-NMR: δ 6.63-6.69 (m, 4H), 6.81-6.87 (m, 3H), 7.16-7.20 (m, 4H), 7.54-7.56 (m, 3H), 7.65-7.67 (m, 2H), 8.16 (d, 1H), 8.51 (d, 1H), 8.83 (d, 1H), 11.36 (b, 1H)
[준비예 3] 13BAz 의 합성
<단계 1> 1-(나프탈렌-1-일)-1H-인돌
Figure PCTKR2016000780-appb-I000030
질소 기류 하에서 1H-인돌 (100g, 854.0 mmol), 1-브로모나프탈렌 (212.1 g, 1024.8 mmol), Cu (27.2 g, 427.0 mmol), K2CO3 (236.1 g, 1.70 mol) 및 니트로벤젠 (3000 ml)를 혼합하고 210℃에서 12시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후 에틸아세테이트로 추출한 다음 MgSO4로 수분을 제거하고, 컬럼크로마토그래피 (헥산:EA = 8:1 (v/v))로 정제하여 1-(나프탈렌-1-일)-1H-인돌 (182.8 g, 수율 88%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 6.52 (d, 1H), 6.87 (dd, 1H), 7.33 (dd, 1H), 7.55-7.60 (m, 5H), 7.93-7.94 (m, 2H), 8.06-8.07 (m, 3H)
<단계 2> 13BAz 의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000031
질소 기류 하에서 1-(나프탈렌-1-일)-1H-인돌 (182.8 g, 751.2 mmol), 폴리인산 (914 g)를 혼합하고 100℃에서 12시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후 물에서 추출한 다음 여과하여 13BAz (58.5 g, 수율 32%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 6.81 (dd, 1H), 6.99-7.05 (m, 3H), 7.25-7.29 (m, 2H), 7.53-7.54 (m, 2H), 7.73 (d, 1H), 8.02-8.07 (m, 2H), 8.21 (d, 1H), 8.42 (b, 1H)
[준비예 4] BIAz-3 의 합성
<단계 1> 1-(13H-벤조[f]나프토[1,2-b]아제핀-13-일)에타논의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000032
질소 기류 하에서 13BAz (100.0 g, 411.0 mmol), 아세틸 클로라이드 (35.2 ml, 493.2 mmol) 및 톨루엔 (1000 ml)를 혼합하고 80℃에서 2시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후 에틸아세테이트로 추출한 다음 농축하고 에탄올로 재결정 하여 1-(13H-벤조[f]나프토[1,2-b]아제핀-13-일)에타논 (102.0 g, 수율 87%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 2.04 (s, 3H), 6.99-7.00 (m, 2H), 7.19-7.28 (m, 3H), 7.48-7.54 (m, 3H), 7.73 (d, 1H), 7.81 (d, 1H), 8.02-8.07 (m, 2H)
<단계 2> 1-( 1aH - 벤조[f]나프토[1,2-b]옥시레노 [2,3-d] 아제핀 -6( 12bH )-일) 에타논의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000033
질소 기류 하에서 1-(13H-벤조[f]나프토[1,2-b]아제핀-13-일)에타논 (102.0 g, 357.6 mmol), meta-클로로페록시벤조산 (74.0 g, 429.1 mmol), 실리카 (204.1 g), NaOCl (204.1 g), 아세토니트릴 (1000 ml)를 혼합하고 80℃에서 2시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후 메틸렌클로라이드로 추출하고 MgSO4를 넣고 여과하였다. 얻어진 유기층에서 용매를 제거한 후 에탄올로 재결정 하여 1-(1aH-벤조[f]나프토[1,2-b]옥시레노[2,3-d]아제핀-6(12bH)-일)에타논 (76.5 g, 수율 71%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 2.04 (s, 3H), 4.19-4.20 (m, 2H), 6.91 (d, 1H), 7.12 (dd, 1H), 7.34-7.36 (m, 2H), 7.49-7.53 (m, 3H), 7.74 (d, 1H), 8.03-8.04 (m, 2H)
<단계 3> 13-아세틸-8,13- 디하이드로 -7H- 벤조[f]나프토[1,2-b]아제핀 -7-온의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000034
질소 기류 하에서 1-(1aH-벤조[f]나프토[1,2-b]옥시레노[2,3-d]아제핀-6(12bH)-일)에타논 (76.5 g, 253.9 mmol), 리튬 요오드 (40.8 g, 304.7 mmol) 및 클로로폼 (750 ml)를 혼합하고 60℃에서 1시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후 에틸아세테이트로 추출한 다음 MgSO4로 수분을 제거하고, 에탄올에서 재결정하여 13-아세틸-8,13-디하이드로-7H-벤조[f]나프토[1,2-b]아제핀-7-온 (57.4 g, 수율 75%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 2.04 (s, 3H), 3.81 (s, 2H), 7.07 (dd, 1H), 7.21-7.24 (m, 2H), 7.37 (d, 1H), 7.65-7.69 (m, 3H), 8.10-8.23 (m, 3H)
<단계 4> 13-아세틸-7,8-(7-페닐-1H- 인돌로 )- 벤조[f]나프토[1,2-b]아제핀의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000035
질소 기류 하에서 13-아세틸-8,13-디하이드로-7H-벤조[f]나프토[1,2-b]아제핀-7-온 (57.4 g, 190.4 mmol)과 비페닐-2-일하이드라진 하이드로클로라이드 (46.2 g, 209.5 mmol), 아세트산 (600 ml)를 넣은 후 120℃에서 12시간 교반하였다.
반응 종료 후 디클로로메탄으로 추출하고 MgSO4를 넣고 여과하였다. 얻어진 유기층에서 용매를 제거한 후 컬럼 크로마토그래피 (헥산:MC = 4:1 (v/v))로 정제하여 13-아세틸-7,8-(7-페닐-1H-인돌로)-벤조[f]나프토[1,2-b]아제핀 (52.3 g, 수율 61 %)을 획득하였다.
