JP5905271B2 - 金属錯体及び該金属錯体を含む発光素子 - Google Patents
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Description
Mは、ルテニウム原子、ロジウム原子、パラジウム原子、オスミウム原子、イリジウム原子及び白金原子からなる群から選ばれる金属原子である。
R0は、それぞれ独立に、下記式(L−1)、(L−2)及び(L−3)からなる群から選ばれる2価の連結基である。
i及びjは、それぞれ独立に、0又は1を表す。
RP1、RP2、RP3、RP4、RP5及びRP6は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、カルバモイル基、アミド基、酸イミド基、イミン残基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、置換カルボキシル基又はシアノ基を表す。なお、RP1とRP2は結合して環構造を形成していてもよく、RP2とRP3は結合して環構造を形成していてもよく、RP3とRP4は結合して環構造を形成していてもよい。ただし、RP1、RP2、RP3、RP4、RP5及びRP6の少なくとも一つはデンドロンであり、RP1、RP2、RP3又はRP4がデンドロンである場合、該デンドロンに連結した連結基R0の数を表すjは1である。
mは1〜3の整数であり、nは0〜2の整数であり、m+nは2又は3である。
下記式(2)で表される部分は、2座配位子を表す。
本発明は第二に、前記金属錯体と、電荷輸送材料と、を含む組成物を提供する。
本発明は第三に、前記金属錯体と、溶媒又は分散媒と、を含む組成物を提供する。
本発明は第四に、前記金属錯体を含む膜を提供する。
本発明は第五に、陽極及び陰極からなる電極と、該電極間に設けられた、前記金属錯体を含む層と、を備える発光素子を提供する。
本発明は第六に、前記発光素子を備える面状光源及び照明を提供する。
まず、本発明の金属錯体について説明する。
本発明の金属錯体は、フェニル環及びトリアゾール環から構成されるm個の配位子を有する金属錯体であり、具体的には前記式(1)で表されるものである。
好ましくは、RP1、RP2、RP3、RP4、RP5及びRP6は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、アリール基又は1価の複素環基であり、より好ましくは、RP1、RP2、RP3、RP4、RP5及びRP6のうち少なくとも一つが、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、アリール基又は1価の複素環基である。
デンドロンは分枝構造(branching structure)を有する基であり、金属錯体に種々の機能を付与することを可能にする。デンドロンを有する高度に枝分かれした巨大分子はデンドリマーと呼ばれることがあり、例えば、WO02/066575、WO02/066552、WO02/067343等において紹介されており、種々の機能を付与することを目的として設計及び合成がされている。
具体的には、デンドロンは、置換基を有することに起因する分岐構造を有する基であり、好ましくは、2個以上の置換基を有するアリール基及び2個以上の置換基を有する1価の複素環基であり、より好ましくは、2個以上の置換基を有するアリール基であり、さらにより好ましくは2個以上の置換基を有するフェニル基である。デンドロンであるアリール基、1価の複素環基およびフェニル基が有する置換基としては、アルキル基又はアルキルオキシ基であることが好ましく、アルキル基であることがより好ましい。なお、アリール基及び1価の複素環基の詳細は、後述するものと同様である。また、デンドロンであるアリール基、1価の複素環基およびフェニル基が有する置換基は、後述するものと同様である。
連結基であるR0の数を表すjは、それぞれ0又は1であるが、RP1、RP2、RP3又はRP4がデンドロンである場合は、該デンドロンに連結した連結基R0の数を表すjは1である。連結基R0の数を表すjは、好ましくは1である。
式(L−1)、(L−2)及び(L−3)におけるRは、アルキル基を表し、該アルキル基は、直鎖、分岐又は環状のいずれでもよいが、直鎖又は分岐であることが好ましく、直鎖であることがより好ましい。直鎖状及び分岐状のアルキル基における炭素数は、通常1〜10であり、好ましくは1〜6であり、より好ましくは1〜3であり、さらに好ましくは1である。また、環状のアルキル基における炭素数は、通常3〜10であり、好ましくは3〜6である。
このようなアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、iso−プロピル基、ブチル基、iso−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、3,7−ジメチルオクチル基、ラウリル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基等が挙げられ、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、デシル基、3,7−ジメチルオクチル基が好ましい。
このようなアルキルオキシ基の例としては、メチルオキシ基、エチルオキシ基、プロピルオキシ基、iso−プロピルオキシ基、ブチルオキシ基、iso−ブチルオキシ基、tert−ブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、3,7−ジメチルオクチルオキシ基、ラウリルオキシ基、トリフルオロメチルオキシ基、ペンタフルオロエチルオキシ基、パーフルオロブチルオキシ基、パーフルオロヘキシルオキシ基、パーフルオロオクチルオキシ基、メチルオキシメチルオキシ基、2−メチルオキシエチルオキシ基等が挙げられ、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、デシルオキシ基、3,7−ジメチルオクチルオキシ基が好ましい。
このようなアルキルチオ基の例としては、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、iso−プロピルチオ基、ブチルチオ基、iso−ブチルチオ基、tert−ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、シクロヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、2−エチルヘキシルチオ基、ノニルチオ基、デシルチオ基、3,7−ジメチルオクチルチオ基、ラウリルチオ基、トリフルオロメチルチオ基等が挙げられ、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、2−エチルヘキシルチオ基、デシルチオ基、3,7−ジメチルオクチルチオ基が好ましい。
このようなアリール基の例としては、フェニル基、C1〜C12アルキルオキシフェニル基(「C1〜C12アルキルオキシ」は、アルキルオキシ部分の炭素数が1〜12であることを意味する。以下、同様である。)、C1〜C12アルキルフェニル基(「C1〜C12アルキル」は、アルキル部分の炭素数が1〜12であることを意味する。以下、同様である。)、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントラセニル基、2−アントラセニル基、9−アントラセニル基、ペンタフルオロフェニル基等が挙げられ、C1〜C12アルキルオキシフェニル基、C1〜C12アルキルフェニル基が好ましい。ここで、アリール基とは、芳香族炭化水素から水素原子1個を除いた原子団である。この芳香族炭化水素としては、縮合環をもつもの、独立したベンゼン環及び/又は縮合環から選ばれる2個以上が直接又はビニレン等の基を介して結合したものが含まれる。
このようなアリールオキシ基の例としては、フェニルオキシ基、C1〜C12アルキルオキシフェニルオキシ基、C1〜C12アルキルフェニルオキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基、ペンタフルオロフェニルオキシ基等が挙げられ、C1〜C12アルキルオキシフェニルオキシ基、C1〜C12アルキルフェニルオキシ基が好ましい。
このようなアリールチオ基の例としては、フェニルチオ基、C1〜C12アルキルオキシフェニルチオ基、C1〜C12アルキルフェニルチオ基、1−ナフチルチオ基、2−ナフチルチオ基、ペンタフルオロフェニルチオ基等が挙げられ、C1〜C12アルキルオキシフェニルチオ基、C1〜C12アルキルフェニルチオ基が好ましい。
このようなアリールアルキル基の例としては、フェニル−C1〜C12アルキル基、C1〜C12アルキルオキシフェニル−C1〜C12アルキル基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキル基、1−ナフチル−C1〜C12アルキル基、2−ナフチル−C1〜C12アルキル基等が挙げられ、C1〜C12アルキルオキシフェニル−C1〜C12アルキル基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキル基が好ましい。
