JP7634219B2 - Polycyclic aromatic compounds - Google Patents
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Description
本発明は、多環芳香族化合物と、これを用いた有機電界発光素子、有機電界効果トランジスタおよび有機薄膜太陽電池などの有機デバイス、並びに、表示装置および照明装置に関する。 The present invention relates to polycyclic aromatic compounds, and organic devices using the same, such as organic electroluminescent elements, organic field-effect transistors, and organic thin-film solar cells, as well as display devices and lighting devices.
従来、電界発光する発光素子を用いた表示装置は、省電力化や薄型化が可能なことから、種々研究され、さらに、有機材料からなる有機電界発光素子は、軽量化や大型化が容易なことから活発に検討されてきた。特に、光の三原色の1つである青色などの発光特性を有する有機材料の開発、および正孔、電子などの電荷輸送能(半導体や超電導体となる可能性を有する)を備えた有機材料の開発については、高分子化合物、低分子化合物を問わずこれまで活発に研究されてきた。 Display devices using electroluminescent light-emitting elements have been extensively studied because they can be made thin and energy-efficient. Furthermore, organic electroluminescent devices made from organic materials have been actively studied because they can be easily made large and lightweight. In particular, there has been active research into the development of organic materials that have the luminescence properties of blue, one of the three primary colors of light, and organic materials that have the ability to transport charges such as holes and electrons (potential to become semiconductors or superconductors), regardless of whether they are polymeric or low molecular weight compounds.
有機EL素子は、陽極および陰極からなる一対の電極と、当該一対の電極間に配置され、有機化合物を含む一層または複数の層とからなる構造を有する。有機化合物を含む層には、発光層や、正孔、電子などの電荷を輸送または注入する電荷輸送/注入層などがあるが、これらの層に適当な種々の有機材料が開発されている。 An organic EL element has a structure consisting of a pair of electrodes consisting of an anode and a cathode, and one or more layers containing an organic compound that are disposed between the pair of electrodes. Layers containing organic compounds include a light-emitting layer and a charge transport/injection layer that transports or injects charges such as holes and electrons, and various organic materials suitable for these layers have been developed.
有機EL素子の、発光材料としては、蛍光材料、りん光材料、熱活性化遅延蛍光(TADF)材料の3種類が知られている。従来から利用されていた蛍光材料は、色純度が高いが、発光効率が低い。一方、りん光材料とTADF材料は、蛍光材料よりも3~4倍高い発光効率が期待できる。 There are three known types of light-emitting materials for organic EL elements: fluorescent materials, phosphorescent materials, and thermally activated delayed fluorescence (TADF) materials. The fluorescent materials that have traditionally been used have high color purity but low luminous efficiency. On the other hand, phosphorescent and TADF materials are expected to have luminous efficiency three to four times higher than fluorescent materials.
りん光材料としては、特にイリジウム錯体について多くの研究が報告されている(例えば、特許文献1)。
また、特許文献2では、ホウ素などを中心原子として複数の芳香族環を縮合した化合物が、色純度の高いTADF材料として報告されている。
As phosphorescent materials, many studies have been reported, particularly on iridium complexes (for example, Patent Document 1).
Furthermore, in Patent Document 2, a compound in which a plurality of aromatic rings are condensed with a central atom such as boron is reported as a TADF material with high color purity.
有機EL素子の発光層用材料としては一般的に発光材料(ドーパント材料)とともにホスト材料が使用され発光効率の改善が図られる。ホスト材料としては、一般に、ベンゼンやカルバゾールなどの既存の芳香族環を単結合やリン原子やケイ素原子で複数連結した分子が使用される。これは、比較的共役系の小さな芳香族環を多数連結することで、ホスト材料に必要とされる大きなHOMO-LUMOギャップ(薄膜におけるバンドギャップEg)が担保されるからである。さらに、りん光材料やTADF材料を用いた有機EL素子のホスト材料には、高い最低励起三重項エネルギー準位(ET1)も必要となるが、分子にドナーあるいはアクセプター性の芳香族環や置換基を連結することで、三重項励起状態(T1)のSOMO1およびSOMO2を局在化させ、両軌道間の交換相互作用を小さくすることで、ET1を向上させることが可能となる。しかし、共役系の小さな芳香族環はレドックス安定性が十分ではなく、既存の芳香族環を連結していった分子をホスト材料として用いた素子は寿命が十分ではない。一方、拡張π共役系を有する多環芳香族化合物は、一般に、レドックス安定性は優れているが、HOMO-LUMOギャップ(薄膜におけるバンドギャップEg)やET1が低いため、ホスト材料に不向きと考えられてきた。 As a material for the light-emitting layer of an organic EL element, a host material is generally used together with a light-emitting material (dopant material) to improve the light-emitting efficiency. As a host material, a molecule in which multiple existing aromatic rings such as benzene and carbazole are linked by single bonds, phosphorus atoms, or silicon atoms is generally used. This is because a large HOMO-LUMO gap (band gap Eg in a thin film) required for a host material is guaranteed by linking a large number of relatively small conjugated aromatic rings. Furthermore, a high lowest excited triplet energy level (E T1 ) is also required for a host material of an organic EL element using a phosphorescent material or a TADF material, but by linking a donor or acceptor aromatic ring or a substituent to the molecule, SOMO1 and SOMO2 in the triplet excited state (T1) are localized, and the exchange interaction between the two orbitals is reduced, making it possible to improve E T1 . However, small conjugated aromatic rings do not have sufficient redox stability, and an element using a molecule in which existing aromatic rings are linked as a host material does not have a sufficient life. On the other hand, polycyclic aromatic compounds having an extended π-conjugated system generally have excellent redox stability, but have been considered unsuitable as host materials due to their low HOMO-LUMO gap (band gap Eg in a thin film) and E T1 .
上述するように、有機EL素子に用いられる材料としては種々の材料が開発されているが、発光特性などの有機EL特性を更に高めるため、また、発光層用材料などの有機EL材料の選択肢を増やすために、従来具体的には知られていなかった化合物の開発が望まれている。 As mentioned above, various materials have been developed for use in organic EL elements, but in order to further improve the organic EL characteristics, such as the light-emitting characteristics, and to increase the options for organic EL materials, such as materials for the light-emitting layer, there is a need to develop compounds that were not previously specifically known.
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、ホウ素原子と窒素原子または酸素原子などで複数の芳香族環を連結した多環芳香族化合物において、当該芳香族環にピリジン性窒素を導入し、さらに、特定の置換基を有する構造とすることにより、電荷輸送性およびアモルファス安定性を向上させることに成功した。そして、この多環芳香族化合物を用いて優れた有機EL素子が得られることを見出し、本発明を完成させた。すなわち本発明は、以下のような多環芳香族化合物、さらには以下のような多環芳香族化合物を含む有機デバイス材料などを提供する。 As a result of intensive research to solve the above problems, the present inventors have succeeded in improving charge transport properties and amorphous stability in a polycyclic aromatic compound in which multiple aromatic rings are linked by boron atoms and nitrogen atoms or oxygen atoms, etc., by introducing pyridinic nitrogen into the aromatic rings and further forming a structure having a specific substituent. They have also found that excellent organic EL devices can be obtained using this polycyclic aromatic compound, and have completed the present invention. In other words, the present invention provides the following polycyclic aromatic compounds, and further organic device materials containing the following polycyclic aromatic compounds.
<1> 下記式(1)で表される多環芳香族化合物;
式(1)中、
X1およびX2は、それぞれ独立して、>N-R、>O、>C(-R)2、>Sまたは>Seであり、X1およびX2が共に>C(-R)2になることはなく、
前記>N-Rおよび>C(-R)2におけるRは、それぞれ独立して、水素または置換基群YZより選択されるいずれかの置換基であり、前記>N-Rおよび>C(-R)2のRはそれぞれ独立して連結基または単結合によりY1および/もしくはY2、またはY5および/もしくはY6と結合していてもよく、
Y1、Y2、Y3、Y4、Y5およびY6は、それぞれ独立して、=C(-RY)-または=N-であり、少なくとも1つは=N-であり、
RYは、それぞれ独立して、式(A-1)、もしくは式(A-2)で表される基であるか、水素もしくは置換基群YZより選択されるいずれかの置換基であって式(A-1)で表される基を除く置換基であるか、または式(21)で表される基であり、
RYのうちの隣接する基同士が結合して環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも1つの水素は、式(A-1)もしくは式(A-2)で表される基、置換基群YZより選択される置換基であって式(A-1)で表される基を除く置換基、または式(21)で表される基で置換されていてもよく、
RYの少なくとも1つは式(A-1)または式(A-2)で表される基であり、ただし、RY同士が結合して環を形成している場合は、その環における水素を置換する基とRYとからなる群より選択される少なくとも1つが、式(A-1)または式(A-2)で表される基であり、
式(A-1)中、
W1およびW2は、それぞれ独立して、単結合、>C(-RW)2、>N-RW、>O、>Si(-RW)2、>S、>SOまたは>SO2であり、
前記>N-RWのRWは、置換基群YZより選択されるいずれかの置換基、式(A-2)で表される基または式(21)で表される基であり、
前記>C(-RW)2、>Si(-RW)2のRWはそれぞれ独立して、水素、置換基群YZより選択されるいずれかの置換基、式(A-2)で表される基または式(21)で表される基であり、
同じ元素に結合するRWは互いに結合していてもよく、
前記>N-RW、>C(-RW)2、>Si(-RW)2のRはそれぞれ独立して、少なくとも1つのZと結合していてもよく、
Zは-N=または-CRZ=であり、RZはそれぞれ独立して、水素、置換基群YZより選択されるいずれかの置換基、式(A-2)で表される基、または式(21)で表される基であり、
隣接するZにおけるRZは互いに結合してアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環は置換基群YZより選択されるいずれかの置換基、式(A-2)で表される基、または式(21)で表される基を有していてもよく、
L1は単結合または連結基であり、
L1はRZを結合手として、いずれかの-CRZ=のCに結合しているか、またはZにおけるRZが互いに結合して形成された環の環構成原子に結合しており、
*は式(A-1)で表される基の結合位置を示し、
式(A-2)中、
Ar3はそれぞれ独立して、置換基群YZより選択される少なくとも1つの置換基または式(21)で表される基で置換されていてもよいアリール(式(A-1)で表される基を除く)、置換基群YZより選択される少なくとも1つの置換基または式(21)で表される基で置換されていてもよいヘテロアリール(式(A-1)で表される基を除く)、または式(A-1)で表される基であり、
W3はSi、PまたはSであり、
W3がSiであるときはmは3でありかつnは0であり、W3がPであるときはmは2でありかつnは0または1であり、W3がSであるときはmは1でありかつnは0~2の整数であり、
L2は単結合または連結基であり、
*は式(A-2)で表される基の結合位置を示し、
式(21)中、
X21およびX22は、それぞれ独立して、>N-RX21、>O、>C(-RX21)2、>Sまたは>Seであり、
>N-RX21および>C(-RX21)2におけるRX21は、それぞれ独立して、水素または置換基群YZより選択されるいずれかの置換基であり、前記>N-RX21および>C(-RX21)2のRX21はそれぞれ独立して連結基または単結合によりY21および/もしくはY22、またはY25および/もしくはY26と結合していてもよく、
Y21、Y22、Y23、Y24、Y25およびY26は、それぞれ独立して、=C(-R2Y)-または=N-であり、
R2Yはそれぞれ独立して、水素または置換基群YZより選択されるいずれかの置換基であり、
R2Yのうちの隣接する基同士が結合して環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも1つの水素は、置換基群YZより選択される置換基で置換されていてもよく、
L3は単結合または連結基であり、L3はいずれかのR2Yを結合手として、Cに結合しているか、または隣接するR2Yが互いに結合して形成された環の環構成原子に結合しており、
*は式(21)で表される基の結合位置を示し、
前記多環芳香族化合物における式(21)で表される基の数は0~2個であり、
式(1)で表される構造における少なくとも1つの水素は、シアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい;
置換基群YZ:
アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよいアリール;
アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよいヘテロアリール;
アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよいジアリールアミノ;
アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよいジヘテロアリールアミノ;
アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよいアリールヘテロアリールアミノ;
アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよいジアリールボリル(2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい);
アリール、ヘテロアリール、またはシクロアルキルで置換されていてもよいアルキル;
アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよいシクロアルキル;
アリール、ヘテロアリール、またはシクロアルキルで置換されていてもよいアルコキシ;および
アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよいアリールオキシ。
In formula (1),
X1 and X2 are each independently >N-R, >O, >C(-R) 2 , >S or >Se, and X1 and X2 are not both >C(-R) 2 ;
R in the >N-R and >C(-R) 2 is independently hydrogen or any substituent selected from the substituent group YZ, and R in the >N-R and >C(-R) 2 may be independently bonded to Y 1 and/or Y 2 , or Y 5 and/or Y 6 via a linking group or a single bond;
Y 1 , Y 2 , Y 3 , Y 4 , Y 5 and Y 6 each independently represent ═C(-R Y )- or ═N-, at least one of which is ═N-;
R and Y are each independently a group represented by formula (A-1) or formula (A-2), a hydrogen atom or a substituent selected from the group YZ of substituents excluding the group represented by formula (A-1), or a group represented by formula (21),
adjacent groups among R and Y may be bonded to each other to form a ring, and at least one hydrogen atom in the formed ring may be substituted with a group represented by formula (A-1) or formula (A-2), a substituent selected from the substituent group YZ excluding the group represented by formula (A-1), or a group represented by formula (21),
at least one of R 1 and R 2 is a group represented by formula (A-1) or formula (A-2), provided that when R 1 and R 2 are bonded to each other to form a ring, at least one selected from the group consisting of R 1 and R 2 , which substitute a hydrogen atom in the ring, is a group represented by formula (A-1) or formula (A-2);
In formula (A-1),
W 1 and W 2 are each independently a single bond, >C(-R W ) 2 , >N-R W , >O, >Si(-R W ) 2 , >S, >SO or >SO 2 ;
R W of the >N-R W is any substituent selected from the substituent group YZ, a group represented by formula (A-2) or a group represented by formula (21),
R W in the >C(-R W ) 2 and >Si(-R W ) 2 are each independently hydrogen, any substituent selected from the substituent group YZ, a group represented by formula (A-2) or a group represented by formula (21);
R and W that are bonded to the same element may be bonded to each other,
R in >N-R W , >C(-R W ) 2 and >Si(-R W ) 2 may each independently be bonded to at least one Z;
Z is -N= or -CR Z =, and R Z is each independently hydrogen, any substituent selected from the substituent group YZ, a group represented by formula (A-2), or a group represented by formula (21);
R and Z in adjacent Z may be bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring, and the formed ring may have any substituent selected from the substituent group YZ, a group represented by formula (A-2), or a group represented by formula (21),
L1 is a single bond or a linking group;
L 1 is bonded to any C of -CR Z = through R Z as a bond, or to a ring-constituting atom of a ring formed by bonding R Z in Z to each other;
* indicates the bonding position of the group represented by formula (A-1),
In formula (A-2),
Ar 3 is each independently an aryl (excluding the group represented by formula (A-1)) which may be substituted with at least one substituent selected from the substituent group YZ or a group represented by formula (21), a heteroaryl (excluding the group represented by formula (A-1)) which may be substituted with at least one substituent selected from the substituent group YZ or a group represented by formula (21), or a group represented by formula (A-1),
W3 is Si, P or S;
When W 3 is Si, m is 3 and n is 0; when W 3 is P, m is 2 and n is 0 or 1; when W 3 is S, m is 1 and n is an integer from 0 to 2;
L2 is a single bond or a linking group;
* indicates the bonding position of the group represented by formula (A-2),
In formula (21),
X 21 and X 22 are each independently >N—R X21 , >O, >C(—R X21 ) 2 , >S or >Se;
R X21 in >N-R X21 and >C(-R X21 ) 2 is each independently hydrogen or any substituent selected from the substituent group YZ, and R X21 in >N-R X21 and >C(-R X21 ) 2 may each independently be bonded to Y 21 and/or Y 22 , or Y 25 and/or Y 26 via a linking group or a single bond;
Y 21 , Y 22 , Y 23 , Y 24 , Y 25 and Y 26 each independently represent ═C(—R 2Y )— or ═N—;
Each R 2Y is independently hydrogen or any substituent selected from the substituent group YZ;
Adjacent groups among R 2Y may be bonded to each other to form a ring, and at least one hydrogen atom in the formed ring may be substituted with a substituent selected from the substituent group YZ;
L3 is a single bond or a linking group, and L3 is bonded to C via any one of R2Y as a bond, or is bonded to a ring-constituting atom of a ring formed by adjacent R2Ys being bonded to each other;
* indicates the bonding position of the group represented by formula (21),
the number of groups represented by formula (21) in the polycyclic aromatic compound is 0 to 2,
At least one hydrogen atom in the structure represented by formula (1) may be substituted with cyano, halogen or deuterium;
Substituent group YZ:
aryl optionally substituted with aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl;
aryl, heteroaryl, heteroaryl optionally substituted with alkyl or cycloalkyl;
diarylamino optionally substituted with aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl;
diheteroarylamino optionally substituted with aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl;
arylheteroarylamino optionally substituted with aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl;
diarylboryl optionally substituted with aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group);
alkyl optionally substituted with aryl, heteroaryl, or cycloalkyl;
cycloalkyl optionally substituted with aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl;
Alkoxy which may be substituted with aryl, heteroaryl, or cycloalkyl; and aryloxy which may be substituted with aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl.
<2> L1、L2およびL3が、それぞれ独立して、単結合または、アリールもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいアリーレン、アリールもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいヘテロアリーレン、>N-RL、>O、>C(-RL)2、>Si(-RL)2、>S、>Seおよびそれらの2つ以上の組み合わせからなる基からなる群より選択される連結基であり、
L1、L2またはL3中の>N-RL、>C(-RL)2および>Si(-RL)2におけるRLは、それぞれ独立して、水素、置換基群YZより選択されるいずれかの置換基または式(A-2)で表される基であり、同じ元素に結合するRLは互いに結合していてもよい、<1>に記載の多環芳香族化合物。
<3> L1およびL2が、それぞれ独立して、アリールもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいアリーレン、アリールもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいヘテロアリーレンおよびそれらの2つ以上の組み合わせからなる基からなる群より選択される連結基であり、L3が単結合である、<1>に記載の多環芳香族化合物。
<2> L 1 , L 2 and L 3 are each independently a single bond or a linking group selected from the group consisting of arylene which may be substituted with aryl or heteroaryl, heteroarylene which may be substituted with aryl or heteroaryl, >N-R L , >O, >C(-R L ) 2 , >Si(-R L ) 2 , >S, >Se and a combination of two or more thereof;
The polycyclic aromatic compound according to <1>, wherein R L in >N-R L , >C(-R L ) 2 and >Si(-R L ) 2 in L 1 , L 2 or L 3 is each independently hydrogen, any substituent selected from the substituent group YZ, or a group represented by formula (A-2), and R Ls bonded to the same element may be bonded to each other.
<3> The polycyclic aromatic compound according to <1>, wherein L1 and L2 are each independently a linking group selected from the group consisting of arylene optionally substituted with aryl or heteroaryl, heteroarylene optionally substituted with aryl or heteroaryl, and a combination of two or more thereof, and L3 is a single bond.
<4> X1およびX2が、それぞれ独立して、>N-Rまたは>Oである、<1>~<3>のいずれかに記載の多環芳香族化合物。
<5> Y2、Y3、Y4およびY5が、それぞれ独立して、=C(-RY)-であり、Y1またはY6の少なくとも1つが=N-である、
<1>~<4>のいずれかに記載の多環芳香族化合物。
<6> X1およびX2がいずれも>Oであり、
Y2、Y3、Y4、Y5およびY6が、それぞれ独立して、=C(-RY)-であり、Y1が=N-である、
<5>に記載の多環芳香族化合物。
<4> The polycyclic aromatic compound according to any one of <1> to <3>, wherein X1 and X2 are each independently >N—R or >O.
<5> Y 2 , Y 3 , Y 4 and Y 5 each independently represent ═C(—R Y )—, and at least one of Y 1 or Y 6 represents ═N—;
<4> The polycyclic aromatic compound according to any one of <1> to <4>.
<6> X 1 and X 2 are both >O,
Y 2 , Y 3 , Y 4 , Y 5 and Y 6 are each independently =C(-R Y )-; and Y 1 is =N-;
The polycyclic aromatic compound according to <5>.
<7> 式(1)中、RYの1つまたは2つが式(A-1)または式(A-2)で表される基であり、ただし、RY同士が結合して環を形成している場合は、その環における水素を置換する基とRYとからなる群より選択される1つまたは2つが、式(A-1)または式(A-2)で表される基である、<1>~<6>のいずれかに記載の多環芳香族化合物。
<8> 式(1)中、RYの少なくとも1つが式(A-1)で表される基であり、ただし、RY同士が結合して環を形成している場合は、その環における水素を置換する基とRYとからなる群より選択される少なくとも1つが、式(A-1)で表される基であり、
W1が>C(-RW)2、>O、>Si(-RW)2または>Sであり、W2が単結合である、
<1>~<7>のいずれかに記載の多環芳香族化合物。
<9> 式(1)中、RYの少なくとも1つが式(A-2)で表される基であり、ただし、RY同士が結合して環を形成している場合は、その環における水素を置換する基とRYとからなる群より選択される少なくとも1つが、式(A-2)で表される基であり、
W3がSiである、
<1>~<8>のいずれかに記載の多環芳香族化合物。
<7> The polycyclic aromatic compound according to any one of <1> to <6>, wherein, in formula (1), one or two of R 1 and Y 1 are groups represented by formula (A-1) or formula (A-2), and, when R 1 and Y 1 are bonded to each other to form a ring, one or two selected from the group consisting of R 1 and Y 1 and a group substituting a hydrogen atom on the ring are groups represented by formula (A-1) or formula (A-2).
<8> In formula (1), at least one of R 1 and R 2 is a group represented by formula (A-1), provided that when R 1 and R 2 are bonded to each other to form a ring, at least one selected from the group consisting of R 1 and R 2 , which replaces a hydrogen atom in the ring, is a group represented by formula (A-1);
W 1 is >C(-R W ) 2 , >O, >Si(-R W ) 2 or >S, and W 2 is a single bond;
<7> The polycyclic aromatic compound according to any one of <1> to <7>.
<9> In formula (1), at least one of R 1 and R 2 is a group represented by formula (A-2), provided that when R 1 and R 2 are bonded to each other to form a ring, at least one selected from the group consisting of R 1 and R 2 , which substitute a hydrogen atom in the ring, is a group represented by formula (A-2),
W3 is Si;
<8> The polycyclic aromatic compound according to any one of <1> to <8>.
<10> 式(1)中、
結合して環を形成している隣接するRY同士がない場合、
式(A-1)または式(A-2)で表される基以外のRYが、水素、アリールもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいアリール、またはアリールもしくヘテロアリールで置換されていてもよいヘテロアリールであり、
結合して環を形成している隣接するRY同士がある場合、
RYおよび隣接するRY同士が結合して形成する環における水素を置換する基のうち、式(A-1)または式(A-2)で表される基以外の基が、水素、アリールもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいアリール、またはアリールもしくヘテロアリールで置換されていてもよいヘテロアリールである、
<1>~<9>のいずれかに記載の多環芳香族化合物。
<10> In formula (1),
When adjacent R and Y are not bonded to form a ring,
R Y other than the group represented by formula (A-1) or formula (A-2) is hydrogen, aryl which may be substituted with aryl or heteroaryl, or heteroaryl which may be substituted with aryl or heteroaryl,
When adjacent R and Y are bonded to form a ring,
Among the groups substituting hydrogen in the ring formed by R Y and adjacent R Ys bonding to each other, a group other than the group represented by formula (A-1) or formula (A-2) is hydrogen, an aryl which may be substituted with an aryl or a heteroaryl, or a heteroaryl which may be substituted with an aryl or a heteroaryl.
<9> The polycyclic aromatic compound according to any one of <1> to <9>.
<11> 下記式(1-11)で表される<1>に記載の多環芳香族化合物。
<12> 下記式(1-13)で表される<1>に記載の多環芳香族化合物。
<13> <1>~<12>のいずれかに記載の多環芳香族化合物に反応性置換基が置換した、反応性化合物。
<14> <13>に記載の反応性化合物をモノマーとして高分子化させた高分子化合物、または、当該高分子化合物をさらに架橋させた高分子架橋体。
<15> 主鎖型高分子に<13>に記載の反応性化合物を置換させたペンダント型高分子化合物、または、当該ペンダント型高分子化合物をさらに架橋させたペンダント型高分子架橋体。
<16> <1>~<12>のいずれかに記載の多環芳香族化合物を含有する、有機デバイス用材料。
<17> <13>に記載の反応性化合物を含有する、有機デバイス用材料。
<18> <14>に記載の高分子化合物または高分子架橋体を含有する、有機デバイス用材料。
<19> <15>に記載のペンダント型高分子化合物またはペンダント型高分子架橋体を含有する、有機デバイス用材料。
<13> A reactive compound in which the polycyclic aromatic compound according to any one of <1> to <12> is substituted with a reactive substituent.
<14> A polymer compound obtained by polymerizing the reactive compound according to <13> as a monomer, or a crosslinked polymer obtained by further crosslinking the polymer compound.
<15> A pendant polymer compound in which the reactive compound according to <13> is substituted on a main chain polymer, or a pendant polymer crosslinked product in which the pendant polymer compound is further crosslinked.
<16> A material for an organic device, comprising the polycyclic aromatic compound according to any one of <1> to <12>.
<17> A material for an organic device, comprising the reactive compound according to <13>.
<18> A material for an organic device, comprising the polymer compound or crosslinked polymer according to <14>.
<19> A material for an organic device, comprising the pendant type polymer compound or the pendant type crosslinked polymer according to <15>.
<20> 陽極および陰極からなる一対の電極と、該一対の電極間に配置され、<1>~<12>のいずれかに記載の多環芳香族化合物、<13>に記載の反応性化合物、<14>に記載の高分子化合物もしくは高分子架橋体、または、<15>に記載のペンダント型高分子化合物もしくはペンダント型高分子架橋体を含有する有機層とを有する、有機電界発光素子。
<21> 前記有機層が電子輸送層である、<20>に記載の有機電界発光素子。
<22> 前記有機層が発光層である、<20>に記載の有機電界発光素子。
<23> 前記発光層が、発光性金属錯体およびTADF材料からなる群から選択される少なくとも1つを含有する、<22>に記載の有機電界発光素子。
<20> An organic electroluminescence device comprising a pair of electrodes consisting of an anode and a cathode, and an organic layer disposed between the pair of electrodes and containing the polycyclic aromatic compound according to any one of <1> to <12>, the reactive compound according to <13>, the polymer compound or crosslinked polymer according to <14>, or the pendant polymer compound or crosslinked polymer according to <15>.
<21> The organic electroluminescent device according to <20>, wherein the organic layer is an electron transport layer.
<22> The organic electroluminescent device according to <20>, wherein the organic layer is a light-emitting layer.
<23> The organic electroluminescent device according to <22>, wherein the light-emitting layer contains at least one selected from the group consisting of a light-emitting metal complex and a TADF material.
<24> 前記発光層が、式(2)で表される単量体であるかまたは式(2)で表される構造単位を複数有する多量体である多環芳香族化合物を含む、<23>に記載の有機電界発光素子;
A環、B環およびC環は、それぞれ独立して、置換されていてもよいアリール環または置換されていてもよいヘテロアリール環であり、ただし、前記単量体中のA環、B環およびC環においてBならびにX11および/またはX12に結合する環はいずれも窒素を含む6員環ではなく、
X11およびX12は、それぞれ独立して、>Oまたは>N-Rであり、前記>N-RのRは置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいアルキル、または置換されていてもよいシクロアルキルであり、前記>N-RのRは連結基または単結合によりA環および/もしくはB環またはA環および/もしくはC環と結合していてもよく、
式(2)で表される構造または式(2)で表される構造単位を複数有する構造における、アリール環およびヘテロアリール環からなる群より選択される少なくとも1つは、少なくとも1つのシクロアルカンで縮合されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの水素は置換されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの-CH2-は-O-で置換されていてもよく、
式(2)で表される構造または式(2)で表される構造単位を複数有する構造における少なくとも1つの水素は、重水素、シアノまたはハロゲンで置換されていてもよい。
ring A, ring B and ring C each independently represent an optionally substituted aryl ring or an optionally substituted heteroaryl ring, provided that in ring A, ring B and ring C in the monomer, none of the rings bonded to B and to X11 and/or X12 is a 6-membered ring containing nitrogen;
X11 and X12 are each independently >O or >N-R, and R of the >N-R is an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl, or an optionally substituted cycloalkyl, and R of the >N-R may be bonded to ring A and/or ring B or ring A and/or ring C via a linking group or a single bond;
In the structure represented by formula (2) or the structure having a plurality of structural units represented by formula (2), at least one selected from the group consisting of an aryl ring and a heteroaryl ring may be condensed with at least one cycloalkane, at least one hydrogen in the cycloalkane may be substituted, and at least one -CH 2 - in the cycloalkane may be substituted with -O-;
At least one hydrogen atom in the structure represented by formula (2) or the structure having a plurality of structural units represented by formula (2) may be substituted with deuterium, cyano or halogen.
<25> 前記陰極と前記発光層との間に配置される電子輸送層および電子注入層の少なくとも1つを有し、該電子輸送層および電子注入層の少なくとも1つは、ボラン誘導体、ピリジン誘導体、フルオランテン誘導体、BO系誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾフルオレン誘導体、ホスフィンオキサイド誘導体、ピリミジン誘導体、アリールニトリル誘導体、トリアジン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、フェナントロリン誘導体およびキノリノール系金属錯体からなる群から選択される少なくとも1つを含有する、<22>~<24>のいずれかに記載の有機電界発光素子。
<26> 前記電子輸送層および電子注入層の少なくとも1つが、さらに、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体および希土類金属の有機錯体からなる群から選択される少なくとも1つを含有する、<25>に記載の有機電界発光素子。
<25> The organic electroluminescence device according to any one of <22> to <24>, further comprising at least one of an electron transport layer and an electron injection layer disposed between the cathode and the light-emitting layer, wherein at least one of the electron transport layer and the electron injection layer contains at least one selected from the group consisting of borane derivatives, pyridine derivatives, fluoranthene derivatives, BO-based derivatives, anthracene derivatives, benzofluorene derivatives, phosphine oxide derivatives, pyrimidine derivatives, arylnitrile derivatives, triazine derivatives, benzimidazole derivatives, phenanthroline derivatives, and quinolinol-based metal complexes.
<26> The organic electroluminescent device according to <25>, wherein at least one of the electron transport layer and the electron injection layer further contains at least one selected from the group consisting of an alkali metal, an alkaline earth metal, a rare earth metal, an alkali metal oxide, an alkali metal halide, an alkaline earth metal oxide, an alkaline earth metal halide, a rare earth metal oxide, a rare earth metal halide, an alkali metal organic complex, an alkaline earth metal organic complex, and a rare earth metal organic complex.
<27> 正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および電子注入層のうちの少なくとも1つの層が、各層を形成し得る低分子化合物をモノマーとして高分子化させた高分子化合物、もしくは、当該高分子化合物をさらに架橋させた高分子架橋体、または、各層を形成し得る低分子化合物を主鎖型高分子と反応させたペンダント型高分子化合物、もしくは、当該ペンダント型高分子化合物をさらに架橋させたペンダント型高分子架橋体を含む、<22>~<25>のいずれかに記載の有機電界発光素子。
<28> <21>~<27>のいずれかに記載の有機電界発光素子を備えた表示装置または照明装置。
<27> The organic electroluminescence device according to any one of <22> to <25>, wherein at least one of the hole injection layer, the hole transport layer, the light-emitting layer, the electron transport layer and the electron injection layer comprises a polymer compound obtained by polymerizing a low molecular compound capable of forming each layer as a monomer, or a crosslinked polymer obtained by further crosslinking the polymer compound, or a pendant-type polymer compound obtained by reacting a low molecular compound capable of forming each layer with a main-chain polymer, or a pendant-type crosslinked polymer obtained by further crosslinking the pendant-type polymer compound.
<28> A display device or a lighting device comprising the organic electroluminescent device according to any one of <21> to <27>.
本発明により、有機EL素子等の有機デバイス用材料に用いることができる新規化合物が提供される。本発明の多環芳香族化合物を用いて、発光層用材料などの有機EL材料の選択肢を増やすことができる。本発明の多環芳香族化合物は電子輸送材料やりん光材料やTADF材料のホスト材料としての利用が期待できる。 The present invention provides a novel compound that can be used as a material for organic devices such as organic EL elements. The polycyclic aromatic compound of the present invention can be used to increase the options for organic EL materials such as materials for light-emitting layers. The polycyclic aromatic compound of the present invention is expected to be used as an electron transport material, a phosphorescent material, or a host material for TADF materials.
以下において、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は「~」前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。また、本明細書において構造式の説明における「水素」は「水素原子(H)」を意味する。 The present invention will be described in detail below. The following explanation of the constituent elements may be based on representative embodiments or specific examples, but the present invention is not limited to such embodiments. In this specification, a numerical range expressed using "~" means a range that includes the numerical values written before and after "~" as the lower and upper limits. In this specification, "hydrogen" in the explanation of the structural formula means "hydrogen atom (H)".
本明細書において化学構造や置換基を炭素数で表すことがあるが、化学構造に置換基が置換した場合や、置換基にさらに置換基が置換した場合などにおける炭素数は、化学構造や置換基それぞれの炭素数を意味し、化学構造と置換基の合計の炭素数や、置換基と置換基の合計の炭素数を意味するものではない。例えば、「炭素数Xの置換基Aで置換された炭素数Yの置換基B」とは、「炭素数Yの置換基B」に「炭素数Xの置換基A」が置換することを意味し、炭素数Yは置換基Aおよび置換基Bの合計の炭素数ではない。また例えば、「置換基Aで置換された炭素数Yの置換基B」とは、「炭素数Yの置換基B」に「(炭素数限定がない)置換基A」が置換することを意味し、炭素数Yは置換基Aおよび置換基Bの合計の炭素数ではない。 In this specification, chemical structures and substituents are sometimes expressed by the number of carbon atoms, but when a chemical structure is substituted with a substituent or when a substituent is further substituted with a substituent, the number of carbon atoms means the number of carbon atoms in each of the chemical structures and the substituents, and does not mean the total number of carbon atoms in the chemical structure and the substituents, or the total number of carbon atoms in the substituents and the substituents. For example, "substituent B of carbon number Y substituted with substituent A of carbon number X" means that "substituent B of carbon number Y" is substituted with "substituent A of carbon number X", and the carbon number Y is not the total number of carbon atoms in the substituents A and B. Also, for example, "substituent B of carbon number Y substituted with substituent A" means that "substituent B of carbon number Y" is substituted with "substituent A (with no carbon number limit)", and the carbon number Y is not the total number of carbon atoms in the substituents A and B.
1.式(1)で表される多環芳香族化合物
本発明は、式(1)で表される多環芳香族化合物に関する。式(1)で表される多環芳香族化合物は、式(A-1)または式(A-2)で表される基を有する。
1. Polycyclic aromatic compound represented by formula (1) The present invention relates to a polycyclic aromatic compound represented by formula (1). The polycyclic aromatic compound represented by formula (1) has a group represented by formula (A-1) or formula (A-2).
本発明においては、国際公開第2015/102118号公報に記載のホウ素を中心原子として複数の芳香族環を縮合した化合物において、電子受容性元素のピリジン性窒素をホウ素に対してメタ位(すなわち、上記式(1)の中心元素BとY1~Y6の位置関係)に配置することにより、より強い多重共鳴効果を得た。また、上記のようにピリジン性窒素を導入することにより、LUMOが深くなって電子受容能が向上し、電子注入が有利になる。さらにピリジン性窒素が上記の指定の位置に含まれるとES1(最低励起一重項エネルギー準位)、ET1(最低励起三重項エネルギー準位)がともに高くなり、広いギャップを保ったまま、式(1)に示すような縮環を構成する環の数が多い構造とすることができる。多環縮環により隣接する分子との軌道重なりが大きくなり、キャリア輸送性が良くなる。 In the present invention, in the compound in which a plurality of aromatic rings are condensed with boron as the central atom described in International Publication No. 2015/102118, the pyridinic nitrogen of the electron-accepting element is arranged in the meta position with respect to boron (i.e., the positional relationship between the central element B and Y 1 to Y 6 in the above formula (1)), thereby obtaining a stronger multiple resonance effect. In addition, by introducing pyridinic nitrogen as described above, the LUMO becomes deeper, the electron-accepting ability improves, and electron injection becomes favorable. Furthermore, when pyridinic nitrogen is included in the above specified position, both E S1 (the lowest excited singlet energy level) and E T1 (the lowest excited triplet energy level) become higher, and a structure having a large number of rings constituting the condensed ring as shown in formula (1) can be obtained while maintaining a wide gap. The polycyclic condensed ring increases the orbital overlap with adjacent molecules, improving carrier transportability.