1H-NMR: δ 2.04 (s, 3H), 7.14-7.25 (m, 4H), 7.39-7.54 (m, 8H), 7.77-7.87 (m, 4H), 8.02-8.07 (m, 2H), 11.36 (b, 1H)
<단계 5> 13-아세틸-7,8-(7-페닐-1-(3,5- 디페닐벤젠 )- 인돌로 )- 벤조[f]나프토[1,2-b]아제핀의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000036
질소 기류 하에서 13-아세틸-7,8-(7-페닐-1H-인돌로)-벤조[f]나프토[1,2-b]아제핀 (52.3 g, 237.1 mmol), 1-브로모-3,5-디페닐벤젠 (88.0 g, 284.5 mmol), Cu (7.5 g, 118.6 mmol), K2CO3 (65.5 g, 474.2 mmol) 및 니트로벤젠 (500 ml)를 혼합하고 210℃에서 12시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후 에틸아세테이트로 추출한 다음 농축하고 에탄올로 재결정 하여 13-아세틸-7,8-(7-페닐-1-(3,5-디페닐벤젠)-인돌로)-벤조[f]나프토[1,2-b]아제핀 (112.7 g, 수율 70%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 2.04 (s, 3H), 7.19-7.25 (m, 3H), 7.39-7.54 (m, 17H), 7.63 (d, 1H), 7.77-7.78 (m, 2H), 7.87-7.88 (m, 2H), 8.02-8.13 (m, 5H), 8.39 (d, 1H)
<단계 6> BIAz-3 의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000037
질소 기류 하에서 13-아세틸-7,8-(7-페닐-1-(3,5-디페닐벤젠)-인돌로)-벤조[f]나프토[1,2-b]아제핀 (112.7 g, 166.0 mmol), 수산화 칼륨 (10.2 g, 182.6 mmol) 및 에틸렌 글리콜 (1100 ml)을 혼합하고 200℃에서 6시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후 에틸아세테이트로 추출한 다음 MgSO4로 수분을 제거하고, 컬럼크로마토그래피 (헥산:EA = 6:1 (v/v))로 정제하여 BIAz-3 (93.0 g, 수율 88%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 6.69 (d, 1H), 6.87 (dd, 1H), 7.16-7.19 (m, 3H), 7.41-7.54 (m, 18H), 7.63 (d, 1H), 7.78 (d, 1H), 7.88 (s, 1H), 8.02-8.13 (m, 5H), 8.39 (d, 1H)
[준비예 5] BIAz-4 의 합성
<단계 1> 13-페닐-13H-벤조[f]나프토[1,2-b]아제핀의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000038
질소 기류 하에서 13BAz (100 g, 411.0 mmol), 요오드벤젠 (100.6 g, 493.2 mmol), Cu (13.1 g, 205.5 mmol), K2CO3 (113.6 g, 822.0 mmol) 및 니트로벤젠 (1000 ml)를 혼합하고 210℃에서 12시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후 에틸아세테이트로 추출한 다음 농축하고 에탄올로 재결정 하여 13-페닐-13H-벤조[f]나프토[1,2-b]아제핀 (85.3 g, 수율 68%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 6.63-6.65 (m, 3H), 6.80-6.81 (m, 2H), 6.99-7.05 (m, 3H), 7.20-7.29 (m, 4H), 7.53-7.54 (m, 2H), 7.73 (d, 1H), 8.02-8.07 (m, 2H)
<단계 2> 6-페닐-6,12b- 디하이드로 - 1aH - 벤조[f]나프토[1,2-b]옥시레노 [2,3-d]아제핀의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000039
질소 기류 하에서 13-페닐-13H-벤조[f]나프토[1,2-b]아제핀 (85.3 g, 267.2 mmol), meta-클로로페록시벤조산 (55.3 g, 320.6 mmol), 실리카 (170.7 g), NaOCl (170.7 g), 아세토니트릴 (850 ml)를 혼합하고 80℃에서 2시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후 메틸렌클로라이드로 추출하고 MgSO4를 넣고 여과하였다. 얻어진 유기층에서 용매를 제거한 후 에탄올로 재결정 하여 6-페닐-6,12b-디하이드로-1aH-벤조[f]나프토[1,2-b]옥시레노[2,3-d]아제핀 (60.9 g, 수율 68%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 4.20 (s, 2H), 6.56-6.63 (m, 3H), 6.74-6.81 (m, 2H), 6.91 (d, 1H), 7.11-7.20 (m, 4H), 7.49-7.53 (m, 3H), 8.03-8.04 (m, 2H)
<단계 3> 13-페닐-8,13- 디하이드로 -7H- 벤조[f]나프토[1,2-b]아제핀 -7-온의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000040
질소 기류 하에서 6-페닐-6,12b-디하이드로-1aH-벤조[f]나프토[1,2-b]옥시레노[2,3-d]아제핀 (60.9g, 181.7 mmol), 리튬 요오드 (29.2g, 218.0 mmol) 및 클로로폼(600 ml)를 혼합하고 60℃에서 1시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후 에틸아세테이트로 추출한 다음 MgSO4로 수분을 제거하고, 에탄올에서 재결정하여 13-페닐-8,13-디하이드로-7H-벤조[f]나프토[1,2-b]아제핀-7-온 (45.7 g, 수율 75%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 3.81 (s, 2H), 6.51 (d, 1H), 6.63-6.69 (m, 3H), 6.81 (dd, 1H), 6.98-7.01 (m, 2H), 7.20-7.21 (m, 2H), 7.37 (d, 1H), 7.65-7.69 (m, 2H), 8.10-8.23 (m, 3H)
<단계 4> BIAz-4 의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000041
질소 기류 하에서 13-페닐-8,13-디하이드로-7H-벤조[f]나프토[1,2-b]아제핀-7-온 (45.7g, 136.3mmol)과 나프탈렌-1-일하이드라진 하이드로클로라이드 (29.2g, 149.9mmol), 아세트산 (450ml)를 넣은 후 120℃에서 12시간 교반하였다.
반응 종료 후 디클로로메탄으로 추출하고 MgSO4를 넣고 여과하였다. 얻어진 유기층에서 용매를 제거한 후 컬럼 크로마토그래피 (헥산:MC = 3:1 (v/v))로 정제하여 BIAz-4 (42.5g, 수율 68%)을 획득하였다.
1H-NMR: δ 6.63-6.69 (m, 3H), 6.81-6.87 (m, 2H), 7.16-7.20 (m, 3H), 7.53-7.67 (m, 8H), 7.78 (d, 1H), 8.02-8.16 (m, 3H), 8.51 (d, 1H), 11.36 (b, 1H)
[준비예 6] BIAz-5 의 합성
<단계 1> 1a,10b-디하이드로디벤조[b,f]옥시레노[2,3-d]옥세핀의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000042
질소 기류 하에서 디벤조[b,f]옥세핀 (100.0g, 514.9mmol), meta-클로로페록시벤조산 (106.6g, 617.8mmol), 실리카 (200.0g), NaOCl (200.0g), 아세토니트릴 (1000ml)를 혼합하고 80℃에서 2시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후 메틸렌클로라이드로 추출하고 MgSO4를 넣고 여과하였다. 얻어진 유기층에서 용매를 제거한 후 에탄올로 재결정하여 1a,10b-디하이드로디벤조[b,f]옥시레노[2,3-d]옥세핀 (87.7g, 수율 81%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 4.30 (s, 2H), 7.10 (d, 2H), 7.26-7.34 (m, 6H)
<단계 2> 디벤조[b,f]옥세핀-10(11H)-온의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000043
질소 기류 하에서 1a,10b-디하이드로디벤조[b,f]옥시레노[2,3-d]옥세핀 (87.7g, 417.0mmol), 리튬 요오드 (67.0g, 500.4mmol) 및 클로로폼 (900ml)를 혼합하고 60℃에서 1시간 동안 교반 하였다.
반응이 종결된 후 에틸아세테이트로 추출한 다음 MgSO4로 수분을 제거하고, 에탄올에서 재결정하여 디벤조[b,f]옥세핀-10(11H)-온 (69.3g, 수율 79%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 3.51 (d, 1H), 4.42 (d, 1H), 7.05 (t, 1H), 7.19-7.28 (m, 4H), 7.43-7.44 (m, 2H), 7.60 (t, 1H)
<단계 3> BIAz-5 의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000044
질소 기류하에서 디벤조[b,f]옥세핀-10(11H)-온 (69.3g, 329.5mmol)과 나프탈렌-1-일하이드라진 하이드로클로라이드 (70.5g, 362.4mmol), 아세트산 (700ml)를 넣은 후 120℃에서 12시간 교반 하였다.