このようなアリールアルキルオキシ基の例としては、フェニルメチルオキシ基、フェニルエチルオキシ基、フェニルブチルオキシ基、フェニルペンチルオキシ基、フェニルヘキシルオキシ基、フェニルヘプチルオキシ基、フェニルオクチルオキシ基等のフェニル−C1〜C12アルキルオキシ基、C1〜C12アルキルオキシフェニル−C1〜C12アルキルオキシ基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキルオキシ基、1−ナフチル−C1〜C12アルキルオキシ基、2−ナフチル−C1〜C12アルキルオキシ基等が挙げられ、C1〜C12アルキルオキシフェニル−C1〜C12アルキルオキシ基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキルオキシ基が好ましい。
このようなアリールアルキルチオ基の例としては、フェニル−C1〜C12アルキルチオ基、C1〜C12アルキルオキシフェニル−C1〜C12アルキルチオ基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキルチオ基、1−ナフチル−C1〜C12アルキルチオ基、2−ナフチル−C1〜C12アルキルチオ基等が挙げられ、C1〜C12アルキルオキシフェニル−C1〜C12アルキルチオ基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキルチオ基が好ましい。
このようなアシル基の例としては、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ピバロイル基、ベンゾイル基、トリフルオロアセチル基、ペンタフルオロベンゾイル基等が挙げられる。
このようなアシルオキシ基の例としては、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、イソブチリルオキシ基、ピバロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、トリフルオロアセチルオキシ基、ペンタフルオロベンゾイルオキシ基等が挙げられる。
このようなカルバモイル基の例としては、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、エチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ブチルアミノカルボニル基等が挙げられる。
このようなアミド基の例としては、ホルムアミド基、アセトアミド基、プロピオアミド基、ブチロアミド基、ベンズアミド基、トリフルオロアセトアミド基、ペンタフルオロベンズアミド基、ジホルムアミド基、ジアセトアミド基、ジプロピオアミド基、ジブチロアミド基、ジベンズアミド基、ジトリフルオロアセトアミド基、ジペンタフルオロベンズアミド基等が挙げられる。
このような酸イミド基の例としては、以下の構造式で示される基等が挙げられる。
このようなイミン残基の例としては、以下の構造式で示される基等が挙げられる。
このような置換アミノ基の例としては、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、プロピルアミノ基、ジプロピルアミノ基、iso−プロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ブチルアミノ基、iso−ブチルアミノ基、tert−ブチルアミノ基、ペンチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ヘプチルアミノ基、オクチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ノニルアミノ基、デシルアミノ基、3,7−ジメチルオクチルアミノ基、ラウリルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、ジシクロペンチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ジシクロヘキシルアミノ基、ピロリジル基、ピペリジル基、ジトリフルオロメチルアミノ基フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、C1〜C12アルキルオキシフェニルアミノ基、ジ(C1〜C12アルキルオキシフェニル)アミノ基、ジ(C1〜C12アルキルフェニル)アミノ基、1−ナフチルアミノ基、2−ナフチルアミノ基、ペンタフルオロフェニルアミノ基、ピリジルアミノ基、ピリダジニルアミノ基、ピリミジルアミノ基、ピラジルアミノ基、トリアジルアミノ基フェニル−C1〜C12アルキルアミノ基、C1〜C12アルキルオキシフェニル−C1〜C12アルキルアミノ基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキルアミノ基、ジ(C1〜C12アルキルオキシフェニル−C1〜C12アルキル)アミノ基、ジ(C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキル)アミノ基、1−ナフチル−C1〜C12アルキルアミノ基、2−ナフチル−C1〜C12アルキルアミノ基等が挙げられる。
このような置換シリル基の例としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、トリ−iso−プロピルシリル基、ジメチル−iso−プロピルシリル基、ジエチル−iso−プロピルシリル基、tert−ブチルシリルジメチルシリル基、ペンチルジメチルシリル基、ヘキシルジメチルシリル基、ヘプチルジメチルシリル基、オクチルジメチルシリル基、2−エチルヘキシル−ジメチルシリル基、ノニルジメチルシリル基、デシルジメチルシリル基、3,7−ジメチルオクチル−ジメチルシリル基、ラウリルジメチルシリル基、フェニル−C1〜C12アルキルシリル基、C1〜C12アルキルオキシフェニル−C1〜C12アルキルシリル基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキルシリル基、1−ナフチル−C1〜C12アルキルシリル基、2−ナフチル−C1〜C12アルキルシリル基、フェニル−C1〜C12アルキルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、トリ−p−キシリルシリル基、トリベンジルシリル基、ジフェニルメチルシリル基、tert−ブチルジフェニルシリル基、ジメチルフェニルシリル基等が挙げられる。
このような置換シリルオキシ基の例としては、トリメチルシリルオキシ基、トリエチルシリルオキシ基、トリプロピルシリルオキシ基、トリ−iso−プロピルシリルオキシ基、ジメチル−iso−プロピルシリルオキシ基、ジエチル−iso−プロピルシリルオキシ基、tert−ブチルシリルジメチルシリルオキシ基、ペンチルジメチルシリルオキシ基、ヘキシルジメチルシリルオキシ基、ヘプチルジメチルシリルオキシ基、オクチルジメチルシリルオキシ基、2−エチルヘキシル−ジメチルシリルオキシ基、ノニルジメチルシリルオキシ基、デシルジメチルシリルオキシ基、3,7−ジメチルオクチル−ジメチルシリルオキシ基、ラウリルジメチルシリルオキシ基、フェニル−C1〜C12アルキルシリルオキシ基、C1〜C12アルキルオキシフェニル−C1〜C12アルキルシリルオキシ基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキルシリルオキシ基、1−ナフチル−C1〜C12アルキルシリルオキシ基、2−ナフチル−C1〜C12アルキルシリルオキシ基、フェニル−C1〜C12アルキルジメチルシリルオキシ基、トリフェニルシリルオキシ基、トリ−p−キシリルシリルオキシ基、トリベンジルシリルオキシ基、ジフェニルメチルシリルオキシ基、tert−ブチルジフェニルシリルオキシ基、ジメチルフェニルシリルオキシ基等が挙げられる。
このような置換シリルチオ基の例としては、トリメチルシリルチオ基、トリエチルシリルチオ基、トリプロピルシリルチオ基、トリ−iso−プロピルシリルチオ基、ジメチル−iso−プロピルシリルチオ基、ジエチル−iso−プロピルシリルチオ基、tert−ブチルシリルジメチルシリルチオ基、ペンチルジメチルシリルチオ基、ヘキシルジメチルシリルチオ基、ヘプチルジメチルシリルチオ基、オクチルジメチルシリルチオ基、2−エチルヘキシル−ジメチルシリルチオ基、ノニルジメチルシリルチオ基、デシルジメチルシリルチオ基、3,7−ジメチルオクチル−ジメチルシリルチオ基、ラウリルジメチルシリルチオ基、フェニル−C1〜C12アルキルシリルチオ基、C1〜C12アルキルオキシフェニル−C1〜C12アルキルシリルチオ基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキルシリルチオ基、1−ナフチル−C1〜C12アルキルシリルチオ基、2−ナフチル−C1〜C12アルキルシリルチオ基、フェニル−C1〜C12アルキルジメチルシリルチオ基、トリフェニルシリルチオ基、トリ−p−キシリルシリルチオ基、トリベンジルシリルチオ基、ジフェニルメチルシリルチオ基、tert−ブチルジフェニルシリルチオ基、ジメチルフェニルシリルチオ基等が挙げられる。