さらに本発明においては、芳香環への置換基として式(A-1)または式(A-2)で表される基を導入し、優れた電荷輸送性を有し、かつアモルファス安定性に優れた構造を実現した。式(1)で表される多環芳香族化合物は、高い電子輸送性を持ち、また、ES1、ET1が高いという特徴がある。そのため、式(1)で表される多環芳香族化合物は、りん光素子、TADF素子、またはTAF素子のホスト材料および電子輸送材料に適している。 Furthermore, in the present invention, a group represented by formula (A-1) or formula (A-2) is introduced as a substituent to an aromatic ring to realize a structure having excellent charge transport properties and excellent amorphous stability. The polycyclic aromatic compound represented by formula (1) has high electron transport properties and is characterized by high E S1 and E T1 . Therefore, the polycyclic aromatic compound represented by formula (1) is suitable as a host material and an electron transport material for a phosphorescent device, a TADF device, or a TAF device.
(1)式(A-1)または式(A-2)で表される基
式(1)中、RYおよび隣接するRY同士が結合して形成する環における水素を置換する基からなる群より選択される少なくとも1つは式(A-1)または式(A-2)で表される基である。本発明の化合物においては式(A-1)または式(A-2)で表される基により、アモルファス安定性が付与される。また、式(A-1)または式(A-2)で表される基により、キャリア輸送性を調整することができる。
(1) Group represented by formula (A-1) or formula (A-2) In formula (1), at least one selected from the group consisting of R 1 Y and groups substituting hydrogen in a ring formed by bonding adjacent R 1 Ys is a group represented by formula (A-1) or formula (A-2). In the compound of the present invention, the group represented by formula (A-1) or formula (A-2) imparts amorphous stability. In addition, the group represented by formula (A-1) or formula (A-2) can adjust carrier transportability.
RY同士が結合して形成する環がない場合は、RYの少なくとも1つが式(A-1)または式(A-2)で表される基である。RY同士が結合して形成する環がある場合は、RYおよび隣接するRY同士が結合して形成する環における水素を置換する基からなる群より選択される少なくとも1つが式(A-1)または式(A-2)で表される基である。
式(1)中に上記のように含まれる、式(A-1)または式(A-2)で表される基の数(式(1)のa環、b環、c環、またはこれらいずれかを含む縮合環に直接結合する式(A-1)または式(A-2)で表される基の数)は、1~4個であることが好ましく、1個または2個がより好ましい。
When R 1 and R 2 are bonded to each other to form no ring, at least one of R 1 and R 2 is a group represented by formula (A-1) or formula (A-2). When R 1 and R 2 are bonded to each other to form a ring, at least one selected from the group consisting of groups substituting hydrogen in R 1 and the ring formed by bonding adjacent R 1 and R 2 is a group represented by formula (A-1) or formula (A-2).
The number of groups represented by formula (A-1) or formula (A-2) contained in formula (1) as described above (the number of groups represented by formula (A-1) or formula (A-2) directly bonded to ring a, ring b, ring c, or a fused ring containing any of these in formula (1)) is preferably 1 to 4, and more preferably 1 or 2.
式(A-1)中、
W1およびW2は、それぞれ独立して、単結合、>C(-RW)2、>O、>N-RW、>Si(-RW)2、>S、>SOまたは>SO2であり、前記>N-RWのRWは、置換基群YZより選択されるいずれかの置換基、式(A-2)で表される基または式(21)で表される基であり、前記>C(-RW)2、>Si(-RW)2のRWはそれぞれ独立して、水素、置換基群YZより選択されるいずれかの置換基、式(A-2)で表される基または式(21)で表される基である。同じ元素に結合するRWは互いに結合していてもよく、>N-RW、>C(-RW)2、>Si(-RW)2のRWはそれぞれ独立して、少なくとも1つのZと結合していてもよい。
Zは-N=または-CRZ=であり、RZはそれぞれ独立して、水素、置換基群YZより選択されるいずれかの置換基、式(A-2)で表される基または式(21)で表される基である。隣接するZにおけるRZは互いに結合してアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよい。また、形成された環は置換基群YZより選択されるいずれかの置換基、式(A-2)で表される基、または式(21)で表される基を有していてもよい。
L1は単結合または連結基である。
L1はRZを結合手として、いずれかの-CRZ=のCに結合しているか、またはZにおけるRZが互いに結合して形成された環の環構成原子に結合している。
*は式(A-1)で表される基の結合位置を示す。
In formula (A-1),
W 1 and W 2 are each independently a single bond, >C(-R W ) 2 , >O, >N-R W , >Si(-R W ) 2 , >S, >SO or >SO 2 , R W of the >N-R W is any substituent selected from the substituent group YZ, a group represented by formula (A-2) or a group represented by formula (21), and R W of the >C(-R W ) 2 and >Si(-R W ) 2 are each independently a hydrogen atom, any substituent selected from the substituent group YZ, a group represented by formula (A-2) or a group represented by formula (21). R W bonded to the same element may be bonded to each other, and R W of >N-R W , >C(-R W ) 2 and >Si(-R W ) 2 may each independently be bonded to at least one Z.
Z is -N= or -CR Z =, and R Z is each independently hydrogen, any substituent selected from the substituent group YZ, a group represented by formula (A-2) or a group represented by formula (21). R Z in adjacent Z may be bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring. In addition, the formed ring may have any substituent selected from the substituent group YZ, a group represented by formula (A-2) or a group represented by formula (21).
L1 is a single bond or a linking group.
L 1 is bonded to any C of -CR Z = via R Z as a bond, or to a ring-constituting atom of a ring formed by bonding R Z in Z to each other.
* indicates the bonding position of the group represented by formula (A-1).
式(A-2)中、
Ar3はそれぞれ独立して、置換基群YZより選択される少なくとも1つの置換基または式(21)で表される基で置換されていてもよいアリール(式(A-1)で表される基を除く)、置換基群YZより選択される少なくとも1つの置換基または式(21)で表される基で置換されていてもよいヘテロアリール(式(A-1)で表される基を除く)、または式(A-1)で表される基である。
W3はSi、PまたはSであり、W3がSiであるときはmは3でありかつnは0であり、W3がPであるときはmは2でありかつnは0または1であり、W3がSであるときはmは1でありかつnは0~2の整数である。
L2は単結合または連結基である。
*は式(A-2)で表される基の結合位置を示す。
In formula (A-2),
Each Ar3 is independently an aryl (excluding the group represented by formula (A-1)) which may be substituted with at least one substituent selected from the substituent group YZ or a group represented by formula (21), a heteroaryl (excluding the group represented by formula (A-1)) which may be substituted with at least one substituent selected from the substituent group YZ or a group represented by formula (21), or a group represented by formula (A-1).
W3 is Si, P or S, and when W3 is Si, m is 3 and n is 0, when W3 is P, m is 2 and n is 0 or 1, and when W3 is S, m is 1 and n is an integer from 0 to 2.
L2 is a single bond or a linking group.
* indicates the bonding position of the group represented by formula (A-2).
式(A-1)または式(A-2)における、L1およびL2は、それぞれ独立して、単結合であるか、または、アリーレン、ヘテロアリーレン、>N-RL、>O、>C(-RL)2、>Si(-RL)2、>S、>Seおよびこれらいずれか2つ以上の組み合わせからなる基からなる群より選択される連結基であることが好ましい。L1およびL2は、それぞれ独立して、単結合または、アリールもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいアリーレン、アリールもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいヘテロアリーレン、>N-RL、>O、>C(-RL)2、>Si(-RL)2、>S、>Seおよびそれらの2つ以上の組み合わせからなる基からなる群より選択される連結基であることがより好ましい。 In formula (A-1) or formula (A-2), L 1 and L 2 are each preferably independently a single bond or a linking group selected from the group consisting of arylene, heteroarylene, >N-R L , >O, >C(-R L ) 2 , >Si(-R L ) 2 , >S, >Se, and a combination of any two or more of these. It is more preferable that L 1 and L 2 are each independently a single bond or a linking group selected from the group consisting of arylene which may be substituted with aryl or heteroaryl, heteroarylene which may be substituted with aryl or heteroaryl, >N-R L , >O, >C(-R L ) 2 , >Si(-R L ) 2 , >S, >Se, and a combination of any two or more of these.
L1またはL2中の>N-RL、>C(-RL)2および>Si(-RL)2におけるRLは、それぞれ独立して、水素、置換基群YZ(後述)より選択されるいずれかの置換基または式(A-2)で表される基であり、同じ元素に結合するRLは互いに結合していてもよい。 R L in >N-R L , >C(-R L ) 2 and >Si(-R L ) 2 in L 1 or L 2 is each independently hydrogen, any substituent selected from the substituent group YZ (described later) or a group represented by formula (A-2), and R Ls bonded to the same element may be bonded to each other.
L1またはL2中の>N-RLにおけるRLとしては、アリールまたはヘテロアリールで置換されていてもよいアリール、またはアリールまたはヘテロアリールで置換されていてもよいヘテロアリールが好ましい。L1またはL2中の>C(-LR)2におけるRLは、いずれもアルキルであることが好ましく、いずれもアルキルである2つのRが結合してシクロヘキサンなどのシクロアルカンを形成していることが好ましい。L1またはL2中の>Si(-RL)2におけるRLはいずれもメチルであることが好ましい。 R L in >N-R L in L1 or L2 is preferably an aryl which may be substituted with an aryl or a heteroaryl, or a heteroaryl which may be substituted with an aryl or a heteroaryl. R L in >C( -L R) 2 in L1 or L2 are preferably both alkyl, and two R which are both alkyl are preferably bonded to form a cycloalkane such as cyclohexane. R L in >Si(-R L ) 2 in L1 or L2 are preferably both methyl.
L1およびL2は、好ましくは、単結合、アリールもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいアリーレン、アリールもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいヘテロアリーレン、またはアリールもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいアリーレンおよびアリールもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいヘテロアリーレンから選択される2つ以上を連結して構成される連結基であり、
より好ましくは、アリールもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいアリーレン、アリールもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいヘテロアリーレン、またはアリールもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいアリーレンおよびアリールもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいヘテロアリーレンから選択される2つ以上を連結して構成される連結基である。
L1 and L2 are preferably a single bond, an arylene which may be substituted with an aryl or heteroaryl, a heteroarylene which may be substituted with an aryl or heteroaryl, or a linking group formed by linking two or more selected from an arylene which may be substituted with an aryl or heteroaryl and a heteroarylene which may be substituted with an aryl or heteroaryl;
More preferably, it is a linking group formed by linking two or more selected from an arylene which may be substituted with an aryl or heteroaryl, a heteroarylene which may be substituted with an aryl or heteroaryl, or an arylene which may be substituted with an aryl or heteroaryl and a heteroarylene which may be substituted with an aryl or heteroaryl.
L1またはL2におけるアリールもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいアリーレンおよびアリールもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいヘテロアリーレンは、交差共役になるように結合位置を有することが好ましい。例えば、フェニレンは1、3-フェニレンであることが好ましい。 The arylene which may be substituted with an aryl or heteroaryl and the heteroarylene which may be substituted with an aryl or heteroaryl in L1 or L2 preferably have bonding positions that are cross-conjugated. For example, phenylene is preferably 1,3-phenylene.
L1およびL2におけるアリーレンおよびヘテロアリーレンについては、第1置換基として後述するアリールおよびヘテロアリールについて、それぞれ、いずれかの水素を脱離して形成される2価の基があげられる。
L1およびL2におけるアリールおよびヘテロアリールについては、後述の第1置換基としてのアリールおよびヘテロアリールの説明を参照できる。
L1およびL2である連結基としては、以下の式で表される連結基をあげることができる。以下の式において、*は結合位置を示し、いずれか一方の*でa環、b環またはc環に結合し、他方で式(A-1)におけるL1以外の部分構造または式(A-2)におけるL2以外の部分構造に結合しているものとする。
The arylene and heteroarylene in L 1 and L 2 include a divalent group formed by eliminating any hydrogen atom of the aryl and heteroaryl described below as the first substituent.
For the aryl and heteroaryl in L 1 and L 2 , reference can be made to the description of the aryl and heteroaryl as the first substituent given below.
Examples of the linking groups represented by L1 and L2 include linking groups represented by the following formulae: In the following formulae, * indicates a bonding position, with one * bonding to ring a, ring b or ring c and the other bonding to a partial structure other than L1 in formula (A-1) or a partial structure other than L2 in formula (A-2).
式(A-1)で表される基において、W1またはW2が>N-RWであるときのRWは、置換されていてもよいアリールまたは置換されていてもよいヘテロアリールであることが好ましい。
式(A-1)で表される基において、W1またはW2が>C(-RW)2であるときのRWは、いずれも置換されていてもよいアリールであるか、またはいずれも置換されていてもよいヘテロアリールであることが好ましい。2つのRWが単結合で結合していることも化合物安定性に優れ、好ましい。2つのRWがいずれもフェニルであり、それらのフェニルが互いに単結合で結合していることがより好ましい。
式(A-1)で表される基において、W1またはW2が>Si(-RW)2であるときのRWは、いずれも置換されていてもよいアリールであるか、またはいずれも置換されていてもよいヘテロアリールであることが好ましい。2つのRWが単結合で結合していることも化合物安定性に優れ、好ましい。2つのRWがいずれもフェニルであり、それらのフェニルが互いに単結合で結合していることがより好ましい。
In the group represented by formula (A-1), when W 1 or W 2 is >N-R W , R W is preferably an optionally substituted aryl or an optionally substituted heteroaryl.
In the group represented by formula (A-1), when W 1 or W 2 is >C(-R W ) 2 , it is preferable that both R W are aryl which may be substituted, or both R W are heteroaryl which may be substituted. It is also preferable that two R W are bonded to each other by a single bond, as this provides excellent compound stability. It is more preferable that both R W are phenyl, and the phenyls are bonded to each other by a single bond.
In the group represented by formula (A-1), when W 1 or W 2 is >Si(-R W ) 2 , it is preferable that both R W are aryl which may be substituted, or both R W are heteroaryl which may be substituted. It is also preferable that two R W are bonded to each other by a single bond, as this provides excellent compound stability. It is more preferable that both R W are phenyl, and the phenyls are bonded to each other by a single bond.
式(A-1)で表される基においては、W1が>N-RW、>C(-RW)2、>O、>Si(-RW)2または>Sであり、かつW2が単結合であることが好ましい。化合物安定性、キャリア輸送性に優れるからである。W1が>N-RW、>Oまたは>Sであり、かつW2が単結合であることがより好ましく、W1が>Oであり、かつW2が単結合であることがさらに好ましい。 In the group represented by formula (A-1), it is preferable that W 1 is >N-R W , >C(-R W ) 2 , >O, >Si(-R W ) 2 or >S and W 2 is a single bond. This is because the compound has excellent stability and carrier transport properties. It is more preferable that W 1 is >N-R W , >O or >S and W 2 is a single bond, and further more preferable that W 1 is >O and W 2 is a single bond.
W1またはW2である>N-RW、>C(-RW)2,>Si(-RW)2のRWはそれぞれ独立して、少なくとも1つのZと結合していてもよい。W1またはW2である>N-RWがZと結合した構造の例としては以下の構造をあげることができる。 R W in >N-R W which is W1 or W2 , >C(-R W ) 2 and >Si(-R W ) 2 may each independently be bonded to at least one Z. Examples of the structure in which >N-R W which is W1 or W2 is bonded to Z include the following structures.
式(A-1)で表される基において、0~2個のZが-N=であり、その他が-CRZ=であることが好ましく、0~1個のZが-N=であり、その他が-CRZ=であることがより好ましく、すべてのZが-CRZ=であることがさらに好ましい。RZはそれぞれ独立して、水素、アリールもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいアリール、アリールもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいヘテロアリール、アリールもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいジヘテロアリールアミノ、アリールもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいアリールヘテロアリールアミノであることが好ましい。キャリア輸送性が良いためである。置換基であるアリールまたはヘテロアリールはさらに、アリールまたはヘテロアリールで置換されていてもよい。式(A-1)で表される基において、RZが水素以外である-CRZ=は0~3個であることが好ましい。アモルファス安定性が良いからである。RZが水素以外である-CRZ=は0~2個であることがより好ましく、0~1個であることがさらに好ましい。 In the group represented by formula (A-1), it is preferable that 0 to 2 Z are -N= and the others are -CR Z =, it is more preferable that 0 to 1 Z are -N= and the others are -CR Z =, and it is even more preferable that all Z are -CR Z =. It is preferable that R Z is each independently hydrogen, aryl which may be substituted with aryl or heteroaryl, heteroaryl which may be substituted with aryl or heteroaryl, diheteroarylamino which may be substituted with aryl or heteroaryl, arylheteroarylamino which may be substituted with aryl or heteroaryl. This is because the carrier transportability is good. The aryl or heteroaryl which is a substituent may be further substituted with aryl or heteroaryl. In the group represented by formula (A-1), it is preferable that -CR Z = in which R Z is other than hydrogen is 0 to 3. This is because the amorphous stability is good. It is more preferable that -CR Z = in which R Z is other than hydrogen is 0 to 2, and even more preferable that it is 0 to 1.
式(A-1)で表される基において、隣接する-CRZ=であるZにおける2つのRZは互いに結合してアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよい。このようにアリール環またはヘテロアリール環を形成した、式(A-1)で表される基の例としては、以下いずれかの式で表される基をあげることができる。 In the group represented by formula (A-1), two R Z in adjacent Z groups each representing -CR Z = may be bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring. Examples of the group represented by formula (A-1) thus forming an aryl ring or a heteroaryl ring include groups represented by any of the following formulas.
また、形成された環は置換基を有していてもよい。置換基の数は0~2個であることが好ましく、0~1個であることがより好ましい。置換基は、アリールもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいアリール、アリールもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいヘテロアリール、アリールもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいジヘテロアリールアミノ、アリールもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいアリールヘテロアリールアミノであることが好ましい。 The ring formed may have a substituent. The number of substituents is preferably 0 to 2, and more preferably 0 to 1. The substituent is preferably an aryl which may be substituted with an aryl or heteroaryl, a heteroaryl which may be substituted with an aryl or heteroaryl, a diheteroarylamino which may be substituted with an aryl or heteroaryl, or an arylheteroarylamino which may be substituted with an aryl or heteroaryl.
L1はRZを結合手として、いずれかの-CRZ=のCに結合しているか、またはZにおけるRZが互いに結合して形成された環の環構成原子に直接結合している。すなわち、L1はW1またはW2には結合しない。
式(A-1)で表される基においては、単結合ではないW1のいずれか一方のパラ位にあるZにおいて、L1に結合していることが好ましい。すなわち、単結合ではないW1のいずれか一方のパラ位にあるZが-CRZ=であり、このCがRZを結合手として、L1に結合していることが好ましい。
L1 is bonded to any C of -CR Z = through R Z as a bond, or is directly bonded to a ring-constituting atom of a ring formed by bonding R Z in Z to each other. That is, L1 is not bonded to W1 or W2 .
In the group represented by formula (A-1), it is preferable that Z at either para position of W 1 that is not a single bond is bonded to L 1. In other words, it is preferable that Z at either para position of W 1 that is not a single bond is -CR Z ═, and this C is bonded to L 1 via R Z as a bond.
式(A-2)で表される基において、Ar3はそれぞれ独立して、アリールまたはヘテロアリールで置換されていてもよいアリール(式(A-1)で表される基を除く)、アリールまたはヘテロアリールで置換されていてもよいヘテロアリール(式(A-1)で表される基を除く)、または式(A-1)で表される基であることが好ましく、無置換アリール、無置換ヘテロアリールまたは式(A-1)で表される基であることが好ましい。
式(A-2)で表される基において、mは大きいことが電子輸送性に優れ、好ましい
式(A-2)で表される基において、W3はSiであることが化合物安定性に優れ、好ましい。
式(A-2)で表される基において、W3がSiであり、mが3であり、nが0であることが最も好ましい。
In the group represented by formula (A-2), each Ar 3 is preferably independently an aryl which may be substituted with an aryl or a heteroaryl (excluding the group represented by formula (A-1)), a heteroaryl which may be substituted with an aryl or a heteroaryl (excluding the group represented by formula (A-1)), or a group represented by formula (A-1), and is preferably an unsubstituted aryl, an unsubstituted heteroaryl, or a group represented by formula (A-1).
In the group represented by formula (A-2), it is preferable that m is large in terms of excellent electron transport properties. In the group represented by formula (A-2), it is preferable that W3 is Si in terms of excellent compound stability.
In the group represented by formula (A-2), it is most preferable that W3 is Si, m is 3 and n is 0.
(2)Y 1 ~Y 6
Y1~Y6は、それぞれ独立して、=C(-RY)-または=N-であり、少なくとも1つは=N-である。Y1~Y6のいずれが=N-であってもよい。好ましくは、Y1およびY6が=N-(a環がピリミジン環)、Y1またはY6が=N-(a環がピリジン環)、Y2およびY5が=N-(b環およびc環がピリジン環)、Y3およびY4が=N-(b環およびc環がピリジン環)、Y2~Y5が=N-(b環およびc環がピリミジン環)、Y1、Y3、Y4およびY6が=N-(a環がピリミジン環、b環およびc環がピリジン環)、Y1、Y2、Y5およびY6が=N-(a環がピリミジン環、b環およびc環がピリジン環)、Y1~Y6が=N-(a環、b環およびc環がピリミジン環)、Y2またはY5が=N-(b環またはc環がピリジン環)である。
(2) Y1 to Y6
Y 1 to Y 6 are each independently =C(-R Y )- or =N-, and at least one of them is =N-. Any of Y 1 to Y 6 may be =N-. Preferably, Y1 and Y6 are =N- (ring a is a pyrimidine ring), Y1 or Y6 are =N- (ring a is a pyridine ring), Y2 and Y5 are =N- (ring b and ring c are pyridine rings), Y3 and Y4 are =N- (ring b and ring c are pyridine rings), Y2 to Y5 are =N- (ring b and ring c are pyrimidine rings), Y1 , Y3 , Y4 and Y6 are =N- (ring a is a pyrimidine ring, ring b and ring c are pyridine rings), Y1 , Y2 , Y5 and Y6 are =N- (ring a is a pyrimidine ring, ring b and ring c are pyridine rings), Y1 to Y6 are =N- (ring a, ring b and ring c are pyrimidine rings), and Y2 or Y5 is =N- (ring b or ring c is a pyridine ring).
Y1またはY6の少なくとも1つが=N-である(Y1~Y6のその他は=C(-RY)-)ことが好ましく。Y1のみが=N-であると、HOMO、LUMOの高さが適切であり、最も好ましい。 At least one of Y1 and Y6 is preferably =N-- (the rest of Y1 to Y6 are =C(-R Y )-). When only Y1 is =N--, the HOMO and LUMO heights are appropriate, which is most preferable.
また、以上の=N-の配置関係に加えて、X1およびX2が>Oであることが好ましく、下記式のいずれかで表される部分構造を含む多環芳香族化合物が好ましい。
特に、式(1-1601-R)で表される部分構造を含む多環芳香族化合物は、Nがない構造と比べ、高いES1、高いET1、小さいΔES1T1(ES1とET1とのエネルギー差)を有するため、青色TADFアシストドーパント、TADFホストおよび燐光ホストとして有望である。また、深いHOMOおよび深いLUMOも有するため、ホールブロック材料(正孔阻止材料)および電子輸送材料として有望である。 In particular, polycyclic aromatic compounds containing a partial structure represented by formula (1-1601-R) have high E S1 , high E T1 , and small ΔE S1T1 (energy difference between E S1 and E T1 ) compared with structures without N, and are therefore promising as blue TADF assist dopants, TADF hosts, and phosphorescent hosts. In addition, they have deep HOMO and deep LUMO, and are therefore promising as hole blocking materials and electron transporting materials.
上記各式は多環芳香族化合物の「部分構造」を示している。したがって、式(1)で規定したRY;Y1等としての=C(-RY)-のRY;RYおよびY1~Y6としての=C(-RY)-のRYのうちの隣接する基同士が結合して形成され得るアリール環またはヘテロアリール環、さらにこれらへの置換基(第1置換基および第2置換基);X1およびX2としての>N-RのRへの第2置換基や当該RとY1および/もしくはY2、またはY5および/もしくはY6との連結基または単結合;さらに化合物に置換し得るシアノ、ハロゲンまたは重水素は省略している。 Each of the above formulas shows a "partial structure" of a polycyclic aromatic compound. Therefore, the following are omitted: R Y defined in formula ( 1 ); R Y of =C(-R Y )- as Y1, etc.; aryl rings or heteroaryl rings that may be formed by bonding adjacent groups among R Y and R Y of =C(-R Y )- as Y 1 to Y 6 , and further substituents thereon (first and second substituents); second substituents to R of >N-R as X 1 and X 2 , and linking groups or single bonds between said R and Y 1 and/or Y 2 , or Y 5 and/or Y 6 ; and cyano, halogen, or deuterium that may further be substituted in the compound.
合成的観点からも、上記式(1-1601-R)、式(1-841-R)で表される部分構造を有する多環芳香族化合物は好ましい。ホウ素上でのフリーデルクラフツ反応を起こす芳香環(b環およびc環)に窒素が含まれず、電子不足になっていないからである。 From a synthetic standpoint, polycyclic aromatic compounds having the partial structures represented by the above formulas (1-1601-R) and (1-841-R) are preferred. This is because the aromatic rings (rings b and c) that undergo the Friedel-Crafts reaction on boron do not contain nitrogen and are not electron deficient.
(3)R Y (および隣接するR Y 同士が結合して形成する環における水素を置換する基)(式(A-1)または式(A-2)で表される基以外について)
本明細書において、RYは式(1)に記載のRYおよび、Y1~Y6のいずれか1つ以上が、=C(-RY)-であるときのRYを含む。
RYは、それぞれ独立して、式(A-1)または式(A-2)で表される基であるか、、水素、もしくは置換基群YZより選択されるいずれかの置換基であって式(A-1)で表される基を除く置換基であるか、または式(21)で表される基である。また、RYのうちの隣接する基同士が結合して環を形成していてもよい。形成された環における少なくとも1つの水素は、式(A-1)もしくは式(A-2)で表される基、置換基群YZより選択される置換基であって式(A-1)で表される基を除く置換基または式(21)で表される基で置換されていてもよい。
(3) R Y (and a group replacing a hydrogen atom in a ring formed by bonding adjacent R Ys together) (other than the group represented by formula (A-1) or formula (A-2))
In this specification, R 2 Y includes R 2 Y according to formula (1) and R 2 Y when any one or more of Y 1 to Y 6 is ═C(—R 2 Y )—.
R Y are each independently a group represented by formula (A-1) or formula (A-2), hydrogen, or any substituent selected from the substituent group YZ excluding the group represented by formula (A-1), or a group represented by formula (21). Adjacent groups among R Y may be bonded to each other to form a ring. At least one hydrogen atom in the formed ring may be substituted with a group represented by formula (A-1) or formula (A-2), a substituent selected from the substituent group YZ excluding the group represented by formula (A-1), or a group represented by formula (21).
結合して環を形成している隣接するRY同士がない場合、RYの少なくとも1つは式(A-1)または式(A-2)で表される基であり、その他のRYは水素または置換基群YZより選択されるいずれかの置換基であって式(A-1)で表される基を除く置換基である。結合して環を形成している隣接するRY同士がある場合、RYおよび隣接するRY同士が結合して形成する環における水素を置換する基の少なくとも1つは式(A-1)または式(A-2)で表される基であり、その他のRYおよび隣接するRY同士が結合して形成する環における水素を置換する基は、置換基群YZより選択されるいずれかの置換基であって式(A-1)で表される基を除く置換基である。 When adjacent R Y's are not bonded to form a ring, at least one of the R Y's is a group represented by formula (A-1) or formula (A-2), and the other R Y 's are hydrogen or any substituent selected from the substituent group YZ, excluding the group represented by formula (A-1). When adjacent R Y's are bonded to form a ring, at least one of the groups substituting hydrogen in the ring formed by bonding R Y and adjacent R Y 's is a group represented by formula (A-1) or formula (A-2), and the other groups substituting hydrogen in the ring formed by bonding R Y and adjacent R Y 's is any substituent selected from the substituent group YZ, excluding the group represented by formula (A-1).
置換基群YZは、以下からなる。
アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよいアリール;
アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよいヘテロアリール;
アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよいジアリールアミノ;
アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよいジヘテロアリールアミノ;
アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよいアリールヘテロアリールアミノ;
アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよいジアリールボリル(2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい);
アリール、ヘテロアリール、またはシクロアルキルで置換されていてもよいアルキル;
アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよいシクロアルキル;
アリール、ヘテロアリール、またはシクロアルキルで置換されていてもよいアルコキシ;および
アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよいアリールオキシ。
The substituent group YZ consists of the following:
aryl optionally substituted with aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl;
aryl, heteroaryl, heteroaryl optionally substituted with alkyl or cycloalkyl;
diarylamino optionally substituted with aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl;
diheteroarylamino optionally substituted with aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl;
arylheteroarylamino optionally substituted with aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl;
diarylboryl optionally substituted with aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group);
alkyl optionally substituted with aryl, heteroaryl, or cycloalkyl;
cycloalkyl optionally substituted with aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl;
Alkoxy which may be substituted with aryl, heteroaryl, or cycloalkyl; and aryloxy which may be substituted with aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl.
本明細書では、置換基群YZにおいて、式(1)中のa環~c環に直接結合する部分に該当する上記のアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、ジアリールボリル(2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)、アルキル、シクロアルキル、アルコキシまたはアリールオキシを、第1置換基ということがある。これらにおける少なくとも1つの水素を置換する、アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルを、第2置換基ということがある。 In this specification, in the substituent group YZ, the above-mentioned aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, diarylboryl (the two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), alkyl, cycloalkyl, alkoxy, or aryloxy, which corresponds to the portion directly bonded to rings a to c in formula (1), may be referred to as the first substituent. The aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl which replaces at least one hydrogen in these may be referred to as the second substituent.
第1置換基としての「アリール」は、例えば、炭素数6~30のアリールであり、炭素数6~20のアリールが好ましく、炭素数6~16のアリールがより好ましく、炭素数6~12のアリールがさらに好ましく、炭素数6~10のアリールが特に好ましい。 The "aryl" as the first substituent is, for example, an aryl having 6 to 30 carbon atoms, preferably an aryl having 6 to 20 carbon atoms, more preferably an aryl having 6 to 16 carbon atoms, even more preferably an aryl having 6 to 12 carbon atoms, and particularly preferably an aryl having 6 to 10 carbon atoms.
具体的なアリールとしては、単環系であるフェニル、二環系であるビフェニリル、縮合二環系であるナフチル、三環系であるテルフェニリル(m-テルフェニリル、o-テルフェニリル、p-テルフェニリル)、縮合三環系である、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントレニル、縮合四環系であるトリフェニレニル、ピレニル、ナフタセニル、縮合五環系であるペリレニル、ペンタセニルなどがあげられる。なお、アリールの例としては、式(A-1)で表される基であって、L1が単結合であり、ヘテロ原子を含有しない基も含まれる。 Specific examples of the aryl include phenyl, which is a monocyclic ring, biphenylyl, which is a bicyclic ring, naphthyl, which is a fused bicyclic ring, terphenylyl (m-terphenylyl, o-terphenylyl, p-terphenylyl), which is a tricyclic ring, acenaphthylenyl, fluorenyl, phenalenyl, phenanthrenyl, which are fused tricyclic rings, triphenylenyl, pyrenyl, and naphthacenyl, which are fused tetracyclic rings, perylenyl, pentacenyl, etc. Examples of the aryl include a group represented by formula (A-1) in which L 1 is a single bond and does not contain a heteroatom.
第1置換基としての「ヘテロアリール」は、例えば、炭素数2~30のヘテロアリールであり、炭素数2~25のヘテロアリールが好ましく、炭素数2~20のヘテロアリールがより好ましく、炭素数2~15のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数2~10のヘテロアリールが特に好ましい。また、ヘテロアリールは、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を1ないし5個含有する複素環などである。 The "heteroaryl" as the first substituent is, for example, a heteroaryl having 2 to 30 carbon atoms, preferably a heteroaryl having 2 to 25 carbon atoms, more preferably a heteroaryl having 2 to 20 carbon atoms, even more preferably a heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms, and particularly preferably a heteroaryl having 2 to 10 carbon atoms. In addition, the heteroaryl is, for example, a heterocycle containing, in addition to carbon, 1 to 5 heteroatoms selected from oxygen, sulfur, and nitrogen as ring-constituting atoms.
具体的なヘテロアリールとしては、例えば、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピラゾリル、ピリジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、インドリル、イソインドリル、1H-インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、1H-ベンゾトリアゾリル、キノリニル、イソキノリニル、シンノリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサチイニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、フェナザシリニル、インドリジニル、フラニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、ナフトベンゾフラニル、チオフェニル、ベンゾチオフェニル、イソベンゾチオフェニル、ジベンゾチオフェニル、ナフトベンゾチオフェニル、ベンゾホスホリル、ジベンゾホスホリル、ベンゾホスホールオキシド環の1価の基、ジベンゾホスホールオキシド環の1価の基、フラザニル、チアントレニル、インドロカルバゾリル、ベンゾインドロカルバゾリルおよびベンゾベンゾインドロカルバゾリルなどがあげられる。なお、ヘテロアリールの例としては、式(A-1)で表される基であって、L1が単結合であり、ヘテロ原子を含有する基も含まれる。 Specific examples of heteroaryl include pyrrolyl, oxazolyl, isoxazolyl, thiazolyl, isothiazolyl, imidazolyl, oxadiazolyl, thiadiazolyl, triazolyl, tetrazolyl, pyrazolyl, pyridinyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, pyrazinyl, triazinyl, indolyl, isoindolyl, 1H-indazolyl, benzimidazolyl, benzoxazolyl, benzothiazolyl, 1H-benzotriazolyl, quinolinyl, isoquinolinyl, cinnolinyl, quinazolinyl, quinoxalinyl, phthalazinyl, naphthyridinyl, purinyl, pteridinyl, carbazolyl, and acridinyl. Examples of heteroaryl include aryl, phenoxathiinyl, phenoxazinyl, phenothiazinyl, phenazinyl, phenazasilinyl, indolizinyl, furanyl, benzofuranyl, isobenzofuranyl, dibenzofuranyl, naphthobenzofuranyl, thiophenyl, benzothiophenyl, isobenzothiophenyl, dibenzothiophenyl, naphthobenzothiophenyl, benzophosphoryl, dibenzophosphoryl, a monovalent group of a benzophosphole oxide ring, a monovalent group of a dibenzophosphole oxide ring, furazanyl, thianthrenyl, indolocarbazolyl, benzoindolocarbazolyl, and benzobenzoindolocarbazolyl. Examples of heteroaryl include a group represented by formula (A-1) in which L 1 is a single bond and contains a heteroatom.
第1置換基としての「ジアリールアミノ」中の「アリール」、「ジヘテロアリールアミノ」(第1置換基)中の「ヘテロアリール」、「アリールヘテロアリールアミノ」(第1置換基)中の「アリール」および「ヘテロアリール」、ならびに「アリールオキシ」(第1置換基)中の「アリール」としては、上述したアリールおよびヘテロアリールの説明を引用できる。 As the first substituent, the "aryl" in "diarylamino", the "heteroaryl" in "diheteroarylamino" (first substituent), the "aryl" and "heteroaryl" in "arylheteroarylamino" (first substituent), and the "aryl" in "aryloxy" (first substituent) can be referenced from the above explanations of aryl and heteroaryl.
第1置換基としての「アルキル」は、直鎖および分岐鎖のいずれでもよく、例えば、炭素数1~24の直鎖アルキルまたは炭素数3~24の分岐鎖アルキルである。炭素数1~18のアルキル(炭素数3~18の分岐鎖アルキル)が好ましく、炭素数1~12のアルキル(炭素数3~12の分岐鎖アルキル)がより好ましく、炭素数1~6のアルキル(炭素数3~6の分岐鎖アルキル)がさらに好ましく、炭素数1~5のアルキル(炭素数3~5の分岐鎖アルキル)や炭素数1~4のアルキル(炭素数3~4の分岐鎖アルキル)が特に好ましい。 The "alkyl" as the first substituent may be either linear or branched, for example, linear alkyl having 1 to 24 carbon atoms or branched alkyl having 3 to 24 carbon atoms. An alkyl having 1 to 18 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 18 carbon atoms) is preferred, an alkyl having 1 to 12 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 12 carbon atoms) is more preferred, an alkyl having 1 to 6 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 6 carbon atoms) is even more preferred, and an alkyl having 1 to 5 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 5 carbon atoms) or an alkyl having 1 to 4 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 4 carbon atoms) is particularly preferred.