반응 종료 후 디클로로메탄으로 추출하고 MgSO4를 넣고 여과하였다. 얻어진 유기층에서 용매를 제거한 후 컬럼 크로마토그래피 (헥산:MC = 3:1 (v/v))로 정제하여 BIAz-5 (56.0g, 수율 51%)을 획득하였다.
1H-NMR : δ 7.20-7.23 (m, 4H), 7.36-7.37 (m, 2H), 7.55-7.56 (m, 2H), 7.67-7.75 (m, 3H), 8.16 (d, 1H), 8.39 (d, 1H), 8.51 (d, 1H), 11.36 (b, 1H)
[준비예 7] BAz-6 의 합성
<단계 1> 1a,10b-디하이드로디벤조[b,f]옥시레노[2,3-d]티에핀의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000045
질소 기류 하에서 디벤조[b,f]티에핀 (100.0g, 475.5mmol), meta-클로로페록시벤조산 (98.5g, 570.6mmol), 실리카 (200.0g), NaOCl (200.0g), 아세토니트릴 (1000ml)를 혼합하고 80℃에서 2시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후 메틸렌클로라이드로 추출하고 MgSO4를 넣고 여과하였다. 얻어진 유기층에서 용매를 제거한 후 에탄올로 재결정하여 1a,10b-디하이드로디벤조[b,f]옥시레노[2,3-d]티에핀 (80.7g, 수율 75%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 4.40 (s, 2H), 7.12-7.16 (m, 4H), 7.45 (t, 2H), 7.70 (d, 2H)
<단계 2> 디벤조[b,f]티에핀-10(11H)-온의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000046
질소 기류하에서 1a,10b-디하이드로디벤조[b,f]옥시레노[2,3-d]티에핀 (80.7g, 356.7mmol), 리튬 요오드 (57.3.0g, 428.0mmol) 및 클로로폼 (800ml)를 혼합하고 60℃에서 1시간 동안 교반 하였다.
반응이 종결된 후 에틸아세테이트로 추출한 다음 MgSO4로 수분을 제거하고, 에탄올에서 재결정하여 디벤조[b,f]티에핀-10(11H)-온 (59.7g, 수율 74%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 3.61 (d, 1H), 4.47 (d, 1H), 7.03-7.07 (m, 2H), 7.30-7.33 (m, 2H), 7.44-7.52 (m, 2H), 7.65 (d, 1H), 7.74 (d, 1H)
<단계 3> BIAz-6 의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000047
질소 기류하에서 디벤조[b,f]티에핀-10(11H)-온 (59.7g, 263.9mmol)과 나프탈렌-1-일하이드라진 하이드로클로라이드 (56.5g, 290.3mmol), 아세트산 (600ml)를 넣은 후 120℃에서 12시간 교반하였다.
반응 종료 후 디클로로메탄으로 추출하고 MgSO4를 넣고 여과하였다. 얻어진 유기층에서 용매를 제거한 후 컬럼 크로마토그래피 (헥산:MC = 3:1 (v/v))로 정제하여 BIAz-6 (50.7g, 수율 55%)을 획득하였다.
1H-NMR : δ 7.21-7.25 (m, 4H), 7.47-7.67 (m, 8H), 8.16 (d, 1H), 8.51 (d, 1H), 11.36 (b, 1H)
[합성예 1] A-1의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000048
질소 기류 하에서 BIAz-1 (2.7g, 6.7mmol), 2-브로모-4,6-디페닐피리딘 (2.5g, 8.0mmol), Pd(OAc)2 (0.08g, 0.34mmol), P(t-Bu)3 (0.16ml, 0.67mmol), NaO(t-Bu) (1.29g, 13.4mmol) 및 톨루엔 (70ml)를 혼합하고 110℃에서 5시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후 톨루엔을 농축하고, 고체염을 여과한 뒤, 재결정으로 정제하여 목적 화합물인 A-1 (2.7g, 수율 64%)을 얻었다.
Mass (이론치: 637.58, 측정치: 637 g/mol)
[합성예 2] A-2의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000049
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 4-브로모-2,6-디페닐피리미딘 (2.5g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 A-2 (2.9g, 수율 68%)를 얻었다.
Mass (이론치: 638.57, 측정치: 638 g/mol)
[합성예 3]A-3의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000050
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (2.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 A-3 (2.8g, 수율 65%)를 얻었다.
Mass (이론치: 638.57, 측정치: 638 g/mol)
[합성예 4] A-4의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000051
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 4-(4-브로모페닐)-2,6-디페닐피리미딘 (3.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 A-4 (3.0g, 수율 63%)을 얻었다.
Mass (이론치: 714.6, 측정치: 714 g/mol)
[합성예 5] A-5의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000052
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-(4-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (3.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 A-5 (3.2g, 수율 67%)을 얻었다.
Mass (이론치: 715.6, 측정치: 715 g/mol)
[합성예 6] A-6의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000053
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-(3-브로모페닐-3-일)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (3.7g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 A-6 (2.9g, 수율 61%)를 얻었다.
Mass (이론치: 715.6, 측정치: 715 g/mol)
[합성예 7] A-7의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000054
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-(3'-브로모비페닐-3-일)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (3.7g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 A-7 (3.5g, 수율 66%)를 얻었다.
Mass (이론치: 792.64, 측정치: 792 g/mol)
[합성예 8] A-8의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000055
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-클로로-4-(4-(나프탈렌-1-일)페닐)퀴나졸린 (2.9g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 A-8 (3.2g, 수율 64%)을 얻었다.
Mass (이론치: 738.6, 측정치: 738 g/mol)
[합성예 9] A-9의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000056
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-(3-브로모페닐)트리페닐렌 (3.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 A-9 (3.0g, 수율 63%)을 얻었다.
Mass (이론치: 710.60, 측정치: 710 g/mol)
[합성예 10] A-10의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000057
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 4'-브로모비페닐-3-카보니트릴 (2.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 A-10 (2.7g, 수율 70%)를 얻었다.
Mass (이론치: 585.6, 측정치: 585 g/mol)
[합성예 11] B-1의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000058
질소 기류 하에서 BIAz-2 (2.7g, 6.7mmol), 2-브로모-4,6-디페닐피리딘 (2.5g, 8.0mmol), Pd(OAc)2 (0.08g, 0.34mmol), P(t-Bu)3 (0.16ml, 0.67mmol), NaO(t-Bu) (1.29g, 13.4mmol) 및 톨루엔 (70ml)를 혼합하고 110℃에서 5시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후 톨루엔을 농축하고, 고체염을 여과한 뒤, 재결정으로 정제하여 목적 화합물인 B-1 (2.9g, 수율 68%)을 얻었다.
Mass (이론치: 637.58, 측정치: 637 g/mol)
[합성예 12] B-2의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000059
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 4-브로모-2,6-디페닐피리미딘 (2.5g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 11과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 B-2 (3.0g, 수율 71%)를 얻었다.