このような置換シリルアミノ基の例としては、トリメチルシリルアミノ基、トリエチルシリルアミノ基、トリプロピルシリルアミノ基、トリ−iso−プロピルシリルアミノ基、ジメチル−iso−プロピルシリルアミノ基、ジエチル−iso−プロピルシリルアミノ基、tert−ブチルシリルジメチルシリルアミノ基、ペンチルジメチルシリルアミノ基、ヘキシルジメチルシリルアミノ基、ヘプチルジメチルシリルアミノ基、オクチルジメチルシリルアミノ基、2−エチルヘキシル−ジメチルシリルアミノ基、ノニルジメチルシリルアミノ基、デシルジメチルシリルアミノ基、3,7−ジメチルオクチル−ジメチルシリルアミノ基、ラウリルジメチルシリルアミノ基、フェニル−C1〜C12アルキルシリルアミノ基、C1〜C12アルキルオキシフェニル−C1〜C12アルキルシリルアミノ基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキルシリルアミノ基、1−ナフチル−C1〜C12アルキルシリルアミノ基、2−ナフチル−C1〜C12アルキルシリルアミノ基、フェニル−C1〜C12アルキルジメチルシリルアミノ基、トリフェニルシリルアミノ基、トリ−p−キシリルシリルアミノ基、トリベンジルシリルアミノ基、ジフェニルメチルシリルアミノ基、tert−ブチルジフェニルシリルオアミノ基、ジメチルフェニルシリルアミノ基等が挙げられる。
このような1価の複素環基の例としては、チエニル基、C1〜C12アルキルチエニル基、ピロリル基、フリル基、ピリジル基、C1〜C12アルキルピリジル基、ピペリジル基、キノリル基、イソキノリル基等が挙げられ、チエニル基、C1〜C12アルキルチエニル基、ピリジル基、C1〜C12アルキルピリジル基が好ましい。
このようなヘテロアリールオキシ基の例としては、チエニルオキシ基、C1〜C12アルキルオキシチエニルオキシ基、C1〜C12アルキルチエニルオキシ基、ピリジルオキシ基、C1〜C12アルキルオキシピリジルオキシ基、C1〜C12アルキルピリジルオキシ基、イソキノリルオキシ基等が挙げられ、C1〜C12アルキルオキシピリジルオキシ基、C1〜C12アルキルピリジルオキシ基が好ましい。
このようなヘテロアリールチオ基の例としては、ピリジルチオ基、C1〜C12アルキルオキシピリジルチオ基、C1〜C12アルキルピリジルチオ基、イソキノリルチオ基等が挙げられ、C1〜C12アルキルオキシピリジルチオ基、C1〜C12アルキルピリジルチオ基が好ましい。
このようなアリールアルケニル基の例としては、フェニル−C2〜C12アルケニル基(「C2〜C12アルケニル」は、アルケニル部分の炭素数が2〜12であることを意味する。以下、同様である。)、C1〜C12アルキルオキシフェニル−C2〜C12アルケニル基、C1〜C12アルキルフェニル−C2〜C12アルケニル基、1−ナフチル−C2〜C12アルケニル基、2−ナフチル−C2〜C12アルケニル基等が挙げられ、C1〜C12アルキルオキシフェニル−C2〜C12アルケニル基、C2〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルケニル基が好ましい。
このようなアリールアルキニル基の例としては、フェニル−C2〜C12アルキニル基(「C2〜C12アルキニル」は、アルキニル部分の炭素数が2〜12であることを意味する。以下、同様である。)、C1〜C12アルキルオキシフェニル−C2〜C12アルキニル基、C1〜C12アルキルフェニル−C2〜C12アルキニル基、1−ナフチル−C2〜C12アルキニル基、2−ナフチル−C2〜C12アルキニル基等が挙げられ、C1〜C12アルキルオキシフェニル−C2〜C12アルキニル基、C1〜C12アルキルフェニル−C2〜C12アルキニル基が好ましい。
このような置換カルボキシル基の例としては、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、プロピルオキシカルボニル基、iso−プロピルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、iso−ブチルオキシカルボニル基、tert−ブチルオキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基、ヘプチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、2−エチルヘキシルオキシカルボニル基、ノニルオキシカルボニル基、デシルオキシカルボニル基、3,7−ジメチルオクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基、トリフルオロメチルオキシカルボニル基、ペンタフルオロエチルオキシカルボニル基、パーフルオロブチルオキシカルボニル基、パーフルオロヘキシルオキシカルボニル基、パーフルオロオクチルオキシカルボニル基、ピリジルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基、ピリジルオキシカルボニル基等が挙げられる。
次に、本発明の金属錯体の合成方法を説明する。
本発明の金属錯体は、例えば、配位子となる化合物と金属化合物とを溶液中で反応させることにより合成することができる。必要に応じて、反応系中に塩基、塩化銀化合物等が存在していてもよい。また、5−フェニル−1,2,4−トリアゾール誘導体を配位子に有する金属錯体と芳香族複素環式化合物とのカップリング反応により、本発明の金属錯体を合成することができる。
本発明の組成物は、本発明の金属錯体と電荷輸送材料を含むものであり、発光材料を更に含んでいてもよい。
−Ar− (I)
(式中、Arは、アリーレン基、2価の複素環基又は2価の芳香族アミン基を表す。これらの基は、置換基を有していてもよい。)
P環及びQ環は、それぞれ独立に、芳香環を示すが、P環は存在してもしなくてもよい。2本の結合手は、P環が存在する場合には、P環上若しくはQ環上に2本存在するか、又は、P環上及びQ環上に1本ずつ存在し、P環が存在しない場合には、Y1を含む5員環上(6員環の場合もある。)若しくはQ環上に2本存在するか、又は、Y1を含む5員環上(6員環の場合もある。)およびQ環上に1本ずつ存在する。P環、Q環及びY1を含む5員環(6員環の場合もある。)は、それぞれ独立に、アルキル基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、カルバモイル基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基及びシアノ基からなる群から選ばれる少なくとも一種の置換基を有していてもよい。
Y1は、−C(R11)(R12)−、−C(R14)(R15)−C(R16)(R17)−、−C(R32)=C(R33)−を表す。R11、R12、R14〜R17、R32及びR33は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、シリルオキシ基、置換シリルオキシ基、1価の複素環基又はハロゲン原子を表す。)
P’環及びQ’環は、それぞれ独立に、芳香環を示すが、P’環は存在してもしなくてもよい。2本の結合手は、P’環が存在する場合には、P’環上若しくはQ’環上に2本存在するか、又は、P’環上およびQ環上に1本ずつ存在し、P’環が存在しない場合には、Y2を含む5員環上(6員環の場合もある。)若しくはQ’環上に2本存在するか、又は、Y2を含む5員環上(6員環の場合もある。)及びQ’環上に1本ずつ存在する。P’環、Q’環及びY2を含む5員環(6員環の場合もある。)は、それぞれ独立に、アルキル基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、カルバモイル基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基及びシアノ基からなる群から選ばれる少なくとも一種の置換基を有していてもよい。
Y2は、−O−、−S−、−Se−、−B(R6)−、−Si(R7)(R8)−、−P(R9)−、−PR10(=O)−、−N(R13)−、−O−C(R18)(R19)−、−S−C(R20)(R21)−、−N−C(R22)(R23)−、−Si(R24)(R25)−C(R26)(R27)−、−Si(R28)(R29)−Si(R30)(R31)−、−N=C(R34)−又は−Si(R35)=C(R36)−を表す。R6〜R10、R13、R18〜R31及びR34〜R36は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、シリルオキシ基、置換シリルオキシ基、1価の複素環基又はハロゲン原子を表す。)