具体的なアルキルとしては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、t-ペンチル(t-アミル)、n-ヘキシル、1-メチルペンチル、3,3-ジメチルブチル、2-エチルブチル、n-ヘプチル、1-メチルヘキシル、n-オクチル、t-オクチル(1,1,3,3-テトラメチルブチル)、1-メチルヘプチル、2-エチルヘキシル、2-プロピルペンチル、n-ノニル、2,2-ジメチルヘプチル、2,6-ジメチル-4-ヘプチル、3,5,5-トリメチルヘキシル、n-デシル、n-ウンデシル、1-メチルデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、1-ヘキシルヘプチル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、n-エイコシルなどがあげられる。
また、例えば、1-エチル-1-メチルプロピル、1,1-ジエチルプロピル、1,1-ジメチルブチル、1-エチル-1-メチルブチル、1,1,4-トリメチルペンチル、1,1,2-トリメチルプロピル、1,1-ジメチルオクチル、1,1-ジメチルペンチル、1,1-ジメチルヘプチル、1,1,5-トリメチルヘキシル、1-エチル-1-メチルヘキシル、1-エチル-1,3-ジメチルブチル、1,1,2,2-テトラメチルプロピル、1-ブチル-1-メチルペンチル、1,1-ジエチルブチル、1-エチル-1-メチルペンチル、1,1,3-トリメチルブチル、1-プロピル-1-メチルペンチル、1,1,2-トリメチルプロピル、1-エチル-1,2,2-トリメチルプロピル、1-プロピル-1-メチルブチル、1,1-ジメチルヘキシルなどもあげられる。
Specific examples of alkyl include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl, t-pentyl (t-amyl), n-hexyl, 1-methylpentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, n-heptyl, 1-methylhexyl, n-octyl, t-octyl (1,1,3,3-tetramethylbutyl), and 1-methyl. heptyl, 2-ethylhexyl, 2-propylpentyl, n-nonyl, 2,2-dimethylheptyl, 2,6-dimethyl-4-heptyl, 3,5,5-trimethylhexyl, n-decyl, n-undecyl, 1-methyldecyl, n-dodecyl, n-tridecyl, 1-hexylheptyl, n-tetradecyl, n-pentadecyl, n-hexadecyl, n-heptadecyl, n-octadecyl, and n-eicosyl.
Further, for example, 1-ethyl-1-methylpropyl, 1,1-diethylpropyl, 1,1-dimethylbutyl, 1-ethyl-1-methylbutyl, 1,1,4-trimethylpentyl, 1,1,2-trimethylpropyl, 1,1-dimethyloctyl, 1,1-dimethylpentyl, 1,1-dimethylheptyl, 1,1,5-trimethylhexyl, 1-ethyl-1-methylhexyl, 1-ethyl-1,3-dimethylbutyl, 1,1,2,2-tetramethylpropyl, 1-butyl-1-methylpentyl, 1,1-diethylbutyl, 1-ethyl-1-methylpentyl, 1,1,3-trimethylbutyl, 1-propyl-1-methylpentyl, 1,1,2-trimethylpropyl, 1-ethyl-1,2,2-trimethylpropyl, 1-propyl-1-methylbutyl, and 1,1-dimethylhexyl.
第1置換基としての「シクロアルキル」としては、炭素数3~24のシクロアルキル、炭素数3~20のシクロアルキル、炭素数3~16のシクロアルキル、炭素数3~14のシクロアルキル、炭素数5~10のシクロアルキル、炭素数5~8のシクロアルキル、炭素数5~6のシクロアルキル、炭素数5のシクロアルキルなどがあげられる。 Examples of "cycloalkyl" as the first substituent include cycloalkyl having 3 to 24 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 20 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 16 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 8 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 6 carbon atoms, and cycloalkyl having 5 carbon atoms.
具体的なシクロアルキルとしては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、およびこれらの炭素数1~4のアルキル(特にメチル)置換体や、ノルボルネニル、ビシクロ[1.0.1]ブチル、ビシクロ[1.1.1]ペンチル、ビシクロ[2.0.1]ペンチル、ビシクロ[1.2.1]ヘキシル、ビシクロ[3.0.1]ヘキシル、ビシクロ[2.1.2]ヘプチル、ビシクロ[2.2.2]オクチル、アダマンチル、ジアマンチル、デカヒドロナフタレニル、デカヒドロアズレニルなどがあげられる。 Specific examples of cycloalkyl include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, and alkyl (especially methyl) substituted derivatives of these having 1 to 4 carbon atoms, as well as norbornenyl, bicyclo[1.0.1]butyl, bicyclo[1.1.1]pentyl, bicyclo[2.0.1]pentyl, bicyclo[1.2.1]hexyl, bicyclo[3.0.1]hexyl, bicyclo[2.1.2]heptyl, bicyclo[2.2.2]octyl, adamantyl, diamantyl, decahydronaphthalenyl, and decahydroazulenyl.
第1置換基としての「アルコキシ」は、例えば、炭素数1~24の直鎖または炭素数3~24の分岐鎖のアルコキシである。炭素数1~18のアルコキシ(炭素数3~18の分岐鎖のアルコキシ)が好ましく、炭素数1~12のアルコキシ(炭素数3~12の分岐鎖のアルコキシ)がより好ましく、炭素数1~6のアルコキシ(炭素数3~6の分岐鎖のアルコキシ)がさらに好ましく、炭素数1~5のアルコキシ(炭素数3~5の分岐鎖のアルコキシ)や炭素数1~4のアルコキシ(炭素数3~4の分岐鎖のアルコキシ)が特に好ましい。 The "alkoxy" as the first substituent is, for example, a straight-chain alkoxy having 1 to 24 carbon atoms or a branched-chain alkoxy having 3 to 24 carbon atoms. An alkoxy having 1 to 18 carbon atoms (branched-chain alkoxy having 3 to 18 carbon atoms) is preferred, an alkoxy having 1 to 12 carbon atoms (branched-chain alkoxy having 3 to 12 carbon atoms) is more preferred, an alkoxy having 1 to 6 carbon atoms (branched-chain alkoxy having 3 to 6 carbon atoms) is even more preferred, and an alkoxy having 1 to 5 carbon atoms (branched-chain alkoxy having 3 to 5 carbon atoms) or an alkoxy having 1 to 4 carbon atoms (branched-chain alkoxy having 3 to 4 carbon atoms) is particularly preferred.
具体的なアルコキシとしては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、n-ブトキシ、イソブトキシ、s-ブトキシ、t-ブトキシ、t-アミルオキシ、n-ペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、ネオペンチルオキシ、t-ペンチルオキシ、n-ヘキシルオキシ、1-メチルペンチルオキシ、3,3-ジメチルブトキシ、2-エチルブトキシ、n-ヘプチルオキシ、1-メチルヘキシルオキシ、n-オクチルオキシ、t-オクチルオキシ、1-メチルヘプチルオキシ、2-エチルヘキシルオキシ、2-プロピルペンチルオキシ、n-ノニルオキシ、2,2-ジメチルヘプチルオキシ、2,6-ジメチル-4-ヘプチルオキシ、3,5,5-トリメチルヘキシルオキシ、n-デシルオキシ、n-ウンデシルオキシ、1-メチルデシルオキシ、n-ドデシルオキシ、n-トリデシルオキシ、1-ヘキシルヘプチルオキシ、n-テトラデシルオキシ、n-ペンタデシルオキシ、n-ヘキサデシルオキシ、n-ヘプタデシルオキシ、n-オクタデシルオキシ、n-エイコシルオキシなどがあげられる。 Specific examples of alkoxy include methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy, s-butoxy, t-butoxy, t-amyloxy, n-pentyloxy, isopentyloxy, neopentyloxy, t-pentyloxy, n-hexyloxy, 1-methylpentyloxy, 3,3-dimethylbutoxy, 2-ethylbutoxy, n-heptyloxy, 1-methylhexyloxy, n-octyloxy, t-octyloxy, 1-methylheptyloxy, and 2-ethylhexyl. Examples include oxy, 2-propylpentyloxy, n-nonyloxy, 2,2-dimethylheptyloxy, 2,6-dimethyl-4-heptyloxy, 3,5,5-trimethylhexyloxy, n-decyloxy, n-undecyloxy, 1-methyldecyloxy, n-dodecyloxy, n-tridecyloxy, 1-hexylheptyloxy, n-tetradecyloxy, n-pentadecyloxy, n-hexadecyloxy, n-heptadecyloxy, n-octadecyloxy, and n-eicosyloxy.
第1置換基としての「ジアリールボリル」中の「アリール」としては、上述したアリールの説明を引用できる。また、この2つのアリールは単結合または連結基(例えば>C(-R)2、>O、>Sまたは>N-R)を介して結合していてもよい。ここで、>C(-R)2および>N-RのRは、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシまたはアリールオキシ(以上、第1置換基)であり、当該第1置換基にはさらにアリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキル(以上、第2置換基)が置換していてもよく、これらの基の具体例としては、上述した第1置換基としてのアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシまたはアリールオキシの説明を引用できる。 The "aryl" in the "diarylboryl" as the first substituent can be cited from the above description of the aryl. The two aryls may be bonded via a single bond or a linking group (e.g., >C(-R) 2 , >O, >S, or >N-R). Here, R in >C(-R) 2 and >N-R is aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, alkyl, cycloalkyl, alkoxy, or aryloxy (above, the first substituent), and the first substituent may be further substituted with aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl (above, the second substituent), and specific examples of these groups can be cited from the above description of the aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, alkyl, cycloalkyl, alkoxy, or aryloxy as the first substituent.
第1置換基に置換するアリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキル(以上、第2置換基)としては、上述した第1置換基としてのアリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルの説明を引用できる。 As for the aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl (above, the second substituent) that substitutes the first substituent, the above description of the aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl as the first substituent can be cited.
結合して環を形成している隣接するRY同士がない場合、式(A-1)または式(A-2)で表される基であるRY以外のRYが、水素、アリールもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいアリール、またはアリールもしくヘテロアリールで置換されていてもよいヘテロアリールであることが好ましい。式(A-1)または式(A-2)で表される基であるRY以外のRYはいずれか0~2個が水素以外の基であることが好ましく、0~1個が水素以外の基であることが好ましい。 When adjacent R 1 Y 's are not bonded to form a ring, it is preferable that R 1 Y's other than the R 1 Y's group represented by formula (A-1) or formula (A-2) are hydrogen, aryl which may be substituted with aryl or heteroaryl, or heteroaryl which may be substituted with aryl or heteroaryl. It is preferable that 0 to 2 of R 1 Y 's other than the R 1 Y's group represented by formula (A-1) or formula (A-2) are groups other than hydrogen, and it is preferable that 0 to 1 of R 1 Y 's are groups other than hydrogen.
結合して環を形成している隣接するRY同士がある場合、RYおよび隣接するRY同士が結合して形成する環における水素を置換する基のうち、式(A-1)または式(A-2)で表される基であるRY以外のRYが水素、アリールもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいアリール、またはアリールもしくヘテロアリールで置換されていてもよいヘテロアリールであることが好ましい。式(A-1)または式(A-2)で表される基であるRY以外の基はいずれか0~2個が水素以外の基であることが好ましく、0~1個が水素以外の基であることが好ましい。 When adjacent R 1 Ys are bonded to form a ring, it is preferable that, among the groups substituting hydrogen in the ring formed by bonding between R 1 Y and adjacent R 1 Ys , R 1 Ys other than the R 1 Ys which are the groups represented by formula (A-1) or formula (A-2) are hydrogen, aryl which may be substituted with aryl or heteroaryl, or heteroaryl which may be substituted with aryl or heteroaryl. It is preferable that 0 to 2 of the groups other than R 1 Ys which are the groups represented by formula (A-1) or formula (A-2) are groups other than hydrogen, and it is preferable that 0 to 1 of the groups other than R 1 Ys are groups other than hydrogen.
上記で「0個」と記載しているように、式(A-1)または式(A-2)で表される基であるRY以外のRYはいずれも水素であり、RYおよび隣接するRY同士が結合して形成する環における水素は式(A-1)または式(A-2)で表される基以外に置換されていないことも好ましい。 As described above as "0", it is also preferable that R Y other than R Y which is a group represented by formula (A-1) or formula (A-2) is hydrogen, and that hydrogen in a ring formed by bonding R Y and adjacent R Ys is not substituted with anything other than a group represented by formula (A-1) or formula (A-2).
具体的には、水素以外のRYおよび隣接するRY同士が結合して形成する環における水素を置換する基として好ましい基(式(A-1)または式(A-2)で表される基以外)としては、以下のいずれかがあげられる。 Specifically, preferred groups (other than groups represented by formula (A-1) or (A-2)) as groups substituting hydrogen in R Y other than hydrogen and in a ring formed by bonding adjacent R Ys together include any of the following:
(4)R Y 同士の結合による縮合環の形成
式(1)では、RYのうちの隣接する基同士が結合して環を形成していてもよい。環の形成により、a環、b環またはc環の少なくとも1つの環と共にアリール環またはヘテロアリール環が形成されていることが好ましい。式(1)で表される多環芳香族化合物は、a環、b環およびc環における置換基の相互の結合形態によって、下記式(1’-1)および式(1’-2)に示すように、化合物を構成する環構造が変化する。なお、各式中のRY、Y1~Y6、a、b、c、X1およびX2の定義は式(1)における定義と同じである。
(4) Formation of a condensed ring by bonding between R Y In formula (1), adjacent groups among R Y may be bonded to each other to form a ring. It is preferable that an aryl ring or heteroaryl ring is formed together with at least one of the rings a, b, and c by the formation of the ring. In the polycyclic aromatic compound represented by formula (1), the ring structure constituting the compound changes as shown in the following formulas (1'-1) and (1'-2) depending on the mutual bonding form of the substituents in the ring a, ring b, and ring c. Note that the definitions of R Y , Y 1 to Y 6 , a, b, c, X 1 , and X 2 in each formula are the same as those in formula (1).
上記式(1’-1)および式(1’-2)中のa’環、b’環およびc’環は、置換基RYおよびY1~Y6としての=C(-RY)-のRYのうちの隣接する基同士が結合して、それぞれa環、b環およびc環と共に形成したアリール環またはヘテロアリール環を示す(a環、b環またはc環に他の環構造が縮合してできた縮合環ともいえる)。なお、式では示してはいないが、a環、b環およびc環の全てがa’環、b’環およびc’環に変化した化合物もある。 The ring a', ring b' and ring c' in the above formula (1'-1) and formula (1'-2) represent aryl or heteroaryl rings formed together with the ring a, ring b and ring c by bonding adjacent groups among the R Y of =C(-R Y )- as the substituents R Y and Y 1 to Y 6 (they may also be considered as condensed rings formed by condensing the ring a, ring b or ring c with another ring structure). Although not shown in the formula, there are also compounds in which the ring a, ring b and ring c are all changed to the ring a', ring b' and ring c'.
また、上記式(1’-1)および式(1’-2)から分かるように、例えば、a環におけるY1としての=C(-RY)-のRYとb環におけるY2としての=C(-RY)-のRY、b環のR3とc環のR4、c環におけるY5としての=C(-RY)-のRYとa環におけるY6としての=C(-RY)-のRYなどのように環をまたがる基同士は「隣接する基同士」には該当せず、これらが結合することはない。すなわち、「隣接する基」とは同一環上で隣接する基、より詳細には、同一環上で隣接している(直接結合している)2つの元素にそれぞれ直接結合している基を意味する。 As can be seen from the above formulas (1'-1) and (1'-2), for example, R Y of =C(-R Y )- as Y 1 in ring a and R Y of =C(-R Y )- as Y 2 in ring b, R 3 in ring b and R 4 in ring c, R Y of =C(-R Y )- as Y 5 in ring c and R Y of =C(-R Y )- as Y 6 in ring a, do not fall under the category of "adjacent groups" and are not bonded to each other. In other words, "adjacent groups" means groups adjacent on the same ring, more specifically, groups directly bonded to two elements adjacent (directly bonded) on the same ring.
上記式(1’-1)や式(1’-2)で表される化合物は、例えばa環(またはb環またはc環)である6員環(Y1およびY6が=C(-RY)-の場合はベンゼン環)に対してベンゼン環、インドール環、ピロール環、ベンゾフラン環またはベンゾチオフェン環などが縮合して形成されるa’環(またはb’環またはc’環)を有する化合物である。形成された縮合環a’(または縮合環b’または縮合環c’)は、a環(またはb環またはc環)をベンゼン環とすると、それぞれナフタレン環、カルバゾール環、インドール環、ジベンゾフラン環またはジベンゾチオフェン環などである。
また、例えばa環(またはb環またはc環)がピリジン環(Y1およびY6のいずれかが=N-)である場合にも、同様にベンゼン環、インドール環、ピロール環、ベンゾフラン環またはベンゾチオフェン環などが縮合してもよい。なお、後述するように、1つの環上の2つのY(例えばa環のY1およびY6の両方)が=N-の場合は縮合環は形成されない。
The compounds represented by the above formula (1'-1) or formula (1'-2) are compounds having a ring a' (or ring b ' or ring c') formed by condensing a benzene ring, indole ring, pyrrole ring, benzofuran ring, benzothiophene ring, or the like to a 6-membered ring which is ring a (or ring b or ring c) (a benzene ring when Y1 and Y6 are =C(-R Y )-). The condensed ring a' (or condensed ring b' or condensed ring c') formed is a naphthalene ring, carbazole ring, indole ring, dibenzofuran ring, dibenzothiophene ring, or the like, when ring a (or ring b or ring c) is a benzene ring.
For example, when ring a (or ring b or ring c) is a pyridine ring (either Y1 or Y6 is =N-), a benzene ring, an indole ring, a pyrrole ring, a benzofuran ring, a benzothiophene ring, or the like may be condensed to it. Note that, as described later, when two Ys on one ring (for example, both Y1 and Y6 on ring a) are =N-, a condensed ring is not formed.
Y1~Y6が=C(-RY)-である場合のみ、Y1~Y6部分以外のRYと結合して縮合環を形成することができ、Y1~Y6が=N-である場合は、この=N-を起源とする縮合環は形成されない。例えば、下記構造式の例に示すように、a環のY1およびY6が共に=N-である場合は縮合環a’は形成されず、Y1およびY6の少なくとも1つが=C(-RY)-ある場合に縮合環a’が形成される。 Only when Y 1 to Y 6 are ═C(-R Y )- can they bond to R Y other than the Y 1 to Y 6 moieties form a fused ring, and when Y 1 to Y 6 are ═N-, a fused ring originating from this ═N- is not formed. For example, as shown in the example of the structural formula below, when Y 1 and Y 6 of ring a are both ═N-, fused ring a' is not formed, and when at least one of Y 1 and Y 6 is ═C(-R Y )-, fused ring a' is formed.
このようにして形成された「アリール環」(a’環、b’環またはc’環)としては、例えば、炭素数9~30のアリール環、炭素数9~16のアリール環、炭素数9~12のアリール環、炭素数9~10のアリール環があげられる。なお、このアリール環の炭素数の下限値9は、a環、b環またはc環が炭素数6のベンゼン環(Y1~Y6は=C(-RY)-)に対して5員環(炭素数5)が縮合してできた縮合環の合計炭素数9に相当する。 Examples of the "aryl ring" (ring a', ring b' or ring c') formed in this manner include an aryl ring having 9 to 30 carbon atoms, an aryl ring having 9 to 16 carbon atoms, an aryl ring having 9 to 12 carbon atoms or an aryl ring having 9 to 10 carbon atoms. The lower limit of the number of carbon atoms in the aryl ring, 9, corresponds to the total carbon number of 9 in the fused ring formed by fusing a 5-membered ring (having 5 carbon atoms) to a benzene ring having 6 carbon atoms (Y 1 to Y 6 are =C(-R Y )-) in ring a, ring b or ring c.
具体的な「アリール環」としては、縮合二環系であるナフタレン環、縮合三環系である、アセナフチレン環、フルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環、縮合四環系であるトリフェニレン環、ピレン環、ナフタセン環、縮合五環系であるペリレン環、ペンタセン環などがあげられる。 Specific examples of "aryl rings" include a naphthalene ring, which is a fused bicyclic ring; an acenaphthylene ring, a fluorene ring, a phenalene ring, a phenanthrene ring, which are fused tricyclic rings; a triphenylene ring, a pyrene ring, a naphthacene ring, which are fused tetracyclic rings; a perylene ring, a pentacene ring, which are fused pentacyclic rings, and the like.
また、形成された「ヘテロアリール環」(a’環、b’環またはc’環)としては、例えば、炭素数5~30のヘテロアリール環、炭素数5~25のヘテロアリール環、炭素数5~20のヘテロアリール環、炭素数5~15のヘテロアリール環、炭素数5~10のヘテロアリールがあげられる。また、「ヘテロアリール環」としては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を1ないし5個含有する複素環などがあげられる。なお、このヘテロアリール環の炭素数の下限値5は、a環、b環またはc環がピリジン環(各環上の1つのY1~Y6を=N-と仮定)である場合の下限値であり、炭素数5のピリジン環に対して5員環が縮合してできた縮合環の合計炭素数5に相当する。したがって、例えばa環について、Y1およびY6が共に=C(-R)-の場合は下限値は6に変更される(Y1およびY6の両方が=N-の場合は縮合環は形成されない)。 Examples of the "heteroaryl ring" (ring a', ring b' or ring c') formed include a heteroaryl ring having 5 to 30 carbon atoms, a heteroaryl ring having 5 to 25 carbon atoms, a heteroaryl ring having 5 to 20 carbon atoms, a heteroaryl ring having 5 to 15 carbon atoms and a heteroaryl ring having 5 to 10 carbon atoms. Examples of the "heteroaryl ring" include a heterocycle containing, in addition to carbon, 1 to 5 heteroatoms selected from oxygen, sulfur and nitrogen as ring-constituting atoms. The lower limit of the number of carbon atoms in this heteroaryl ring, 5, is the lower limit when ring a, ring b or ring c is a pyridine ring (assuming that one of Y 1 to Y 6 on each ring is =N-), and corresponds to the total carbon number of 5 in the fused ring formed by condensing a 5-membered ring to a pyridine ring having 5 carbon atoms. Therefore, for example, for ring a, when both Y 1 and Y 6 are =C(-R)-, the lower limit is changed to 6 (when both Y 1 and Y 6 are =N-, a fused ring is not formed).
具体的な「ヘテロアリール環」としては、インドール環、イソインドール環、1H-インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、1H-ベンゾトリアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、シンノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、カルバゾール環、アクリジン環、フェノキサチイン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、フェナジン環、ベンゾフラン環、イソベンゾフラン環、ジベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環、チアントレン環などがあげられる。 Specific examples of "heteroaryl rings" include an indole ring, an isoindole ring, a 1H-indazole ring, a benzimidazole ring, a benzoxazole ring, a benzothiazole ring, a 1H-benzotriazole ring, a quinoline ring, an isoquinoline ring, a cinnoline ring, a quinazoline ring, a quinoxaline ring, a phthalazine ring, a naphthyridine ring, a carbazole ring, an acridine ring, a phenoxathiin ring, a phenoxazine ring, a phenothiazine ring, a phenazine ring, a benzofuran ring, an isobenzofuran ring, a dibenzofuran ring, a benzothiophene ring, a dibenzothiophene ring, and a thianthrene ring.
形成されたアリール環またはヘテロアリール環は式(A-1)もしくは式(A-2)で表される基または置換基群YZより選択される置換基であって式(A-1)で表される基を除く置換基で置換されていてもよい。置換基群YZより選択される置換基については上記のRYにおける説明を参照できる。 The aryl ring or heteroaryl ring thus formed may be substituted with a group represented by formula (A-1) or formula (A-2) or a substituent selected from the substituent group YZ, excluding the group represented by formula (A-1). For the substituent selected from the substituent group YZ, see the explanation of R Y above.
(5)式(21)で表される基(5) A group represented by formula (21)
式(1)で表される多環芳香族化合物は式(21)で表される基を有していてもよい。式(21)で表される基は上述したように、RY、隣接するRY同士が結合して形成された環の置換基、RW、RZ、隣接するRZ同士が結合して形成された環の置換基、またはAr3内のアリールもしくはヘテロアリールの置換基として式(1)で表される多環芳香族化合物の構造に含まれていることができる。式(1)で表される多環芳香族化合物中に含まれる式(21)で表される基の数は0~2個である。すなわち、式(1)で表される多環芳香族化合物中に含まれる式(21)で表される基が含まれる場合、1個または2個である。この範囲で、式(21)で表される基を含まない式(1)で表される多環芳香族化合物と同様に製造可能であり、式(21)で表される基を含まない式(1)で表される多環芳香族化合物と同様にホスト材料または正孔阻止層形成材料等として有機EL素子の製造に用いることができる。式(1)で表される多環芳香族化合物中に含まれる式(21)で表される基の数は0個または1個であることが好ましく、0個であることがより好ましい。 The polycyclic aromatic compound represented by formula (1) may have a group represented by formula (21). As described above, the group represented by formula (21) can be included in the structure of the polycyclic aromatic compound represented by formula (1) as R Y , a substituent of a ring formed by bonding adjacent R Ys together, R W , R Z , a substituent of a ring formed by bonding adjacent R Zs together, or a substituent of an aryl or heteroaryl in Ar 3. The number of groups represented by formula (21) included in the polycyclic aromatic compound represented by formula (1) is 0 to 2. That is, when a group represented by formula (21) is included in the polycyclic aromatic compound represented by formula (1), the number is 1 or 2. Within this range, it can be produced in the same way as the polycyclic aromatic compound represented by formula (1) that does not contain a group represented by formula (21), and can be used in the production of an organic EL device as a host material, a hole blocking layer forming material, or the like, in the same way as the polycyclic aromatic compound represented by formula (1) that does not contain a group represented by formula (21). The number of groups represented by formula (21) contained in the polycyclic aromatic compound represented by formula (1) is preferably 0 or 1, and more preferably 0.
式(21)で表される基を1個含む式(1)で表される多環芳香族化合物における式(21)で表される基の位置は特に限定されないが、RYのいずれか、またはRZのいずれかが式(21)で表される基であることが好ましい。式(21)で表される基であるRYはホウ素のパラ位にあることが好ましい。式(21)で表される基であるRZは、L1との結合手となっているRZと隣接していないことが好ましく、L1との結合手となっているRZが結合する環とは異なる環に結合していることが好ましい。例えば、式(A-1)で表される基において、単結合ではないW1の一方のパラ位にあるZにおいて、L1に結合しているとき、単結合ではないW1の他方のパラ位にあるZが-CRZ=であり、このRZが式(21)で表される基であることが好ましい。式(21)で表される基を2個含む式(1)で表される多環芳香族化合物における式(21)で表される基の位置はRYのいずれか2カ所であるか、またはRYのいずれか一カ所およびRZのいずれか一カ所であることが好ましい。2カ所のRYは異なる環に結合するRYであることが好ましい。 The position of the group represented by formula (21) in the polycyclic aromatic compound represented by formula (1) containing one group represented by formula (21) is not particularly limited, but it is preferable that either R 1 Y or either R 2 Z is a group represented by formula (21). R 1 Y , which is a group represented by formula (21), is preferably at the para position of boron. R 2 Z , which is a group represented by formula (21), is preferably not adjacent to R 2 Z which is a bond to L 1 , and is preferably bonded to a ring different from the ring to which R 2 Z which is a bond to L 1 is bonded. For example, in the group represented by formula (A-1), when Z at one para position of W 1 which is not a single bond is bonded to L 1 , Z at the other para position of W 1 which is not a single bond is -CR 2 =, and this R 2 Z is preferably a group represented by formula (21). In the polycyclic aromatic compound represented by formula (1) containing two groups represented by formula (21), the positions of the groups represented by formula (21) are preferably any two positions of R Y , or any one position of R Y and any one position of R Z. The two R Ys are preferably R Ys bonded to different rings.
式(21)中、X21およびX22は、それぞれ独立して、>N-RX21、>O、>C(-RX21)2、>Sまたは>Seである。>N-RX21および>C(-RX21)2におけるRX21は、それぞれ独立して、水素または置換基群YZより選択されるいずれかの置換基であり、前記>N-RX21および>C(-RX21)2のRX21はそれぞれ独立して連結基または単結合によりY21および/もしくはY22、またはY25および/もしくはY26と結合していてもよい。X21およびX22の詳細については、下記の「(6)X1およびX2 」の記載を参照できる。>N-RX21および>C(-RX21)2のRX21がY21および/もしくはY22、またはY25および/もしくはY26と結合する場合についても、下記の「(7)X1およびX2とY1および/もしくはY2、またはY5および/もしくはY6との結合」の記載を参照できる。 In formula (21), X 21 and X 22 are each independently >N-R X21 , >O, >C(-R X21 ) 2 , >S or >Se. R X21 in >N-R X21 and >C(-R X21 ) 2 is each independently hydrogen or any substituent selected from the substituent group YZ, and R X21 in >N-R X21 and >C(-R X21 ) 2 may each independently be bonded to Y 21 and/or Y 22 , or Y 25 and /or Y 26 via a linking group or a single bond. For details of X 21 and X 22 , see the description in "(6) X 1 and X 2 " below. For the case where R X21 in >N-R X21 and >C(-R X21 ) 2 is bonded to Y 21 and/or Y 22 , or Y 25 and/or Y 26 , see the description in "(7) Bonds between X 1 and X 2 and Y 1 and/or Y 2 , or Y 5 and/or Y 6 " below.
式(21)中、Y21、Y22、Y23、Y24、Y25およびY26は、それぞれ独立して、=C(-R2Y)-または=N-である。R2Yはそれぞれ独立して、水素または置換基群YZより選択されるいずれかの置換基であり、R2Yのうちの隣接する基同士が結合して環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも1つの水素は、置換基群YZより選択される置換基で置換されていてもよい。 In formula (21), Y 21 , Y 22 , Y 23 , Y 24 , Y 25 and Y 26 are each independently ═C(—R 2Y )— or ═N—. R 2Y is each independently hydrogen or any substituent selected from the substituent group YZ, and adjacent groups among R 2Y may be bonded to form a ring, and at least one hydrogen in the formed ring may be substituted with a substituent selected from the substituent group YZ.
Y21、Y22、Y23、Y24、Y25およびY26の詳細については、上記の「(2)Y1~Y6」の記載を参照できる。ただし、Y1~Y6のように少なくとも1つが=N-であるとの限定はなく、Y21、Y22、Y23、Y24、Y25およびY26はいずれもC(-R2Y)-であってもよい。すなわち、式(21)で表される基におけるY21、Y22、Y23、Y24、Y25またはY26のいずれかを含む3つの環はいずれもベンゼン環であってもよい。式(21)で表される基の縮合環構造が式(1)のY1~Y6を含んで構成される縮合環構造と同一であることも好ましい。例えば、Y2、Y3、Y4、Y5およびY6が、それぞれ独立して、=C(-RY)-であり、Y1が=N-である式(1)で表される化合物中の式(21)で表される基における、Y22、Y23、Y24、Y25およびY26が、それぞれ独立して、=C(-R2Y)-であり、Y21が=N-であることも好ましい。 For details of Y 21 , Y 22 , Y 23 , Y 24 , Y 25 and Y 26 , the description of "(2) Y 1 to Y 6 " can be referred to. However, unlike Y 1 to Y 6 , there is no limitation that at least one is =N-, and Y 21 , Y 22 , Y 23 , Y 24 , Y 25 and Y 26 may all be C(-R 2Y )-. That is, in the group represented by formula (21), all three rings including any of Y 21 , Y 22 , Y 23 , Y 24 , Y 25 and Y 26 may be benzene rings. It is also preferable that the fused ring structure of the group represented by formula (21) is the same as the fused ring structure including Y 1 to Y 6 of formula (1). For example, in a compound represented by formula (1) in which Y 2 , Y 3 , Y 4 , Y 5 and Y 6 are each independently =C(-R Y )- and Y 1 is =N-, it is also preferable that Y 22 , Y 23 , Y 24 , Y 25 and Y 26 are each independently =C(-R 2Y )- and Y 21 is =N- in the group represented by formula (21).
R2Yおよび隣接するR2Yが結合して形成される環については、上記の「(3)R2Y」および「(4)RY同士の結合による縮合環の形成」の記載を参照できる。 For the ring formed by bonding between R 2Y and adjacent R 2Ys , the descriptions in "(3) R 2Y " and "(4) Formation of a fused ring by bonding between R 2Ys " above can be referred to.
式(21)中、L3は単結合または連結基である。L3の詳細および具体例については、上記のL1についての記載を参照できる。L3は特に単結合であることが好ましい。L3はいずれかのR2Yを結合手として、そのR2Yが結合するC(炭素原子)に結合しているか、または隣接するR2Yが互いに結合して形成された環のいずれかの環構成原子に結合している。
*は式(21)で表される基の結合位置を示す。
In formula (21), L3 is a single bond or a linking group. For details and specific examples of L3 , please refer to the description of L1 above. L3 is particularly preferably a single bond. L3 is bonded to a C (carbon atom) to which any R2Y is bonded, via any R2Y as a bond, or to any ring-constituting atom of a ring formed by bonding adjacent R2Ys to each other.
* indicates the bonding position of the group represented by formula (21).
(6)X 1 およびX 2
X1およびX2は、それぞれ独立して、>N-R(アミン性窒素)、>O、>C(-R)2、>Sまたは>Seであり、X1およびX2が共に>C(-R)2になることはない。これらの中でも、>N-R、>Oまたは>C(-R)2が好ましく、>N-Rまたは>Oが好ましい。特に好ましくはX1およびX2が共に>N-Rまたは>Oであり、最も好ましくはX1およびX2が共に>Oである。X1およびX2が共に>Oの場合に、最も電子輸送性が高くなるからである。
(6) X1 and X2
X1 and X2 are each independently >N-R (amine nitrogen), >O, >C(-R) 2 , >S or >Se, and X1 and X2 are not both >C(-R) 2 . Among these, >N-R, >O or >C(-R) 2 are preferred, and >N-R or >O are preferred. It is particularly preferred that X1 and X2 are both >N-R or >O, and most preferred that X1 and X2 are both >O. This is because the electron transporting property is highest when X1 and X2 are both >O.
>N-Rおよび>C(-R)2におけるRは、水素または置換基群YZより選択されるいずれかの置換基である。置換基群YZより選択される置換基については上記のRYにおける説明を参照できる。 R in >N-R and >C(-R) 2 is hydrogen or any substituent selected from the substituent group YZ. For the substituent selected from the substituent group YZ, see the explanation for R Y above.
(7)X 1 およびX 2 とY 1 および/もしくはY 2 、またはY 5 および/もしくはY 6 との結合
式(1)における「(X1およびX2としての)>N-Rおよび>C(-R)2のRはそれぞれ独立して連結基または単結合によりY1および/もしくはY2、またはY5および/もしくはY6と結合している」との規定は、下記式(1’-3)や式(1’-4)で表される、X1およびX2の少なくとも1つが縮合環a’に取り込まれた環構造を有する化合物でも表現できる。すなわち、例えば式(1)におけるa環である6員環に対してX1(またはX2、またはX1およびX2)を取り込むようにして他の環が縮合して形成されるa’環を有する化合物である。より具体的には、例えば、X1としての>N-Rまたは>C(-R)2のRと、Y1としての=C(-RY)-のRYとが連結基または単結合により結合する態様が例示できる。X2とY6との結合についても同様である。形成された縮合環a’は例えばフェノキサジン環、フェノチアジン環またはアクリジン環である。
(7) Bonding of X1 and X2 to Y1 and/or Y2 , or Y5 and /or Y6 The provision in formula (1) that "R in > N-R and >C(-R) 2 (as X1 and X2 ) is each independently bonded to Y1 and/or Y2 , or Y5 and/or Y6 via a linking group or a single bond" can also be expressed as a compound having a ring structure in which at least one of X1 and X2 is incorporated into a fused ring a', as represented by the following formula (1'-3) or formula (1'-4). That is, for example, it is a compound having an a' ring formed by condensing another ring so as to incorporate X1 (or X2 , or X1 and X2 ) into the 6-membered ring that is the a ring in formula (1). More specifically, for example, R of >N-R or >C(-R) 2 as X1 and R Y of =C(-R Y )- as Y1 are bonded via a linking group or a single bond. The same applies to the bond between X2 and Y6 . The formed fused ring a' is, for example, a phenoxazine ring, a phenothiazine ring or an acridine ring.
また、上記規定は、下記式(1’-5)で表される、X1やX2が縮合環b’および縮合環c’に取り込まれた環構造を有する化合物で表現できる。すなわち、例えば式(1)におけるb環(またはc環、またはb環およびc環)である6員環に対してX1(またはX2、またはX1およびX2)を取り込むようにして他の環が縮合して形成されるb’環(またはc’環、またはb’環およびc’環)を有する化合物である。より具体的には、例えば、X1としての>N-Rまたは>C(-R)2のRと、Y2としての=C(-RY)-のRとが連結基または単結合により結合する態様が例示できる。X2とY5との結合についても同様である。形成された縮合環b’(または縮合環c’)は例えばフェノキサジン環、フェノチアジン環またはアクリジン環である。
なお、下記式(1’-3)、式(1’-4)および式(1’-5)中のRY、Y1~Y6、a、b、c、a’、b’、c’、X1およびX2の定義は式(1)における定義と同じである。
The above definition can be expressed by a compound having a ring structure in which X 1 and X 2 are incorporated into fused ring b' and fused ring c', as represented by the following formula (1'-5). That is, for example, it is a compound having ring b' (or ring c', or ring b' and ring c') formed by condensing another ring so as to incorporate X 1 (or X 2 , or X 1 and X 2 ) to the 6-membered ring that is ring b (or ring c, or ring b and ring c) in formula (1). More specifically, for example, an embodiment in which R of >N-R or >C(-R) 2 as X 1 and R of =C(-R Y )- as Y 2 are bonded by a linking group or a single bond can be exemplified. The same applies to the bond between X 2 and Y 5. The formed fused ring b' (or fused ring c') is, for example, a phenoxazine ring, a phenothiazine ring, or an acridine ring.