Mass (이론치: 638.57, 측정치: 638 g/mol)
[합성예 13] B-3의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000060
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (2.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 11과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 B-3 (2.7g, 수율 63%)를 얻었다.
Mass (이론치: 638.57, 측정치: 638 g/mol)
[합성예 14] B-4의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000061
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 4-(4-브로모페닐)-2,6-디피리미딘 (3.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 11과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 B-4 (3.2g, 수율 66%)을 얻었다.
Mass (이론치: 714.6, 측정치: 714 g/mol)
[합성예 15] B-5의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000062
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-(4-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (3.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 11과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 B-5 (3.4g, 수율 70%)을 얻었다.
Mass (이론치: 715.6, 측정치: 715 g/mol)
[합성예 16] B-6의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000063
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-(3-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (3.7g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 11과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 B-6 (3.1g, 수율 65%)를 얻었다.
Mass (이론치: 715.6, 측정치: 715 g/mol)
[합성예 17] B-7의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000064
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-(3'-브로모비페닐-3-일)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (3.7g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 11과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 B-7 (3.3g, 수율 62%)를 얻었다.
Mass (이론치: 792.64, 측정치: 792 g/mol)
[합성예 18] B-8의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000065
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-클로로-4-(4-(나프탈렌-1-일)페닐)퀴나졸린 (2.9g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 11과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 B-8 (3.4g, 수율 70%)을 얻었다.
Mass (이론치: 738.6, 측정치: 738 g/mol)
[합성예 19] B-9의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000066
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-(3-브로모페닐)트리페닐렌 (3.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 11과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 B-9 (3.0g, 수율 64%)을 얻었다.
Mass (이론치: 710.60, 측정치: 710 g/mol)
[합성예 20] B-10의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000067
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 4'-브로모비페닐-3-카보니트릴 (2.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 11과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 B-10 (2.7g, 수율 68%)를 얻었다.
Mass (이론치: 585.6, 측정치: 585 g/mol)
[합성예 21] C-1의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000068
질소 기류 하에서 BIAz-3 (2.7g, 6.7mmol), 2-브로모-4,6-디페닐피리딘 (2.5g, 8.0mmol), Pd(OAc)2 (0.08g, 0.34mmol), P(t-Bu)3 (0.16ml, 0.67mmol), NaO(t-Bu) (1.29g, 13.4mmol) 및 톨루엔 (70ml)를 혼합하고 110℃에서 5시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후 톨루엔을 농축하고, 고체염을 여과한 뒤, 재결정으로 정제하여 목적 화합물인 C-1 (3.8g, 수율 66%)을 얻었다.
Mass (이론치: 865.87, 측정치: 865 g/mol)
[합성예 22] C-2의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000069
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 4-브로모-2,6-디페닐피리미딘 (2.5g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 21과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 C-2 (3.5g, 수율 61%)를 얻었다.
Mass (이론치: 866.86, 측정치: 866 g/mol)
[합성예 23] C-3의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000070
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (2.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 21과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 C-3 (3.8g, 수율 65%)를 얻었다.
Mass (이론치: 866.86, 측정치: 866 g/mol)
[합성예 24] C-4의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000071
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 4-(4-브로모페닐)-2,6-디페닐피리미딘 (3.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 11과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 C-4 (4.3g, 수율 68%)을 얻었다.
Mass (이론치: 942.89, 측정치: 942 g/mol)
[합성예 25] C-5의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000072
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-(4-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (3.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 21과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 C-5 (3.9g, 수율 61%)을 얻었다.
Mass (이론치: 943.89, 측정치: 943 g/mol)
[합성예 26] C-6의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000073
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-(3-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (3.7g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 21과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 C-6 (4.5g, 수율 71%)를 얻었다.
Mass (이론치: 943.89, 측정치: 943 g/mol)
[합성예 27] C-7의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000074
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-(3'-브로모비페닐-3-일)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (3.7g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 21과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 C-7 (4.9g, 수율 72%)를 얻었다.
Mass (이론치: 1020.93, 측정치: 1020 g/mol)
[합성예 28] C-8의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000075
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-클로로-4-(4-(나프탈렌-1-일)페닐)퀴나졸린 (2.9g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 21과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 C-8 (4.2g, 수율 65%)을 얻었다.
Mass (이론치: 966.89, 측정치: 966 g/mol)
[합성예 29] C-9의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000076
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-(3-브로모페닐)트리페닐렌 (3.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 21과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 C-9 (4.2g, 수율 66%)을 얻었다.
Mass (이론치: 938.89, 측정치: 938 g/mol)
[합성예 30] C-10의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000077
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 4'-브로모비페닐-3-카보니트릴 (2.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 21과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 C-10 (3.3g, 수율 61%)을 얻었다.
Mass (이론치: 813.8, 측정치: 813 g/mol)
[합성예 31] D-1의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000078
질소 기류 하에서 BIAz-4 (2.7g, 6.7mmol), 2-브로모-4,6-디페닐피리딘 (2.5 g, 8.0mol), Pd(OAc)2 (0.08g, 0.34mmol), P(t-Bu)3 (0.16ml, 0.67mmol), NaO(t-Bu) (1.29g, 13.4mmol) 및 톨루엔 (70ml)를 혼합하고 110℃에서 5시간 동안 교반 하였다. 반응이 종결된 후 톨루엔을 농축하고, 고체염을 filter 한 뒤, 재결정으로 정제하여 목적 화합물인 D-1 (3.0g, 수율 65%)을 얻었다.
Mass (이론치: 687.64, 측정치: 687 g/mol)
[합성예 32] D-2의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000079
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 4-브로모-2,6-디페닐피리미딘 (2.5g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 31과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 D-2 (3.2g, 수율 69%)를 얻었다.
Mass (이론치: 688.63, 측정치: 688 g/mol)
[합성예 33] D-3의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000080
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (2.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 31과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 D-3 (3.0g, 수율 66%)을 얻었다.
Mass (이론치: 688.63, 측정치: 688 g/mol)
[합성예 34] D-4의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000081
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 4-(4-브로모페닐)-2,6-디페닐피리미딘 (3.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 31과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 D-4 (3.4g, 수율 67%)를 얻었다.
Mass (이론치: 764.66, 측정치: 764 g/mol)
[합성예 35] D-5의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000082
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-(4-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (3.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 31과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 D-5 (3.1g, 수율 61%)를 얻었다.
Mass (이론치: 765.66, 측정치: 765 g/mol)
[합성예 36] D-6의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000083
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-(3-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (3.7g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 31과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 D-6 (3.1g, 수율 61%)을 얻었다.
Mass (이론치: 765.66, 측정치: 765 g/mol)
[합성예 37] D-7의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000084
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-(3'-브로모비페닐-3-일)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (3.7g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 31과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 D-7 (3.6g, 수율 63%)을 얻었다.
Mass (이론치: 842.7, 측정치: 842 g/mol)
[합성예 38] D-8의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000085
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-클로로-4-(4-(나프탈렌-1-일)페닐)퀴나졸린 (2.9g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 31과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 D-8 (3.5g, 수율 66%)을 얻었다.
Mass (이론치: 788.66, 측정치: 788 g/mol)
[합성예 39] D-9의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000086
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-(3-브로모페닐)트리페닐렌 (3.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 31과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 D-9 (3.5g, 수율 69%)를 얻었다.