Ar6、Ar7、Ar8及びAr9は、それぞれ独立に、アリーレン基又は2価の複素環基を表す。Ar10、Ar11及びAr12は、それぞれ独立に、アリール基又は1価の複素環基を表す。Ar6〜Ar12は置換基を有していてもよい。
x及びyは、それぞれ独立に、0又は1である。)
下記式(4−1)、下記式(4−2)又は下記式(4−3)で表される基、
A環、B環及びC環は、それぞれ独立に、芳香環を表す。
Yは、前記Y1と同じ意味を表すか、又は、前記Y2と同じ意味を表す。
A環、B環、C環およびYを含む5員環(6員環の場合もある。)は、それぞれ独立に、アルキル基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、カルバモイル基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基及びシアノ基からなる群から選ばれる1個以上の置換基を有していてもよい。〕
下記式(4−4)又は下記式(4−5)で表される基、
D環、E環、F環及びG環は、それぞれ独立に、芳香環を表す。
Yは、前記Y1と同じ意味を表すか、又は、前記Y2と同じ意味を表す。
D環、E環、F環、G環およびYを含む5員環(6員環の場合もある。)は、それぞれ独立に、アルキル基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、カルバモイル基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基及びシアノ基からなる群から選ばれる1個以上の置換基を有していてもよい。〕
が挙げられ、これらの中でも、式(4−4)又は前記式(4−5)で表される基であることが好ましい。
TH>TM−0.1(eV)
の関係を満たすことが好ましく、
TH>TM
の関係を満たすことがより好ましく、
TH>TM+0.1(eV)
の関係を満たすことがさらに好ましい。
本発明の発光素子は、陽極と陰極からなる一対の電極と、該電極間に少なくとも発光層を有する一層(単層型)又は複数層(多層型)からなる薄膜が挟持されているものである。該薄膜層の少なくとも1層は、本発明の金属錯体を含有する。前記薄膜中の本発明の金属錯体の含有量は、発光層全体の重量に対して、通常0.1〜100重量%であり、0.1〜80重量%であることが好ましく、0.1〜60重量%であることがより好ましく、0.1〜40重量%であることがさらに好ましい。本発明の発光素子は、前記発光層が、本発明の金属錯体を発光材料として含有することが好ましい。
a)陽極/発光層/陰極
b)陽極/正孔輸送層/発光層/陰極
c)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
d)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
e)陽極/電荷注入層/発光層/陰極
f)陽極/発光層/電荷注入層/陰極
g)陽極/電荷注入層/発光層/電荷注入層/陰極
h)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/陰極
i)陽極/正孔輸送層/発光層/電荷注入層/陰極
j)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/電荷注入層/陰極
k)陽極/電荷注入層/発光層/電荷輸送層/陰極
l)陽極/発光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
m)陽極/電荷注入層/発光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
n)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/電荷輸送層/陰極
o)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
p)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
(ここで、/は各層が隣接して積層されていることを示す。以下同じ。)
本発明の金属錯体は、光電素子の製造に用いることもできる。
本発明の組成物は、溶媒又は分散媒をさらに含有してなる液状組成物であってもよい。本発明の液状組成物に用いられる溶媒、分散媒としては、薄膜の成分を均一に溶解又は分散し安定なものを公知の溶媒から適宜選択して使用できる。このような溶媒としては、塩素系溶媒(クロロホルム、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン等)、エーテル系溶媒(テトラヒドロフラン、ジオキサン等)、芳香族炭化水素系溶媒(ベンゼン、トルエン、キシレン等)、脂肪族炭化水素系溶媒(シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−へプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン等)、ケトン系溶媒(アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等)、エステル系溶媒(酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート等)、多価アルコール及びその誘導体(エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジ(メチルオキシ)エタン、プロピレングリコール、ジ(エチルオキシ)メタン、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、グリセリン、1,2−ヘキサンジオール等)、アルコール系溶媒(メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール等)、スルホキシド系溶媒(ジメチルスルホキシド等)、アミド系溶媒(N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド等)等が挙げられる。これらの溶媒は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
本発明の金属錯体は、発光素子の作製に有用であるだけではなく、例えば、有機半導体材料等の半導体材料、発光材料、光学材料、導電性材料(例えば、ドーピングにより適用する)等としても用いることもできる。したがって、該金属錯体を用いて、発光性膜、導電性膜、有機半導体膜等の膜(即ち、前記金属錯体を含む膜)を作製することができる。
塩化−4−トリフルオロメチルベンゾイル6.2g(30mmol)とブチルイミド酸エチル塩酸塩4.5g(30mmol)を秤量し、クロロホルム300mLに溶解させて窒素雰囲気下に置いた。その後、トリエチルアミン8.4mL(60mmol)のクロロホルム溶液25mLを滴下し、室温窒素雰囲気下で撹拌した。15時間後、溶媒のクロロホルムを濃縮してから水200mLに懸濁させて、これをジクロロメタンで抽出した。得られた溶液を減圧濃縮し、淡黄色の液体として化合物(MC−1a)8.0g(28mmol)を得た。
化合物(MC−1a)3.0g(10mmol)をクロロホルム60mLに溶解させて窒素雰囲気下に置いた。そこへ、ヒドラジン水和物0.55mL(11mmol)を室温窒素下で滴下した。滴下後、室温窒素雰囲気下で17時間撹拌し、水50mLを加えて反応を止めた。分液ロートに反応溶液を移し、水洗後油層を回収して濃縮した。粗生成物トルエン−ヘキサンから再結晶し、白色固体として化合物(MC−1b)を2.1g、収率82%で得た。1H−NMR分析の結果を以下に示す。
1H−NMR(400MHz/CDCl3):δ(ppm) 8.15(d,2H)、7.66(d,2H)、2.78(t,2H)、1.82(hex,2H)、0.94(t,3H).
化合物(MC−1b)20g(80mmol)、3,5−ジ(4−tertブチルフェニル)フェニルボロン酸41g(107mmol)、酢酸銅(II)24.4g(135mmol)と3Aモレキュラーシーブス(和光純薬社製)50gを秤量し、ジクロロメタン1Lとピリジン50mLを加えて、60時間室温撹拌した。60時間後、懸濁液を吸引ろ過しジクロロメタン500mLで洗浄した。ろ液を濃縮してからジクロロメタンに溶解させ、水300mLで数回水洗した。油層を乾燥後シリカゲルカラムに通し、ジクロロメタン−ヘキサンの混合溶媒で分離精製した。得られた化合物をメタノール−テトラヒドロフランの混合溶媒から再結晶を行い、化合物(MC−1c)を黄白色粉末として2.2g(3.7mmol)得た。1H−NMR分析の結果を以下に示す。
1H−NMR(400MHz/(CD3)2CO):δ(ppm) 7.99(t,1H)、7.86(d,2H)、7.79(d,2H)、7.62(d,2H)、7.60(ddd,4H)、7.50(ddd,4H)、2.78(t,2H)、1.87(td,2H)、1.34(s,18H)、1.06(t,3H).