In addition, the definitions of R Y , Y 1 to Y 6 , a, b, c, a′, b′, c′, X1 and X2 in the following formulas (1′-3), (1′- 4 ) and (1′- 5) are the same as those in formula (1).
連結基としては、-O-、-S-または-C(-R)2-が好ましい。なお、前記「-C(-R)2-」のRは、水素、アルキルまたはシクロアルキルであり、これらの基の詳細は、上述した置換基群YZの第1置換基としてのアルキルまたはシクロアルキルの説明を引用できる。特に炭素数1~4のアルキル(例えばメチル、エチルなど)が好ましい。 The linking group is preferably -O-, -S- or -C(-R) 2 -. R in the above "-C(-R) 2 -" is hydrogen, alkyl or cycloalkyl, and the details of these groups can be found in the explanation of the alkyl or cycloalkyl as the first substituent in the above-mentioned substituent group YZ. In particular, an alkyl having 1 to 4 carbon atoms (such as methyl or ethyl) is preferred.
(8)その他の置換基の説明
式(1)で表される多環芳香族化合物の化学構造中の水素は、その全てまたは一部がシアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素であり、好ましくはフッ素、塩素または臭素、より好ましくはフッ素である。
(8) Description of other substituents All or a part of the hydrogen atoms in the chemical structure of the polycyclic aromatic compound represented by formula (1) may be substituted with cyano, halogen or deuterium. The halogen atom is fluorine, chlorine, bromine or iodine, preferably fluorine, chlorine or bromine, more preferably fluorine.
(9)好ましい構造
式(1)で表される多環芳香族化合物として好ましい例として以下の式(1―YZ-1)で表される化合物をあげることができる。
式(1―YZ-1)中、
XWは、それぞれ独立して、>N-R、>Oまたは>Sであり、前記>N-RのRは炭素数6~12のアリールもしくは炭素数2~12のヘテロアリールであるか、LYZとの結合手であり、ただし、少なくとも1つのXWは、RがLYZとの結合手である>N-Rではなく、
LYZは、それぞれ独立して、単結合、炭素数6~12のアリーレン、炭素数2~12のヘテロアリーレンまたは>NRであり、前記>NRのRは炭素数6~12のアリールまたは炭素数2~12のヘテロアリールであり、
RYZは水素、炭素数6~12のアリールまたは炭素数2~12のヘテロアリールであり、
iは2~4であり、
式(2)で表される化合物の化学構造における少なくとも1つの水素は重水素で置換されていてもよい。
XWは>N-Rまたは>Oであることが好ましい。LYZは単結合であることが好ましい。RYZは水素であることが好ましい。
In formula (1-YZ-1),
XW is each independently >N-R, >O or >S, and R of the >N-R is an aryl having 6 to 12 carbon atoms or a heteroaryl having 2 to 12 carbon atoms, or is a bond to L YZ , with the proviso that at least one XW is not >N-R in which R is a bond to L YZ ;
Each of L, Y, and Z is independently a single bond, an arylene having 6 to 12 carbon atoms, a heteroarylene having 2 to 12 carbon atoms, or >NR, wherein R in >NR is an aryl having 6 to 12 carbon atoms or a heteroaryl having 2 to 12 carbon atoms;
R YZ is hydrogen, an aryl having 6 to 12 carbon atoms, or a heteroaryl having 2 to 12 carbon atoms;
i is 2 to 4;
At least one hydrogen atom in the chemical structure of the compound represented by formula (2) may be replaced with deuterium.
XW is preferably >N--R or >O. L YZ is preferably a single bond. R YZ is preferably hydrogen.
本発明の多環芳香族化合物のさらに具体的な例としては、以下の構造式で表される化合物があげられる。
(10)高分子化合物等
式(1)で表される多環芳香族化合物は、これらに反応性置換基が置換した反応性化合物をモノマーとして高分子化させた高分子化合物(この高分子化合物を得るための前記モノマーは重合性置換基を有する)、もしくは当該高分子化合物をさらに架橋させた高分子架橋体(この高分子架橋体を得るための前記高分子化合物は架橋性置換基を有する)、または、主鎖型高分子と前記反応性化合物とを反応させたペンダント型高分子化合物(このペンダント型高分子化合物を得るための前記反応性化合物は反応性置換基を有する)、もしくは当該ペンダント型高分子化合物をさらに架橋させたペンダント型高分子架橋体(このペンダント型高分子架橋体を得るための前記ペンダント型高分子化合物は架橋性置換基を有する)としても、有機デバイス用材料、例えば、有機電界発光素子用材料、有機電界効果トランジスタ用材料または有機薄膜太陽電池用材料に用いることができる。
(10) Polymer Compound The polycyclic aromatic compound represented by the formula (1) can be used as a material for an organic device, for example, a material for an organic electroluminescent element, a material for an organic field effect transistor, or a material for an organic thin-film solar cell, in the form of a polymer compound obtained by polymerizing a reactive compound substituted with a reactive substituent as a monomer (the monomer for obtaining this polymer compound has a polymerizable substituent), or a crosslinked polymer obtained by further crosslinking the polymer compound (the polymer compound for obtaining this crosslinked polymer has a crosslinkable substituent), or a pendant polymer compound obtained by reacting a main-chain polymer with the reactive compound (the reactive compound for obtaining this pendant polymer compound has a reactive substituent), or a pendant polymer crosslinked by further crosslinking the pendant polymer compound (the pendant polymer compound for obtaining this pendant polymer crosslinked polymer has a crosslinkable substituent).
上述した反応性置換基(前記重合性置換基、前記架橋性置換基、および、ペンダント型高分子を得るための反応性置換基を含み、以下、単に「反応性置換基」とも言う)としては、上記多環芳香族化合物を高分子量化できる置換基、そのようにして得られた高分子化合物をさらに架橋化できる置換基、また、主鎖型高分子にペンダント反応し得る置換基であれば特に限定されないが、以下の構造の置換基が好ましい。各構造式中の*は結合位置を示す。 The reactive substituents described above (including the polymerizable substituents, the crosslinkable substituents, and the reactive substituents for obtaining a pendant polymer, hereinafter also referred to simply as "reactive substituents") are not particularly limited as long as they are substituents capable of increasing the molecular weight of the polycyclic aromatic compound, substituents capable of further crosslinking the polymer compound thus obtained, and substituents capable of pendant reaction with the main chain polymer, but the following structures are preferred. * in each structural formula indicates the bond position.
Lは、それぞれ独立して、単結合、-O-、-S-、>C=O、-O-C(=O)-、炭素数1~12のアルキレン、炭素数1~12のオキシアルキレンおよび炭素数1~12のポリオキシアルキレンである。上記置換基の中でも、式(XLS-1)、式(XLS-2)、式(XLS-3)、式(XLS-9)、式(XLS-10)または式(XLS-17)で表される基が好ましく、式(XLS-1)、式(XLS-3)または式(XLS-17)で表される基がより好ましい。 Each L is independently a single bond, -O-, -S-, >C=O, -O-C(=O)-, an alkylene having 1 to 12 carbon atoms, an oxyalkylene having 1 to 12 carbon atoms, or a polyoxyalkylene having 1 to 12 carbon atoms. Among the above substituents, groups represented by formula (XLS-1), (XLS-2), (XLS-3), (XLS-9), (XLS-10) or (XLS-17) are preferred, and groups represented by formula (XLS-1), (XLS-3) or (XLS-17) are more preferred.
このような高分子化合物、高分子架橋体、ペンダント型高分子化合物およびペンダント型高分子架橋体(以下、単に「高分子化合物および高分子架橋体」とも言う)の用途の詳細については後述する。 The uses of such polymer compounds, crosslinked polymers, pendant polymer compounds, and pendant polymer crosslinked polymers (hereinafter simply referred to as "polymer compounds and crosslinked polymers") will be described in detail below.
2.多環芳香族化合物の製造方法
本発明の多環芳香族化合物は、例えば国際公開第2015/102118号公報で開示されている方法を応用することで合成することができる。すなわち、下記スキームのように、a環~c環が結合された中間体を合成して、それをタンデムヘテロフリーデルクラフツ反応(連続的な芳香族求電子置換反応)で環化させることで所望の多環芳香族化合物を合成できる。下記スキーム中、各式の符号の定義は上述した定義と同じである。反応工程のどこかで、式(A-1)または式(A-2)で表される基を有する原料を用いたり、式(A-1)または式(A-2)で表される基を導入する工程を追加したりすることで、式(A-1)または式(A-2)で表される基を有する化合物を製造することができる。
2. Method for Producing Polycyclic Aromatic Compound The polycyclic aromatic compound of the present invention can be synthesized by applying the method disclosed in, for example, International Publication No. WO 2015/102118. That is, as shown in the following scheme, an intermediate in which rings a to c are bonded is synthesized, and the intermediate is cyclized by a tandem hetero Friedel-Crafts reaction (successive aromatic electrophilic substitution reaction) to synthesize a desired polycyclic aromatic compound. In the following scheme, the symbols of each formula are defined as above. A compound having a group represented by formula (A-1) or formula (A-2) can be produced by using a raw material having a group represented by formula (A-1) or formula (A-2) somewhere in the reaction process, or by adding a process of introducing a group represented by formula (A-1) or formula (A-2).
上記スキーム中の環化前の中間体も、同様に国際公開第2015/102118号などに示されている方法で合成することができる。すなわちBuchwald-Hartwig反応や鈴木カップリング反応、または求核置換反応やUllmann反応などによるエーテル化反応などを適宜組み合わせることで、所望の置換基を有する中間体を合成することができる。 The intermediate before cyclization in the above scheme can also be synthesized by the method shown in WO 2015/102118 etc. In other words, by appropriately combining the Buchwald-Hartwig reaction, Suzuki coupling reaction, or etherification reaction by nucleophilic substitution reaction, Ullmann reaction etc., an intermediate having the desired substituent can be synthesized.
上記スキームに示す、タンデムヘテロフリーデルクラフツ反応による環化は、a環、b環およびc環を結合するB(ホウ素)を導入する反応である。まず、X1およびX2の間のa環上の水素原子(-H)をn-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウムまたはt-ブチルリチウム等でオルトメタル化する。次いで、三塩化ホウ素や三臭化ホウ素等を加え、リチウム-ホウ素の金属交換を行った後、N,N-ジイソプロピルエチルアミン等のブレンステッド塩基を加えることで、タンデムボラフリーデルクラフツ反応させ、目的物を得ることができる。ここでは、反応を促進させるために三塩化アルミニウム等のルイス酸を加えてもよい。 The cyclization by the tandem hetero Friedel-Crafts reaction shown in the above scheme is a reaction of introducing B (boron) which bonds the a ring, the b ring, and the c ring. First, the hydrogen atom (-H) on the a ring between X1 and X2 is orthometalated with n-butyllithium, sec-butyllithium, t-butyllithium, or the like. Next, boron trichloride, boron tribromide, or the like is added to carry out lithium-boron metal exchange, and then a tandem boron Friedel-Crafts reaction is carried out by adding a Bronsted base such as N,N-diisopropylethylamine to obtain the target product. Here, a Lewis acid such as aluminum trichloride may be added to promote the reaction.
また、オルトメタル化により所望の位置へリチウムを導入する方法に加えて、リチウムを導入したい位置に臭素原子等のハロゲンを導入し、ハロゲン-メタル交換によっても所望の位置へリチウムを導入することができる。 In addition to the method of introducing lithium into the desired position by orthometalation, it is also possible to introduce a halogen such as a bromine atom into the desired position and then introduce lithium into the desired position by halogen-metal exchange.
3.有機デバイス
本発明に係る多環芳香族化合物は、有機デバイス用材料として用いることができる。有機デバイスとしては、例えば、有機電界発光素子、有機電界効果トランジスタまたは有機薄膜太陽電池などがあげられる。
3. Organic Devices The polycyclic aromatic compound according to the present invention can be used as a material for organic devices, such as organic electroluminescent devices, organic field effect transistors, and organic thin-film solar cells.
3-1.有機電界発光素子
以下に、本実施形態に係る有機EL素子について図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る有機EL素子を示す概略断面図である。
3-1. Organic Electroluminescence Device The organic EL device according to this embodiment will now be described in detail with reference to the drawings. Fig. 1 is a schematic cross-sectional view showing the organic EL device according to this embodiment.
3-1-1.有機電界発光素子の構造
図1に示された有機EL素子100は、基板101と、基板101上に設けられた陽極102と、陽極102の上に設けられた正孔注入層103と、正孔注入層103の上に設けられた正孔輸送層104と、正孔輸送層104の上に設けられた発光層105と、発光層105の上に設けられた電子輸送層106と、電子輸送層106の上に設けられた電子注入層107と、電子注入層107の上に設けられた陰極108とを有する。
3-1-1. Structure of Organic Electroluminescent Device The organic EL device 100 shown in FIG. 1 has a substrate 101, an anode 102 provided on the substrate 101, a hole injection layer 103 provided on the anode 102, a hole transport layer 104 provided on the hole injection layer 103, a light emitting layer 105 provided on the hole transport layer 104, an electron transport layer 106 provided on the light emitting layer 105, an electron injection layer 107 provided on the electron transport layer 106, and a cathode 108 provided on the electron injection layer 107.
なお、有機EL素子100は、作製順序を逆にして、例えば、基板101と、基板101上に設けられた陰極108と、陰極108の上に設けられた電子注入層107と、電子注入層107の上に設けられた電子輸送層106と、電子輸送層106の上に設けられた発光層105と、発光層105の上に設けられた正孔輸送層104と、正孔輸送層104の上に設けられた正孔注入層103と、正孔注入層103の上に設けられた陽極102とを有する構成としてもよい。 The organic EL element 100 may be fabricated in the reverse order, for example, with a substrate 101, a cathode 108 provided on the substrate 101, an electron injection layer 107 provided on the cathode 108, an electron transport layer 106 provided on the electron injection layer 107, a light-emitting layer 105 provided on the electron transport layer 106, a hole transport layer 104 provided on the light-emitting layer 105, a hole injection layer 103 provided on the hole transport layer 104, and an anode 102 provided on the hole injection layer 103.
上記各層すべてがなくてはならないわけではなく、最小構成単位を陽極102と発光層105と陰極108とからなる構成として、正孔注入層103、正孔輸送層104、電子輸送層106、電子注入層107は任意に設けられる層である。また、上記各層は、それぞれ単一層からなってもよいし、複数層からなってもよい。 Not all of the above layers are essential, and the minimum structural unit is the anode 102, the light-emitting layer 105, and the cathode 108, with the hole injection layer 103, the hole transport layer 104, the electron transport layer 106, and the electron injection layer 107 being layers that may be provided optionally. Each of the above layers may be a single layer or multiple layers.
有機EL素子を構成する層の態様としては、上述する「基板/陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極」の構成態様の他に、「基板/陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/正孔注入層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極」、「基板/陽極/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極」、「基板/陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極」、「基板/陽極/正孔注入層/発光層/電子輸送層/陰極」、「基板/陽極/発光層/電子輸送層/陰極」、「基板/陽極/発光層/電子注入層/陰極」の構成態様であってもよい。 In addition to the above-mentioned "substrate/anode/hole injection layer/hole transport layer/light-emitting layer/electron transport layer/electron injection layer/cathode" configuration, the layers constituting the organic EL element may be "substrate/anode/hole transport layer/light-emitting layer/electron transport layer/electron injection layer/cathode", "substrate/anode/hole injection layer/light-emitting layer/electron transport layer/electron injection layer/cathode", "substrate/anode/hole injection layer/light-emitting layer/electron transport layer/electron injection layer/cathode", "substrate/anode/hole injection layer/hole transport layer/light-emitting ... transport", The configuration may be "transport layer/cathode", "substrate/anode/light-emitting layer/electron transport layer/electron injection layer/cathode", "substrate/anode/hole transport layer/light-emitting layer/electron injection layer/cathode", "substrate/anode/hole transport layer/light-emitting layer/electron transport layer/cathode", "substrate/anode/hole transport layer/light-emitting layer/electron transport layer/cathode", "substrate/anode/hole injection layer/light-emitting layer/electron injection layer/cathode", "substrate/anode/hole injection layer/light-emitting layer/electron transport layer/cathode", "substrate/anode/light-emitting layer/electron transport layer/cathode", "substrate/anode/light-emitting layer/electron transport layer/cathode", or "substrate/anode/light-emitting layer/electron injection layer/cathode".
3-1-2.有機電界発光素子における基板
基板101は、有機EL素子100の支持体であり、通常、石英、ガラス、金属、プラスチックなどが用いられる。基板101は、目的に応じて板状、フィルム状、またはシート状に形成され、例えば、ガラス板、金属板、金属箔、プラスチックフィルム、プラスチックシートなどが用いられる。なかでも、ガラス板、および、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホンなどの透明な合成樹脂製の板が好ましい。ガラス基板であれば、ソーダライムガラスや無アルカリガラスなどが用いられ、また、厚みも機械的強度を保つのに十分な厚みがあればよいので、例えば、0.2mm以上あればよい。厚さの上限値としては、例えば、2mm以下、好ましくは1mm以下である。ガラスの材質については、ガラスからの溶出イオンが少ない方がよいので無アルカリガラスの方が好ましいが、SiO2などのバリアコートを施したソーダライムガラスも市販されているのでこれを使用することができる。また、基板101には、ガスバリア性を高めるために、少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜などのガスバリア膜を設けてもよく、特にガスバリア性が低い合成樹脂製の板、フィルムまたはシートを基板101として用いる場合にはガスバリア膜を設けるのが好ましい。
3-1-2. Substrate in organic electroluminescence element The substrate 101 is a support for the organic EL element 100, and is usually made of quartz, glass, metal, plastic, etc. The substrate 101 is formed into a plate, film, or sheet shape depending on the purpose, and for example, a glass plate, a metal plate, a metal foil, a plastic film, a plastic sheet, etc. are used. Among them, a glass plate and a plate made of a transparent synthetic resin such as polyester, polymethacrylate, polycarbonate, polysulfone, etc. are preferable. For a glass substrate, soda lime glass or alkali-free glass is used, and the thickness is sufficient to maintain mechanical strength, so that it is sufficient to be, for example, 0.2 mm or more. The upper limit of the thickness is, for example, 2 mm or less, preferably 1 mm or less. As for the material of the glass, it is better to have fewer ions eluted from the glass, so alkali-free glass is preferable, but soda lime glass with a barrier coat such as SiO 2 is also commercially available, so it can be used. In addition, in order to improve the gas barrier properties, the substrate 101 may be provided with a gas barrier film such as a dense silicon oxide film on at least one side, and it is preferable to provide a gas barrier film, especially when a synthetic resin plate, film or sheet with poor gas barrier properties is used as the substrate 101.
3-1-3.有機電界発光素子における陽極
陽極102は、発光層105へ正孔を注入する役割を果たす。なお、陽極102と発光層105との間に正孔注入層103および/または正孔輸送層104が設けられている場合には、これらを介して発光層105へ正孔を注入することになる。
The anode 102 plays a role of injecting holes into the light-emitting layer 105. When the hole injection layer 103 and/or the hole transport layer 104 are provided between the anode 102 and the light-emitting layer 105, the holes are injected into the light-emitting layer 105 through these layers.
陽極102を形成する材料としては、無機化合物および有機化合物があげられる。無機化合物としては、例えば、金属(アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、クロムなど)、金属酸化物(インジウムの酸化物、スズの酸化物、インジウム-スズ酸化物(ITO)、インジウム-亜鉛酸化物(IZO)など)、ハロゲン化金属(ヨウ化銅など)、硫化銅、カーボンブラック、ITOガラスやネサガラスなどがあげられる。有機化合物としては、例えば、ポリ(3-メチルチオフェン)などのポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性ポリマーなどがあげられる。その他、有機EL素子の陽極として用いられている物質の中から適宜選択して用いることができる。 Materials for forming the anode 102 include inorganic and organic compounds. Examples of inorganic compounds include metals (aluminum, gold, silver, nickel, palladium, chromium, etc.), metal oxides (indium oxide, tin oxide, indium-tin oxide (ITO), indium-zinc oxide (IZO), etc.), metal halides (copper iodide, etc.), copper sulfide, carbon black, ITO glass, and Nesa glass. Examples of organic compounds include polythiophenes such as poly(3-methylthiophene), polypyrrole, polyaniline, and other conductive polymers. In addition, materials that are used as anodes in organic EL elements can be appropriately selected and used.
透明電極の抵抗は、発光素子の発光に十分な電流が供給できればよいので限定されないが、発光素子の消費電力の観点からは低抵抗であることが望ましい。例えば、300Ω/□以下のITO基板であれば素子電極として機能するが、現在では10Ω/□程度の基板の供給も可能になっていることから、例えば100~5Ω/□、好ましくは50~5Ω/□の低抵抗品を使用することが特に望ましい。ITOの厚みは抵抗値に合わせて任意に選ぶ事ができるが、通常50~300nmの間で用いられることが多い。 The resistance of the transparent electrode is not limited as long as it can supply sufficient current to light the light-emitting element, but a low resistance is desirable from the viewpoint of the power consumption of the light-emitting element. For example, an ITO substrate of 300 Ω/□ or less will function as an element electrode, but since it is now possible to supply substrates of around 10 Ω/□, it is particularly desirable to use a low resistance product of, for example, 100 to 5 Ω/□, preferably 50 to 5 Ω/□. The thickness of the ITO can be selected arbitrarily according to the resistance value, but it is usually used in the range of 50 to 300 nm.
3-1-4.有機電界発光素子における正孔注入層、正孔輸送層
正孔注入層103は、陽極102から移動してくる正孔を、効率よく発光層105内または正孔輸送層104内に注入する役割を果たす。正孔輸送層104は、陽極102から注入された正孔または陽極102から正孔注入層103を介して注入された正孔を、効率よく発光層105に輸送する役割を果たす。正孔注入層103および正孔輸送層104は、それぞれ、正孔注入・輸送材料の一種または二種以上を積層、混合するか、正孔注入・輸送材料と高分子結着剤の混合物により形成される。また、正孔注入・輸送材料に塩化鉄(III)のような無機塩を添加して層を形成してもよい。
3-1-4. Hole injection layer and hole transport layer in organic electroluminescence element The hole injection layer 103 plays a role of efficiently injecting holes moving from the anode 102 into the light emitting layer 105 or the hole transport layer 104. The hole transport layer 104 plays a role of efficiently transporting holes injected from the anode 102 or holes injected from the anode 102 through the hole injection layer 103 to the light emitting layer 105. The hole injection layer 103 and the hole transport layer 104 are each formed by laminating and mixing one or more types of hole injection/transport materials, or by a mixture of a hole injection/transport material and a polymer binder. Alternatively, a layer may be formed by adding an inorganic salt such as iron (III) chloride to the hole injection/transport material.
正孔注入・輸送材料としては電界を与えられた電極間において正極からの正孔を効率よく注入・輸送することが必要で、正孔注入効率が高く、注入された正孔を効率よく輸送することが望ましい。そのためにはイオン化ポテンシャルが小さく、しかも正孔移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であることが好ましい。 The hole injection/transport material must be able to efficiently inject and transport holes from the positive electrode between electrodes to which an electric field is applied, and it is desirable for the hole injection efficiency to be high and for the injected holes to be efficiently transported. To achieve this, it is preferable for the material to have a small ionization potential, a large hole mobility, excellent stability, and a low probability of generating impurities that act as traps during manufacture and use.
正孔注入層103および正孔輸送層104を形成する材料としては、光導電材料において、正孔の電荷輸送材料として従来から慣用されている化合物、p型半導体、有機EL素子の正孔注入層および正孔輸送層に使用されている公知の化合物の中から任意の化合物を選択して用いることができる。それらの具体例は、カルバゾール誘導体(N-フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾールなど)、ビス(N-アリールカルバゾール)またはビス(N-アルキルカルバゾール)などのビスカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体(芳香族第3級アミノを主鎖または側鎖に持つポリマー、1,1-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)シクロヘキサン、N,N’-ジフェニル-N,N’-ジ(3-メチルフェニル)-4,4’-ジアミノビフェニル、N,N’-ジフェニル-N,N’-ジナフチル-4,4’-ジアミノビフェニル、N,N’-ジフェニル-N,N’-ジ(3-メチルフェニル)-4,4’-ジフェニル-1,1’-ジアミン、N,N’-ジナフチル-N,N’-ジフェニル-4,4’-ジフェニル-1,1’-ジアミン、N4,N4’-ジフェニル-N4,N4’-ビス(9-フェニル-9H-カルバゾール-3-イル)-[1,1’-ビフェニル]-4,4’-ジアミン、N4,N4,N4’,N4’-テトラ[1,1’-ビフェニル]-4-イル)-[1,1’-ビフェニル]-4,4’-ジアミン、4,4’,4”-トリス(3-メチルフェニル(フェニル)アミノ)トリフェニルアミン、N-([1,1’-ビフェニル]-4-イル)-9,9-ジメチル-N-(4-(9-フェニル-9H-カルバゾール-3-イル)フェニル)-9H-フルオレン-2-アミン、N,N-ビス(4-(ジベンゾ[b,d]フラン-4-イル)フェニル)-[1,1’:4’,1”-テルフェニル]-4-アミンなどのトリフェニルアミン誘導体、スターバーストアミン誘導体など)、スチルベン誘導体、フタロシアニン誘導体(無金属、銅フタロシアニンなど)、ピラゾリン誘導体、ヒドラゾン系化合物、ベンゾフラン誘導体やチオフェン誘導体、オキサジアゾール誘導体、キノキサリン誘導体(例えば、1,4,5,8,9,12-ヘキサアザトリフェニレン-2,3,6,7,10,11-ヘキサカルボニトリルなど)、ポルフィリン誘導体などの複素環化合物、ポリシランなどである。ポリマー系では前記単量体を側鎖に有するポリカーボネートやスチレン誘導体、ポリビニルカルバゾールおよびポリシランなどが好ましいが、発光素子の作製に必要な薄膜を形成し、陽極から正孔が注入できて、さらに正孔を輸送できる化合物であれば特に限定されない。 As the material for forming the hole injection layer 103 and the hole transport layer 104, any compound can be selected from compounds conventionally used as charge transport materials for holes in photoconductive materials, p-type semiconductors, and known compounds used in hole injection layers and hole transport layers of organic EL elements. Specific examples of such compounds include carbazole derivatives (N-phenylcarbazole, polyvinylcarbazole, etc.), biscarbazole derivatives such as bis(N-arylcarbazole) or bis(N-alkylcarbazole), triarylamine derivatives (polymers having an aromatic tertiary amino in the main chain or side chain, 1,1-bis(4-di-p-tolylaminophenyl)cyclohexane, N,N'-diphenyl-N,N'-di(3-methylphenyl)-4,4'-diaminobiphenyl, N,N'-diphenyl-N,N'-dinaphthyl-4,4'-diaminobiphenyl, N,N'-diphenyl-N,N'-di(3-methylphenyl)-4,4'-diphenyl-1,1'-diamine, N,N'-dinaphthyl-N,N'-diphenyl-4,4'-diphenyl-1,1'-diamine, N 4 ,N 4 ' -diphenyl-N 4 ,N 4 '-Bis(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamine, N 4 ,N 4 ,N 4 ',N 4 '-tetra[1,1'-biphenyl]-4-yl)-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamine, 4,4',4"-tris(3-methylphenyl(phenyl)amino)triphenylamine, N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-9,9-dimethyl-N-(4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl)-9H-fluoren-2-amine, N,N-bis(4-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)phenyl)-[1,1':4',1"-terphenyl]- triphenylamine derivatives such as 4-amine, starburst amine derivatives, etc.), stilbene derivatives, phthalocyanine derivatives (metal-free, copper phthalocyanine, etc.), pyrazoline derivatives, hydrazone compounds, benzofuran derivatives, thiophene derivatives, oxadiazole derivatives, quinoxaline derivatives (for example, 1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylene-2,3,6,7,10,11-hexacarbonitrile, etc.), heterocyclic compounds such as porphyrin derivatives, polysilanes, etc. As for polymers, polycarbonates and styrene derivatives having the above-mentioned monomers in the side chains, polyvinylcarbazole, polysilanes, etc. are preferred, but there is no particular limitation as long as the compound can form a thin film necessary for the production of a light-emitting element, can inject holes from the anode, and can transport holes.
また、有機半導体の導電性は、ドーピングにより、強い影響を受けることも知られている。有機半導体マトリックス物質は、電子供与性の良好な化合物、または、電子受容性の良好な化合物から構成されている。電子供与物質のドーピングのために、テトラシアノキノンジメタン(TCNQ)または2,3,5,6-テトラフルオロテトラシアノ-1,4-ベンゾキノンジメタン(F4TCNQ)などの強い電子受容体が知られている(例えば、文献「M.Pfeiffer,A.Beyer,T.Fritz,K.Leo,Appl.Phys.Lett.,73(22),3202-3204(1998)」および文献「J.Blochwitz,M.Pfeiffer,T.Fritz,K.Leo,Appl.Phys.Lett.,73(6),729-731(1998)」を参照)。これらは、電子供与型ベース物質(正孔輸送物質)における電子移動プロセスによって、いわゆる正孔を生成する。正孔の数および移動度によって、ベース物質の伝導性が、かなり大きく変化する。正孔輸送特性を有するマトリックス物質としては、例えばベンジジン誘導体(TPDなど)またはスターバーストアミン誘導体(TDATAなど)、または、特定の金属フタロシアニン(特に、亜鉛フタロシアニン(ZnPc)など)が知られている(特開2005-167175号公報)。 It is also known that the electrical conductivity of organic semiconductors is strongly influenced by doping. Organic semiconductor matrix substances consist of compounds with good electron donating or accepting properties. For doping with electron donating substances, strong electron acceptors such as tetracyanoquinone dimethane (TCNQ) or 2,3,5,6-tetrafluorotetracyano-1,4-benzoquinone dimethane (F4TCNQ) are known (see, for example, the literature "M. Pfeiffer, A. Beyer, T. Fritz, K. Leo, Appl. Phys. Lett., 73(22), 3202-3204 (1998)" and the literature "J. Blochwitz, M. Pfeiffer, T. Fritz, K. Leo, Appl. Phys. Lett., 73(6), 729-731 (1998)"). These generate so-called holes by an electron transfer process in an electron-donating base material (hole transport material). The conductivity of the base material varies considerably depending on the number and mobility of the holes. Matrix materials with hole transport properties are known, for example, benzidine derivatives (such as TPD) or starburst amine derivatives (such as TDATA), or certain metal phthalocyanines (especially zinc phthalocyanine (ZnPc)) (JP 2005-167175 A).
上述した正孔注入層用材料および正孔輸送層用材料は、これらに反応性置換基が置換した反応性化合物をモノマーとして高分子化させた高分子化合物、もしくはその高分子架橋体、または、主鎖型高分子と前記反応性化合物とを反応させたペンダント型高分子化合物、もしくはそのペンダント型高分子架橋体としても、正孔層用材料に用いることができる。この場合の反応性置換基としては、式(1A)で表される部分構造および少なくとも2つの式(1B)で表される部分構造からなる多環芳香族化合物での説明を引用できる。
このような高分子化合物および高分子架橋体の用途の詳細については後述する。
The hole injection layer material and the hole transport layer material described above can also be used as hole layer materials in the form of a polymer compound obtained by polymerizing a reactive compound substituted with a reactive substituent as a monomer, or a crosslinked polymer thereof, or a pendant polymer compound obtained by reacting a main chain polymer with the reactive compound, or a crosslinked pendant polymer thereof. In this case, the reactive substituent can be quoted from the description of the polycyclic aromatic compound consisting of a partial structure represented by formula (1A) and at least two partial structures represented by formula (1B).
The applications of such polymer compounds and crosslinked polymers will be described in detail below.
3-1-5.有機電界発光素子における発光層
発光層105は、電界を与えられた電極間において、陽極102から注入された正孔と、陰極108から注入された電子とを再結合させることにより発光するものである。発光層105を形成する材料としては、正孔と電子との再結合によって励起されて発光する化合物(発光性化合物)であればよく、安定な薄膜形状を形成することができ、かつ、固体状態で強い発光(蛍光)効率を示す化合物が好ましい。発光層は単一層でも複数層からなってもどちらでもよく、それぞれ発光層用材料(ホスト材料、ドーパント材料)により形成される。ホスト材料とドーパント材料は、それぞれ一種類であっても、複数の組み合わせであっても、いずれでもよい。例えば、ドーパント材料として、エミッティングドーパントおよびアシスティングドーパントを用いてもよい。ドーパント材料はホスト材料の全体に含まれていても、部分的に含まれていても、いずれであってもよい。ドーピング方法としては、ホスト材料との共蒸着法によって形成することができるが、ホスト材料と予め混合してから同時に蒸着してもよい。また、発光層は、有機溶媒に材料を溶解して調製した発光層形成用組成物を用いた湿式成膜法により形成することもできる。
3-1-5. Light-emitting layer in organic electroluminescent element The light-emitting layer 105 emits light by recombining holes injected from the anode 102 and electrons injected from the cathode 108 between electrodes to which an electric field is applied. The material for forming the light-emitting layer 105 may be a compound (light-emitting compound) that is excited by the recombination of holes and electrons to emit light, and is preferably a compound that can form a stable thin film shape and shows strong light-emitting (fluorescence) efficiency in a solid state. The light-emitting layer may be a single layer or multiple layers, each of which is formed from a material for the light-emitting layer (host material, dopant material). The host material and the dopant material may each be one type or a combination of multiple types. For example, an emitting dopant and an assisting dopant may be used as the dopant material. The dopant material may be contained in the entire host material or may be contained partially in the host material. As a doping method, the light-emitting layer may be formed by co-evaporation with the host material, but it may also be mixed with the host material in advance and then evaporated at the same time. The light-emitting layer can also be formed by a wet film-forming method using a composition for forming a light-emitting layer prepared by dissolving materials in an organic solvent.
本発明の多環芳香族化合物は、有機電界発光素子の発光層の形成材料として好ましく用いることができる。 The polycyclic aromatic compound of the present invention can be preferably used as a material for forming the light-emitting layer of an organic electroluminescent device.
本発明の多環芳香族化合物を含む発光層は、ホスト化合物を含んでもよい。本発明の多環芳香族化合物は、発光層におけるホスト化合物として用いることが好ましい。ここで、ホスト化合物は、1種類であっても2種類以上であってもよい。
また、発光層は単一層でも複数層からなってもどちらでもよい。また、ホスト化合物、エミッティングドーパント材料、およびアシスティングドーパント材料は、同一の層内に含まれていてもよく、複数層に少なくとも1成分ずつ含まれていてもよい。発光層が含むホスト化合物およびドーパント材料(エミッティングドーパントまたはアシスティングドーパント)は、それぞれ一種類であっても、複数の組み合わせであっても、いずれでもよい。アシスティングドーパントおよびエミッティングドーパントは、マトリックスとしてのホスト化合物中に、全体的に含まれていてもよいし、部分的に含まれていてもよい。
The light-emitting layer containing the polycyclic aromatic compound of the present invention may contain a host compound. The polycyclic aromatic compound of the present invention is preferably used as a host compound in the light-emitting layer. Here, the host compound may be one type or two or more types.
The light-emitting layer may be a single layer or multiple layers. The host compound, the emitting dopant material, and the assisting dopant material may be contained in the same layer, or at least one component may be contained in each of the multiple layers. The host compound and the dopant material (emitting dopant or assisting dopant) contained in the light-emitting layer may each be one type or a combination of multiple types. The assisting dopant and the emitting dopant may be entirely or partially contained in the host compound as a matrix.
ホスト材料の使用量はホスト材料の種類によって異なり、そのホスト材料の特性に合わせて決めればよい。ホスト材料の使用量の目安は、好ましくは発光層用材料全体の50~99.999質量%であり、より好ましくは80~99.95質量%であり、さらに好ましくは90~99.9質量%である。 The amount of the host material used varies depending on the type of host material, and may be determined according to the characteristics of the host material. The amount of the host material used is preferably 50 to 99.999% by mass, more preferably 80 to 99.95% by mass, and even more preferably 90 to 99.9% by mass, of the total light-emitting layer material.
ドーパント材料の使用量はドーパント材料の種類によって異なり、そのドーパント材料の特性に合わせて決めればよい。ドーパントの使用量の目安は、好ましくは発光層用材料全体の0.001~50質量%であり、より好ましくは0.05~20質量%であり、さらに好ましくは0.1~10質量%である。上記の範囲であれば、例えば、濃度消光現象を防止できるという点で好ましい。 The amount of dopant material used varies depending on the type of dopant material, and may be determined according to the characteristics of the dopant material. The amount of dopant used is preferably 0.001 to 50% by mass of the total light-emitting layer material, more preferably 0.05 to 20% by mass, and even more preferably 0.1 to 10% by mass. The above ranges are preferable in that, for example, concentration quenching can be prevented.