Mass (이론치: 760.66, 측정치: 760 g/mol)
[합성예 40] D-10의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000087
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 4'-브로모비페닐-3-카보니트릴 (2.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 31과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 D-10 (3.1g, 수율 72%)을 얻었다.
Mass (이론치: 635.6, 측정치: 635 g/mol)
[합성예 41] E-1의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000088
질소 기류 하에서 BIAz-5 (2.7g, 6.7mmol), 2-브로모-4,6-디페닐피리딘 (2.5g, 8.0mmol), Pd(OAc)2 (0.08g, 0.34mmol), P(t-Bu)3 (0.16ml, 0.67mmol), NaO(t-Bu) (1.29g, 13.4mmol) 및 톨루엔 (70ml)를 혼합하고 110℃에서 5시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후 톨루엔을 농축하고, 고체염을 여과한 뒤, 재결정으로 정제하여 목적 화합물인 E-1 (2.4g, 수율 64%)을 얻었다.
Mass (이론치: 562.47, 측정치: 562 g/mol)
[합성예 42] E-2의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000089
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 4-브로모-2,6-디페닐피리미딘 (2.5g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 41과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 E-2 (2.6g, 수율 69%)를 얻었다.
Mass (이론치: 563.46, 측정치: 563 g/mol)
[합성예 43] E-3의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000090
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (2.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 41과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 E-3 (2.6g, 수율 70%)을 얻었다.
Mass (이론치: 563.46, 측정치: 563 g/mol)
[합성예 44] E-4의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000091
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 4-(4-브로모페닐)-2,6-디페닐피리미딘 (3.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 41과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 E-4 (3.1g, 수율 73%)를 얻었다.
Mass (이론치: 639.49, 측정치: 639 g/mol)
[합성예 45] E-5의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000092
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-(4-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (3.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 41과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 E-5 (2.8g, 수율 65%)를 얻었다.
Mass (이론치: 640.49, 측정치: 640 g/mol)
[합성예 46] E-6의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000093
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-(3-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (3.7g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 41과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 E-6 (2.8g, 수율 65%)을 얻었다.
Mass (이론치: 640.49, 측정치: 640 g/mol)
[합성예 47] E-7의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000094
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-(3'-브로모비페닐-3-일)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (3.7g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 41과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 E-7 (3.5g, 수율 72%)을 얻었다.
Mass (이론치: 717.53, 측정치: 717 g/mol)
[합성예 48] E-8의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000095
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-클로로-4-(4-(나프탈렌-1-일)페닐)퀴나졸린 (2.9g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 41과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 E-8 (3.4g, 수율 77%)을 얻었다.
Mass (이론치: 663.49, 측정치: 663 g/mol)
[합성예 49] E-9의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000096
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-(3-브로모페닐)트리페닐렌 (3.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 41과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 E-9 (3.1g, 수율 73%)를 얻었다.
Mass (이론치: 635.49, 측정치: 635 g/mol)
[합성예 50] E-10의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000097
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 4'-브로모비페닐-3-카보니트릴 (2.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 41과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 E-10 (2.4g, 수율 73%)을 얻었다.
Mass (이론치: 510.44, 측정치: 510 g/mol)
[합성예 51] F-1의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000098
질소 기류 하에서 BIAz-6 (2.7g, 6.7mmol), 2-브로모-4,6-디페닐피리딘 (2.5g, 8.0mmol), Pd(OAc)2 (0.08g, 0.34mmol), P(t-Bu)3 (0.16ml, 0.67mmol), NaO(t-Bu) (1.29g, 13.4mmol) 및 톨루엔 (70ml)를 혼합하고 110℃에서 5시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후 톨루엔을 농축하고, 고체염을 여과한 뒤, 재결정으로 정제하여 목적 화합물인 F-1 (2.4g, 수율 63%)을 얻었다.
Mass (이론치: 578.54, 측정치: 578 g/mol)
[합성예 52] F-2의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000099
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 4-브로모-2,6-디페닐피리미딘 (2.5g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 51과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 F-2 (2.7g, 수율 69%)를 얻었다.
Mass (이론치: 579.53, 측정치: 579 g/mol)
[합성예 53] F-3의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000100
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (2.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 51과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 F-3 (2.9g, 수율 74%)을 얻었다.
Mass (이론치: 579.53, 측정치: 579 g/mol)
[합성예 54] F-4의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000101
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 4-(4-브로모페닐)-2,6-디페닐피리미딘 (3.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 51과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 F-4 (3.3g, 수율 76%)를 얻었다.
Mass (이론치: 655.56, 측정치: 655 g/mol)
[합성예 55] F-5의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000102
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-(4-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (3.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 51과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 F-5 (3.1g, 수율 70%)를 얻었다.
Mass (이론치: 656.56, 측정치: 656 g/mol)
[합성예 56] F-6의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000103
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-(3-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (3.7g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 51과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 F-6 (3.1g, 수율 71%)을 얻었다.
Mass (이론치: 656.56, 측정치: 656 g/mol)
[합성예 57] F-7의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000104
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-(3'-브로모비페닐-3-일)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (3.7g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 51과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 F-7 (3.6g, 수율 73%)을 얻었다.
Mass (이론치: 733.60, 측정치: 733 g/mol)
[합성예 58] F-8의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000105
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-클로로-4-(4-(나프탈렌-1-일)페닐)퀴나졸린 (2.9g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 51과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 F-8 (3.2g, 수율 70%)을 얻었다.
Mass (이론치: 679.56, 측정치: 679 g/mol)
[합성예 59] F-9의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000106
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 2-(3-브로모페닐)트리페닐렌 (3.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 51과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 F-9 (3.1g, 수율 72%)를 얻었다.
Mass (이론치: 651.56, 측정치: 651 g/mol)
[합성예 60] F-10의 합성
Figure PCTKR2016000780-appb-I000107
2-브로모-4,6-디페닐피리딘 대신 4'-브로모비페닐-3-카보니트릴 (2.1g, 8.0mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 51과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 F-10 (2.3 g, 수율 65%)을 얻었다.
Mass (이론치: 526.51, 측정치: 526 g/mol)
[실시예 1 내지 54] 녹색 유기 EL 소자의 제작
상기 합성예에서 합성한 화합물을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후 아래의 과정에 따라 녹색 유기 EL 소자를 제작하였다.
먼저, ITO (Indium tin oxide)가 1500 Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 UV OZONE 세정기 (Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음 UV를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정하고 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 m-MTDATA (60 nm)/TCTA (80 nm)/ 90% 하기 표 1의 호스트 화합물 + 10 % Ir(ppy)3 (300nm)/BCP (10 nm)/Alq3 (30 nm)/LiF (1 nm)/Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 EL 소자를 제작하였다.
m-MTDATA, TCTA, Ir(ppy)3, CBP 및 BCP의 구조는 하기와 같다.
Figure PCTKR2016000780-appb-I000108
Figure PCTKR2016000780-appb-I000109
[비교예 1] 녹색 유기 EL 소자의 제작
발광층 형성시 발광 호스트 물질로서 화합물 A-1 대신 CBP를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정으로 녹색 유기 EL 소자를 제작하였다.