塩化イリジウム140mg(0.4mmol)と化合物(MC−1c)600mg(1.0mmol)を量りとり、水3mLと2−ブトキシエタノール9mLを加えてアルゴン雰囲気下、15時間加熱還流した。放冷後、反応溶媒を減圧濃縮し、残渣をジクロロメタンに溶解させて水洗した。油層を濃縮、乾燥しジクロロメタン−ヘキサンより再結晶を行った。粉末状黄色固体として680mgを得た。この黄色固体680mgと化合物(MC−1c)1.23g(2.1mmol)を秤量し、アルゴン雰囲気下でトリフルオロメタンスルホン酸銀120mg(0.47mmol)を加えてからジエチレングリコールジメチルエステル3mLを注いだ。その後、アルゴン雰囲気下で24時間加熱還流した後放冷した。反応混合物にジクロロメタン20mLを注ぎ吸引ろ過後、ろ液を濃縮、乾燥した。粗生成物をシリカゲルカラムに通して、ジクロロメタン−ヘキサンの混合溶媒を用いて分離精製した。溶離液を濃縮後メタノール−テトラヒドロフランより再結晶を行い、次いでジクロロメタン−ヘキサンより再結晶した。淡黄色結晶として、化合物(MC−1)[fac−トリス(1−(3,5−ジ(4−ターシャリブチルフェニル)フェニル)−3−プロピル−5−(4−トリフルオロメチルフェニル)−1H−[1,2,4]−トリアゾラト−N,C2’)イリジウム(III)]を710mg(0.36mmol)、収率90%で得た。1H−NMR分析の結果を以下に示す。
1H−NMR(400MHz/CDCl3):δ(ppm) 8.04(dd,3H)、7.65(d,6H)、7.61(d,12H)、7.50(d,12H)、7.07(d,3H)、6.94(d,3H)、6.84(s,3H)、2.49(hep,3H)、2.27(hep,3H)、1.69−1.56(m,3H)、1.52−1.38(m,3H)、1.37(s,54H)、0.88(t,9H).
亜硝酸ナトリウム1.38g(20mmol)を窒素雰囲気下、0℃の水11mLに溶解させた。4−ブロモ2,6−ジメチルアニリン4.0g(20mmol)を33mLの濃塩酸(和光純薬社製、塩酸濃度35〜37%)に懸濁させて、5℃を超えないよう範囲で亜硝酸水溶液に滴下した。0℃で15分撹拌した後、塩化スズ(II)5.31g(28mmol)の濃塩酸溶液15mLを反応溶液に加えてから室温に戻し6時間撹拌した。懸濁液を吸引ろ過し、濃塩酸と冷水で洗浄し真空乾燥した。乳白色の固体として化合物(MC−2a)を4.98g得た。
塩化ベンゾイル3mL(26mmol)とブチルイミド酸エチル塩酸塩3.9g(26mmol)を秤量し、クロロホルム300mLに溶解させて窒素雰囲気下に置いた。その後、トリエチルアミン7.2mL(52mmol)のクロロホルム溶液25mLを滴下し、室温窒素雰囲気下で撹拌した。15時間後、溶媒のクロロホルムを濃縮してから水200mLに懸濁させて、これをジクロロメタンで抽出した。得られた溶液を減圧濃縮し、淡黄色の液体として化合物(MC−2b)5.3g(24mmol)を得た。
化合物(MC−2a)2.4g(9.6mmol)、化合物(MC−2b)2.2g(10mmol)と酢酸ナトリウム800mg(9.7mmol)を秤量し、酢酸とジオキサンを15mLずつ加えてから窒素雰囲気下に置いた。反応混合物を90℃で15時間加熱した後、放冷した。その後、水と酢酸エチルを加えて、水洗した後油層を回収した。この粗生成物をシリカゲルカラムに通し、ヘキサン−酢酸エチルの混合溶媒を用いて分離精製した。淡黄色固体として化合物(MC−2c)を1.2g(3.2mmol)、収率33%で得た。
化合物(MC−2c)1.2g(3.2mmol)、3,5−ジ(4−tertブチルフェニル)フェニルボロン酸ピナコールエステル1.7g(3.6mmol)、炭酸ナトリウム690mg(6.5mmol)とテトラキストリフェニルフォスフィノパラジウム(0)190mgを秤量し、水8mL,ジオキサン8mLを加えて窒素雰囲気下に置いた。反応混合物を10時間加熱還流した後、放冷した。反応溶媒を濃縮後水、ジクロロメタンを加えて水洗し、油層を回収後濃縮した。メタノール−ジクロロメタンから再結晶を行い、白色粉末として化合物(MC−2d)を1.1g(1.7mmol)、収率51%で得た。1H−NMR分析の結果を以下に示す。
1H−NMR(400MHz/(CD3)2CO):δ(ppm) 7.92(d,2H)、7.89(tt,1H)、7.75−7.74(m,6H)、7.58−7.52(m,6H)、7.40−7.31(m,3H)、2.76(t,2H)、2.04(s,6H)、1.85(td,2H)、1.36(s,18H)、1.01(t,3H).
塩化イリジウム88mg(0.25mmol)と化合物(MC−2d)390mg(0.63mmol)に水4mL、2−ブトキシエタノール8mLを加えて窒素雰囲気下に置いた。混合物を15時間加熱還流した後、放冷した。反応溶媒を濃縮した後ジクロロメタン、水を加えて水洗した。油層を回収、濃縮後褐色固体として430mgを得た。この褐色固体430mg、化合物(MC−2d)670mg(1.1mmol)とトリフルオロメタンスルホン酸銀64mg(0.25mmol)を秤量し、ジエチレングリコールジメチルエステル1mLを加えて、アルゴン雰囲気下15時間加熱還流した。放冷後、ジクロロメタンを加えてから吸引ろ過し、ろ液を濃縮、乾燥した。この粗生成物をジクロロメタンに溶解させ、シリカゲルカラムに通し、ジクロロメタン−ヘキサンの混合溶媒を用いて分離精製した。得られた溶離液を濃縮し、ジクロロメタン−ヘキサンより再結晶を行った。次いで、ジクロロメタン−エタノールより再結晶を行い、淡黄色粉末として化合物(MC−2)[fac−トリス(1−(4−(3,5−ジ(4−ターシャリブチルフェニル)フェニル)−2,6−ジメチルフェニル)−3−プロピル−5−フェニル−1H−[1,2,4]−トリアゾラト−N,C2’)イリジウム(III)]を、320mg(0.15mmol)、収率61%で得た。1H−NMR分析の結果を以下に示す。
1H−NMR(400MHz/CD2Cl2):δ(ppm) 7.79(d,6H)、7.77(t,3H)、7.62(dt,12H)、7.59(s,3H)、7.51(s,3H)、7.47−7.44(m,12H)、6.61−6.47(m,12H)、2.43(dt,3H)、2.30−2.22(m,12H)、1.82(s,9H)、1.65(td,6H)、1.30(s,54H)、0.80(t,9H).