一方、TADF材料をドーパント材料として用いた有機電界発光素子においては、ドーパント材料の使用量は低濃度である方が濃度消光現象を防止できるという点で好ましいが、ドーパント材料の使用量が高濃度である方が熱活性型遅延蛍光機構の効率の点からは好ましい。さらには、TADF材料をアシスティングドーパントとして用いた有機電界発光素子においては、アシスティングドーパントの熱活性型遅延蛍光機構の効率の点からは、アシスティングドーパントの使用量に比べてエミッティングドーパントの使用量が低濃度であることが好ましい。 On the other hand, in an organic electroluminescent device using a TADF material as a dopant material, a low concentration of the dopant material is preferable in terms of preventing concentration quenching, but a high concentration of the dopant material is preferable in terms of the efficiency of the thermally activated delayed fluorescence mechanism. Furthermore, in an organic electroluminescent device using a TADF material as an assisting dopant, a low concentration of the emitting dopant is preferable compared to the amount of the assisting dopant in terms of the efficiency of the thermally activated delayed fluorescence mechanism of the assisting dopant.
アシスティングドーパント材料が使用される場合における、ホスト材料、アシスティングドーパント、およびエミッティングドーパントの使用量の目安は、それぞれ、発光層用材料全体の40~99質量%、59~1質量%および20~0.001質量%であり、好ましくは、それぞれ、60~95質量%、39~5質量%および10~0.01質量%であり、より好ましくは、70~90質量%、29~10質量%および5~0.05質量%である。 When an assisting dopant material is used, the approximate amounts of the host material, assisting dopant, and emitting dopant used are 40 to 99% by weight, 59 to 1% by weight, and 20 to 0.001% by weight, respectively, of the total light-emitting layer material, preferably 60 to 95% by weight, 39 to 5% by weight, and 10 to 0.01% by weight, respectively, and more preferably 70 to 90% by weight, 29 to 10% by weight, and 5 to 0.05% by weight.
3-1-5-1.ホスト化合物
本発明の多環芳香族化合物は、発光層におけるホスト化合物として用いることが好ましい。
3-1-5-1. Host Compound The polycyclic aromatic compound of the present invention is preferably used as a host compound in the light-emitting layer.
ホスト材料のET1は、発光層内でのTADFの発生を阻害せず促進させる観点から、発光層内において最も高いET1を有するドーパントまたはアシスティングドーパントのET1に比べて高い方が好ましく、具体的には、ホストのET1ーは、0.01eV以上が好ましく、0.03eV以上がより好ましく、0.1eV以上がさらに好ましい。
また、ホスト材料にTADF活性な化合物を用いてもよい。
From the viewpoint of promoting rather than inhibiting the generation of TADF in the light-emitting layer, the ET1 of the host material is preferably higher than the ET1 of the dopant having the highest ET1 in the light-emitting layer or the ET1 of the assisting dopant. Specifically, the ET1 of the host is preferably 0.01 eV or more, more preferably 0.03 eV or more, and even more preferably 0.1 eV or more.
In addition, a compound having TADF activity may be used as the host material.
ホスト材料としては、本発明の多環芳香族化合物のほか、以前から発光体として知られていたアントラセンやピレンなどの縮合環誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体やジスチリルベンゼン誘導体などのビススチリル誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、フルオレン誘導体、ベンゾフルオレン誘導体などがあげられる。さらにホスト材料としては、例えば、下記式(H1)で表される化合物、下記式(H2)で表される化合物、下記式(H3)で表される化合物、下記式(H4)で表される構造を含む化合物、下記式(H5)で表される化合物、および下記式(H6)で表される化合物があげられる。これら、いずれか1つ以上の化合物を本発明の多環芳香族化合物と併用してもよい。 In addition to the polycyclic aromatic compound of the present invention, examples of the host material include condensed ring derivatives such as anthracene and pyrene, which have long been known as light emitters, bisstyryl derivatives such as bisstyryl anthracene derivatives and distyrylbenzene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, cyclopentadiene derivatives, fluorene derivatives, and benzofluorene derivatives. Further examples of the host material include a compound represented by the following formula (H1), a compound represented by the following formula (H2), a compound represented by the following formula (H3), a compound containing a structure represented by the following formula (H4), a compound represented by the following formula (H5), and a compound represented by the following formula (H6). Any one or more of these compounds may be used in combination with the polycyclic aromatic compound of the present invention.
3-1-5-1-1.式(H1)で表される化合物3-1-5-1-1. Compound represented by formula (H1)
式(H1)中、L1は炭素数6~24のアリーレンであり、炭素数6~16のアリーレンが好ましく、炭素数6~12のアリーレンがより好ましく、炭素数6~10のアリーレンが特に好ましく、具体的には、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、テルフェニル環、アセナフチレン環、フルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環、トリフェニレン環、ピレン環、ナフタセン環、ペリレン環およびペンタセン環などの二価の基があげられる。
式(H1)で表される化合物における少なくとも1つの水素は、炭素数1~6のアルキル、炭素数3~14のシクロアルキル、シアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
In formula (H1), L 1 is an arylene having 6 to 24 carbon atoms, preferably an arylene having 6 to 16 carbon atoms, more preferably an arylene having 6 to 12 carbon atoms, and particularly preferably an arylene having 6 to 10 carbon atoms. Specific examples thereof include divalent groups such as a benzene ring, a biphenyl ring, a naphthalene ring, a terphenyl ring, an acenaphthylene ring, a fluorene ring, a phenalene ring, a phenanthrene ring, a triphenylene ring, a pyrene ring, a naphthacene ring, a perylene ring, and a pentacene ring.
At least one hydrogen atom in the compound represented by formula (H1) may be substituted with alkyl having 1 to 6 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, cyano, halogen or deuterium.
3-1-5-1-2.式(H2)で表される化合物3-1-5-1-2. Compound represented by formula (H2)
式(H2)中、L2およびL3は、それぞれ独立して、炭素数6~30のアリールまたは炭素数2~30のヘテロアリールである。アリールとしては、炭素数6~24のアリールが好ましく、炭素数6~16のアリールがより好ましく、炭素数6~12のアリールがさらに好ましく、炭素数6~10のアリールが特に好ましく、具体的には、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、テルフェニル環、アセナフチレン環、フルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環、トリフェニレン環、ピレン環、ナフタセン環、ペリレン環およびペンタセン環などの一価の基があげられる。ヘテロアリールとしては、炭素数2~25のヘテロアリールが好ましく、炭素数2~20のヘテロアリールがより好ましく、炭素数2~15のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数2~10のヘテロアリールが特に好ましく、具体的には、ピロール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、トリアジン環、インドール環、イソインドール環、1H-インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、1H-ベンゾトリアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、シンノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、プリン環、プテリジン環、カルバゾール環、アクリジン環、フェノキサチイン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、フェナジン環、インドリジン環、フラン環、ベンゾフラン環、イソベンゾフラン環、ジベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環、フラザン環、オキサジアゾール環およびチアントレン環などの一価の基があげられる。
式(H2)で表される化合物における少なくとも1つの水素は、炭素数1~6のアルキル、炭素数3~14のシクロアルキル、シアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
In formula (H2), L2 and L3 are each independently an aryl having 6 to 30 carbon atoms or a heteroaryl having 2 to 30 carbon atoms. The aryl is preferably an aryl having 6 to 24 carbon atoms, more preferably an aryl having 6 to 16 carbon atoms, still more preferably an aryl having 6 to 12 carbon atoms, and particularly preferably an aryl having 6 to 10 carbon atoms. Specific examples of the aryl include monovalent groups such as a benzene ring, a biphenyl ring, a naphthalene ring, a terphenyl ring, an acenaphthylene ring, a fluorene ring, a phenalene ring, a phenanthrene ring, a triphenylene ring, a pyrene ring, a naphthacene ring, a perylene ring, and a pentacene ring. The heteroaryl is preferably a heteroaryl having 2 to 25 carbon atoms, more preferably a heteroaryl having 2 to 20 carbon atoms, still more preferably a heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms, and particularly preferably a heteroaryl having 2 to 10 carbon atoms. Specific examples thereof include a pyrrole ring, an oxazole ring, an isoxazole ring, a thiazole ring, an isothiazole ring, an imidazole ring, an oxadiazole ring, a thiadiazole ring, a triazole ring, a tetrazole ring, a pyrazole ring, a pyridine ring, a pyrimidine ring, a pyridazine ring, a pyrazine ring, a triazine ring, an indole ring, an isoindole ring, a 1H-indazole ring, a benzo Examples of monovalent groups include an imidazole ring, a benzoxazole ring, a benzothiazole ring, a 1H-benzotriazole ring, a quinoline ring, an isoquinoline ring, a cinnoline ring, a quinazoline ring, a quinoxaline ring, a phthalazine ring, a naphthyridine ring, a purine ring, a pteridine ring, a carbazole ring, an acridine ring, a phenoxathiin ring, a phenoxazine ring, a phenothiazine ring, a phenazine ring, an indolizine ring, a furan ring, a benzofuran ring, an isobenzofuran ring, a dibenzofuran ring, a thiophene ring, a benzothiophene ring, a dibenzothiophene ring, a furazan ring, an oxadiazole ring, and a thianthrene ring.
At least one hydrogen atom in the compound represented by formula (H2) may be substituted with alkyl having 1 to 6 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, cyano, halogen or deuterium.
3-1-5-1-3.式(H3)で表される化合物3-1-5-1-3. Compound represented by formula (H3)
式(H3)において、
MUはそれぞれ独立して2価の芳香族基、ECはそれぞれ独立して1価の芳香族基であり、kは2~50000の整数である。
In formula (H3),
Each MU is independently a divalent aromatic group, each EC is independently a monovalent aromatic group, and k is an integer of 2 to 50,000.
より具体的には、
MUは、それぞれ独立して、アリーレン、ヘテロアリーレン、ジアリーレンアリールアミノ、ジアリーレンアリールボリル、オキサボリン-ジイル、アザボリン-ジイルであり、
ECは、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノまたはアリールオキシであり、
MUおよびECにおける少なくとも1つの水素はさらに、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、アルキルおよびシクロアルキルで置換されていてもよく、
kは2~50000の整数である。
kは20~50000の整数であることが好ましく、100~50000の整数であることがより好ましい。
More specifically,
Each MU is independently arylene, heteroarylene, diarylenarylamino, diarylenarylboryl, oxaborine-diyl, or azaborine-diyl;
each E C is independently hydrogen, aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, or aryloxy;
At least one hydrogen in MU and EC may be further substituted with aryl, heteroaryl, diarylamino, alkyl, and cycloalkyl;
k is an integer from 2 to 50,000.
k is preferably an integer from 20 to 50,000, and more preferably an integer from 100 to 50,000.
式(H3)中のMUおよびECにおける少なくとも1つの水素は、炭素数1~24のアルキル、炭素数3~24のシクロアルキル、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよく、さらに、前記アルキルにおける任意の-CH2-は-O-または-Si(CH3)2-で置換されていてもよく、前記アルキルにおける式(H3)中のECに直結している-CH2-を除く任意の-CH2-は炭素数6~24のアリーレンで置換されていてもよく、前記アルキルにおける任意の水素はフッ素で置換されていてもよい。 At least one hydrogen atom in MU and EC in formula (H3) may be substituted with alkyl having 1 to 24 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 24 carbon atoms, halogen or deuterium; further, any -CH 2 - in the alkyl may be substituted with -O- or -Si(CH 3 ) 2 -; any -CH 2 - in the alkyl except for the -CH 2 - directly bonded to EC in formula (H3) may be substituted with arylene having 6 to 24 carbon atoms; and any hydrogen atom in the alkyl may be substituted with fluorine.
MUとしては、例えば、以下の構造の2価の誘導体(例えば以下の構造のいずれかの化合物から任意の2つの水素原子を除いて表される2価の基、以下の構造のいずれかの化合物から任意の2つの水素原子を除いて表される2価の基の2つ以上の組み合わせから構成される2価の基、それらの基における水素の少なくとも1つがアルキル等で置換された2価の基など)があげられる。 Examples of MU include divalent derivatives of the following structures (e.g., a divalent group represented by removing any two hydrogen atoms from any of the compounds of the following structures, a divalent group composed of a combination of two or more divalent groups represented by removing any two hydrogen atoms from any of the compounds of the following structures, and a divalent group in which at least one hydrogen in such a group has been substituted with an alkyl or the like).
より具体的には、以下のいずれかの構造を有する2価の基があげられる。これらにおいて、MUは*において他のMUまたはECと結合する。 More specifically, examples include divalent groups having any of the following structures. In these, MU bonds to another MU or EC at the *.
また、ECとしては、例えば下記式で表される基があげられる。これらにおいて、ECは*においてMUと結合する。 Examples of EC include groups represented by the following formulas. In these, EC bonds to MU at *.
式(H3)で表される化合物は、溶解性および塗布成膜性の観点から、分子中のMU総数(k)の10~100%のMUが炭素数1~24のアルキルを有することが好ましく、分子中のMU総数(k)の30~100%のMUが炭素数1~18のアルキル(炭素数3~18の分岐鎖アルキル)を有することがより好ましく、分子内のMU総数(k)の50~100%のMUが炭素数1~12のアルキル(炭素数3~12の分岐鎖アルキル)を有することがさらに好ましい。一方、面内配向性および電荷輸送の観点からは、分子中のMU総数(k)の10~100%のMUが炭素数7~24のアルキルを有することが好ましく、分子中のMU総数(k)の30~100%のMUが炭素数7~24のアルキル(炭素数7~24の分岐鎖アルキル)を有することがより好ましい。 From the viewpoints of solubility and coating film-forming properties, the compound represented by formula (H3) is preferably such that 10 to 100% of the total number of MUs (k) in the molecule have an alkyl having 1 to 24 carbon atoms, more preferably 30 to 100% of the total number of MUs (k) in the molecule have an alkyl having 1 to 18 carbon atoms (branched chain alkyl having 3 to 18 carbon atoms), and even more preferably 50 to 100% of the total number of MUs (k) in the molecule have an alkyl having 1 to 12 carbon atoms (branched chain alkyl having 3 to 12 carbon atoms). On the other hand, from the viewpoints of in-plane alignment and charge transport, it is preferable that 10 to 100% of the total number of MUs (k) in the molecule have an alkyl having 7 to 24 carbon atoms, and more preferably 30 to 100% of the total number of MUs (k) in the molecule have an alkyl having 7 to 24 carbon atoms (branched chain alkyl having 7 to 24 carbon atoms).
3-1-5-1-4.式(H4)で表される構造を含む化合物
式(H4)で表される構造を含む化合物は、式(H4)で表される構造を複数個、好ましくは1~5個、より好ましくは1~3個、さらに好ましくは1~2個、最も好ましくは1個含み、複数個含む場合には当該構造同士が直接単結合で結合されるか、または特定の連結基で結合される。
Compound containing a structure represented by formula (H4) The compound containing a structure represented by formula (H4) contains a plurality of structures represented by formula (H4), preferably 1 to 5 structures, more preferably 1 to 3 structures, even more preferably 1 to 2 structures, and most preferably 1 structure. When a plurality of structures are contained, the structures are directly bonded to each other via a single bond or a specific linking group.
式(H4)中、Gは「=C(-H)-」または「=N-」であり、前記「=C(-H)-」中のHは置換基または他の式(H4)で表される構造で置換されていてもよい。 In formula (H4), G is "=C(-H)-" or "=N-", and the H in the "=C(-H)-" may be substituted with a substituent or another structure represented by formula (H4).
式(H4)で表される構造を含む化合物としては、例えば、国際公開第2012/153780号および国際公開第2013/038650号等に記載の化合物を用いることができ、前記文献中に記載の方法にしたがって製造することができる。 Compounds containing the structure represented by formula (H4) can be, for example, compounds described in WO 2012/153780 and WO 2013/038650, and can be produced according to the methods described in the above documents.
Gである「=C(-H)-」中のHが置換される場合の置換基の例としては、アリール、ヘテロアリール、置換シリル、置換ホスフィンオキシド基、および置換カルボキシなどがあげられる。 When the H in "=C(-H)-" which is G is substituted, examples of the substituent include aryl, heteroaryl, substituted silyl, substituted phosphine oxide group, and substituted carboxy.
置換基である「アリール」の具体例としては、フェニル、トリル、キシリル、ナフチル、フェナントリル、ピレニル、クリセニル、ベンゾ[c]フェナントリル、ベンゾ[g]クリセニル、ベンゾアントリル、トリフェニレニル、フルオレニル、9,9-ジメチルフルオレニル、ベンゾフルオレニル、ジベンゾフルオレニル、ビフェニリル、テルフェニリル、クアテルフェニリル、フルオランテニル等があげられ、好ましくはフェニル、ビフェニリル、テルフェニリル、クアテルフェニリル、ナフチル、トリフェニレニルおよびフルオレニル等をあげることができる。置換基を有するアリールとしては、トリル、キシリルおよび9,9-ジメチルフルオレニル等をあげることができる。具体例が示すように、アリールは、縮合アリールおよび非縮合アリールの両方を含む。 Specific examples of the "aryl" substituent include phenyl, tolyl, xylyl, naphthyl, phenanthryl, pyrenyl, chrysenyl, benzo[c]phenanthryl, benzo[g]chrysenyl, benzanthryl, triphenylenyl, fluorenyl, 9,9-dimethylfluorenyl, benzofluorenyl, dibenzofluorenyl, biphenylyl, terphenylyl, quaterphenylyl, fluoranthenyl, etc., and preferably phenyl, biphenylyl, terphenylyl, quaterphenylyl, naphthyl, triphenylenyl, and fluorenyl. Examples of aryl having a substituent include tolyl, xylyl, and 9,9-dimethylfluorenyl. As shown in the specific examples, aryl includes both fused and non-fused aryl.
置換基である「ヘテロアリール」の具体例としては、ピロリル、ピラゾリル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピリジル、トリアジニル、インドリル、イソインドリル、イミダゾリル、ベンゾイミダゾリル、インダゾリル、イミダゾ[1,2-a]ピリジニル、フリル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、アザジベンゾフラニル、チエニル、ベンゾチエニル、ジベンゾチエニル、アザジベンゾチエニル、キノリル、イソキノリル、キノキサリニル、キナゾリニル、ナフチリジニル、カルバゾリル、アザカルバゾリル、フェナントリジニル、アクリジニル、フェナントロリニル、フェナジニル、フェノチアジニル、フェノキサジニル、オキサゾリル、オキサジアゾリル、フラザニル、ベンゾオキサゾリル、チアゾリル、チアジアゾリル、ベンゾチアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル等があげられ、好ましくは、ジベンゾフラニル、ジベンゾチエニル、カルバゾリル、ピリジル、ピリミジニル、トリアジニル、アザジベンゾフラニルおよびアザジベンゾチエニル等をあげることができる。ジベンゾフラニル、ジベンゾチエニル、アザジベンゾフラニルまたはアザジベンゾチエニルがさらに好ましい。 Specific examples of the substituent "heteroaryl" include pyrrolyl, pyrazolyl, pyrazinyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, pyridyl, triazinyl, indolyl, isoindolyl, imidazolyl, benzimidazolyl, indazolyl, imidazo[1,2-a]pyridinyl, furyl, benzofuranyl, isobenzofuranyl, dibenzofuranyl, azadibenzofuranyl, thienyl, benzothienyl, dibenzothienyl, azadibenzothienyl, quinolyl, isoquinolyl, quinoxalinyl, quinazolinyl, and naphthyridinyl. Examples of the aryl include carbazolyl, azacarbazolyl, phenanthridinyl, acridinyl, phenanthrolinyl, phenazinyl, phenothiazinyl, phenoxazinyl, oxazolyl, oxadiazolyl, furazanyl, benzoxazolyl, thiazolyl, thiadiazolyl, benzothiazolyl, triazolyl, and tetrazolyl. Preferred examples include dibenzofuranyl, dibenzothienyl, carbazolyl, pyridyl, pyrimidinyl, triazinyl, azadibenzofuranyl, and azadibenzothienyl. Dibenzofuranyl, dibenzothienyl, azadibenzofuranyl, and azadibenzothienyl are more preferred.
置換基である「置換シリル」は、置換または無置換のトリアルキルシリル、置換または無置換のアリールアルキルシリル、および置換または無置換のトリアリールシリルからなる群から選択される基であることも好ましい。 It is also preferred that the substituent "substituted silyl" is a group selected from the group consisting of substituted or unsubstituted trialkylsilyl, substituted or unsubstituted arylalkylsilyl, and substituted or unsubstituted triarylsilyl.
置換または無置換のトリアルキルシリルの具体例としては、トリメチルシリルおよびトリエチルシリルをあげることができる。置換または無置換のアリールアルキルシリルの具体例としては、ジフェニルメチルシリル、ジトリルメチルシリルおよびフェニルジメチルシリル等をあげることができる。置換または無置換のトリアリールシリルの具体例としては、トリフェニルシリルおよびトリトリルシリル等をあげることができる。 Specific examples of substituted or unsubstituted trialkylsilyl include trimethylsilyl and triethylsilyl. Specific examples of substituted or unsubstituted arylalkylsilyl include diphenylmethylsilyl, ditolylmethylsilyl, and phenyldimethylsilyl. Specific examples of substituted or unsubstituted triarylsilyl include triphenylsilyl and tritolylsilyl.
置換基である「置換ホスフィンオキシド基」は、置換または無置換のジアリールホスフィンオキシド基であることも好ましい。置換または無置換のジアリールホスフィンオキシド基の具体例としては、ジフェニルホスフィンオキシドおよびジトリルホスフィンオキシド等をあげることができる。 The "substituted phosphine oxide group" which is a substituent is also preferably a substituted or unsubstituted diarylphosphine oxide group. Specific examples of substituted or unsubstituted diarylphosphine oxide groups include diphenylphosphine oxide and ditolylphosphine oxide.
置換基である「置換カルボキシ」としては、例えば、ベンゾイルオキシ等があげられる。 Examples of the "substituted carboxy" substituent include benzoyloxy.
式(H4)で表される構造を複数個結合する連結基としては、上述したアリールやヘテロアリールの2~4価、2~3価、または2価の誘導体があげられる。 Examples of linking groups that bond multiple structures represented by formula (H4) include divalent to tetravalent, divalent to trivalent, or divalent derivatives of the above-mentioned aryl or heteroaryl.
式(H4)で表される構造を含む化合物の具体例を以下に示す。
3-1-5-1-5.式(H5)で表される化合物および式(H6)で表される化合物3-1-5-1-5. Compound represented by formula (H5) and compound represented by formula (H6)
3-1-5-1-5-1.式(H5)で表される化合物3-1-5-1-5-1. Compound represented by formula (H5)
式(H5)において、R1~R11は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノまたはアリールオキシであり、これらにおける少なくとも1つの水素はさらにアリール、ヘテロアリールまたはジアリールアミノで置換されていてもよく、
R1~R11のうちの隣接する基同士が結合してa環、b環またはc環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも1つの水素は、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノまたはアリールオキシで置換されていてもよく、これらにおける少なくとも1つの水素はさらにアリール、ヘテロアリールまたはジアリールアミノで置換されていてもよい。
また、式(H5)における任意の少なくとも1つ(好ましくは1~3)の-C(Rn)=(nは1~11)は-N=に置換されていてもよい。
さらに、式(H5)で表される化合物における少なくとも1つの水素は、式(FG-1)で表される基、式(FG-2)で表される基、または炭素数1~24のアルキルで置換されていてもよく、さらに、前記アルキルにおける任意の-CH2-は-O-または-Si(CH3)2-で置換されていてもよく、前記アルキルにおける式(H5)で表される化合物に直結している-CH2-を除く任意の-CH2-は炭素数6~24のアリーレンで置換されていてもよく、前記アルキルにおける任意の水素はフッ素で置換されていてもよい。
また、式(H5)で表される化合物における少なくとも1つの水素は、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
In formula (H5), R 1 to R 11 each independently represent a hydrogen atom, an aryl group, a heteroaryl group, a diarylamino group, a diheteroarylamino group, an arylheteroarylamino group, or an aryloxy group, in which at least one hydrogen atom may be further substituted with an aryl group, a heteroaryl group, or a diarylamino group;
Adjacent groups among R 1 to R 11 may be bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with the ring a, ring b, or ring c, and at least one hydrogen atom in the formed ring may be substituted with an aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, or aryloxy, and at least one hydrogen atom in these rings may be further substituted with an aryl, heteroaryl, or diarylamino.
In addition, at least one (preferably 1 to 3) arbitrary —C(R n )= (n is 1 to 11) in formula (H5) may be substituted with —N=.
Furthermore, at least one hydrogen atom in the compound represented by formula (H5) may be substituted with a group represented by formula (FG-1), a group represented by formula (FG-2), or an alkyl having 1 to 24 carbon atoms, and further, any -CH 2 - in the alkyl may be substituted with -O- or -Si(CH 3 ) 2 -, any -CH 2 - in the alkyl except for the -CH 2 - directly bonded to the compound represented by formula (H5) may be substituted with an arylene having 6 to 24 carbon atoms, and any hydrogen atom in the alkyl may be substituted with fluorine.
In addition, at least one hydrogen in the compound represented by formula (H5) may be substituted with a halogen or deuterium.
式(H5)では、a環、b環およびc環の置換基R1~R11のうちの隣接する基同士が結合してa環、b環またはc環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも1つの水素はアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノまたはアリールオキシで置換されていてもよく、これらにおける少なくとも1つの水素はさらにアリール、ヘテロアリールまたはジアリールアミノで置換されていてもよい。ただし、ここで「隣接する基」とは同一環上で隣り合う基を表し、「隣接する基同士が結合してa環、b環またはc環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成」した化合物は、例えば、後述する具体的な化合物として列挙した式(H5-2)~式(H5-17)で表されるような化合物に対応する。すなわち、例えばa環(またはb環またはc環)に対してベンゼン環、インドール環、ピロール環、ベンゾフラン環またはベンゾチオフェン環が縮合して形成される化合物であり、形成されてできた縮合環はそれぞれナフタレン環、カルバゾール環、インドール環、ジベンゾフラン環またはジベンゾチオフェン環である。 In formula (H5), adjacent groups among the substituents R 1 to R 11 of ring a, ring b, and ring c may be bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with ring a, ring b, or ring c, and at least one hydrogen in the formed ring may be substituted with an aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, or aryloxy, and at least one hydrogen in these may be further substituted with an aryl, heteroaryl, or diarylamino. However, here, "adjacent groups" refers to groups adjacent to each other on the same ring, and a compound in which "adjacent groups are bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with ring a, ring b, or ring c" corresponds to, for example, compounds represented by formulae (H5-2) to (H5-17) listed below as specific compounds. That is, for example, it is a compound formed by condensing a benzene ring, an indole ring, a pyrrole ring, a benzofuran ring, or a benzothiophene ring to ring a (or ring b or ring c), and the condensed ring formed is a naphthalene ring, a carbazole ring, an indole ring, a dibenzofuran ring, or a dibenzothiophene ring, respectively.
3-1-5-1-5-2.式(H6)で表される化合物3-1-5-1-5-2. Compound represented by formula (H6)
式(H6)において、R1~R16は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノまたはアリールオキシであり、これらにおける少なくとも1つの水素はさらにアリール、ヘテロアリールまたはジアリールアミノで置換されていてもよく、
R1~R16のうちの隣接する基同士が結合してa環、b環、c環またはd環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも1つの水素は、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノまたはアリールオキシで置換されていてもよく、これらにおける少なくとも1つの水素はさらにアリール、ヘテロアリールまたはジアリールアミノで置換されていてもよい。
また、式(H-6)で表される化合物における少なくとも1つの水素はまたは炭素数1~24のアルキルで置換されていてもよく、さらに、前記アルキルにおける任意の-CH2-は-O-または-Si(CH3)2-で置換されていてもよく、前記アルキルにおける式(H6)で表される化合物に直結している-CH2-を除く任意の-CH2-は炭素数6~24のアリーレンで置換されていてもよく、前記アルキルにおける任意の水素はフッ素で置換されていてもよい。
また、式(H6)で表される化合物における少なくとも1つの水素は、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
In formula (H6), R 1 to R 16 each independently represent a hydrogen atom, an aryl group, a heteroaryl group, a diarylamino group, a diheteroarylamino group, an arylheteroarylamino group, or an aryloxy group, in which at least one hydrogen atom may be further substituted with an aryl group, a heteroaryl group, or a diarylamino group;
Adjacent groups among R 1 to R 16 may be bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with ring a, ring b, ring c or ring d, and at least one hydrogen atom in the formed ring may be substituted with aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino or aryloxy, and at least one hydrogen atom in these rings may be further substituted with aryl, heteroaryl or diarylamino.
Furthermore, at least one hydrogen atom in the compound represented by formula (H-6) may be substituted with an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, and further, any -CH 2 - in the alkyl group may be substituted with -O- or -Si(CH 3 ) 2 -, any -CH 2 - in the alkyl group except for the -CH 2 - directly bonded to the compound represented by formula (H6) may be substituted with an arylene group having 6 to 24 carbon atoms, and any hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with fluorine.
In addition, at least one hydrogen in the compound represented by formula (H6) may be substituted with a halogen or deuterium.
式(H6)では、a環、b環、c環およびd環の置換基R1~R16のうちの隣接する基同士が結合してa環、b環、c環またはc環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも1つの水素はアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノまたはアリールオキシで置換されていてもよく、これらにおける少なくとも1つの水素はさらにアリール、ヘテロアリールまたはジアリールアミノで置換されていてもよい。ただし、ここで「隣接する基」とは同一環上で隣り合う基を表し、「隣接する基同士が結合してa環、b環、c環またはd環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成」した化合物は、例えば、後述する式(H6)の具体的な化合物として列挙した式(H6-2)~(H6-5)で表されるような化合物を参考にして説明することができる。すなわち、例えばa環(またはb環またはc環またはd環)に対してベンゼン環、インドール環、ピロール環、ベンゾフラン環またはベンゾチオフェン環が縮合して形成される化合物であり、形成されてできた縮合環はそれぞれナフタレン環、カルバゾール環、インドール環、ジベンゾフラン環またはジベンゾチオフェン環である。 In formula (H6), adjacent groups among the substituents R 1 to R 16 of ring a, ring b, ring c, and ring d may be bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with ring a, ring b, ring c, or ring c, and at least one hydrogen in the formed ring may be substituted with an aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, or aryloxy, and at least one hydrogen in these may be further substituted with an aryl, heteroaryl, or diarylamino. However, here, "adjacent groups" refers to groups adjacent to each other on the same ring, and a compound in which "adjacent groups are bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with ring a, ring b, ring c, or ring d" can be explained with reference to, for example, compounds represented by formulas (H6-2) to (H6-5) listed below as specific compounds of formula (H6). That is, for example, it is a compound formed by condensing a benzene ring, an indole ring, a pyrrole ring, a benzofuran ring, or a benzothiophene ring to ring a (or ring b, ring c, or ring d), and the condensed ring formed is a naphthalene ring, a carbazole ring, an indole ring, a dibenzofuran ring, or a dibenzothiophene ring, respectively.
3-1-5-1-5-3.「式(H5)におけるR 1 ~R 11 」および「式(H6)におけるR 1 ~R 16 」
「式(H5)におけるR1~R11」および「式(H6)におけるR1~R16」は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノまたはアリールオキシであって、炭素数6~30のアリール、炭素数2~30のヘテロアリール、ジアリールアミノ(2つの炭素数6~30のアリールを有するアミノ)、ジヘテロアリールアミノ(2つの炭素数2~30のヘテロアリールを有するアミノ)、アリールヘテロアリールアミノ(炭素数6~30のアリールと炭素数2~30のヘテロアリールとを有するアミノ)または炭素数6~30のアリールオキシが好ましい。
3-1-5-1-5-3. "R 1 to R 11 in formula (H5) " and "R 1 to R 16 in formula (H6) "
"R 1 to R 11 in formula (H5)" and "R 1 to R 16 in formula (H6)" are each independently hydrogen, aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino or aryloxy, and preferably an aryl having 6 to 30 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 30 carbon atoms, diarylamino (amino having two aryls having 6 to 30 carbon atoms), diheteroarylamino (amino having two heteroaryls having 2 to 30 carbon atoms), arylheteroarylamino (amino having an aryl having 6 to 30 carbon atoms and a heteroaryl having 2 to 30 carbon atoms) or an aryloxy having 6 to 30 carbon atoms.
「アリール」、「ジアリールアミノ」のアリール、「アリールヘテロアリールアミノ」のアリール、および、「アリールオキシ」のアリールとしては、例えば、単環系であるベンゼン環、二環系であるビフェニル環、縮合二環系であるナフタレン環、三環系であるテルフェニル環(m-テルフェニル、o-テルフェニル、p-テルフェニル)、縮合三環系である、アセナフチレン環、フルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環、縮合四環系であるトリフェニレン環、ピレン環、ナフタセン環、縮合五環系であるペリレン環、ペンタセン環などがあげられる。さらに、後述するように、これらのアリールに以下で定義するヘテロアリールが置換したものも、式(H5)および式(H6)ではアリールとして定義する。 Examples of the aryl in "aryl" and "diarylamino", the aryl in "arylheteroarylamino", and the aryl in "aryloxy" include a monocyclic benzene ring, a bicyclic ...
「へテルアリール」、「ジヘテロアリールアミノ」のヘテロアリール、および、「アリールヘテロアリールアミノ」のヘテロアリールとしては、例えば、ピロール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、トリアジン環、インドール環、イソインドール環、1H-インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、1H-ベンゾトリアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、シンノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、プリン環、プテリジン環、カルバゾール環、アクリジン環、フェノキサチイン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、フェナジン環、インドリジン環、フラン環、ベンゾフラン環、イソベンゾフラン環、ジベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環、フラザン環、オキサジアゾール環、チアントレン環およびN-アリール置換された前記ヘテロアリールなどの一価の基があげられる。さらに、後述するように、これらのヘテロアリールに以上で定義したアリールが置換したものも、式(H5)および式(H6)ではヘテロアリールとして定義する。 Examples of the heteroaryl in "heteroaryl" and "diheteroarylamino" and the heteroaryl in "arylheteroarylamino" include a pyrrole ring, an oxazole ring, an isoxazole ring, a thiazole ring, an isothiazole ring, an imidazole ring, an oxadiazole ring, a thiadiazole ring, a triazole ring, a tetrazole ring, a pyrazole ring, a pyridine ring, a pyrimidine ring, a pyridazine ring, a pyrazine ring, a triazine ring, an indole ring, an isoindole ring, a 1H-indazole ring, a benzimidazole ring, a benzoxazole ring, a benzothiazole ring, a 1H -benzotriazole ring, quinoline ring, isoquinoline ring, cinnoline ring, quinazoline ring, quinoxaline ring, phthalazine ring, naphthyridine ring, purine ring, pteridine ring, carbazole ring, acridine ring, phenoxathiin ring, phenoxazine ring, phenothiazine ring, phenazine ring, indolizine ring, furan ring, benzofuran ring, isobenzofuran ring, dibenzofuran ring, thiophene ring, benzothiophene ring, dibenzothiophene ring, furazan ring, oxadiazole ring, thianthrene ring, and monovalent groups such as the above heteroaryl substituted with N-aryl. Furthermore, as described below, those heteroaryls substituted with the aryls defined above are also defined as heteroaryls in formula (H5) and formula (H6).
また、式(H5)におけるR1~R11や式(H6)におけるR1~R16として説明した、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノまたはアリールオキシは、これらにおける少なくとも1つの水素がさらにアリール、ヘテロアリールまたはジアリールアミノで置換されていてもよい。このように置換するアリール、ヘテロアリールまたはジアリールアミノとしては、R1~R11やR1~R16の欄で説明したものと同じものがあげられる。 In addition, at least one hydrogen atom in the aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, or aryloxy groups described as R 1 to R 11 in formula (H5) and R 1 to R 16 in formula (H6) may be further substituted with an aryl, heteroaryl, or diarylamino group. Examples of the aryl, heteroaryl, or diarylamino group to be substituted in this manner include the same groups as those described in the sections for R 1 to R 11 and R 1 to R 16 .
R1~R11やR1~R16の具体的なものとしては、例えば、下記式(RG-1)~式(RG-10)で表される基があげられる。なお、下記式(RG-1)~式(RG-10)で表される基は*において式(H5)や式(H6)と結合する。 Specific examples of R 1 to R 11 and R 1 to R 16 include groups represented by the following formulae (RG-1) to (RG-10). The groups represented by the following formulae (RG-1) to (RG-10) are bonded to formula (H5) or formula (H6) at *.
上述した具体的な基を参考にして、式(H5)および式(H6)で定義する「アリール」および「ヘテロアリール」について説明すると、式(RG-1)、式(RG-4)および式(RG-7)はアリールであり、式(RG-2)、式(RG-3)および式(RG-6)はヘテロアリールであり、式(RG-9)はヘテロアリールが置換したヘテロアリールであり、式(RG-10)はヘテロアリールが置換したアリールである。なお、式(RG-5)はジアリールアミノ(ジフェニルアミノ)が置換したアリール(フェニル)であり、式(RG-8)はジアリールアミノ(ジフェニルアミノ)である。 With reference to the specific groups mentioned above, the definitions of "aryl" and "heteroaryl" in formulae (H5) and (H6) are as follows: Formulae (RG-1), (RG-4) and (RG-7) are aryl, Formulae (RG-2), (RG-3) and (RG-6) are heteroaryl, Formula (RG-9) is heteroaryl substituted with heteroaryl, and Formula (RG-10) is aryl substituted with heteroaryl. Formula (RG-5) is aryl (phenyl) substituted with diarylamino (diphenylamino), and Formula (RG-8) is diarylamino (diphenylamino).