[평가예 1]
실시예 1 내지 54 및 비교예 1에서 제작한 각각의 녹색 유기 EL 소자에 대하여 전류밀도 (10) mA/㎠에서의 구동전압, 전류효율 및 발광 피크를 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
샘플 호스트 구동 전압 EL 피크 전류효율
(V) (nm) (cd/A)
실시예 1 A-1 6.77 517 41.3
실시예 2 A-2 6.46 515 41.3
실시예 3 A-3 6.81 518 39.7
실시예 4 A-4 6.68 518 38.9
실시예 5 A-5 6.66 517 41.5
실시예 6 A-6 6.48 518 39.2
실시예 7 A-7 6.48 517 41.3
실시예 8 A-9 6.86 515 39.7
실시예 9 A-10 6.48 518 38.9
실시예 10 B-1 6.48 518 41.3
실시예 11 B-2 6.86 517 41.3
실시예 12 B-3 6.77 515 41.3
실시예 13 B-4 6.66 518 41.2
실시예 14 B-5 6.65 518 38.9
실시예 15 B-6 6.65 517 41.3
실시예 16 B-7 6.64 515 41.3
실시예 17 B-9 6.64 518 41.3
실시예 18 B-10 6.64 518 41.2
실시예 19 C-1 6.81 517 42.2
실시예 20 C-2 6.66 515 42
실시예 21 C-3 6.81 518 39.7
실시예 22 C-4 6.68 518 38.9
실시예 23 C-5 6.66 518 41.3
실시예 24 C-6 6.7 517 41.3
실시예 25 C-7 6.7 515 43.1
실시예 26 C-9 6.51 518 43.5
실시예 27 C-10 6.77 518 41.4
실시예 28 D-1 6.7 515 43.1
실시예 29 D-2 6.51 518 43.5
실시예 30 D-3 6.77 518 41.4
실시예 31 D-4 6.46 518 42.2
실시예 32 D-5 6.81 517 42
실시예 33 D-6 6.68 515 41.8
실시예 34 D-7 6.66 515 41.3
실시예 35 D-9 6.48 518 41.2
실시예 36 D-10 6.66 518 41.3
실시예 37 E-1 6.86 517 41.2
실시예 38 E-2 6.77 515 42
실시예 39 E-3 6.66 518 39.7
실시예 40 E-4 6.77 518 38.9
실시예 41 E-5 6.46 515 41.3
실시예 42 E-6 6.81 518 41.3
실시예 43 E-7 6.73 518 43.1
실시예 44 E-9 6.73 517 43.5
실시예 45 E-10 6.73 515 41.4
실시예 46 F-1 6.48 515 43.1
실시예 47 F-2 6.86 518 43.5
실시예 48 F-3 6.73 518 41.4
실시예 49 F-4 6.48 517 41.5
실시예 50 F-5 6.86 515 39.2
실시예 51 F-6 6.77 518 41.3
실시예 52 F-7 6.66 517 39.7
실시예 53 F-9 6.65 518 38.9
실시예 54 F-10 6.65 517 41.3
비교예 1 CBP 6.93 516 38.2
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물을 녹색 유기 EL 소자의 발광층에 사용하였을 경우 (실시예 1 내지 54)가 종래 CBP를 녹색 유기 EL 소자(비교예 1)에 사용한 경우보다 효율 및 구동전압이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 55 내지 60] 적색 유기 EL 소자의 제조
상기 합성예에서 합성한 화합물을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후 아래의 과정에 따라 적색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
먼저, ITO (Indium tin oxide)가 1500 Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 UV OZONE 세정기 (Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음 UV를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정하고 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 m-MTDATA (60 nm)/TCTA (80 nm) / 90% 하기 표 2 의 호스트 화합물 + 10 % (piq)2Ir(acac) (300nm)/BCP (10 nm)/Alq3 (30 nm)/LiF (1 nm)/Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
[비교예 2] 적색 유기 EL 소자의 제조
발광층 형성시 발광 호스트 물질로서 상기 합성예 8의 화합물 A-8 대신 CBP를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 55와 동일한 과정으로 적색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
상기 실시예 55 내지 60 및 비교예 2에서 사용된 m-MTDATA, (piq)2Ir(acac), CBP 및 BCP의 구조는 하기와 같다.
Figure PCTKR2016000780-appb-I000110
[평가예 2]
실시예 55 내지 60 및 비교예 2에서 제작한 각각의 유기 전계 발광 소자에 대하여 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압 및 전류효율을 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
샘플 호스트 구동 전압 전류효율
(V) (cd/A)
실시예 55 A-8 4.65 11.8
실시예 56 B-8 4.74 11.5
실시예 57 C-8 4.87 11.8
실시예 58 D-8 4.74 11.5
실시예 59 E-8 4.87 11.8
실시예 60 F-8 4.56 9.6
비교예 2 CBP 5.25 8.2
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물을 적색 유기 전계 발광 소자의 발광층에 사용한 경우(실시예 55 내지 60) 종래 CBP를 적색 유기 전계 발광 소자(비교예 2)에 사용한 경우보다 효율 및 구동전압이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 61] 유기 EL 소자의 제조
ITO (Indium tin oxide)가 1500 Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후, UV OZONE 세정기(Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음, UV를 이용하여 상기 기판을 5 분간 세정한 후 진공 층착기로 기판을 이송하였다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에 m-MTDATA(60nm)/ 합성예 9에서 합성한 화합물 A-9 (80nm)/DS-H522 + 5% DS-501(30nm)/BCP(10nm)/Alq3(30 nm)/LiF(1nm)/Al(200nm) 순서로 유기 EL 소자를 제조하였다.
소자 제작에 사용된 DS-H522 및 DS-501은 ㈜두산 전자 BG의 제품이며, m-MTDATA, TCTA, CBP, Ir(ppy)3, 및 BCP의 구조는 하기와 같다.
Figure PCTKR2016000780-appb-I000111
Figure PCTKR2016000780-appb-I000112
[실시예 62 ~ 66] 유기 EL 소자의 제조
실시예 61에서 정공 수송층 형성시 정공 수송층 물질로 사용된 화합물 A-9 대신 각각 합성된 화합물 B-9, C-9, D-9, E-9, F-9 를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 61과 동일하게 수행하여 유기 EL 소자를 제조하였다.
[ 비교예 3] 유기 EL 소자의 제조
실시예 61에서 정공 수송층 형성시 정공 수송층 물질로 사용된 화합물 A-9 대신 NPB를 정공수송층 물질로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 61과 동일한 방법으로 유기 EL 소자를 제조하였다. 사용된 NPB의 구조는 하기와 같다.
Figure PCTKR2016000780-appb-I000113
[평가예 3]
실시예 61 ~ 66, 및 비교예 3에서 각각 제조된 유기 EL 소자에 대하여 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압 및 전류효율를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
샘플 정공수송층 구동 전압 (V) 전류효율 (cd/A)
실시예 61 A-9 4.4 19.8
실시예 62 B-9 4.2 19.2
실시예 63 C-9 4.3 18.9
실시예 64 D-9 4.4 19.2
실시예 65 E-9 4.2 18.9
실시예 66 F-9 4.9 20.1
비교예 3 NPB 5.2 18.1
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물(A-9 ~ F-9)을 정공수송층으로 사용한 유기 EL 소자(실시예 61 내지 66에서 각각 제조된 유기 EL 소자)는, 종래 NPB를 사용한 유기 EL 소자(비교예 3의 유기 EL 소자)에 비해 전류효율 및 구동전압 면에서 보다 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다.