亜硝酸ナトリウム1.38g(20mmol)を窒素雰囲気下、水11mLに溶解させて氷浴上に静置して0℃の冷却した。4−ブロモ−2,6−ジメチルアニリン4.0g(20mmol)を33mLの濃塩酸(和光純薬社製、塩酸濃度35〜37%)に懸濁させて、5℃を超えないよう範囲で亜硝酸水溶液に滴下した。0℃で15分撹拌した後、塩化スズ(II)5.31g(28mmol)の濃塩酸溶液15mLを反応溶液に加えてから室温に戻し6時間撹拌した。懸液を吸引ろ過し、濃塩酸と冷水で洗浄し真空乾燥した。乳白色の固体として化合物(MC−3a)を4.98g得た。
塩化−4−トリフルオロメチルベンゾイル6.2g(30mmol)とブチルイミド酸エチル塩酸塩4.5g(30mmol)を秤量し、クロロホルム300mLに溶解させて窒素雰囲気下に置いた。その後、トリエチルアミン8.4mL(60mmol)のクロロホルム溶液25mLを滴下し、室温窒素雰囲気下で撹拌した。15時間後、溶媒のクロロホルムを濃縮してから水200mLに懸濁させて、これをジクロロメタンで抽出した。得られた溶液を減圧濃縮し、淡黄色の液体として化合物(MC−3b)8.0g(28mmol)を得た。
化合物(MC−3a)2.65g(10.6mmol)、化合物(MC−3b)2.5g(8.8mmol)と酢酸ナトリウム870mg(10.6mmol)を秤量し、酢酸とジオキサンを15mLずつ加えてから窒素雰囲気下に置いた。反応混合物を70℃で15時間加熱した後、放冷した。水と酢酸エチルを加えて、水洗した後油層を回収した。この粗生成物をシリカゲルカラムに通し、ヘキサン−酢酸エチルの混合溶媒を用いて分離精製した。淡黄色固体として化合物(MC−3c)を1.4g(3.2mmol)、収率36%で得た。1H−NMR分析の結果を以下に示す。
1H−NMR(400MHz/CDCl3):δ(ppm) 7.61−7.56(m,4H)、7.35(s,2H)、2.83(t,2H)、1.97(d,6H)、1.88(q,2H)、1.03(t,3H).
化合物(MC−3c)1.3g(3.0mmol)、3,5−ジ(4−tertブチルフェニル)フェニルボロン酸ピナコールエステル1.5g(3.3mmol)と炭酸ナトリウム950mg(9.0mmol)を秤量し、水6mL、ジオキサン15mLを加えて窒素雰囲気下に置いた。そこへ、テトラキストリフェニルホスフィノパラジウム(0)70mg(0.06mmol)を加えてから、窒素雰囲気下で5時間加熱還流した。放冷後、水、トルエンを加えて水洗し、油層を回収後、濃縮した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムに通してヘキサン−クロロホルム−酢酸エチルの混合溶媒を用いて分離精製した。淡黄色粉末として、化合物(MC−3d)を2.0g(2.9mmol)、収率97%で得た。1H−NMR分析の結果を以下に示す。
1H−NMR(400MHz/(CD3)2CO):δ(ppm) 7.92(d,2H)、7.89(tt,1H)、7.77(d,4H)、7.74(d,4H)、7.70(d,2H)、7.53(dt,4H)、2.78(t,2H)、2.04(s,6H)、1.85(td,2H)、1.34(s,18H)、1.00(t,3H).
塩化イリジウム180mg(0.5mmol)と化合物(MC−3d)770mg(1.1mmol)を量りとり、水4mLと2−エチルオキシエタノール12mLを加えてアルゴン雰囲気下7時間加熱還流した。放冷後、水とメタノールを注ぎ、析出した沈殿を吸引ろ過した。メタノールで洗浄し黄色粉末を900mg得た。この黄色粉末900mg、化合物(MC−3d)1.2g(1.7mmol)とトリフルオロメタンスルホンサン銀130mg(0.5mmol)を秤量し、ジエチレングリコールジメチルエステル5mLを加えて、アルゴン雰囲気下、11時間加熱還流した。放冷後、トルエンを加えて吸引ろ過した。ろ液に水を加えて水洗し、油層を回収、濃縮した。粗生成物をトルエンに溶解させ、シリカゲルカラムに通し、トルエン−ヘキサンの混合溶媒で分離精製した。溶離液を濃縮後、ジエチルエーテル−ヘキサンより再結晶した。粉末状の黄色固体として、化合物(MC−3)[fac−トリス(1−(4−(3,5−ジ(4−ターシャリブチルフェニル)フェニル)−2,6−ジメチル)フェニル−3−プロピル−5−(4−トリフルオロメチルフェニル)−1H−[1,2,4]−トリアゾラト−N,C2’)イリジウム(III)]として760mg(0.33mmol)、収率66%で得た。1H−NMR分析の結果を以下に示す。
1H−NMR(400MHz/CDCl3):δ(ppm) 7.85−7.81(m,9H)、7.69−7.65(m,12H)、7.62(s,3H)、7.58(s,3H)、7.55−7.51(m,12H)、6.95(dd,3H)、6.78(d,3H)、6.68(d,3H)、2.52−2.28(m,15H)、1.86(s,9H)、1.36(hep,6H)、1.19(s,54H)、0.89(t,9H).
2,5−ジブロモキシレン5.28g(20mmol)と3,5−ジ(4−tertブチルフェニル)フェニルボロン酸ピナコールエステル9.36g(20mmol)を秤量し、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド30g(40mmol)を加えて、そこへテトラキストリフェニルホスフィノパラジウム(0)920mg(0.8mmol)とジオキサン100mLを加えて、窒素バブリングした。その後、80℃で4時間加熱した。放冷後、反応溶液をセライト層に通してから濃縮した。得られた油状物質に水とトルエンを加えてから分液ロートへ移し水洗した。油層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後に濃縮した。淡黄色のオイルをヘキサン−トルエン(体積比でヘキサン:トルエン=9:1)に溶解させてシリカゲルカラムに通し精製した。粉末状の白色固体として、化合物(MC−4a)を6.0g(10.5mmol)、収率52%で得た。1H−NMR分析の結果を以下に示す。
1H−NMR(400MHz/CDCl3):δ(ppm) 7.78(t,1H),7.60(ddd,4H),7.49(m,5H),7.46(d,2H),7.20(s,1H),2.40(s,3H),2.29(s,3H),1.37(s,18H).