3-1-5-1-5-4.式(H5)において、a環、b環またはc環の隣接する基同士が結合して形成する環、および、式(H6)において、a環、b環、c環またはd環の隣接する基同士が結合して形成する環
式(H5)における「R1~R11のうちの隣接する基同士が結合してa環、b環またはc環と共に形成されたアリール環」、および、式(H6)における「R1~R16のうちの隣接する基同士が結合してa環、b環、c環またはd環と共に形成されたアリール環」としては、例えば、炭素数6~30のアリール環があげられ、炭素数6~16のアリール環が好ましく、炭素数6~12のアリール環がより好ましく、炭素数6~10のアリール環が特に好ましい。ただし、形成されたアリール環の炭素数はa環、b環、c環またはd環の炭素数6を含める。
3-1-5-1-5-4. In formula (H5), the ring formed by bonding adjacent groups of ring a, ring b, or ring c, and in formula (H6), the ring formed by bonding adjacent groups of ring a, ring b, ring c, or ring d, "the aryl ring formed together with ring a, ring b, or ring c by bonding adjacent groups among R 1 to R 11 " in formula (H5), and "the aryl ring formed together with ring a, ring b, ring c, or ring d by bonding adjacent groups among R 1 to R 16 " in formula (H6) include, for example, an aryl ring having 6 to 30 carbon atoms, preferably an aryl ring having 6 to 16 carbon atoms, more preferably an aryl ring having 6 to 12 carbon atoms, and particularly preferably an aryl ring having 6 to 10 carbon atoms. However, the number of carbon atoms of the formed aryl ring includes the 6 carbon atoms of ring a, ring b, ring c, or ring d.
形成されたアリール環の具体例としては、例えば、縮合二環系であるナフタレン環、縮合三環系である、アセナフチレン環、フルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環、縮合四環系であるトリフェニレン環、ピレン環、ナフタセン環、縮合五環系であるペリレン環、ペンタセン環などがあげられる。 Specific examples of the aryl rings formed include a naphthalene ring, which is a fused bicyclic ring; an acenaphthylene ring, a fluorene ring, a phenalene ring, a phenanthrene ring, which are fused tricyclic rings; a triphenylene ring, a pyrene ring, a naphthacene ring, which are fused tetracyclic rings; a perylene ring, a pentacene ring, which are fused pentacyclic rings, and the like.
式(H5)における「R1~R11のうちの隣接する基同士が結合してa環、b環またはc環と共に形成されたヘテロアリール環」、および、式(H6)における「R1~R16のうちの隣接する基同士が結合してa環、b環、c環またはd環と共に形成されたアリール環」としては、例えば、炭素数6~30のヘテロアリール環があげられ、炭素数6~25のヘテロアリール環が好ましく、炭素数6~20のヘテロアリール環がより好ましく、炭素数6~15のヘテロアリール環がさらに好ましく、炭素数6~10のヘテロアリールが特に好ましい。また、「ヘテロアリール環」としては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を1ないし5個含有する複素環などがあげられる。ただし、形成されたヘテロアリール環の炭素数はa環、b環、c環またはd環の炭素数6を含める。 Examples of the "heteroaryl ring formed together with the ring a, ring b, or ring c by bonding adjacent groups among R 1 to R 11 " in formula (H5), and the "aryl ring formed together with the ring a, ring b, ring c, or ring d by bonding adjacent groups among R 1 to R 16 " in formula (H6) include heteroaryl rings having 6 to 30 carbon atoms, preferably heteroaryl rings having 6 to 25 carbon atoms, more preferably heteroaryl rings having 6 to 20 carbon atoms, even more preferably heteroaryl rings having 6 to 15 carbon atoms, and particularly preferably heteroaryls having 6 to 10 carbon atoms. Examples of the "heteroaryl ring" include heterocycles containing, as ring-constituting atoms, 1 to 5 heteroatoms selected from oxygen, sulfur, and nitrogen in addition to carbon. However, the number of carbon atoms in the formed heteroaryl ring includes the 6 carbon atoms in the ring a, ring b, ring c, or ring d.
形成されたヘテロアリール環の具体例としては、例えば、インドール環、イソインドール環、1H-インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、1H-ベンゾトリアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、シンノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、フタラジン環、カルバゾール環、アクリジン環、フェノキサチイン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、フェナジン環、ベンゾフラン環、イソベンゾフラン環、ジベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環、チアントレン環などがあげられる。 Specific examples of the heteroaryl ring formed include an indole ring, an isoindole ring, a 1H-indazole ring, a benzimidazole ring, a benzoxazole ring, a benzothiazole ring, a 1H-benzotriazole ring, a quinoline ring, an isoquinoline ring, a cinnoline ring, a quinazoline ring, a quinoxaline ring, a phthalazine ring, a carbazole ring, an acridine ring, a phenoxathiin ring, a phenoxazine ring, a phenothiazine ring, a phenazine ring, a benzofuran ring, an isobenzofuran ring, a dibenzofuran ring, a benzothiophene ring, a dibenzothiophene ring, and a thianthrene ring.
形成された環における少なくとも1つの水素は、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノまたはアリールオキシで置換されていてもよく、これらにおける少なくとも1つの水素はさらにアリール、ヘテロアリールまたはジアリールアミノで置換されていてもよい。この説明については、式(H5)のR1~R11や式(H6)のR1~R16における説明を引用することができる。 At least one hydrogen atom in the formed ring may be replaced by an aryl, a heteroaryl, a diarylamino, a diheteroarylamino, an arylheteroarylamino, or an aryloxy, and at least one hydrogen atom in these may be further replaced by an aryl, a heteroaryl, or a diarylamino. For this explanation, reference may be made to the explanations of R 1 to R 11 in formula (H5) and R 1 to R 16 in formula (H6).
3-1-5-1-5-5.化合物の具体例
以下に、式(H5)または式(H6)で表される化合物のさらに具体的な構造を示す。
以下の式(H5)または式(H6)で表される化合物の具体的な構造は、炭素数1~24のアルキルで置換されていてもよい。
3-1-5-1-5-5. Specific examples of compounds More specific structures of the compounds represented by formula (H5) or formula (H6) are shown below.
The specific structure of the compound represented by the following formula (H5) or formula (H6) may be substituted with an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms.
3-1-5-1-5-6.式(H5)または式(H6)で表される化合物の製造方法
式(H5)で表される化合物は、まずa~c環を結合基(-O-)で結合させることで中間体を製造し(第1反応)、その後に、a~c環を結合基(Bを含む基)で結合させることで最終生成物を製造することができる(第2反応)。また、式(H6)で表される化合物は、まずa~d環を結合基(>NHまたは単結合)で結合させることで中間体を製造し(第1反応)、その後に、a~d環を結合基(Bを含む基)で結合させることで最終生成物を製造することができる(第2反応)。第1反応では、例えばエーテル化反応であれば、求核置換反応、ウルマン反応といった一般的反応が利用でき、アミノ化反応で有ればブッフバルト-ハートウィッグ反応といった一般的反応が利用できる。また、第2反応では、タンデムヘテロフリーデルクラフツ反応(連続的な芳香族求電子置換反応、以下同様)が利用できる。
3-1-5-1-5-6. Method for producing a compound represented by formula (H5) or formula (H6) For the compound represented by formula (H5), first, rings a to c are bonded with a bonding group (-O-) to produce an intermediate (first reaction), and then rings a to c are bonded with a bonding group (group containing B) to produce a final product (second reaction). For the compound represented by formula (H6), first, rings a to d are bonded with a bonding group (>NH or single bond) to produce an intermediate (first reaction), and then rings a to d are bonded with a bonding group (group containing B) to produce a final product (second reaction). For the first reaction, for example, if it is an etherification reaction, a general reaction such as a nucleophilic substitution reaction or an Ullmann reaction can be used, and if it is an amination reaction, a general reaction such as a Buchwald-Hartwig reaction can be used. For the second reaction, a tandem hetero Friedel-Crafts reaction (successive aromatic electrophilic substitution reaction, the same applies below) can be used.
<製造方法:式(H5)で表される化合物の第2反応の例>
第2反応は、下記スキーム(1)に示すように、a環、b環およびc環を結合するB(ホウ素)を導入する反応であり、例として式(H5)で表される化合物の場合を以下に示す。まず、2つのOの間の水素原子をn-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウムまたはt-ブチルリチウム等でオルトメタル化する。次いで、三塩化ホウ素や三臭化ホウ素等を加え、リチウム-ホウ素の金属交換を行った後、N,N-ジイソプロピルエチルアミン等のブレンステッド塩基を加えることで、タンデムボラフリーデルクラフツ反応させ、目的物を得ることができる。第2反応においては反応を促進させるために三塩化アルミニウム等のルイス酸を加えてもよい。
<Production Method: Example of the Second Reaction of the Compound Represented by Formula (H5)>
The second reaction is a reaction to introduce B (boron) that bonds the a ring, the b ring, and the c ring, as shown in the following scheme (1). As an example, the case of a compound represented by formula (H5) is shown below. First, the hydrogen atom between two Os is orthometalated with n-butyllithium, sec-butyllithium, t-butyllithium, or the like. Next, boron trichloride, boron tribromide, or the like is added to perform lithium-boron metal exchange, and then a tandem boron-Friedel-Crafts reaction is carried out by adding a Bronsted base such as N,N-diisopropylethylamine, thereby obtaining the target product. In the second reaction, a Lewis acid such as aluminum trichloride may be added to promote the reaction.
上記スキームにおいては、オルトメタル化により所望の位置へリチウムを導入したが、下記スキーム(2)のようにリチウムを導入したい位置に臭素原子等を導入し、ハロゲン-メタル交換によっても所望の位置へリチウムを導入することができる。 In the above scheme, lithium was introduced at the desired position by orthometalation, but it is also possible to introduce lithium at the desired position by introducing a bromine atom or the like at the desired position and then performing halogen-metal exchange, as in scheme (2) below.
上述の合成法を適宜選択し、使用する原料も適宜選択することで、所望の位置に置換基を有し、式(H-5)で表される化合物を合成することができる。 By appropriately selecting the above synthesis method and the raw materials to be used, it is possible to synthesize a compound represented by formula (H-5) having a substituent at the desired position.
<製造方法:式(H6)で表される化合物の製造方法の例>
式(H6)で表される化合物の製造方法についても、上述した式(H5)で表される化合物の製造方法における第1反応および第2反応を適用できる。つまり、第2反応はNHとc環およびd環を結合するB(ホウ素)を導入する反応であり、NHの水素原子をn-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウムまたはt-ブチルリチウム等でオルトメタル化した後、三塩化ホウ素や三臭化ホウ素等を加えてリチウム-ホウ素の金属交換を行い、さらにN,N-ジイソプロピルエチルアミン等のブレンステッド塩基を加えることで、タンデムボラフリーデルクラフツ反応させ、目的物を得ることができる。ここでも第2反応においては反応を促進させるために三塩化アルミニウム等のルイス酸を加えてもよい。
<Production method: Example of the production method for the compound represented by formula (H6)>
The first and second reactions in the method for producing the compound represented by formula (H5) described above can also be applied to the method for producing the compound represented by formula (H6). That is, the second reaction is a reaction for introducing B (boron) which bonds NH to the c-ring and d-ring, and the hydrogen atom of NH is orthometalated with n-butyllithium, sec-butyllithium, t-butyllithium, or the like, and then boron trichloride, boron tribromide, or the like is added to carry out lithium-boron metal exchange, and further, a tandem boron-Friedel-Crafts reaction can be carried out by adding a Bronsted base such as N,N-diisopropylethylamine, to obtain the target product. Here again, in the second reaction, a Lewis acid such as aluminum trichloride may be added to promote the reaction.
3-1-5-2.ドーパント材料
ドーパント材料としては、特に限定されず、既知の化合物を用いることができ、所望の発光色に応じて様々な材料の中から選択することができる。本発明の多環芳香族化合物を、ドーパント材料として用いてもよい。
具体的には、例えば、フェナンスレン、アントラセン、ピレン、テトラセン、ペンタセン、ペリレン、ナフトピレン、ジベンゾピレン、ルブレンおよびクリセンなどの縮合環誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、スチルベン誘導体、チオフェン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体やジスチリルベンゼン誘導体などのビススチリル誘導体(特開平1-245087号公報)、ビススチリルアリーレン誘導体(特開平2-247278号公報)、ジアザインダセン誘導体、フラン誘導体、ベンゾフラン誘導体、フェニルイソベンゾフラン、ジメシチルイソベンゾフラン、ジ(2-メチルフェニル)イソベンゾフラン、ジ(2-トリフルオロメチルフェニル)イソベンゾフラン、フェニルイソベンゾフランなどのイソベンゾフラン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、7-ジアルキルアミノクマリン誘導体、7-ピペリジノクマリン誘導体、7-ヒドロキシクマリン誘導体、7-メトキシクマリン誘導体、7-アセトキシクマリン誘導体、3-ベンゾチアゾリルクマリン誘導体、3-ベンゾイミダゾリルクマリン誘導体、3-ベンゾオキサゾリルクマリン誘導体などのクマリン誘導体、ジシアノメチレンピラン誘導体、ジシアノメチレンチオピラン誘導体、ポリメチン誘導体、シアニン誘導体、オキソベンゾアンスラセン誘導体、キサンテン誘導体、ローダミン誘導体、フルオレセイン誘導体、ピリリウム誘導体、カルボスチリル誘導体、アクリジン誘導体、オキサジン誘導体、フェニレンオキサイド誘導体、キナクリドン誘導体、キナゾリン誘導体、ピロロピリジン誘導体、フロピリジン誘導体、1,2,5-チアジアゾロピレン誘導体、ピロメテン誘導体、ペリノン誘導体、ピロロピロール誘導体、スクアリリウム誘導体、ビオラントロン誘導体、フェナジン誘導体、アクリドン誘導体、デアザフラビン誘導体、フルオレン誘導体およびベンゾフルオレン誘導体などがあげられる。
3-1-5-2. Dopant material The dopant material is not particularly limited, and any known compound can be used, and can be selected from various materials depending on the desired emission color. The polycyclic aromatic compound of the present invention may be used as the dopant material.
Specific examples of such compounds include condensed ring derivatives of phenanthrene, anthracene, pyrene, tetracene, pentacene, perylene, naphthopyrene, dibenzopyrene, rubrene, and chrysene, benzoxazole derivatives, benzothiazole derivatives, benzimidazole derivatives, benzotriazole derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, thiazole derivatives, imidazole derivatives, thiadiazole derivatives, triazole derivatives, pyrazoline derivatives, stilbene derivatives, thiophene derivatives, and tetraphenylbutadiene. derivatives, cyclopentadiene derivatives, bisstyryl derivatives such as bisstyrylanthracene derivatives and distyrylbenzene derivatives (JP Patent Publication No. 1-245087), bisstyrylarylene derivatives (JP Patent Publication No. 2-247278), diazaindacene derivatives, furan derivatives, benzofuran derivatives, isobenzofuran derivatives such as phenylisobenzofuran, dimesitylisobenzofuran, di(2-methylphenyl)isobenzofuran, di(2-trifluoromethylphenyl)isobenzofuran, and phenylisobenzofuran coumarin derivatives such as dibenzofuran derivatives, 7-dialkylaminocoumarin derivatives, 7-piperidinocoumarin derivatives, 7-hydroxycoumarin derivatives, 7-methoxycoumarin derivatives, 7-acetoxycoumarin derivatives, 3-benzothiazolylcoumarin derivatives, 3-benzimidazolylcoumarin derivatives, and 3-benzoxazolylcoumarin derivatives, dicyanomethylenepyran derivatives, dicyanomethylenethiopyran derivatives, polymethine derivatives, cyanine derivatives, oxobenzoanthracene derivatives, xanthene derivatives, rhodamine derivatives, conductors, fluorescein derivatives, pyrylium derivatives, carbostyril derivatives, acridine derivatives, oxazine derivatives, phenylene oxide derivatives, quinacridone derivatives, quinazoline derivatives, pyrrolopyridine derivatives, furopyridine derivatives, 1,2,5-thiadiazolopyrene derivatives, pyrromethene derivatives, perinone derivatives, pyrrolopyrrole derivatives, squarylium derivatives, violanthrone derivatives, phenazine derivatives, acridone derivatives, deazaflavin derivatives, fluorene derivatives and benzofluorene derivatives.
発色光ごとに例示すると、青~青緑色ドーパント材料としては、ナフタレン、アントラセン、フェナンスレン、ピレン、トリフェニレン、ペリレン、フルオレン、インデン、クリセンなどの芳香族炭化水素化合物やその誘導体、フラン、ピロール、チオフェン、シロール、9-シラフルオレン、9,9’-スピロビシラフルオレン、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、インドール、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、イミダゾピリジン、フェナントロリン、ピラジン、ナフチリジン、キノキサリン、ピロロピリジン、チオキサンテンなどの芳香族複素環化合物やその誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、スチルベン誘導体、アルダジン誘導体、クマリン誘導体、イミダゾール、チアゾール、チアジアゾール、カルバゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾールなどのアゾール誘導体およびその金属錯体およびN,N’-ジフェニル-N,N’-ジ(3-メチルフェニル)-4,4’-ジフェニル-1,1’-ジアミンに代表される芳香族アミン誘導体などがあげられる。 As examples of dopant materials for each color of light emitted, blue to blue-green dopant materials include aromatic hydrocarbon compounds such as naphthalene, anthracene, phenanthrene, pyrene, triphenylene, perylene, fluorene, indene, and chrysene, and their derivatives, as well as furan, pyrrole, thiophene, silole, 9-silafluorene, 9,9'-spirobisilafluorene, benzothiophene, benzofuran, indole, dibenzothiophene, dibenzofuran, imidazopyridine, phenanthroline, pyrazine, naphthyridine, quinoxaline, pyrrolopyridine, and pyrrolopyridine. Examples include aromatic heterocyclic compounds such as lysine and thioxanthene and their derivatives, distyrylbenzene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, stilbene derivatives, aldazine derivatives, coumarin derivatives, azole derivatives such as imidazole, thiazole, thiadiazole, carbazole, oxazole, oxadiazole, and triazole, and metal complexes thereof, and aromatic amine derivatives such as N,N'-diphenyl-N,N'-di(3-methylphenyl)-4,4'-diphenyl-1,1'-diamine.
また、緑~黄色ドーパント材料としては、クマリン誘導体、フタルイミド誘導体、ナフタルイミド誘導体、ペリノン誘導体、ピロロピロール誘導体、シクロペンタジエン誘導体、アクリドン誘導体、キナクリドン誘導体およびルブレンなどのナフタセン誘導体などがあげられ、さらに上記青~青緑色ドーパント材料として例示した化合物に、アリール、ヘテロアリール、アリールビニル、アミノ、シアノなど長波長化を可能とする置換基を導入した化合物も好適な例としてあげられる。 In addition, examples of green to yellow dopant materials include coumarin derivatives, phthalimide derivatives, naphthalimide derivatives, perinone derivatives, pyrrolopyrrole derivatives, cyclopentadiene derivatives, acridone derivatives, quinacridone derivatives, and naphthacene derivatives such as rubrene. Further, suitable examples include compounds in which a substituent that enables longer wavelengths, such as aryl, heteroaryl, arylvinyl, amino, or cyano, has been introduced into the compounds exemplified as the blue to blue-green dopant materials above.
さらに、橙~赤色ドーパント材料としては、ビス(ジイソプロピルフェニル)ペリレンテトラカルボン酸イミドなどのナフタルイミド誘導体、ペリノン誘導体、アセチルアセトンやベンゾイルアセトンとフェナントロリンなどを配位子とするEu錯体などの希土類錯体、4-(ジシアノメチレン)-2-メチル-6-(p-ジメチルアミノスチリル)-4H-ピランやその類縁体、マグネシウムフタロシアニン、アルミニウムクロロフタロシアニンなどの金属フタロシアニン誘導体、ローダミン化合物、デアザフラビン誘導体、クマリン誘導体、キナクリドン誘導体、フェノキサジン誘導体、オキサジン誘導体、キナゾリン誘導体、ピロロピリジン誘導体、スクアリリウム誘導体、ビオラントロン誘導体、フェナジン誘導体、フェノキサゾン誘導体およびチアジアゾロピレン誘導体などあげられ、さらに上記青~青緑色および緑~黄色ドーパント材料として例示した化合物に、アリール、ヘテロアリール、アリールビニル、アミノ、シアノなど長波長化を可能とする置換基を導入した化合物も好適な例としてあげられる。 Further, examples of orange to red dopant materials include naphthalimide derivatives such as bis(diisopropylphenyl)perylenetetracarboxylic acid imide, perinone derivatives, rare earth complexes such as Eu complexes with ligands such as acetylacetone, benzoylacetone and phenanthroline, 4-(dicyanomethylene)-2-methyl-6-(p-dimethylaminostyryl)-4H-pyran and its analogues, metal phthalocyanine derivatives such as magnesium phthalocyanine and aluminum chlorophthalocyanine, rhodamine compounds, deazaflavin derivatives, coumarin derivatives, quinacridone derivatives, phenoxazine derivatives, oxazine derivatives, quinazoline derivatives, pyrrolopyridine derivatives, squarylium derivatives, violanthrone derivatives, phenazine derivatives, phenoxazone derivatives and thiadiazolopyrene derivatives. Further examples of suitable compounds include those obtained by introducing substituents such as aryl, heteroaryl, arylvinyl, amino and cyano that enable longer wavelengths into the compounds exemplified above as blue to blue-green and green to yellow dopant materials.
その他、ドーパントとしては、化学工業2004年6月号13頁、および、それにあげられた参考文献などに記載された化合物などの中から適宜選択して用いることができる。 As other dopants, compounds described in Chemical Industry, June 2004, p. 13 and references cited therein can be appropriately selected and used.
上述するドーパント材料の中でも、特にスチルベン構造を有するアミン、ペリレン誘導体、ボラン誘導体、芳香族アミン誘導体、クマリン誘導体、ピラン誘導体またはピレン誘導体が好ましい。 Among the dopant materials described above, amines having a stilbene structure, perylene derivatives, borane derivatives, aromatic amine derivatives, coumarin derivatives, pyran derivatives, or pyrene derivatives are particularly preferred.
スチルベン構造を有するアミンは、例えば、下記式で表される。
スチルベン構造を有するアミンは、下記式で表されるジアミノスチルベンがより好ましい。
炭素数6~30のアリールの具体例は、フェニル、ナフチル、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントレニル、アントリル、フルオランテニル、トリフェニレニル、ピレニル、クリセニル、ナフタセニル、ペリレニル、スチルベニル、ジスチリルフェニル、ジスチリルビフェニリル、ジスチリルフルオレニルなどがあげられる。 Specific examples of aryls having 6 to 30 carbon atoms include phenyl, naphthyl, acenaphthylenyl, fluorenyl, phenalenyl, phenanthrenyl, anthryl, fluoranthenyl, triphenylenyl, pyrenyl, chrysenyl, naphthacenyl, perylenyl, stilbenyl, distyrylphenyl, distyrylbiphenylyl, and distyrylfluorenyl.
スチルベン構造を有するアミンの具体例は、N,N,N’,N’-テトラ(4-ビフェニリル)-4,4’-ジアミノスチルベン、N,N,N’,N’-テトラ(1-ナフチル)-4,4’-ジアミノスチルベン、N,N,N’,N’-テトラ(2-ナフチル)-4,4’-ジアミノスチルベン、N,N’-ジ(2-ナフチル)-N,N’-ジフェニル-4,4’-ジアミノスチルベン、N,N’-ジ(9-フェナントリル)-N,N’-ジフェニル-4,4’-ジアミノスチルベン、4,4’-ビス[4”-ビス(ジフェニルアミノ)スチリル]-ビフェニル、1,4-ビス[4’-ビス(ジフェニルアミノ)スチリル]-ベンゼン、2,7-ビス[4’-ビス(ジフェニルアミノ)スチリル]-9,9-ジメチルフルオレン、4,4’-ビス(9-エチル-3-カルバゾビニレン)-ビフェニル、4,4’-ビス(9-フェニル-3-カルバゾビニレン)-ビフェニルなどがあげられる。
また、特開2003-347056号公報、および特開2001-307884号公報などに記載されたスチルベン構造を有するアミンを用いてもよい。
Specific examples of the amine having a stilbene structure include N,N,N',N'-tetra(4-biphenylyl)-4,4'-diaminostilbene, N,N,N',N'-tetra(1-naphthyl)-4,4'-diaminostilbene, N,N,N',N'-tetra(2-naphthyl)-4,4'-diaminostilbene, N,N'-di(2-naphthyl)-N,N'-diphenyl-4,4'-diaminostilbene, and N,N'-di(9-phenanthryl)-N,N'-diphenyl-4,4'-diaminostilbene. 4,4'-bis(9-ethyl-3-carbazovinylene)-biphenyl, 4,4'-bis(9-phenyl-3-carbazovinylene)-biphenyl, and the like.
Furthermore, amines having a stilbene structure as described in JP-A Nos. 2003-347056 and 2001-307884 may also be used.
ペリレン誘導体としては、例えば、3,10-ビス(2,6-ジメチルフェニル)ペリレン、3,10-ビス(2,4,6-トリメチルフェニル)ペリレン、3,10-ジフェニルペリレン、3,4-ジフェニルペリレン、2,5,8,11-テトラ-t-ブチルペリレン、3,4,9,10-テトラフェニルペリレン、3-(1’-ピレニル)-8,11-ジ(t-ブチル)ペリレン、3-(9’-アントリル)-8,11-ジ(t-ブチル)ペリレン、3,3’-ビス(8,11-ジ(t-ブチル)ペリレニル)などがあげられる。
また、特開平11-97178号公報、特開2000-133457号公報、特開2000-26324号公報、特開2001-267079号公報、特開2001-267078号公報、特開2001-267076号公報、特開2000-34234号公報、特開2001-267075号公報、および特開2001-217077号公報などに記載されたペリレン誘導体を用いてもよい。
Examples of perylene derivatives include 3,10-bis(2,6-dimethylphenyl)perylene, 3,10-bis(2,4,6-trimethylphenyl)perylene, 3,10-diphenylperylene, 3,4-diphenylperylene, 2,5,8,11-tetra-t-butylperylene, 3,4,9,10-tetraphenylperylene, 3-(1'-pyrenyl)-8,11-di(t-butyl)perylene, 3-(9'-anthryl)-8,11-di(t-butyl)perylene, and 3,3'-bis(8,11-di(t-butyl)perylenyl).
Also usable are perylene derivatives described in JP-A-11-97178, JP-A-2000-133457, JP-A-2000-26324, JP-A-2001-267079, JP-A-2001-267078, JP-A-2001-267076, JP-A-2000-34234, JP-A-2001-267075, and JP-A-2001-217077.
ボラン誘導体としては、例えば、1,8-ジフェニル-10-(ジメシチルボリル)アントラセン、9-フェニル-10-(ジメシチルボリル)アントラセン、4-(9’-アントリル)ジメシチルボリルナフタレン、4-(10’-フェニル-9’-アントリル)ジメシチルボリルナフタレン、9-(ジメシチルボリル)アントラセン、9-(4’-ビフェニリル)-10-(ジメシチルボリル)アントラセン、9-(4’-(N-カルバゾリル)フェニル)-10-(ジメシチルボリル)アントラセンなどがあげられる。
また、国際公開第2000/40586号などに記載されたボラン誘導体を用いてもよい。
Examples of the borane derivatives include 1,8-diphenyl-10-(dimesitylboryl)anthracene, 9-phenyl-10-(dimesitylboryl)anthracene, 4-(9'-anthryl)dimesitylborylnaphthalene, 4-(10'-phenyl-9'-anthryl)dimesitylborylnaphthalene, 9-(dimesitylboryl)anthracene, 9-(4'-biphenylyl)-10-(dimesitylboryl)anthracene, and 9-(4'-(N-carbazolyl)phenyl)-10-(dimesitylboryl)anthracene.
Furthermore, borane derivatives described in International Publication No. 2000/40586 and the like may also be used.
芳香族アミン誘導体は、例えば、下記式で表される。
特に、Ar4がアントラセン、クリセン、フルオレン、ベンゾフルオレンまたはピレンに由来する2価の基であり、Ar5およびAr6がそれぞれ独立して炭素数6~30のアリールであり、Ar4~Ar6は、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、トリ置換シリル(アリール、アルキルおよび/またはシクロアルキルでトリ置換されたシリル)またはシアノで置換されていてもよく、そして、nは2である、芳香族アミン誘導体がより好ましい。 In particular, an aromatic amine derivative in which Ar 4 is a divalent group derived from anthracene, chrysene, fluorene, benzofluorene or pyrene, Ar 5 and Ar 6 are each independently an aryl having 6 to 30 carbon atoms, Ar 4 to Ar 6 may be substituted with an aryl, heteroaryl, alkyl, cycloalkyl, tri-substituted silyl (silyl tri-substituted with an aryl, alkyl and/or cycloalkyl) or cyano, and n is 2 is more preferred.
炭素数6~30のアリールの具体例は、フェニル、ナフチル、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントレニル、アントリル、フルオランテニル、トリフェニレニル、ピレニル、クリセニル、ナフタセニル、ペリレニル、ペンタセニルなどがあげられる。 Specific examples of aryls having 6 to 30 carbon atoms include phenyl, naphthyl, acenaphthylenyl, fluorenyl, phenalenyl, phenanthrenyl, anthryl, fluoranthenyl, triphenylenyl, pyrenyl, chrysenyl, naphthacenyl, perylenyl, and pentacenyl.
芳香族アミン誘導体としては、クリセン系としては、例えば、N,N,N’,N’-テトラフェニルクリセン-6,12-ジアミン、N,N,N’,N’-テトラ(p-トリル)クリセン-6,12-ジアミン、N,N,N’,N’-テトラ(m-トリル)クリセン-6,12-ジアミン、N,N,N’,N’-テトラキス(4-イソプロピルフェニル)クリセン-6,12-ジアミン、N,N,N’,N’-テトラ(ナフタレン-2-イル)クリセン-6,12-ジアミン、N,N’-ジフェニル-N,N’-ジ(p-トリル)クリセン-6,12-ジアミン、N,N’-ジフェニル-N,N’-ビス(4-エチルフェニル)クリセン-6,12-ジアミン、N,N’-ジフェニル-N,N’-ビス(4-イソプロピルフェニル)クリセン-6,12-ジアミン、N,N’-ジフェニル-N,N’-ビス(4-t-ブチルフェニル)クリセン-6,12-ジアミン、N,N’-ビス(4-イソプロピルフェニル)-N,N’-ジ(p-トリル)クリセン-6,12-ジアミンなどがあげられる。 As aromatic amine derivatives, examples of chrysene derivatives include N,N,N',N'-tetraphenylchrysene-6,12-diamine, N,N,N',N'-tetra(p-tolyl)chrysene-6,12-diamine, N,N,N',N'-tetra(m-tolyl)chrysene-6,12-diamine, N,N,N',N'-tetrakis(4-isopropylphenyl)chrysene-6,12-diamine, N,N,N',N'-tetra(naphthalene-2-yl)chrysene-6,12-diamine, N,N'-diphenyl Examples include -N,N'-di(p-tolyl)chrysene-6,12-diamine, N,N'-diphenyl-N,N'-bis(4-ethylphenyl)chrysene-6,12-diamine, N,N'-diphenyl-N,N'-bis(4-isopropylphenyl)chrysene-6,12-diamine, N,N'-diphenyl-N,N'-bis(4-t-butylphenyl)chrysene-6,12-diamine, and N,N'-bis(4-isopropylphenyl)-N,N'-di(p-tolyl)chrysene-6,12-diamine.
また、ピレン系としては、例えば、N,N,N’,N’-テトラフェニルピレン-1,6-ジアミン、N,N,N’,N’-テトラ(p-トリル)ピレン-1,6-ジアミン、N,N,N’,N’-テトラ(m-トリル)ピレン-1,6-ジアミン、N,N,N’,N’-テトラキス(4-イソプロピルフェニル)ピレン-1,6-ジアミン、N,N,N’,N’-テトラキス(3,4-ジメチルフェニル)ピレン-1,6-ジアミン、N,N’-ジフェニル-N,N’-ジ(p-トリル)ピレン-1,6-ジアミン、N,N’-ジフェニル-N,N’-ビス(4-エチルフェニル)ピレン-1,6-ジアミン、N,N’-ジフェニル-N,N’-ビス(4-イソプロピルフェニル)ピレン-1,6-ジアミン、N,N’-ジフェニル-N,N’-ビス(4-t-ブチルフェニル)ピレン-1,6-ジアミン、N,N’-ビス(4-イソプロピルフェニル)-N,N’-ジ(p-トリル)ピレン-1,6-ジアミン、N,N,N’,N’-テトラキス(3,4-ジメチルフェニル)-3,8-ジフェニルピレン-1,6-ジアミン、N,N,N,N-テトラフェニルピレン-1,8-ジアミン、N,N’-ビス(ビフェニル-4-イル)-N,N’-ジフェニルピレン-1,8-ジアミン、N1,N6-ジフェニル-N1,N6-ビス-(4-トリメチルシラニル-フェニル)-1H,8H-ピレン-1,6-ジアミンなどがあげられる。 Examples of pyrene-based compounds include N,N,N',N'-tetraphenylpyrene-1,6-diamine, N,N,N',N'-tetra(p-tolyl)pyrene-1,6-diamine, N,N,N',N'-tetra(m-tolyl)pyrene-1,6-diamine, N,N,N',N'-tetrakis(4-isopropylphenyl)pyrene-1,6-diamine, N,N,N',N'-tetrakis(3,4-dimethylphenyl)pyrene-1,6-diamine, N,N'-diphenyl-N,N'-di(p-tolyl)pyrene-1,6-diamine, and N,N'-diphenyl-N,N'-bis(4-ethylphenyl)pyrene-1, 6-diamine, N,N'-diphenyl-N,N'-bis(4-isopropylphenyl)pyrene-1,6-diamine, N,N'-diphenyl-N,N'-bis(4-t-butylphenyl)pyrene-1,6-diamine, N,N'-bis(4-isopropylphenyl)-N,N'-di(p-tolyl)pyrene-1,6-diamine, N,N,N',N'-tetrakis(3,4-dimethylphenyl)-3,8-diphenylpyrene-1,6-diamine, N,N,N,N-tetraphenylpyrene-1,8-diamine, N,N'-bis(biphenyl-4-yl)-N,N'-diphenylpyrene-1,8-diamine, N 1 ,N 6 -diphenyl- N 1 ,N 6 -bis-(4-trimethylsilanyl-phenyl)-1H,8H-pyrene-1,6-diamine and the like.