[실시예 67] 청색 유기 EL 소자의 제조
합성예 1에서 합성된 화합물 A-1을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후, 하기와 같이 청색 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
ITO (Indium tin oxide)가 1500 Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면, 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고, 건조시킨 후, UV OZONE 세정기(Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음, UV를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정하고 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에, DS-205 (80 nm)/NPB (15 nm)/AND + 5 % DS-405 (30nm)/화합물 A-1 (5 nm)/ Alq3 (25 nm)/LiF (1 nm)/Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
이때 사용된 NPB, AND 및 Alq3의 구조는 다음과 같다.
Figure PCTKR2016000780-appb-I000114
[실시예 68] ~ [실시예 108] 청색 유기 EL 소자의 제조
실시예 67에서 수명 개선층 물질로 사용된 화합물 A-1 대신 표 4에 기재된 각 화합물을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 67과 동일하게 수행하여 청색 유기 EL 소자를 제조하였다.
[비교예 4] 청색 유기 EL 소자의 제조
수명 개선층을 포함하지 않고, 전자 수송층 물질인 Alq3을 25 nm 대신 30nm로 증착하는 것을 제외하고는, 실시예 67과 동일하게 수행하여 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
[비교예 5] 청색 유기 EL 소자의 제조
실시예 67에서 수명 개선층 물질로 사용된 화합물 A-1를 사용하지 않는 대신 BCP를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 수행하여 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
이때 사용된 BCP의 구조는 다음과 같다.
Figure PCTKR2016000780-appb-I000115
[평가예 4]
실시예 67 내지 109 및 비교예 4, 5에서 각각 제조된 유기 전계 발광 소자에 대하여, 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압, 전류효율, 발광파장 및 수명(T97)을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
샘플 수명개선층 구동 전압 전류효율 EL 피크 수명
(V) (cd/A) (nm) (hr, T97)
실시예 67 A-1 4.8 5.9 463 41
실시예 68 A-2 4.2 5.9 465 42
실시예 69 A-3 5.0 6.0 469 43
실시예 70 A-4 5.1 6.2 461 45
실시예 71 A-5 5.2 6.3 462 48
실시예 72 A-6 4.5 6.4 458 38
실시예 73 A-7 5.3 6.0 458 37
실시예 74 B-1 5.1 6.1 459 32
실시예 75 B-2 5.2 6.1 460 39
실시예 76 B-3 4.3 5.9 461 43
실시예 77 B-4 4.2 5.9 463 45
실시예 78 B-5 4.3 6.4 465 48
실시예 79 B-6 4.2 6.3 469 38
실시예 80 B-7 4.8 6.1 461 37
실시예 81 C-1 4.9 6.1 462 32
실시예 82 C-2 5.2 5.9 451 45
실시예 83 C-3 5.3 5.9 457 48
실시예 84 C-4 5.3 6.3 459 38
실시예 85 C-5 5.2 5.9 459 37
실시예 86 C-6 5.0 6.4 459 32
실시예 87 C-7 5.0 6.3 451 39
실시예 88 D-1 4.9 6.1 459 43
실시예 89 D-2 4.9 6.1 460 45
실시예 90 D-3 4.9 5.9 461 44
실시예 91 D-4 5.0 5.9 463 40
실시예 92 D-5 4.9 6.3 465 42
실시예 93 D-6 4.9 5.9 469 40
실시예 94 D-7 4.9 6.2 461 40
실시예 95 E-1 4.8 6.1 462 41
실시예 96 E-2 4.2 6.1 451 44
실시예 97 E-3 4.2 6.0 458 38
실시예 98 E-4 4.1 5.9 458 40
실시예 99 E-5 4.1 5.9 461 33
실시예 100 E-6 4.1 6.0 462 32
실시예 101 E-7 4.1 6.2 465 38
실시예 102 F-1 4.0 6.3 469 40
실시예 103 F-2 5.1 6.4 461 42
실시예 104 F-3 5.1 6.0 462 40
실시예 105 F-4 5.3 6.1 465 40
실시예 106 F-5 4.8 6.1 469 41
실시예 107 F-6 4.9 6.0 458 39
실시예 108 F-7 5.0 6.1 458 42
비교예 4 - 4.7 5.6 458 32
비교예 5 BCP 5.3 5.9 458 28
상기 표 4에서 알 수 있는 바와 같이, 화합물 A-1 내지 F-7 을 수명 개선층 물질로 사용한 실시예 67 내지 108의 청색 유기 EL 소자의 경우, 수명 개선층을 사용하지 않는 비교예 4의 청색 유기 EL 소자와 구동 전압이 유사하거나 약간 우수하나, 전류 효율 및 수명이 크게 향상되었다.
또한, 실시예 67 내지 108의 청색 유기 EL 소자는 수명 개선층 대신 종래 CBP를 정공 차단층 물질로 사용한 비교예 5의 청색 유기 EL 소자에 비해 구동 전압 및 전류 효율이 우수할 뿐만 아니라, 수명은 현저하게 향상되었다.
[실시예 109] 청색 유기 EL 소자의 제조
합성예 5 에서 합성된 화합물 A-5을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후, 하기와 같이 청색 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
ITO (Indium tin oxide)가 1500 Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면, 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고, 건조시킨 후, UV OZONE 세정기(Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음, UV를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정하고 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에, DS-205 (80 nm)/NPB (15 nm)/AND + 5 % DS-405 (30nm)/화합물 A-5 (30nm)/LiF (1 nm)/Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
[실시예 110] ~ [실시예 114] 청색 유기 EL 소자의 제조
실시예 109에서 전자 수송층 물질로 사용된 화합물 A-5 대신 표 5에 기재된 각 화합물을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 109와 동일하게 수행하여 청색 유기 EL 소자를 제조하였다.
[비교예 6] 청색 유기 EL 소자의 제조
수명 개선층을 포함하지 않고, 전자 수송층 물질인 Alq3을 25 nm 대신 30nm로 증착하는 것을 제외하고는, 실시예 108과 동일하게 수행하여 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
[평가예 5]
실시예 109 내지 114 및 비교예 6에서 각각 제조된 유기 전계 발광 소자에 대하여, 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압, 전류효율, 발광파장 및 수명(T97)을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
샘플 전자수송층 구동전압 (V) 전류효율 (cd/A) 발광피크(nm)
실시예 109 A-5 4.5 5.8 463
실시예 110 B-5 4.2 6.1 462
실시예 111 C-5 4.0 6.3 460
실시예 112 D-5 4.2 5.8 462
실시예 113 E-5 4.0 6.1 460
실시예 114 F-5 4.7 6.0 459
비교예 6 _ 4.7 5.6 458
상기 표 5에서 보는 바와 같이, 화합물 A-5 내지 F-5 를 전자 수송층 물질로 사용한 실시예 109 내지 114의 청색 유기 EL 소자의 경우, 전자 수송층으로 Alq3를 사용한 비교예 6의 청색 유기 EL 소자에 비해 구동 전압 및 전류 효율이 더 향상되었다.