化合物(MC−4a)5.27g(10mmol)とビス(ピナコラト)ジボロン3.81g(15mmol)とジクロロビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセニルパラジウム(II)ジクロロメタン錯体163mg(0.2mmol)と酢酸カリウムを2.94g(30mmol)を秤量し,ジオキサン50mlを注いで15分間窒素バブリングした。その後、窒素雰囲気下で5時間加熱還流した。放冷後、反応溶液をセライト層に通してからろ過した後、ろ液を濃縮した。得られた残渣をヘキサン−トルエン(体積比でヘキサン:トルエン=7:3)に溶解させて、シリカゲルカラムに通して精製した。粉末状の白色固体として、化合物(MC−4b)を5.39g(9.4mmol)、収率94%で得た。1H−NMR分析の結果を以下に示す。
1H−NMR(400MHz/CDCl3):δ(ppm) 7.77(t,1H),7.72(s,1H),7.61(d,4H),7.50−7.47(m,6H),7.17(s,1H),2.55(s,3H),2.33(s,3H),1.37(s,18H),1.26(s,12H).
塩化−3−ブロモベンソイル6.92g(31.5mmol)とブチルイミド酸塩酸塩4.95g(32.6mmol)を秤量し、300mLのクロロホルム150mlに溶解させて窒素雰囲気下に置いた。その後、トリエチルアミン8ml(60mmol)のクロロホルム溶液30mLを滴下して、室温窒素雰囲気下で攪拌した。15時間後、溶媒のクロロホルムを濃縮してから水200mLに懸濁させて、これをジクロロメタンで抽出した。無水硫酸ナトリウムで乾燥後油層を濃縮し、無色の液体として、化合物(MC−4c)を9.47g、収率100%で得た。1H−NMR分析の結果を以下に示す。
1H−NMR(400MHz/CDCl3):δ(ppm) 8.14(t,1H),7.93(dd,1H),7.65−7.63(m,1H),7.31(t,1H),4.29(q,2H),2.36(t,2H),1.60(td,2H),1.37(t,3H),0.88(t,3H).
無水メチルヒドラジン1.52g(33mmol)と脱水クロロホルム15mLを滴下ロートに入れ、水594mg加えて、アルゴンバブリングを行い、メチルヒドラジン溶液を調製した。化合物(MC−4c)9.0gをクロロホルム100mLに溶解させて、アルゴン雰囲気下、メチルヒドラジン溶液を滴下した。滴下終了後、アルゴン雰囲気下で7時間室温撹拌した。この溶液へ水100mlを注ぎ、反応を止めてから油層を回収し、濃縮した。その後、シリカゲルのショートカラムに通じてヒドラジンを除去した。次いでシリカゲルカラムに通じ、ジクロロメタン−酢酸エチル(体積比でジクロロメタン:酢酸エチル=7:3))の展開溶媒にて分離精製し、化合物(MC−4d)を5.8g、収率63%で得た。1H−NMR分析結果を以下に示す。
1H−NMR (400MHz/CDCl3):δ(ppm) 7.85(d,1H),7.63−7.57(m,2H),7.37(1H,dd),3.93(s,3H),2.72(t,2H),1.81(m,2H),1.01(t,3H).
化合物(MC−4d)1.12g(4mmol)、化合物(MC−4b)2.29g(4mmol)、テトラキストリフェニルホスフィノパラジウム(0)46mg (0.04 mmol)、炭酸ナトリウム1.27g(12mmol)を秤量し、水10mlとTHF20mlを加えて、窒素雰囲気下で4時間加熱還流した。放冷後、反応溶液を濃縮してから水とトルエンを加えて洗浄した。油層を硫酸マグネシウムで乾燥後に濃縮し、クロロホルム−酢酸エチル(体積比でクロロホルム:酢酸エチル=10:1)に溶解させた。シリカゲルカラムに通して分離精製を行い、粉末状の白色固体として、化合物(MC−4e)をを2.0g (3.1 mmol)、収率77%で得た。1H−NMR分析の結果を以下に示す。
1H−NMR(400MHz/CDCl3):δ(ppm) 7.80(t,1H),7.67−7.62(m,6H),7.59−7.54(m,3H),7.52(t,1H),7.49(ddd,4H),7.28(s,1H),7.21(s,1H),3.97(s,3H),2.74(t,2H),2.37(s,3H),2.30(s,3H),1.83(dt,2H),1.38(s,18H),1.03(t,3H).
塩化イリジウム水和物176mg(0.5mmol)と化合物(MC−4e)710 mg (1.1 mmol)を秤量し、30mlの三口フラスコへ取り入れて、水4mlと2−エトキシエタノール12mlを加え、アルゴン雰囲気下で7時間加熱還流を行った。その後、水とメタノールを加えて析出した沈殿物を吸引ろ過した。得られた黄色粉末850mgと化合物(MC−4e)1.25g(1.9mmol)、トリフルオロメタンスルホン酸銀130mg(0.5mmol)を秤量し、ジエチレングリコールジメチルエステル6mLを加え、窒素雰囲気下にて8時間加熱還流した。放冷後、トルエンを加えてから、セライト層に通してろ過した。ろ液を濃縮した後に残渣をヘキサン−トルエン−酢酸エチル(体積比で、ヘキサン:トルエン:酢酸エチル=3:2:1)に溶解させて、シリカゲルカラムに通し分離精製した。粉末状の淡黄色固体として、化合物(MC−4)を680mg(0.32mmol)、収率64%で得た。1H−NMR分析の結果を以下に示す。
1H−NMR(400MHz/CDCl3):δ(ppm) 7.79(t,3H),7.64(ddd,12H),7.58(d,3H),7.56(s,6H),7.50(ddd,12H),7.26(d,6H),6.90(dd,3H),6.82(d,3H),4.22(s,9H),2.37(s,9H),2.35(s,9H),2.28(ddd,3H),1.95(ddd,3H),1.44−1.39(m,3H),1.36(s,54H),1.31−1.18(m,3H),0.73(t,9H).
塩化ベンゾイル3mL(26mmol)とブチルイミド酸エチル塩酸塩3.9g(26mmol)を秤量し、クロロホルム300mLに溶解させて窒素雰囲気下に置いた。その後、トリエチルアミン7.2mL(52mmol)のクロロホルム溶液25mLを滴下し、室温窒素雰囲気下で撹拌した。15時間後、溶媒のクロロホルムを濃縮してから水200mLに懸濁させて、これをジクロロメタンで抽出した。得られた溶液を減圧濃縮し、淡黄色の液体として化合物(MC−5a)5.3g(24mmol)を得た。
化合物(MC−5a)5.3g(24mmol)をクロロホルム200mLに溶解させて窒素雰囲気下に置いた。そこへ、メチルヒドラジン1.2mL(26mmol)と水0.5mLを含むクロロホルム溶液25mLを室温窒素下で滴下した。滴下後、室温窒素雰囲気下で15時間撹拌し、水100mLを加えて反応を止めた。その後、分液ロートに反応溶液を移し、水洗後油層を回収して濃縮した。シリカゲルカラムに粗生成物を通し、ジクロロメタン−酢酸エチルの混合溶媒で精製した。溶離液を濃縮し無色の液体として化合物(MC−5b)を2.9g、収率60%で得た。1H−NMR分析の結果を以下に示す。
1H−NMR(400MHz/CDCl3):δ(ppm) 7.75(m,3H)、7.66(m,2H)、3.93(s,3H)、2.73(t,2H)、1.82(hex,2H)、1.02(t,3H).