また、アントラセン系としては、例えば、N,N,N,N-テトラフェニルアントラセン-9,10-ジアミン、N,N,N’,N’-テトラ(p-トリル)アントラセン-9,10-ジアミン、N,N,N’,N’-テトラ(m-トリル)アントラセン-9,10-ジアミン、N,N,N’,N’-テトラキス(4-イソプロピルフェニル)アントラセン-9,10-ジアミン、N,N’-ジフェニル-N,N’-ジ(p-トリル)アントラセン-9,10-ジアミン、N,N’-ジフェニル-N,N’-ジ(m-トリル)アントラセン-9,10-ジアミン、N,N’-ジフェニル-N,N’-ビス(4-エチルフェニル)アントラセン-9,10-ジアミン、N,N’-ジフェニル-N,N’-ビス(4-イソプロピルフェニル)アントラセン-9,10-ジアミン、N,N’-ジフェニル-N,N’-ビス(4-t-ブチルフェニル)アントラセン-9,10-ジアミン、N,N’-ビス(4-イソプロピルフェニル)-N,N’-ジ(p-トリル)アントラセン-9,10-ジアミン、2,6-ジ-t-ブチル-N,N,N’,N’-テトラ(p-トリル)アントラセン-9,10-ジアミン、2,6-ジ-t-ブチル-N,N’-ジフェニル-N,N’-ビス(4-イソプロピルフェニル)アントラセン-9,10-ジアミン、2,6-ジ-t-ブチル-N,N’-ビス(4-イソプロピルフェニル)-N,N’-ジ(p-トリル)アントラセン-9,10-ジアミン、2,6-ジシクロヘキシル-N,N’-ビス(4-イソプロピルフェニル)-N,N’-ジ(p-トリル)アントラセン-9,10-ジアミン、2,6-ジシクロヘキシル-N,N’-ビス(4-イソプロピルフェニル)-N,N’-ビス(4-t-ブチルフェニル)アントラセン-9,10-ジアミン、9,10-ビス(4-ジフェニルアミノ-フェニル)アントラセン、9,10-ビス(4-ジ(1-ナフチルアミノ)フェニル)アントラセン、9,10-ビス(4-ジ(2-ナフチルアミノ)フェニル)アントラセン、10-ジ-p-トリルアミノ-9-(4-ジ-p-トリルアミノ-1-ナフチル)アントラセン、10-ジフェニルアミノ-9-(4-ジフェニルアミノ-1-ナフチル)アントラセン、10-ジフェニルアミノ-9-(6-ジフェニルアミノ-2-ナフチル)アントラセンなどがあげられる。 Examples of anthracene-based compounds include N,N,N,N-tetraphenylanthracene-9,10-diamine, N,N,N',N'-tetra(p-tolyl)anthracene-9,10-diamine, N,N,N',N'-tetra(m-tolyl)anthracene-9,10-diamine, N,N,N',N'-tetrakis(4-isopropylphenyl)anthracene-9,10-diamine, N,N'-diphenyl-N,N'-di(p-tolyl)anthracene-9,10-diamine, N,N'-diphenyl-N,N'-di(m-tolyl)anthracene-9,10 -diamine, N,N'-diphenyl-N,N'-bis(4-ethylphenyl)anthracene-9,10-diamine, N,N'-diphenyl-N,N'-bis(4-isopropylphenyl)anthracene-9,10-diamine, N,N'-diphenyl-N,N'-bis(4-t-butylphenyl)anthracene-9,10-diamine, N,N'-bis(4-isopropylphenyl)-N,N'-di(p-tolyl)anthracene-9,10-diamine, 2,6-di-t-butyl-N,N,N',N'-tetra(p-tolyl)anthracene-9,10-diamine 2,6-di-t-butyl-N,N'-diphenyl-N,N'-bis(4-isopropylphenyl)anthracene-9,10-diamine, 2,6-di-t-butyl-N,N'-bis(4-isopropylphenyl)-N,N'-di(p-tolyl)anthracene-9,10-diamine, 2,6-dicyclohexyl-N,N'-bis(4-isopropylphenyl)-N,N'-di(p-tolyl)anthracene-9,10-diamine, 2,6-dicyclohexyl-N,N'-bis(4-isopropylphenyl)-N,N'-bis(4-t-butylphenyl) Examples include anthracene-9,10-diamine, 9,10-bis(4-diphenylamino-phenyl)anthracene, 9,10-bis(4-di(1-naphthylamino)phenyl)anthracene, 9,10-bis(4-di(2-naphthylamino)phenyl)anthracene, 10-di-p-tolylamino-9-(4-di-p-tolylamino-1-naphthyl)anthracene, 10-diphenylamino-9-(4-diphenylamino-1-naphthyl)anthracene, and 10-diphenylamino-9-(6-diphenylamino-2-naphthyl)anthracene.
また、他には、[4-(4-ジフェニルアミノ-フェニル)ナフタレン-1-イル]-ジフェニルアミン、[6-(4-ジフェニルアミノ-フェニル)ナフタレン-2-イル]-ジフェニルアミン、4,4’-ビス[4-ジフェニルアミノナフタレン-1-イル]ビフェニル、4,4’-ビス[6-ジフェニルアミノナフタレン-2-イル]ビフェニル、4,4”-ビス[4-ジフェニルアミノナフタレン-1-イル]-p-テルフェニル、4,4”-ビス[6-ジフェニルアミノナフタレン-2-イル]-p-テルフェニルなどがあげられる。
また、特開2006-156888号公報などに記載された芳香族アミン誘導体を用いてもよい。
Other examples include [4-(4-diphenylamino-phenyl)naphthalene-1-yl]-diphenylamine, [6-(4-diphenylamino-phenyl)naphthalene-2-yl]-diphenylamine, 4,4'-bis[4-diphenylaminonaphthalene-1-yl]biphenyl, 4,4'-bis[6-diphenylaminonaphthalene-2-yl]biphenyl, 4,4"-bis[4-diphenylaminonaphthalene-1-yl]-p-terphenyl, and 4,4"-bis[6-diphenylaminonaphthalene-2-yl]-p-terphenyl.
Furthermore, aromatic amine derivatives described in JP-A-2006-156888 and the like may also be used.
クマリン誘導体としては、クマリン-6、クマリン-334などがあげられる。
また、特開2004-43646号公報、特開2001-76876号公報、および特開平6-298758号公報などに記載されたクマリン誘導体を用いてもよい。
Examples of the coumarin derivatives include coumarin-6 and coumarin-334.
Furthermore, coumarin derivatives described in JP-A-2004-43646, JP-A-2001-76876, JP-A-6-298758, and the like may also be used.
ピラン誘導体としては、下記のDCM、DCJTBなどがあげられる。
また、特開2005-126399号公報、特開2005-097283号公報、特開2002-234892号公報、特開2001-220577号公報、特開2001-081090号公報、および特開2001-052869号公報などに記載されたピラン誘導体を用いてもよい。 In addition, pyran derivatives described in JP-A-2005-126399, JP-A-2005-097283, JP-A-2002-234892, JP-A-2001-220577, JP-A-2001-081090, and JP-A-2001-052869 may also be used.
特に、発光層においては、本発明の多環芳香族化合物を、ホスト材料として用いるとともに、ドーパント材料として、りん光材料またはTADF材料(熱活性型遅延蛍光体)を用いることが好ましい。 In particular, in the light-emitting layer, it is preferable to use the polycyclic aromatic compound of the present invention as a host material and a phosphorescent material or a TADF material (thermally activated delayed fluorescent material) as a dopant material.
3-1-5-2-1.りん光材料
りん光材料は金属原子による分子内スピン-軌道相互作用(重原子効果)を利用し、三重項からの発光を得る。このようなりん光材料としては、例えば、発光性金属錯体を用いることができる。発光性金属錯体としては、例えば下記式(B-1)で表される化合物があげられる。
式(B-1)において、Mは、Ir、Pt、Au、Eu、Ru、Re、AgおよびCuからなる群から選択される少なくとも1種であり、nは1~3の整数であり、「X-Y」はそれぞれ独立して二座のモノアニオン性配位子である。
式(B-1)で表される化合物としては、例えば下記式(B-10)または式(B-15)で表される化合物があげられる。
In formula (B-1), M is at least one selected from the group consisting of Ir, Pt, Au, Eu, Ru, Re, Ag, and Cu, n is an integer of 1 to 3, and each "X-Y" is independently a bidentate monoanionic ligand.
Examples of the compound represented by formula (B-1) include compounds represented by the following formula (B-10) or formula (B-15).
式(B-10)および式(B-15)において、X’はMと結合する炭素(C)を含む芳香族環であり、Y’はMと配位結合する窒素(N)を含む複素環である。X’およびY’は結合されており、X’およびY’で新たな環を形成してもよい。また、式(B-15)において、Zは2つの酸素を有する二座配位子である。式(B-10)および式(B-15)において、高効率および長寿命の観点からMはIrが好ましい。 In formula (B-10) and formula (B-15), X' is an aromatic ring containing a carbon (C) bonded to M, and Y' is a heterocycle containing a nitrogen (N) that is coordinately bonded to M. X' and Y' are bonded, and X' and Y' may form a new ring. In addition, in formula (B-15), Z is a bidentate ligand having two oxygen atoms. In formula (B-10) and formula (B-15), M is preferably Ir from the viewpoint of high efficiency and long life.
式(B-10)で表される化合物としては、例えば、Ir(ppy)3、Ir(ppy)2(acac)、Ir(mppy)3、Ir(PPy)2(m-bppy)、BtpIr(acac)、Ir(btp)2(acac)、Ir(2-phq)3、Hex-Ir(phq)3、Ir(fbi)2(acac)、fac-Tris(2-(3-p-xylyl)phenyl)pyridine iridium(III)、Eu(dbm)3(Phen)、Ir(piq)3、Ir(piq)2(acac)、Ir(Fliq)2(acac)、Ir(Flq)2(acac)、Ru(dtb-bpy)3・2(PF6)、Ir(2-phq)3、Ir(BT)2(acac)、Ir(DMP)3、Ir(Mphq)3IR(phq)2tpy、fac-Ir(ppy)2Pc、Ir(dp)PQ2、Ir(Dpm)(Piq)2、Hex-Ir(piq)2(acac)、Hex-Ir(piq)3、Ir(dmpq)3、Ir(dmpq)2(acac)、FPQIrpicなどがあげられる。 Examples of the compound represented by formula (B-10) include Ir(ppy) 3 , Ir(ppy) 2 (acac), Ir(mppy) 3 , Ir(PPy) 2 (m-bppy), BtpIr(acac), Ir(btp) 2 (acac), Ir(2-phq) 3 , Hex-Ir(phq) 3 , Ir(fbi) 2 (acac), fac-Tris(2-(3-p-xylyl)phenyl)pyridine iridium(III), Eu(dbm) 3 (Phen), Ir(piq) 3 , Ir(piq) 2 (acac), and Ir(Fliq) 2 (acac), Ir(Flq) 2 (acac), Ru(dtb-bpy) 3.2 (PF 6 ), Ir(2-phq) 3 , Ir(BT) 2 (acac), Ir(DMP) 3 , Ir(Mphq) 3 IR(phq) 2 tpy, fac-Ir(ppy) 2 Pc, Ir(dp)PQ 2 , Ir(Dpm)(Piq) 2 , Hex-Ir(piq) 2 (acac), Hex-Ir(piq) 3 , Ir(dmpq) 3 , Ir(dmpq) 2 (acac), FPQIrpic, etc.
式(B-10)で表される化合物としては、他には、例えば下記式(B-10-1)~式(B-10-31)で表される化合物があげられる。
式(B-15)で表される化合物としては、他には、例えば下記式(B-15-1)~式(B-15-6)で表される化合物があげられる。
また、特開2006-089398号公報、特開2006-080419号公報、特開2005-298483号公報、特開2005-097263号公報、および特開2004-111379号公報、米国特許出願公開第2019/0051845号明細書などに記載されたイリジウム錯体を用いてもよい。 In addition, iridium complexes described in JP 2006-089398 A, JP 2006-080419 A, JP 2005-298483 A, JP 2005-097263 A, and JP 2004-111379 A, U.S. Patent Application Publication No. 2019/0051845, and the like, may also be used.
3-1-5-2-2.TADF材料
本明細書において、TADF材料とは「熱活性型遅延蛍光体」である材料を意味する。「熱活性型遅延蛍光体」では、励起一重項状態と励起三重項状態のエネルギー差を小さくすることで、通常は遷移確率が低い励起三重項状態から励起一重項状態への逆エネルギー移動を高効率で生じさせ、一重項からの発光(熱活性型遅延蛍光、TADF)が発現する。通常の蛍光発光では電流励起により生じた75%の三重項励起子は熱失活経路を通るため蛍光として取りだすことはできない。一方、TADFでは全ての励起子を蛍光発光に利用することができ、高効率な有機EL素子が実現できる。
3-1-5-2-2. TADF material In this specification, the TADF material means a material that is a "thermally activated delayed fluorescent material". In the "thermally activated delayed fluorescent material", the energy difference between the excited singlet state and the excited triplet state is reduced, and the reverse energy transfer from the excited triplet state, which usually has a low transition probability, to the excited singlet state occurs with high efficiency, and light emission from the singlet state (thermally activated delayed fluorescence, TADF) occurs. In normal fluorescent emission, 75% of the triplet excitons generated by current excitation pass through a thermal deactivation path and cannot be extracted as fluorescence. On the other hand, in TADF, all excitons can be used for fluorescent emission, and a highly efficient organic EL element can be realized.
TADF材料は、ドナーと呼ばれる電子供与性の置換基とアクセプターと呼ばれる電子受容性の置換基を用いて分子内のHOMOとLUMOを局在化させて、効率的な逆項間交差(reverse intersystem crossing)が起きるようにデザインされた、ドナー-アクセプター型TADF化合物(D-A型TADF化合物)であることが好ましい。 The TADF material is preferably a donor-acceptor type TADF compound (D-A type TADF compound) designed to localize the HOMO and LUMO within the molecule using electron-donating substituents called donors and electron-accepting substituents called acceptors, thereby allowing efficient reverse intersystem crossing to occur.
ここで、本明細書において「電子供与性の置換基」(ドナー)とは、TADF化合物分子中でHOMO軌道が局在する置換基および部分構造のことを意味し、「電子受容性の置換基」(アクセプター)とは、TADF化合物分子中でLUMO軌道が局在する置換基および部分構造のことを意味することとする。 Here, in this specification, "electron-donating substituent" (donor) means a substituent or partial structure in which the HOMO orbital is localized in the TADF compound molecule, and "electron-accepting substituent" (acceptor) means a substituent or partial structure in which the LUMO orbital is localized in the TADF compound molecule.
TADF材料としては、例えば、下記式(2)で表される単量体であるか、または式(2)で表される構造単位を複数有する多量体である多環芳香族化合物(以下、「式(2)の多環芳香族化合物」ということがある。)や、式(2)の多環芳香族化合物と別のTADF材料の組み合わせなどを用いることができる。 As the TADF material, for example, a polycyclic aromatic compound that is a monomer represented by the following formula (2) or a polymer having multiple structural units represented by formula (2) (hereinafter, sometimes referred to as a "polycyclic aromatic compound of formula (2)"), or a combination of a polycyclic aromatic compound of formula (2) with another TADF material can be used.
<式(2)の多環芳香族化合物>
下記式(2)で表される単量体であるか、または式(2)で表される構造単位を複数有する多量体である多環芳香族化合物は、TADF材料として、高い色純度を与えることができる(国際公開第2015/102118号、国際公開第2020/162600号等参照)。
<Polycyclic aromatic compound of formula (2)>
A polycyclic aromatic compound which is a monomer represented by the following formula (2) or a polymer having a plurality of structural units represented by formula (2) can provide high color purity as a TADF material (see WO 2015/102118, WO 2020/162600, etc.).
A環、B環およびC環は、それぞれ独立して、置換されていてもよいアリール環または置換されていてもよいヘテロアリール環であり、ただし、式(2)で表される多環芳香族化合物中のA環、B環およびC環においてBならびにX11および/またはX12に結合する環はいずれも窒素を含む6員環ではなく、
X11およびX12は、それぞれ独立して、>Oまたは>N-Rであり、前記>N-RのRは置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいアルキル、または置換されていてもよいシクロアルキルであり、前記>N-RのRは連結基または単結合によりA環および/もしくはB環またはA環および/もしくはC環と結合していてもよく、
式(2)で表される構造または式(2)で表される構造単位を複数有する構造における、アリール環およびヘテロアリール環からなる群より選択される少なくとも1つは、少なくとも1つのシクロアルカンで縮合されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの水素は置換されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの-CH2-は-O-で置換されていてもよく、
式(2)で表される構造または式(2)で表される構造単位を複数有するにおける少なくとも1つの水素は、重水素、シアノまたはハロゲンで置換されていてもよい。
ring A, ring B and ring C are each independently an optionally substituted aryl ring or an optionally substituted heteroaryl ring, provided that in ring A, ring B and ring C in the polycyclic aromatic compound represented by formula (2), none of the rings bonded to B and X11 and/or X12 is a 6-membered ring containing nitrogen;
X11 and X12 are each independently >O or >N-R, and R of the >N-R is an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl, or an optionally substituted cycloalkyl, and R of the >N-R may be bonded to ring A and/or ring B or ring A and/or ring C via a linking group or a single bond;
In the structure represented by formula (2) or the structure having a plurality of structural units represented by formula (2), at least one selected from the group consisting of an aryl ring and a heteroaryl ring may be condensed with at least one cycloalkane, at least one hydrogen in the cycloalkane may be substituted, and at least one -CH 2 - in the cycloalkane may be substituted with -O-,
At least one hydrogen atom in the structure represented by formula (2) or in the structure having a plurality of structural units represented by formula (2) may be substituted with deuterium, cyano or halogen.
式(2)の多環芳香族化合物は、好ましくは、下記式(2-a)、式(2-b)、式(2-c)、式(2-d)、式(2-e)、もしくは式(2-f)で表される単量体である多環芳香族化合物であるか、または下記式(2-a)、式(2-b)、式(2-c)、式(2-d)、式(2-e)、もしくは式(2-f)で表される構造単位を複数有する多量体である多環芳香族化合物である。 The polycyclic aromatic compound of formula (2) is preferably a polycyclic aromatic compound which is a monomer represented by the following formula (2-a), (2-b), (2-c), (2-d), (2-e), or (2-f), or a polycyclic aromatic compound which is a polymer having a plurality of structural units represented by the following formula (2-a), (2-b), (2-c), (2-d), (2-e), or (2-f).
なお、各構造式において「A」~「C」および「a」~「c」はそれぞれリング、ベンゼン環、または5員環で示される環構造を示す符号であり、その他の符号は上述する定義と同じである。 In each structural formula, "A" to "C" and "a" to "c" are symbols that indicate a ring, a benzene ring, or a ring structure represented by a five-membered ring, and the other symbols are defined as above.
式(2)におけるA環、B環およびC環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環であり、これらの環における少なくとも1つの水素は置換基で置換されていてもよい。この置換基は、上記置換基群YZから選択される置換基、または置換シリルが好ましい。式(2)で表される単量体である多環芳香族化合物中のA環、B環およびC環において、B(ホウ素)ならびにX11および/またはX12に結合する環はいずれも窒素を含む6員環ではない。すなわち、多量体ではない式(2)の多環芳香族化合物は、A環、B環およびC環において、後述する縮合2環構造と結合を共有する環として窒素を含有する6員環を有していない。 The A ring, B ring and C ring in formula (2) are each independently an aryl ring or a heteroaryl ring, and at least one hydrogen atom in these rings may be substituted with a substituent.The substituent is preferably a substituent selected from the above-mentioned substituent group YZ, or a substituted silyl.In the A ring, B ring and C ring in the polycyclic aromatic compound which is a monomer represented by formula (2), none of the rings bonded to B (boron) and X11 and/or X12 are 6-membered rings containing nitrogen.That is, the polycyclic aromatic compound of formula (2) which is not a polymer does not have a 6-membered ring containing nitrogen as a ring that shares a bond with the condensed two-ring structure described later in the A ring, B ring and C ring.
A環、B環、およびC環は少なくともいずれかが、少なくとも1つの置換基を有するアリール環または少なくとも1つの置換基を有するヘテロアリール環であることが好ましく、A環、B環、およびC環のいずれも少なくとも1つの置換基を有するアリール環または少なくとも1つの置換基を有するヘテロアリール環であることがより好ましく、A環、B環、およびC環それぞれが1つの置換基を有するアリール環または1つの置換基を有するヘテロアリール環であることがさらに好ましい。 It is preferable that at least one of the rings A, B, and C is an aryl ring having at least one substituent or a heteroaryl ring having at least one substituent, it is more preferable that the rings A, B, and C are all aryl rings having at least one substituent or heteroaryl rings having at least one substituent, and it is even more preferable that the rings A, B, and C are each an aryl ring having one substituent or a heteroaryl ring having one substituent.
特に置換基としては、置換もしくは無置換のアルキル(特に、ネオペンチル)、アダマンチルのようなシクロアルキルが好ましい。また、ターシャリ-アルキル(tR)が、好ましい。このような嵩高い置換基により分子同士の凝集による失活を防ぎ、発光量子収率(PLQY)が向上するからである。また、置換基としては、置換もしくは無置換のジアリールアミノも好ましい。 In particular, the substituent is preferably a substituted or unsubstituted alkyl (especially neopentyl) or a cycloalkyl such as adamantyl. Also preferred is a tertiary alkyl (tR). This is because such bulky substituents prevent inactivation due to aggregation of molecules, improving the luminescence quantum yield (PLQY). Also preferred as the substituent is a substituted or unsubstituted diarylamino.
前記ターシャリ-アルキルは下記式(tR)で表される。
式(tR)中、Ra、Rb、およびRcはそれぞれ独立して炭素数1~24のアルキルであり、前記アルキルにおける任意の-CH2-は-O-で置換されていてもよく、式(tR)で表される基は*において式(2)の多環芳香族化合物における少なくとも1つの水素と置換する。 In formula (tR), R a , R b , and R c each independently represent an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, any —CH 2 — in the alkyl group may be replaced with —O—, and the group represented by formula (tR) replaces at least one hydrogen atom in the polycyclic aromatic compound of formula (2) at *.
Ra、Rb、およびRcの「炭素数1~24のアルキル」としては、直鎖および分岐鎖のいずれでもよく、例えば、炭素数1~24の直鎖アルキルまたは炭素数3~24の分岐鎖アルキル、炭素数1~18のアルキル(炭素数3~18の分岐鎖アルキル)、炭素数1~12のアルキル(炭素数3~12の分岐鎖アルキル)、炭素数1~6のアルキル(炭素数3~6の分岐鎖アルキル)、炭素数1~4のアルキル(炭素数3~4の分岐鎖アルキル)があげられる。 The "alkyl having 1 to 24 carbon atoms" of R a , R b , and R c may be either linear or branched, and examples thereof include linear alkyl having 1 to 24 carbon atoms or branched alkyl having 3 to 24 carbon atoms, alkyl having 1 to 18 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 18 carbon atoms), alkyl having 1 to 12 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 12 carbon atoms), alkyl having 1 to 6 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 6 carbon atoms), and alkyl having 1 to 4 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 4 carbon atoms).
式(2)の式(tR)におけるRa、Rb、およびRcの炭素数の合計は炭素数3~20が好ましく、炭素数3~10が特に好ましい。 The total number of carbon atoms of R a , R b and R c in formula (tR) in formula (2) is preferably 3 to 20, and particularly preferably 3 to 10.
Ra、Rb、およびRcの具体的なアルキルとしては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、t-ペンチル、n-ヘキシル、1-メチルペンチル、4-メチル-2-ペンチル、3,3-ジメチルブチル、2-エチルブチル、n-ヘプチル、1-メチルヘキシル、n-オクチル、t-オクチル、1-メチルヘプチル、2-エチルヘキシル、2-プロピルペンチル、n-ノニル、2,2-ジメチルヘプチル、2,6-ジメチル-4-ヘプチル、3,5,5-トリメチルヘキシル、n-デシル、n-ウンデシル、1-メチルデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、1-ヘキシルヘプチル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、n-エイコシルなどがあげられる。 Specific examples of alkyl for R a , R b , and R c include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl, t-pentyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, n-heptyl, 1-methylhexyl, n-octyl, t-octyl, 1-methylheptyl, Examples include 2-ethylhexyl, 2-propylpentyl, n-nonyl, 2,2-dimethylheptyl, 2,6-dimethyl-4-heptyl, 3,5,5-trimethylhexyl, n-decyl, n-undecyl, 1-methyldecyl, n-dodecyl, n-tridecyl, 1-hexylheptyl, n-tetradecyl, n-pentadecyl, n-hexadecyl, n-heptadecyl, n-octadecyl, and n-eicosyl.
式(tR)で表される基としては、例えばt-ブチル、t-アミル、1-エチル-1-メチルプロピル、1,1-ジエチルプロピル、1,1-ジメチルブチル、1-エチル-1-メチルブチル、1,1,3,3-テトラメチルブチル、1,1,4-トリメチルペンチル、1,1,2-トリメチルプロピル、1,1-ジメチルオクチル、1,1-ジメチルペンチル、1,1-ジメチルヘプチル、1,1,5-トリメチルヘキシル、1-エチル-1-メチルヘキシル、1-エチル-1,3-ジメチルブチル、1,1,2,2-テトラメチルプロピル、1-ブチル-1-メチルペンチル、1,1-ジエチルブチル、1-エチル-1-メチルペンチル、1,1,3-トリメチルブチル、1-プロピル-1-メチルペンチル、1,1,2-トリメチルプロピル、1-エチル-1,2,2-トリメチルプロピル、1-プロピル-1-メチルブチル、1,1-ジメチルヘキシル基などがあげられる。これらのうち、t-ブチルおよびt-アミルが好ましい。 Examples of the group represented by formula (tR) include t-butyl, t-amyl, 1-ethyl-1-methylpropyl, 1,1-diethylpropyl, 1,1-dimethylbutyl, 1-ethyl-1-methylbutyl, 1,1,3,3-tetramethylbutyl, 1,1,4-trimethylpentyl, 1,1,2-trimethylpropyl, 1,1-dimethyloctyl, 1,1-dimethylpentyl, 1,1-dimethylheptyl, 1,1,5-trimethylhexyl, 1-ethyl- Examples include 1-methylhexyl, 1-ethyl-1,3-dimethylbutyl, 1,1,2,2-tetramethylpropyl, 1-butyl-1-methylpentyl, 1,1-diethylbutyl, 1-ethyl-1-methylpentyl, 1,1,3-trimethylbutyl, 1-propyl-1-methylpentyl, 1,1,2-trimethylpropyl, 1-ethyl-1,2,2-trimethylpropyl, 1-propyl-1-methylbutyl, and 1,1-dimethylhexyl groups. Of these, t-butyl and t-amyl are preferred.
A環、B環、およびC環における置換基の他の好ましい例としては、例えば、式(tR)の基で置換されたジアリールアミノ、式(tR)の基で置換されたカルバゾリルまたは式(tR)の基で置換されたベンゾカルバゾリルがあげられる。「ジアリールアミノ」については下記「第1の置換基」として説明する基があげられる。ジアリールアミノ、カルバゾリルおよびベンゾカルバゾリルへの式(tR)の基の置換形態としては、これらの基におけるアリール環またはベンゼン環の一部または全ての水素が式(tR)の基で置換された例があげられる。 Other preferred examples of the substituents in the A ring, the B ring, and the C ring include, for example, diarylamino substituted with a group of the formula (tR), carbazolyl substituted with a group of the formula (tR), or benzocarbazolyl substituted with a group of the formula (tR). For "diarylamino", the group described below as the "first substituent" is included. Examples of the substitution form of the group of the formula (tR) on diarylamino, carbazolyl, and benzocarbazolyl include examples in which some or all of the hydrogen atoms on the aryl ring or benzene ring in these groups are substituted with a group of the formula (tR).
A環、B環およびC環におけるアリール環またはヘテロアリール環は、「B」、「X1」および「X2」から構成される式(2)中央の縮合2環構造と結合を共有する5員環または6員環を有することが好ましい。 The aryl or heteroaryl rings in rings A, B and C preferably have a 5- or 6-membered ring that shares a bond with the central fused two-ring structure of formula (2) composed of "B", "X 1 " and "X 2 ".
ここで、「縮合2環構造」とは、式(2)の中央に示した、「B」、「X11」および「X12」を含んで構成される2つの飽和炭化水素環が縮合した構造を意味する。また、「縮合2環構造と結合を共有する6員環」とは、例えば式(2-a)、式(2-b)、式(2-c)、式(2-d)、式(2-e)、および式(2-f)で示すように前記縮合2環構造に縮合したa環(ベンゼン環(6員環))を意味する。また、「(A環である)アリール環またはヘテロアリール環がこの6員環を有する」とは、この6員環だけでA環が形成されるか、または、この6員環を含むようにこの6員環にさらに他の環などが縮合してA環が形成されることを意味する。言い換えれば、ここで言う「6員環を有する(A環である)アリール環またはヘテロアリール環」とは、A環の全部または一部を構成する6員環が、前記縮合2環構造に縮合していることを意味する。「5員環」についても同様の説明が当てはまる。また、「B環(b環)」、「C環(c環)」についても同様の説明が当てはまる。 Here, the term "fused bicyclic structure" refers to a structure in which two saturated hydrocarbon rings, each of which includes "B", "X 11 " and "X 12 " as shown in the center of formula (2), are fused together. The term "six-membered ring sharing a bond with the fused bicyclic structure" refers to a ring (a benzene ring (six-membered ring)) fused to the fused bicyclic structure, as shown in formulas (2-a), (2-b), (2-c), (2-d), (2-e) and (2-f). The term "an aryl ring or heteroaryl ring (which is the A ring) has this six-membered ring" refers to the A ring being formed solely from this six-membered ring, or the A ring being formed by further condensing another ring to this six-membered ring so as to include this six-membered ring. In other words, the term "an aryl ring or heteroaryl ring (which is the A ring) having a six-membered ring" refers to the six-membered ring constituting all or a part of the A ring being fused to the fused bicyclic structure. The same explanation applies to the "five-membered ring". The same explanation applies to "B ring (b ring)" and "C ring (c ring)".
式(2)中におけるA環は、式(2-a)、(2-b)、(2-c)、(2-d)、(2-e)、および(2-f)におけるa環とその置換基R1~R3に対応する。式(2)中におけるB環は、式(2-a)、(2-b)、および(2-c)におけるb環とその置換基R8~R11、式(2-d)におけるb環とその置換基R10およびR11、ならびに式(2-e)、および式(2-f)におけるb環とその置換基R8およびR9に対応する。式(2)中におけるC環は、式(2-a)におけるc環とその置換基R4~R7、式(2-b)、式(2-d)、および式(2-f)におけるc環とその置換基R4およびR5、ならびに式(2-c)および式(2-e)におけるc環とその置換基R6およびR7に対応する。すなわち、式(2-a)は、式(2)のA~C環として、少なくとも6員環構造を有する環が選択された構造に対応し、式(2-b)、(2-c)、(2-d)、(2-e)、および(2-f)はそれぞれ式(2)のA~C環として少なくとも6員環構造を有する環および少なくとも5員環構造を有する環が選択された構造に対応する。その意味で、式(2-a)等における各環を小文字のa~cで表した。 The A ring in formula (2) corresponds to the a ring and its substituents R 1 to R 3 in formulas (2-a), (2-b), (2-c), (2-d), (2-e), and (2-f). The B ring in formula (2) corresponds to the b ring and its substituents R 8 to R 11 in formulas (2-a), (2-b), and ( 2 -c), the b ring and its substituents R 10 and R 11 in formula (2-d), and the b ring and its substituents R 8 and R 9 in formulas (2-e) and (2-f). The C ring in formula (2) corresponds to the c ring and its substituents R 4 to R 7 in formula (2-a), the c ring and its substituents R 4 and R 5 in formulas (2-b), (2-d), and (2-f), and the c ring and its substituents R 6 and R 7 in formulas (2-c) and (2-e). That is, formula (2-a) corresponds to a structure in which rings having at least a 6-membered ring structure are selected as rings A to C of formula (2), and formulas (2-b), (2-c), (2-d), (2-e), and (2-f) correspond to structures in which a ring having at least a 6-membered ring structure and a ring having at least a 5-membered ring structure are selected as rings A to C of formula (2), respectively. In this sense, each ring in formula (2-a) etc. is represented by lowercase letters a to c.
式(2-b)、(2-c)、(2-d)、(2-e)、および(2-f)におけるXXは、それぞれ独立して、>O、>S、>N-R、または>C(-R)2である。ここで前記>N-RのRは置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいアルキル、または置換されていてもよいシクロアルキルであり、置換されていてもよいアリールであることが好ましく、無置換のアリールであることがより好ましい。また、前記>C(-R)2のRは、それぞれ独立して、水素、アルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよいアリール、アルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよいヘテロアリール、アルキル、またはシクロアルキルであり、アルキルであることが好ましく、メチルであることがより好ましい。>C(-R)2における2つのRは同一であることが好ましい。また>C(-R)2における2つのRは互いに環を形成していることも好ましい。XXは、それぞれ独立して、>O、>S、または>N-Rであることが好ましく、>O、または>Sであることがより好ましく、>Sであることがさらに好ましい。 X 1 X in formulae (2-b), (2-c), (2-d), (2-e), and (2-f) are each independently >O, >S, >N-R, or >C(-R) 2. Here, R in the >N-R is an aryl which may be substituted, a heteroaryl which may be substituted, an alkyl which may be substituted, or a cycloalkyl which may be substituted, preferably an aryl which may be substituted, and more preferably an unsubstituted aryl. Also, R in the >C(-R) 2 are each independently hydrogen, an aryl which may be substituted with an alkyl or cycloalkyl, a heteroaryl which may be substituted with an alkyl or cycloalkyl, an alkyl, or a cycloalkyl, preferably an alkyl, and more preferably a methyl. It is preferable that the two R in >C(-R) 2 are the same. It is also preferable that the two R in >C(-R) 2 form a ring together. X 1 X is each independently preferably >O, >S, or >N-R, more preferably >O or >S, and even more preferably >S.
式(2-a)、(2-b)、(2-c)、(2-d)、(2-e)、および(2-f)において、R1~R11は、それぞれ独立して、置換基群YZから選択される置換基、または置換シリルである。 In formulas (2-a), (2-b), (2-c), (2-d), (2-e), and (2-f), R 1 to R 11 each independently represent a substituent selected from the substituent group YZ, or a substituted silyl.
式(2-a)、(2-b)、(2-c)、(2-d)、(2-e)、および(2-f)それぞれにおけるR1~R3中、0~1個が水素以外の置換基であり、かつその他が水素であり、R4~R7中、0~1個が水素以外の置換基であり、かつその他が水素であり、R8~R11中、0~1個が水素以外の置換基であり、かつその他が水素であることが好ましく、
R1~R3中、1個が水素以外の置換基であり、かつその他が水素であり、R4~R7中、1個が水素以外の置換基であり、かつその他が水素であり、R8~R11中、1個が水素以外の置換基であり、かつその他が水素であることがより好ましい。水素以外の置換基として、好ましい範囲は、第1の置換基(第2置換基を有していてもよい。)として後述する置換基の記載を参照することができる。水素以外の置換基としては、アルキル(特に、上記ターシャリ-アルキル(tR)、ネオペンチルなど)、シクロアルキル(例えば、アダマンチルなど)、または置換もしくは無置換のジアリールアミノであることが特に好ましい。
In each of formulas (2-a), (2-b), (2-c), (2-d), (2-e), and (2-f), it is preferred that 0 to 1 of R 1 to R 3 are substituents other than hydrogen and the rest are hydrogen, 0 to 1 of R 4 to R 7 are substituents other than hydrogen and the rest are hydrogen, and 0 to 1 of R 8 to R 11 are substituents other than hydrogen and the rest are hydrogen;
It is more preferred that one of R 1 to R 3 is a substituent other than hydrogen and the others are hydrogen, one of R 4 to R 7 is a substituent other than hydrogen and the others are hydrogen, and one of R 8 to R 11 is a substituent other than hydrogen and the others are hydrogen. For a preferred range of the substituent other than hydrogen, reference can be made to the description of the substituent below as the first substituent (which may have a second substituent). Particularly preferred substituents other than hydrogen are alkyl (particularly the above tertiary alkyl (tR), neopentyl, etc.), cycloalkyl (for example, adamantyl, etc.), or substituted or unsubstituted diarylamino.
式(2-a)、式(2-b)、式(2-c)、式(2-d)、式(2-e)、および式(2-f)では、a環、b環およびc環の置換基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11のうちの隣接する基同士が結合してa環、b環、またはc環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも1つの水素は、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、ジアリールボリル(2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、または置換シリルで置換されていてもよく、これらにおける少なくとも1つの水素は、アリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキル、または置換シリルで置換されていてもよい。 In formula (2-a), formula (2-b), formula (2-c), formula (2-d), formula (2-e), and formula (2-f), adjacent groups among the substituents R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 of the ring a, ring b, and ring c may be bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with the ring a, ring b, or ring c, and at least one hydrogen atom in the formed ring may be substituted with an aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, diarylboryl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), alkyl, cycloalkyl, alkoxy, aryloxy, or substituted silyl, and at least one hydrogen atom in these may be substituted with an aryl, heteroaryl, alkyl, cycloalkyl, or substituted silyl.
例えば、式(2-a)で表される化合物は、a環、b環およびc環における置換基の相互の結合形態によって、下記式(2-a-1)および式(2-a-2)に示すように、化合物を構成する環構造が変化する。各式中のA’環、B’環およびC’環は、式(2)におけるそれぞれA環、B環およびC環に対応する。また、各式中のR1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、a、b、c、X11およびX12の定義は式(2-a)における定義と同じである。 For example, in the compound represented by formula (2-a), the ring structure constituting the compound changes depending on the mutual bonding form of the substituents in ring a, ring b, and ring c, as shown in the following formulas (2-a-1) and (2-a-2). Ring A', ring B', and ring C' in each formula correspond to ring A, ring B, and ring C in formula (2), respectively. In addition, the definitions of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , a, b, c, X 11 , and X 12 in each formula are the same as those in formula (2-a).
式(2-a-1)および式(2-a-2)中のA’環、B’環およびC’環は、式(2-a)で説明すれば、置換基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11のうちの隣接する基同士が結合して、それぞれa環、b環、およびc環と共に形成したアリール環またはヘテロアリール環を示す(a環、b環、またはc環に他の環構造が縮合してできた縮合環ともいえる)。なお、式では示してはいないが、a環、b環、およびc環の全てがA’環、B’環、およびC’環に変化した化合物もある。また、式(2 -a-1)および式(2-a-2)から分かるように、例えば、b環のR8とc環のR7、b環のR11とa環のR1、c環のR4とa環のR3などは「隣接する基同士」には該当せず、これらが結合することはない。すなわち、「隣接する基」とは同一環上で隣接する基を意味する。 In formula (2-a-1) and formula (2-a-2), the ring A', ring B' and ring C' are, when explained in formula (2-a), aryl or heteroaryl rings formed by bonding adjacent groups among the substituents R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 and R 11 together with the ring a, ring b and ring c, respectively (they may also be considered as condensed rings formed by condensing other ring structures to the ring a, ring b or ring c). Although not shown in the formula, there are also compounds in which all of the ring a, ring b and ring c are changed to ring A', ring B' and ring C'. As can be seen from formula (2-a-1) and formula (2-a-2), for example, R 8 of ring b and R 7 of ring c, R 11 of ring b and R 1 of ring a, R 4 of ring c and R 3 of ring a, etc. do not fall under the category of "adjacent groups" and are not bonded to each other. In other words, "adjacent groups" means groups adjacent on the same ring.