이와 같이, 본 발명에 따른 화학식 1 의 화합물을 수명 개선층 물질이나 전자 수송층 물질로 사용한 경우, 구동전압 및 전류 효율이 향상되고, 나아가 수명 특성이 크게 향상될 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.
본 발명은 신규한 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정공 주입 및 수송능, 전자 주입 및 수송능, 발광능 등이 우수한 신규한 유기 화합물 및 이를 하나 이상의 유기물층에 포함함으로써 높은 발광 효율, 낮은 구동 전압 및 수명 등의 특성이 향상된 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.

Claims (17)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2016000780-appb-I000116
    상기 화학식 1에서,
    Y1과 Y2, Y2와 Y3, Y3와 Y4, Y5와 Y6, Y6와 Y7, Y7과 Y8, 및 Y9와 Y10, Y10과 Y11 및 Y11과 Y12 중 적어도 하나는 하기 화학식 2로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성하고;
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2016000780-appb-I000117
    상기 화학식 2 에서,
    점선은 축합이 이루어지는 부분이며;
    상기 화학식 1 및 2에서,
    X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 O, S, N(Ar1), C(Ar2)(Ar3), 및 Si(Ar4)(Ar5)로 이루어진 군에서 선택되며, 상기 X1 및 X2 중 적어도 하나는 N(Ar1)이고;
    상기 화학식 2로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성하지 않는 Y1 내지 Y12는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 N 또는 C(R1)이며;
    Y13 내지 Y16 이 복수 개인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며, 상기 Y13 내지 Y16 은 각각 독립적으로 N 또는 C(R1)이며;
    R1이 복수 개인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며, 상기 R1은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 구성된 군으로부터 선택되거나, 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성하며;
    Ar1 내지 Ar5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, C1~C40의 알킬기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 구성된 군으로부터 선택되거나, 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성하며;
    상기 Ar1 내지 Ar5 및 R1의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노, C1~C40의 알킬기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 상기 치환기로 치환되는 경우, 상기 치환기는 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 Y1과 Y2, Y7과 Y8 및 Y11과 Y12 중 적어도 하나는 하기 화학식 2로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성하는 것을 특징으로 하는 화합물:
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2016000780-appb-I000118
    상기 화학식 2 에서,
    점선 및 Y13 내지 Y16은 제1항에서 정의된 바와 같다.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 X1은 O, S 및 N(Ar1)로 이루어진 군에서 선택되고, X2는 N(Ar1)인 것을 특징으로 하는 화합물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 M-1 내지 화학식 M-12 중 어느 하나로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure PCTKR2016000780-appb-I000119
    상기 화학식 M-1 내지 화학식 M-12에서, X1, X2 및 Y1 내지 Y16은 제1항에서 정의된 바와 같다.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 Y1 내지 Y16은 모두 C(R1)이거나, 1 내지 3개의 N을 포함할 수 있으며, 복수 개의 R1은 동일하거나 상이한 것을 특징으로 하는 화합물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 N-1 내지 화학식 N-12 중 어느 하나로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure PCTKR2016000780-appb-I000120
    상기 화학식 N-1 내지 화학식 N-12에서, X1, Ar1 및 R1은 제1항에서 정의된 바와 같다.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 3 내지 화학식 7 중 어느 하나로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 화합물:
    [화학식 3]
    Figure PCTKR2016000780-appb-I000121
    [화학식 4]
    Figure PCTKR2016000780-appb-I000122
    [화학식 5]
    Figure PCTKR2016000780-appb-I000123
    [화학식 6]
    Figure PCTKR2016000780-appb-I000124
    [화학식 7]
    Figure PCTKR2016000780-appb-I000125
    상기 화학식 3 내지 화학식 7에서,
    Ar1이 복수 개인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며, 상기 Ar1은 각각 독립적으로 수소, C1~C40의 알킬기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 구성된 군으로부터 선택되거나, 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고;
    Y1 내지 Y12는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 N 또는 C(R1)이며;
    Y13 내지 Y16 이 복수 개인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며, 상기 Y13 내지 Y16 은 각각 독립적으로 N 또는 C(R1)이며;
    R1이 복수 개인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며, 상기 R1은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 구성된 군으로부터 선택되거나, 인접한 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고;
    Ar1 및 R1의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노, C1~C40의 알킬기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있으며, 상기 치환기로 치환되는 경우, 상기 치환기는 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 Ar1, 또는 상기 Ar1이 복수 개인 경우 적어도 하나는 C6~C60의 아릴기일 수 있고, 상기 아릴기는 1개 이상의 C6~C60의 아릴기로 치환되거나 비치환되며, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이한 것을 특징으로 하는 화합물.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 화학식 4에서 Y8은 C(R1)이고, 상기 R1은 C6~C60의 아릴기인 것을 특징으로 하는 화합물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 R1 및 Ar1 내지 Ar5 중 적어도 하나는 페닐기 또는 하기 화학식 8로 표시되는 치환기인 것을 특징으로 하는 화합물:
    [화학식 8]
    Figure PCTKR2016000780-appb-I000126
    상기 화학식 8에서,
    *는 상기 화학식 1에 결합되는 부분을 의미하고;
    L1은 단일결합, C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되며;
    Z1 내지 Z5는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 N 또는 C(R11)이되, 상기 Z1 내지 Z5중 적어도 하나는 N이고;
    R11이 복수 개인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며, 상기 R11은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며;
    상기 R11의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴실릴기와, 상기 L1의 아릴렌기 및 헤테로아릴렌기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 화학식 8로 표시되는 치환기는 하기 화학식 O-1 내지 화학식 O-15 중 어느 하나로 표시되는 치환기인 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure PCTKR2016000780-appb-I000127
    상기 화학식 O-1 내지 화학식 O-15에서,
    n은 0 내지 4의 정수로서, 상기 n이 0인 경우, 수소가 치환기 R12로 치환되지 않는 것을 의미하고, 상기 n이 1 내지 4의 정수인 경우, R12는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며;
    상기 R12의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있고;
    L1 및 R11은 각각 제10항에서 정의된 바와 같다.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 L1은 단일결합, 페닐렌기, 비페닐렌기 또는 카바졸릴기인 것을 특징으로 하는 화합물.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 Ar1 내지 Ar5는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 페닐, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 비페닐 및 퀴나졸린으로 이루어진 군에서 선택되며,
    상기 Ar1 내지 Ar5의 페닐, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 비페닐 및 퀴나졸린은 페닐, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 비페닐 및 퀴나졸린으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 비치환되며, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이한 것을 특징으로 하는 화합물.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 화합물은 아래의 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure PCTKR2016000780-appb-I000128
    Figure PCTKR2016000780-appb-I000129
  15. (i) 양극, (ii) 음극, 및 (iii) 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 전계 발광 소자로서,
    상기 1층 이상의 유기물층 중에서 적어도 하나는 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 전자수송층, 전자주입층 및 발광층으로 이루어진 군에서 선택되는 유기 전계 발광 소자.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 발광층은 인광 호스트로 사용되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
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