塩化イリジウム350mg(1.0mmol)と化合物(MC−5b)440mg(2.2mmol)を秤量し、2−エチルオキシエタノール10mLと水5mLを加えてから窒素雰囲気下に置き、15時間加熱還流した。放冷後、反応溶媒を濃縮し、残渣に水とジクロロメタンを加えて油層を水洗した。油層を回収し、濃縮乾燥後、黄色油状物質として化合物(MC−5c)を660mg得た。
化合物(MC−5c)と化合物(MC−5c)1.0g(5.0mmol)を秤量し、トリフルオロメタンスルホン酸銀260mgを加えて反応系内をアルゴン置換した。165℃で15時間加熱反応させてから放冷し、ジクロロメタン15mLを注いだ。懸濁液を吸引ろ過してから、シリカゲルカラムに通してジクロロメタン−酢酸エチルの混合溶媒で分離精製した。黄色粉末として、化合物(MC−5)[fac−トリス(1−メチル−3−プロピル−5−フェニル−1H−[1,2,4]−トリアゾラト−N,C2’)イリジウム(III)]630mgを収率80%で得た。1H−NMR分析の結果を以下に示す。
1H−NMR(400MHz/CDCl3):δ(ppm) 7.50(d,3H)、6.88(t,3H)、6.80(t,3H)、6.63(d,3H)、4.11(s,9H)、2.18(hep,3H)、1.87(hep,3H)、1.38−1.30(m,3H)、1.18−1.10(m,3H)、0.68(t,9H).
キシレン溶媒中に2.2重量%で溶解させたFluka社製のポリスチレン(Mw=600000)の溶液と、キシレン溶媒中に2.2重量%で溶解させた化合物MC−1の溶液とを、ポリスチレン溶液と化合物MC−1溶液とが70重量%と30重量%となるように混合して、液状組成物1を調製した。
スパッタ法により45nmの厚みでITO膜を付けたガラス基板に、液状組成物1をスピンコート法により厚さ100nmに成膜した。これを酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下において、130℃で10分間乾燥した後、陰極としてアルミニウムを約80nm蒸着した。アルミニウムを蒸着後、ガラス基板を用いて封止を行うことで、発光素子1を作製した。なお、真空度が、1×10−4Pa以下に到達した後に金属の蒸着を開始した。
得られた発光素子1に、He−Cdレーザーを用いて、325nmの励起波長で紫外線照射を行い、発光輝度をトプコンテクノハウス社製のBM−9を用いて測定した。励起光の強度は1.8mW(照射面積は約4mm2)に設定した。発光素子1に、上記紫外線照射を行うことで、初期に477cd/m2で発光し、初期の発光輝度が30%減少するまでの時間は71.6時間であったため、輝度半減時間は71.6時間より長時間である。
キシレン溶媒中に2.2重量%で溶解させたFluka社製のポリスチレン(Mw=600000)の溶液と、キシレン溶媒中に2.2重量%で溶解させた化合物MC−2の溶液とを、ポリスチレン溶液と化合物MC−2溶液とが70重量%と30重量%となるように混合して、液状組成物2を調製した。
試験実施例1の液状組成物1の代わりに液状組成物2を用いた以外は、試験実施例1と同様にして、発光素子2を作製した。
得られた発光素子2に、試験実施例1と同様に紫外線照射を行うことで、初期に456cd/m2で発光し、輝度半減時間は27.3時間であった。
キシレン溶媒中に2.2重量%で溶解させたFluka社製のポリスチレン(Mw=600000)の溶液と、キシレン溶媒中に2.2重量%で溶解させた化合物MC−3の溶液とを、ポリスチレン溶液と化合物MC−3溶液とが70重量%と30重量%となるように混合して、液状組成物3を調製した。
試験実施例1の液状組成物1の代わりに液状組成物3を用いた以外は、試験実施例1と同様にして、発光素子3を作製した。
得られた発光素子3に試験実施例1と同様に紫外線照射を行いうことで、初期に730cd/m2で発光し、輝度半減時間は37.9時間であった。
キシレン溶媒中に2.2重量%で溶解させたFluka社製のポリスチレン(Mw=600000)の溶液と、キシレン溶媒中に2.2重量%で溶解させた化合物MC−4の溶液とを、ポリスチレン溶液と化合物MC−4溶液とが70重量%と30重量%となるように混合して、液状組成物4を調製した。
試験実施例1の液状組成物1の代わりに液状組成物4を用いた以外は、試験実施例1と同様にして、発光素子4を作製した。
得られた発光素子4に試験実施例1と同様に紫外線照射を行うことで、初期に1571.5cd/m2の輝度で発光し、輝度半減時間は8.3時間であった。
キシレン溶媒中に2.2重量%で溶解させたFluka社製のポリスチレン(Mw=600000)の溶液と、キシレン溶媒中に2.2重量%で溶解させた化合物MC−5の溶液とを、ポリスチレン溶液と化合物MC−5溶液とが70重量%と30重量%となるように混合して、液状組成物5を調製した。
試験実施例1の液状組成物1の代わりに液状組成物5を用いた以外は、試験実施例1と同様にして、発光素子5を作製した。
得られた発光素子5に試験実施例1と同様に紫外線照射を行うことで、初期に686.5cd/m2の輝度で発光し、輝度半減時間は0.79時間であった。
THF(関東化学株式会社製:分光分析用グレード)に化合物MC−1〜MC−5が1×10−6mol/Lになるように溶解させ、アルゴンガスを通気した後、浜松ホトニクス株式会社製の絶対PL量子収率測定装置(C9920)を用いて、室温での発光スペクトル(励起波長:350nm)を測定した。
2−MeTHF(アルドリッチ製:無水、阻害剤フリー)に化合物MC−1〜MC−5が1×10−6mol/Lになるように溶解させ、アルゴンガスを通気した後、浜松ホトニクス株式会社製の絶対PL量子収率測定装置(C9920)を用いて、77Kでの発光スペクトル(励起波長:350nm)を測定した。
Claims (7)
- 下記式(1)で表される金属錯体。
[式中、
R0は、それぞれ独立に、下記式(L−1)、(L−2)及び(L−3)からなる群から選ばれる2価の連結基である。
[式中、Rは、それぞれ独立に、アルキル基を表す。]
i及びjは、それぞれ独立に、0又は1を表す。
RP1、RP2、RP3、RP4、RP5及びRP6は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン原子で置換されたアルキル基、アルキルオキシ基、又は、アリール基を表す。ただし、RP1、RP2、RP3、RP4、RP5及びRP6の少なくとも一つはデンドロン(2個以上のアリール基(アルキル基で置換されていてもよい。)を有するアリール基)であり、RP1、RP2、RP3又はRP4がデンドロンである場合、該デンドロンに連結した連結基R0の数を表すjは1であり、R P5 又はR P6 がデンドロンである場合、該デンドロンに連結した連結基R 0 の数を表すiは0である。 - RP1〜RP4の少なくとも一つがフッ素原子及びC p F q H r O s (式中、pは1〜10から選ばれる整数であり、qは1〜(2p+1)から選ばれる整数であり、rは0〜(2p+1)から選ばれる整数であり、sは0又は1である。)で示される1価の基から選ばれる電子吸引性の置換基である、請求項1に記載の金属錯体。
- 陽極及び陰極からなる電極と、
該電極間に設けられた、請求項1〜4のいずれか一項に記載の金属錯体を含む層と、を備える発光素子。 - 請求項5に記載の発光素子を備える面状光源。
- 請求項5に記載の発光素子を備える照明。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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