式(2-a-1)や式(2-a-2)で表される化合物は、例えば後述する具体的化合物として列挙した式(2-67)~式(2-74)、式(2-76)~式(2-83)、式(2-273)~式(2-276)、式(2-290)~式(2-295)および式(2-350)~式(2-355)で表されるような化合物などに対応する。すなわち、例えば、a環(またはb環またはc環)であるベンゼン環に対してベンゼン環、インドール環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、シクロペンタジエン環、またはインデン環が縮合して形成されるA’環(またはB’環またはC’環)を有する化合物であり、形成されてできた縮合環A’(または縮合環B’または縮合環C’)はそれぞれナフタレン環、カルバゾール環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、インデン環、またはフルオレン環である。 The compounds represented by formula (2-a-1) and formula (2-a-2) correspond to, for example, compounds represented by formulas (2-67) to (2-74), (2-76) to (2-83), (2-273) to (2-276), (2-290) to (2-295), and (2-350) to (2-355), which are listed as specific compounds described below. That is, for example, it is a compound having ring A' (or ring B' or ring C') formed by condensing a benzene ring, an indole ring, a pyrrole ring, a furan ring, a thiophene ring, a benzofuran ring, a benzothiophene ring, a cyclopentadiene ring, or an indene ring to a benzene ring, which is ring a (or ring b or ring c), and the condensed ring A' (or condensed ring B' or condensed ring C') formed is a naphthalene ring, a carbazole ring, an indole ring, a benzofuran ring, a benzothiophene ring, a dibenzofuran ring, a dibenzothiophene ring, an indene ring, or a fluorene ring, respectively.
また、式(2-b)、式(2-c)、式(2-d)、式(2-e)、および式(2-f)においてもそれぞれ同様に、a環、b環、またはc環に他の環構造が縮合してできた縮合環が形成されていてもよい。例えばa環またはb環であるベンゼン環は上記式(2-a)におけるベンゼン環と同様に他の環構造が縮合し縮合環を形成していてもよい。
式(2-b)、式(2-c)、式(2-d)、式(2-e)、および式(2-f)においては、b環またはc環である5員環において、R4~R11のうちの隣接する基同士が結合して環を形成し縮合環が形成されていることが特に好ましい。例えば、式(2-b)および式(2-c)のc環、ならびに式(2-d)、式(2-e)、および式(2-f)のb環およびc環において、R3~R11のうちの隣接する基同士が結合して環を形成することにより、縮合環であるB’環またはC’環を形成することができる。形成される環がベンゼン環である場合の縮合環の例としてはインドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環があげられる。
Similarly, in formula (2-b), formula (2-c), formula (2-d), formula (2-e), and formula (2-f), a fused ring may be formed by condensing another ring structure to ring a, ring b, or ring c. For example, the benzene ring which is ring a or ring b may be condensed with another ring structure to form a fused ring, similar to the benzene ring in formula (2-a).
In formula (2-b), formula (2-c), formula (2-d), formula (2-e), and formula (2-f), it is particularly preferred that adjacent groups among R 4 to R 11 are bonded to each other to form a ring and a fused ring is formed in the 5-membered ring which is the b-ring or the c-ring in formula (2-b) and formula (2-c), and in the b-ring and the c-ring in formula (2-d), formula (2-e), and formula (2-f), adjacent groups among R 3 to R 11 are bonded to each other to form a ring, thereby forming a fused ring B' ring or C' ring. Examples of the fused ring when the ring formed is a benzene ring include an indole ring, a benzofuran ring, and a benzothiophene ring.
一例として、式(2-b)のc環である5員環において、R4およびR5同士が結合してベンゼン環を形成し縮合環が形成された例を以下に示す。
式(2-b-1)中、R1、R2、R3、R8、R9、R10、R11、XX、X11およびX12は式(2-b)中のそれぞれと同義であり、好ましい範囲も同一である。R4b、R5b、R6b、R7bは水素、置換基群YZから選択される置換基、または置換シリルである。R4b、R5b、R6b、R7b中、0~2個が水素以外の置換基であり、かつその他が水素であることが好ましく、1個が水素以外の置換基であり、かつその他が水素であることがより好ましい。水素以外の置換基として、好ましい範囲は、後述する置換基の記載を参照することができる。水素以外の置換基としては、アルキル(特に、上記ターシャリ-アルキル(tR)、ネオペンチルなど)、シクロアルキル(例えば、アダマンチルなど)、または置換もしくは無置換のジアリールアミノであることが特に好ましい。 In formula (2-b-1), R 1 , R 2 , R 3 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , X 2 X 3 , X 11 and X 12 are the same as those in formula (2-b), and the preferred ranges are also the same. R 4b , R 5b , R 6b and R 7b are hydrogen, a substituent selected from the substituent group YZ, or a substituted silyl. Of R 4b , R 5b , R 6b and R 7b , it is preferable that 0 to 2 are substituents other than hydrogen and the others are hydrogen, and it is more preferable that one is a substituent other than hydrogen and the others are hydrogen. For the preferred range of the substituent other than hydrogen, the description of the substituent described below can be referred to. As the substituent other than hydrogen, it is particularly preferable that it is alkyl (particularly the above tertiary alkyl (tR), neopentyl, etc.), cycloalkyl (for example, adamantyl, etc.), or substituted or unsubstituted diarylamino.
例えば、(2-b)、式(2-c)、式(2-d)、式(2-e)、および式(2-f)では、XXが>Oであるとき、b環および/またはc環はフラン環となるが、このフラン環に対してベンゼン環が縮合して形成される式(2-a-1)のB’環および/またはC’環に対応する環はベンゾフラン環である。
また、例えば(2-b)、式(2-c)、式(2-d)、式(2-e)、および式(2-f)では、XXが>Sであるとき、b環および/またはc環はチオフェン環となるが、このチオフェン環に対してベンゼン環が縮合して形成される式(2-a-1)のB’環および/またはC’環に対応する環はベンゾチオフェン環である。
このような構造の例としては、後述の式(2-572)~式(1-588)のいずれかで表される化合物があげられる。
For example, in (2-b), formula (2-c), formula (2-d), formula (2-e), and formula (2-f), when X X is >O, ring b and/or ring c is a furan ring, and the rings corresponding to ring B' and/or ring C' in formula (2-a-1) formed by condensing a benzene ring to this furan ring are benzofuran rings.
In addition, for example, in (2-b), formula (2-c), formula (2-d), formula (2-e), and formula (2-f), when X X is >S, ring b and/or ring c is a thiophene ring, and the ring corresponding to ring B' and/or ring C' in formula (2-a-1) formed by condensing a benzene ring to this thiophene ring is a benzothiophene ring.
Examples of such structures include compounds represented by any one of formulas (2-572) to (1-588) described below.
式(2)におけるX11およびX12は、それぞれ独立して、>Oまたは>N-Rであり、前記>N-RのRは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいアルキル、または置換されていてもよいシクロアルキルであり、前記>N-RのRは連結基または単結合により前記B環および/またはC環と結合していてもよく、連結基としては、-O-、-S-または-C(-R)2-が好ましい。なお、前記「-C(-R)2-」のRは、水素、アルキルまたはシクロアルキルである。この説明は式(2-a)、式(2-b)、式(2-c)、式(2-d)、式(2-e)、および式(2-f)におけるX11およびX12でも同じである。 X 11 and X 12 in formula (2) are each independently >O or >N-R, and R in the >N-R is an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl, or an optionally substituted cycloalkyl, and R in the >N-R may be bonded to the B ring and/or the C ring via a linking group or a single bond, and the linking group is preferably -O-, -S-, or -C(-R) 2 -. In addition, R in the "-C(-R) 2 -" is hydrogen, an alkyl, or a cycloalkyl. This explanation is also true for X 11 and X 12 in formulas (2-a), (2-b), (2-c), (2-d), ( 2 -e), and ( 2 -f).
式(2)ならびに式(2-a)、式(2-b)、式(2-c)、式(2-d)、式(2-e)、および式(2-f)において、X11およびX12は、いずれも、Rが置換されていてもよいフェニルである>N-Rであることがより好ましく、少なくとも1つのRが1つまたは2つのt-ブチル、t-アミル、メチルまたはフェニルが置換したフェニルである>N-Rであることがさらに好ましく、少なくとも1つのRが1つのt-ブチルまたはt-アミルが置換したフェニルである>N-Rであることが特に好ましい。X12およびX12は互いに同一の基であっても異なっていてもよい。 In formula (2) and formulas (2-a), (2-b), (2-c), (2-d), (2-e), and (2-f), X 11 and X 12 are more preferably >N-R in which R is an optionally substituted phenyl, further preferably >N-R in which at least one R is a phenyl substituted with one or two t-butyl, t-amyl, methyl, or phenyl, and particularly preferably >N-R in which at least one R is a phenyl substituted with one t-butyl or t-amyl. X 12 and X 12 may be the same group or different groups.
ここで、式(2)における「>N-RのRは連結基または単結合によりA環および/もしくはB環またはA環および/もしくはC環と結合している」との規定は、式(2-a)、式(2-b)、式(2-c)、式(2-d)、式(2-e)、および式(2-f)では「>N-RのRのRは-O-、-S-、-C(-R)2-または単結合によりa環および/もしくはb環またはa環および/もしくはc環と結合している」との規定に対応する。 Here, the provision in formula (2) that "R of >N-R is bonded to ring A and/or ring B, or ring A and/or ring C via a linking group or a single bond" corresponds to the provision in formulas (2-a), (2-b), (2-c), (2-d), (2-e), and (2-f) that "R of R of >N-R is bonded to ring a and/or ring b, or ring a and/or ring c via -O-, -S-, -C(-R) 2 -, or a single bond."
この規定は、下記式(2-a-3-1)で表される、X11やX12が縮合環B’および縮合環C’に取り込まれた環構造を有する化合物で表現できる。すなわち、例えば式(2-a)におけるb環(またはc環)であるベンゼン環に対してX11(またはX12)を取り込むようにして他の環が縮合して形成されるB’環(またはC’環)を有する化合物である。形成されてできた縮合環B’(または縮合環C’)は例えばフェノキサジン環、フェノチアジン環またはアクリジン環である。 This definition can be expressed by a compound having a ring structure in which X11 and X12 are incorporated into fused ring B' and fused ring C', as represented by the following formula (2-a- 3-1 ). That is, for example, it is a compound having ring B' (or ring C') formed by condensing another ring to ring b (or ring c) of formula (2-a) so as to incorporate X11 (or X12) into the benzene ring. The fused ring B' (or fused ring C') thus formed is, for example, a phenoxazine ring, a phenothiazine ring or an acridine ring.
また、上記規定は、下記式(2-a-3-2)や式(2-a-3-3)で表される、X11および/またはX12が縮合環A’に取り込まれた環構造を有する化合物でも表現できる。すなわち、例えば式(2-a)におけるa環であるベンゼン環に対してX11(および/またはX12)を取り込むようにして他の環が縮合して形成されるA’環を有する化合物である。形成されてできた縮合環A’は例えばフェノキサジン環、フェノチアジン環またはアクリジン環である。 The above definition can also be expressed by a compound having a ring structure in which X11 and/or X12 are incorporated into a fused ring A', as represented by the following formula (2-a-3-2) or formula (2-a-3-3). That is, for example, it is a compound having a ring A' formed by condensing another ring to the benzene ring, which is the ring a in formula (2-a), so as to incorporate X11 (and/or X12 ). The fused ring A' thus formed is, for example, a phenoxazine ring, a phenothiazine ring, or an acridine ring.
式(2)のA環、B環およびC環である「アリール環」としては、例えば、炭素数6~30のアリール環があげられ、炭素数6~16のアリール環が好ましく、炭素数6~12のアリール環がより好ましく、炭素数6~10のアリール環が特に好ましい。なお、この「アリール環」は、式(2)で規定された「R1~R11のうちの隣接する基同士が結合してa環、b環またはc環と共に形成されたアリール環」に対応し、また、a環(またはb環、c環)がすでに炭素数6のベンゼン環で構成されているため、これに5員環が縮合した縮合環の合計炭素数9が下限の炭素数となる。 Examples of the "aryl ring" which is ring A, ring B and ring C in formula (2) include aryl rings having 6 to 30 carbon atoms, preferably aryl rings having 6 to 16 carbon atoms, more preferably aryl rings having 6 to 12 carbon atoms, and particularly preferably aryl rings having 6 to 10 carbon atoms. Note that this "aryl ring" corresponds to "an aryl ring formed together with ring a, ring b or ring c by bonding adjacent groups among R 1 to R 11 " defined in formula (2), and since ring a (or ring b or ring c) is already composed of a benzene ring having 6 carbon atoms, the lower limit of the carbon number is 9, which is the total carbon number of the fused rings fused with a 5-membered ring.
具体的な「アリール環」としては、単環系であるベンゼン環、二環系であるビフェニル環、縮合二環系であるナフタレン環、インデン環、テトラリン環、三環系であるテルフェニル環(m-テルフェニル、o-テルフェニル、p-テルフェニル)、縮合三環系である、アセナフチレン環、フルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環、アントラセン環、縮合四環系であるトリフェニレン環、ピレン環、ナフタセン環、クリセン環、縮合五環系であるペリレン環、ペンタセン環などがあげられる。 Specific examples of "aryl rings" include a monocyclic benzene ring, a bicyclic bicyclic bicyclic naphthalene ring, an indene ring, and a tetralin ring, a tricyclic terphenyl ring (m-terphenyl, o-terphenyl, and p-terphenyl), a fused tricyclic acenaphthylene ring, a fluorene ring, a phenalene ring, a phenanthrene ring, and an anthracene ring, a fused tetracyclic triphenylene ring, a pyrene ring, a naphthacene ring, and a chrysene ring, and a fused pentacyclic perylene ring and a pentacene ring.
式(2)のA環、B環およびC環である「ヘテロアリール環」としては、例えば、炭素数2~30のヘテロアリール環があげられ、炭素数2~25のヘテロアリール環が好ましく、炭素数2~20のヘテロアリール環がより好ましく、炭素数2~15のヘテロアリール環がさらに好ましく、炭素数2~10のヘテロアリール環が特に好ましい。また、「ヘテロアリール環」としては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を1ないし5個含有する複素環などがあげられる。なお、この「ヘテロアリール環」は、式(2-a)、式(2-b)、式(2-c)、式(2-d)、式(2-e)、および式(2-f)で規定された「R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10およびR11のうちの隣接する基同士が結合してa環、b環またはc環と共に形成されたヘテロアリール環」に対応し、また、a環(またはb環、c環)がすでに炭素数6のベンゼン環で構成されているため、これに5員環が縮合した縮合環の合計炭素数6が下限の炭素数となる。 Examples of the "heteroaryl ring" which is ring A, ring B, and ring C in formula (2) include heteroaryl rings having 2 to 30 carbon atoms, preferably heteroaryl rings having 2 to 25 carbon atoms, more preferably heteroaryl rings having 2 to 20 carbon atoms, still more preferably heteroaryl rings having 2 to 15 carbon atoms, and particularly preferably heteroaryl rings having 2 to 10 carbon atoms. In addition, examples of the "heteroaryl ring" include heterocycles containing, as ring-constituting atoms other than carbon, 1 to 5 heteroatoms selected from oxygen, sulfur, and nitrogen. Note that this "heteroaryl ring" corresponds to "a heteroaryl ring formed together with ring a, ring b or ring c by bonding adjacent groups among R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 and R 11 " defined in formulae (2 - a), ( 2- b), (2-c), (2- d) , (2-e) and (2-f ) . In addition, since ring a (or ring b or ring c) is already composed of a benzene ring having 6 carbon atoms, the lower limit of the carbon number is the total carbon number of the fused rings formed by condensing a 5-membered ring to this benzene ring, which is 6.
具体的な「ヘテロアリール環」としては、例えば、ピロール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、トリアジン環、インドール環、イソインドール環、1H-インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、1H-ベンゾトリアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、シンノリン環、キナゾリン環、キノキサリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、プリン環、プテリジン環、カルバゾール環、アクリジン環、フェノキサチイン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、フェナジン環、インドリジン環、フラン環、ベンゾフラン環、イソベンゾフラン環、ジベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ジベンゾチオフェン環、フラザン環、チアントレン環、インドロカルバゾール環、ベンゾインドロカルバゾール環、ベンゾベンゾインドロカルバゾール環、ナフトベンゾフラン環、ジオキシン環、ジヒドロアクリジン環、キサンテン環、チオキサンテン環、ジベンゾジオキシン環などがあげられる。 Specific examples of "heteroaryl rings" include a pyrrole ring, an oxazole ring, an isoxazole ring, a thiazole ring, an isothiazole ring, an imidazole ring, an oxadiazole ring, a thiadiazole ring, a triazole ring, a tetrazole ring, a pyrazole ring, a pyridine ring, a pyrimidine ring, a pyridazine ring, a pyrazine ring, a triazine ring, an indole ring, an isoindole ring, a 1H-indazole ring, a benzimidazole ring, a benzoxazole ring, a benzothiazole ring, a 1H-benzotriazole ring, a quinoline ring, an isoquinoline ring, a cinnoline ring, a quinazoline ring, a quinoxaline ring, and a phthalazine ring. , naphthyridine ring, purine ring, pteridine ring, carbazole ring, acridine ring, phenoxathiin ring, phenoxazine ring, phenothiazine ring, phenazine ring, indolizine ring, furan ring, benzofuran ring, isobenzofuran ring, dibenzofuran ring, thiophene ring, benzothiophene ring, dibenzothiophene ring, furazan ring, thianthrene ring, indolocarbazole ring, benzoindolocarbazole ring, benzobenzoindolocarbazole ring, naphthobenzofuran ring, dioxin ring, dihydroacridine ring, xanthene ring, thioxanthene ring, dibenzodioxin ring, etc.
A環、B環、およびC環である「アリール環」および「ヘテロアリール環」はそれぞれ、いずれの位置において、B(ホウ素)、およびX11またはX12と結合していてもよい。すなわち、A環、B環、およびC環である「アリール環」および「ヘテロアリール環」はそれぞれ、いずれの位置において、式(2)中央の縮合2環構造と結合を共有していてもよい。例えば、「アリール環」および「ヘテロアリール環」が2つ以上の環が縮合した縮合環である場合、いずれの環で式(2)中央の縮合2環構造と結合を共有していてもよい。このうち、上述のように、A環、B環、C環は、B(ホウ素)、X11、およびX12から構成される式(2)中央の縮合2環構造と結合を共有する5員環または6員環を有することが好ましい。すなわち、例えば、式(2-a)において、R1~R3のうちの隣接する基同士が結合してa環と共に、R4~R7のうちの隣接する基同士が結合してc環と共に、およびR8~R11のうちの隣接する基同士が結合してb環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成している場合は6員環であるベンゼン環で式(2)中央の縮合2環構造と結合を共有しており好ましい。また、式(2-b)のR4とR5とがc環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成している場合、(2-c)のR6とR7とがc環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成している場合、式(2-d)のR4とR5とがc環と共にまたはR10とR11とがb環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成している場合、式(2-e)のR6とR7とがc環と共にまたはR8とR9とがb環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成している場合、または式(2-f)のR4とR5とがc環と共にまたはR8とR9とがb環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成している場合、は5員環で式(2)中央の縮合2環構造と結合を共有しており好ましい。このときの5員環としては、ピロール環、フラン環、チオフェン環などがあげられる。 The "aryl ring" and "heteroaryl ring" of the A ring, B ring, and C ring may be bonded to B (boron) and X11 or X12 at any position. That is, the "aryl ring" and "heteroaryl ring" of the A ring, B ring, and C ring may share a bond with the central fused bicyclic structure of formula (2) at any position. For example, when the "aryl ring" and "heteroaryl ring" are fused rings of two or more rings, any ring may share a bond with the central fused bicyclic structure of formula (2). Of these, as described above, it is preferable that the A ring, B ring, and C ring have a 5-membered or 6-membered ring that shares a bond with the central fused bicyclic structure of formula (2) composed of B (boron), X11 , and X12 . That is, for example, in formula (2-a), when adjacent groups among R 1 to R 3 are bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with ring a, adjacent groups among R 4 to R 7 are bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with ring c, and adjacent groups among R 8 to R 11 are bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with ring b, the benzene ring, which is a 6-membered ring, shares a bond with the central fused two-ring structure of formula (2), which is preferable. In addition, when R 4 and R 5 of formula (2-b) form an aryl ring or a heteroaryl ring together with the ring c, when R 6 and R 7 of formula (2-c) form an aryl ring or a heteroaryl ring together with the ring c, when R 4 and R 5 of formula (2-d) form an aryl ring or a heteroaryl ring together with the ring c or when R 10 and R 11 of formula (2-d) form an aryl ring or a heteroaryl ring together with the ring b, when R 6 and R 7 of formula (2-e) form an aryl ring or a heteroaryl ring together with the ring c or when R 8 and R 9 of formula (2-f) form an aryl ring or a heteroaryl ring together with the ring c or when R 8 and R 9 of formula ( 2 -f) form an aryl ring or a heteroaryl ring together with the ring b , it is a 5-membered ring that shares a bond with the fused 2-ring structure in the center of formula (2), and is preferable. Examples of the 5-membered ring in this case include a pyrrole ring, a furan ring, and a thiophene ring.
置換基群YZから選択される置換基としては、式(1)で表される多環芳香族化合物における置換基群YZから選択される置換基の説明を参照することができる。 For the substituents selected from the substituent group YZ, the description of the substituents selected from the substituent group YZ in the polycyclic aromatic compound represented by formula (1) can be referred to.
「置換シリル」としては、例えば、アルキル、シクロアルキル、およびアリールからなる群より選択される3つの置換基で置換されたシリルがあげられる。例えば、トリアルキルシリル、トリシクロアルキルシリル、ジアルキルシクロアルキルシリル、アルキルジシクロアルキルシリル、トリアリールシリル、ジアルキルアリールシリル、およびアルキルジアリールシリルがあげられる。 "Substituted silyl" includes, for example, silyl substituted with three substituents selected from the group consisting of alkyl, cycloalkyl, and aryl. Examples include trialkylsilyl, tricycloalkylsilyl, dialkylcycloalkylsilyl, alkyldicycloalkylsilyl, triarylsilyl, dialkylarylsilyl, and alkyldiarylsilyl.
「トリアルキルシリル」としては、シリルにおける3つの水素がそれぞれ独立してアルキルで置換された基があげられ、このアルキルは上述した第1の置換基における「アルキル」として説明した基を引用することができる。置換するのに好ましいアルキルは、炭素数1~5のアルキルであり、具体的にはメチル、エチル、プロピル、i-プロピル、ブチル、sec-ブチル、t-ブチル、t-アミルなどがあげられる。 An example of a "trialkylsilyl" is a group in which the three hydrogen atoms in a silyl group are each independently replaced with an alkyl group, and the alkyl group can be any of the groups described above as the "alkyl" group in the first substituent. Preferred alkyl groups for substitution are those having 1 to 5 carbon atoms, and specific examples include methyl, ethyl, propyl, i-propyl, butyl, sec-butyl, t-butyl, and t-amyl.
具体的なトリアルキルシリルとしては、トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリプロピルシリル、トリi-プロピルシリル、トリブチルシリル、トリsec-ブチルシリル、トリt-ブチルシリル、トリt-アミルシリル、エチルジメチルシリル、プロピルジメチルシリル、i-プロピルジメチルシリル、ブチルジメチルシリル、sec-ブチルジメチルシリル、t-ブチルジメチルシリル、t-アミルジメチルシリル、メチルジエチルシリル、プロピルジエチルシリル、i-プロピルジエチルシリル、ブチルジエチルシリル、sec-ブチルジエチルシリル、t-ブチルジエチルシリル、t-アミルジエチルシリル、メチルジプロピルシリル、エチルジプロピルシリル、ブチルジプロピルシリル、sec-ブチルジプロピルシリル、t-ブチルジプロピルシリル、t-アミルジプロピルシリル、メチルジi-プロピルシリル、エチルジi-プロピルシリル、ブチルジi-プロピルシリル、sec-ブチルジi-プロピルシリル、t-ブチルジi-プロピルシリル、t-アミルジi-プロピルシリルなどがあげられる。 Specific examples of trialkylsilyl include trimethylsilyl, triethylsilyl, tripropylsilyl, tri-i-propylsilyl, tributylsilyl, trisec-butylsilyl, tri-t-butylsilyl, tri-t-amylsilyl, ethyldimethylsilyl, propyldimethylsilyl, i-propyldimethylsilyl, butyldimethylsilyl, sec-butyldimethylsilyl, t-butyldimethylsilyl, t-amyldimethylsilyl, methyldiethylsilyl, propyldiethylsilyl, i-propyldiethylsilyl, and butyl. Examples include ethyl diethylsilyl, sec-butyl diethylsilyl, t-butyl diethylsilyl, t-amyl diethylsilyl, methyl dipropylsilyl, ethyl dipropylsilyl, butyl dipropylsilyl, sec-butyl dipropylsilyl, t-butyl dipropylsilyl, t-amyl dipropylsilyl, methyl di-i-propylsilyl, ethyl di-i-propylsilyl, butyl di-i-propylsilyl, sec-butyl di-i-propylsilyl, t-butyl di-i-propylsilyl, and t-amyl di-i-propylsilyl.
「トリシクロアルキルシリル」としては、シリルにおける3つの水素がそれぞれ独立してシクロアルキルで置換された基があげられ、このシクロアルキルは上述した第1の置換基における「シクロアルキル」として説明した基を引用することができる。置換するのに好ましいシクロアルキルは、炭素数5~10のシクロアルキルであり、具体的にはシクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、ビシクロ[1.1.1]ペンチル、ビシクロ[2.0.1]ペンチル、ビシクロ[1.2.1]ヘキシル、ビシクロ[3.0.1]ヘキシル、ビシクロ[2.1.2]ヘプチル、ビシクロ[2.2.2]オクチル、アダマンチル、デカヒドロナフタレニル、デカヒドロアズレニルなどがあげられる。 "Tricycloalkylsilyl" refers to a group in which three hydrogen atoms in silyl are each independently replaced with a cycloalkyl, and the cycloalkyl can be cited from the groups described as "cycloalkyl" in the first substituent above. Preferred cycloalkyl groups for substitution are cycloalkyl groups having 5 to 10 carbon atoms, and specific examples include cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, bicyclo[1.1.1]pentyl, bicyclo[2.0.1]pentyl, bicyclo[1.2.1]hexyl, bicyclo[3.0.1]hexyl, bicyclo[2.1.2]heptyl, bicyclo[2.2.2]octyl, adamantyl, decahydronaphthalenyl, and decahydroazulenyl.
具体的なトリシクロアルキルシリルとしては、トリシクロペンチルシリル、トリシクロヘキシルシリルなどがあげられる。 Specific examples of tricycloalkylsilyl include tricyclopentylsilyl and tricyclohexylsilyl.
2つのアルキルと1つのシクロアルキルが置換したジアルキルシクロアルキルシリルと、1つのアルキルと2つのシクロアルキルが置換したアルキルジシクロアルキルシリルの具体例としては、上述した具体的なアルキルおよびシクロアルキルから選択される基が置換したシリルがあげられる。 Specific examples of dialkylcycloalkylsilyl substituted with two alkyls and one cycloalkyl, and alkyldicycloalkylsilyl substituted with one alkyl and two cycloalkyls include silyl substituted with a group selected from the specific alkyls and cycloalkyls mentioned above.
2つのアルキルと1つのアリールが置換したジアルキルアリールシリル、1つのアルキルと2つのアリールが置換したアルキルジアリールシリル、および3つのアリールが置換したトリアリールシリルの具体例としては、上述した具体的なアルキルおよびアリールから選択される基が置換したシリルがあげられる。トリアリールシリルの具体例としては、特にトリフェニルシリルがあげられる。 Specific examples of dialkylarylsilyl substituted with two alkyls and one aryl, alkyldiarylsilyl substituted with one alkyl and two aryls, and triarylsilyl substituted with three aryls include silyl substituted with a group selected from the specific alkyls and aryls listed above. A specific example of triarylsilyl is triphenylsilyl.
式(2)の多環芳香族化合物においては、第1置換基の構造の立体障害性、電子供与性および電子吸引性により発光波長を調整することができる。第1置換基は、好ましくは以下の構造式で表される基であり、より好ましくは、メチル、t-ブチル、t-ペンチル(t-アミル)、t-オクチル、ネオペンチル、シクロヘキシル、アダマンチル、フェニル、o-トリル、p-トリル、2,4-キシリル、2,5-キシリル、2,6-キシリル、2,4,6-メシチル、ジフェニルアミノ、ジ-p-トリルアミノ、ビス(p-(t-ブチル)フェニル)アミノ、カルバゾリル、3,6-ジメチルカルバゾリル、3,6-ジ-t-ブチルカルバゾリルおよびフェノキシであり、さらに好ましくは、メチル、t-ブチル、t-オクチル、ネオペンチル、シクロヘキシル、アダマンチル、フェニル、o-トリル、2,6-キシリル、2,4,6-メシチル、ジフェニルアミノ、ジ-p-トリルアミノ、ビス(p-(t-ブチル)フェニル)アミノ、カルバゾリル、3,6-ジメチルカルバゾリルおよび3,6-ジ-t-ブチルカルバゾリルである。合成の容易さの観点からは、立体障害が大きい方が選択的な合成のために好ましく、具体的には、t-ブチル、t-ペンチル(t-アミル)、t-オクチル、アダマンチル、o-トリル、p-トリル、2,4-キシリル、2,5-キシリル、2,6-キシリル、2,4,6-メシチル、ジ-p-トリルアミノ、ビス(p-(t-ブチル)フェニル)アミノ、3,6-ジメチルカルバゾリルおよび3,6-ジ-t-ブチルカルバゾリルが好ましい。 In the polycyclic aromatic compound of formula (2), the emission wavelength can be adjusted by the steric hindrance, electron donating property and electron withdrawing property of the structure of the first substituent. The first substituent is preferably a group represented by the following structural formula, and more preferably methyl, t-butyl, t-pentyl (t-amyl), t-octyl, neopentyl, cyclohexyl, adamantyl, phenyl, o-tolyl, p-tolyl, 2,4-xylyl, 2,5-xylyl, 2,6-xylyl, 2,4,6-mesityl, diphenylamino, di-p-tolylamino, bis(p-(t-butyl)phenyl)amino, carbazolyl, 3,6-dimethyl carbazolyl, 3,6-di-t-butylcarbazolyl and phenoxy, and more preferably methyl, t-butyl, t-octyl, neopentyl, cyclohexyl, adamantyl, phenyl, o-tolyl, 2,6-xylyl, 2,4,6-mesityl, diphenylamino, di-p-tolylamino, bis(p-(t-butyl)phenyl)amino, carbazolyl, 3,6-dimethylcarbazolyl and 3,6-di-t-butylcarbazolyl. From the viewpoint of ease of synthesis, a larger steric hindrance is preferred for selective synthesis, and specifically, t-butyl, t-pentyl (t-amyl), t-octyl, adamantyl, o-tolyl, p-tolyl, 2,4-xylyl, 2,5-xylyl, 2,6-xylyl, 2,4,6-mesityl, di-p-tolylamino, bis(p-(t-butyl)phenyl)amino, 3,6-dimethylcarbazolyl, and 3,6-di-t-butylcarbazolyl are preferred.
下記構造式において、「Me」はメチル、「tBu」はt-ブチル、「tAm」はt-アミル、「tOct」はt-オクチル、*は結合位置を表す。
式(2-a)、式(2-b)、式(2-c)、式(2-d)、式(2-e)、および式(2-f)のR1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11におけるアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノのアリール、ジヘテロアリールアミノのヘテロアリール、アリールヘテロアリールアミノのアリールとヘテロアリール、ジアリールボリルのアリール、またはアリールオキシのアリールとしては、式(2)で説明した「アリール環」または「ヘテロアリール環」の1価の基があげられる。また、R1~R11におけるアルキル、シクロアルキルまたはアルコキシとしては、上述した式(2)の説明における第1の置換基としての「アルキル」、「シクロアルキル」または「アルコキシ」の説明を参照することができる。さらに、これらの基への置換基としてのアリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルも同様である。また、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11のうちの隣接する基同士が結合してa環、b環、またはc環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成した場合の、これらの環への置換基であるヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、ジアリールボリル、アルキル、シクロアルキル、アルコキシまたはアリールオキシ、および、さらなる置換基であるアリール、ヘテロアリール、アルキル、またはシクロアルキルについても同様である。 In formula (2-a), formula (2-b), formula (2-c), formula (2-d), formula (2-e), and formula (2-f), the aryl , heteroaryl , aryl of diarylamino, heteroaryl of diheteroarylamino, aryl and heteroaryl of arylheteroarylamino, aryl of diarylboryl, or aryl of aryloxy in R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 include the monovalent group of "aryl ring" or "heteroaryl ring" explained in formula (2). In addition, for the alkyl, cycloalkyl, or alkoxy in R 1 to R 11 , the explanation of "alkyl", "cycloalkyl" or "alkoxy" as the first substituent in the explanation of formula (2) above can be referred to. Furthermore, the same applies to the aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl as a substituent to these groups. In addition, when adjacent groups among R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 are bonded to each other to form an aryl ring or heteroaryl ring together with ring a, ring b, or ring c, the same applies to the heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, diarylboryl, alkyl, cycloalkyl, alkoxy, or aryloxy as substituents on these rings, and the aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl as further substituents.
式(2)のX11およびX12における>N-RのRは、アリール、ヘテロアリール、アルキル、またはシクロアルキルであり、アリールやヘテロアリールにおける少なくとも1つの水素は例えばアルキル、シクロアルキル、または置換シリルで置換されていてもよい。このアリール、ヘテロアリール、アルキルおよびシクロアルキルとしては上述する基があげられる。特に炭素数6~10のアリール(例えばフェニル、ナフチルなど)、炭素数2~15のヘテロアリール(例えばカルバゾリルなど)、炭素数1~5のアルキル(例えばメチル、エチルなど)または炭素数5~10のシクロアルキル(好ましくはシクロヘキシルやアダマンチル)が好ましい。この説明は式(2-a)、式(2-b)、式(2-c)、式(2-d)、式(2-e)、および式(2-f)におけるX1およびX2でも同じである。式(2-a)、式(2-b)、式(2-c)、式(2-d)、式(2-e)、および式(2-f)のX1およびX2における>N-RのRは、炭素数1~6のアルキルもしくは炭素数3~14のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数6~12のアリール、炭素数1~6のアルキルもしくは炭素数3~14のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数2~15のヘテロアリール、炭素数1~6のアルキル、または炭素数3~14のシクロアルキルであり、炭素数1~4のアルキルもしくは炭素数5~10のシクロアルキルで置換されていてもよい炭素数6~10のアリール、炭素数1~4のアルキル、または炭素数5~10のシクロアルキルであることが好ましい。 R of >N-R in X 11 and X 12 of formula (2) is aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl, and at least one hydrogen in the aryl or heteroaryl may be substituted with, for example, alkyl, cycloalkyl, or substituted silyl. Examples of the aryl, heteroaryl, alkyl, and cycloalkyl include the groups described above. In particular, aryl having 6 to 10 carbon atoms (e.g., phenyl, naphthyl, etc.), heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms (e.g., carbazolyl, etc.), alkyl having 1 to 5 carbon atoms (e.g., methyl, ethyl, etc.), or cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms (preferably cyclohexyl or adamantyl) are preferred. This explanation also applies to X 1 and X 2 in formulas (2-a), (2-b), (2-c), (2-d), (2-e), and (2-f). R of >N-R in X1 and X2 of formula (2-a), formula (2-b), formula (2-c), formula (2-d), formula (2-e), and formula (2-f) is an aryl having 6 to 12 carbon atoms which may be substituted with an alkyl having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms which may be substituted with an alkyl having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, an alkyl having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, and is preferably an aryl having 6 to 10 carbon atoms which may be substituted with an alkyl having 1 to 4 carbon atoms or a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, an alkyl having 1 to 4 carbon atoms, or a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms.
式(2)における連結基である「-C(-R)2-」のRは、水素、アルキルまたはシクロアルキルであるが、このアルキルおよびシクロアルキルとしては上述する基があげられる。特に炭素数1~5のアルキル(例えばメチル、エチルなど)または炭素数5~10のシクロアルキル(好ましくはシクロヘキシルやアダマンチル)が好ましい。この説明は式(2-a)、式(2-b)、式(2-c)、式(2-d)、式(2-e)、および式(2-f)における連結基である「-C(-R)2-」でも同じである。 R in the linking group "-C(-R) 2 -" in formula (2) is hydrogen, alkyl, or cycloalkyl, and examples of the alkyl and cycloalkyl include the groups described above. In particular, alkyl having 1 to 5 carbon atoms (e.g., methyl, ethyl, etc.) or cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms (preferably cyclohexyl or adamantyl) is preferred. This explanation also applies to the linking group "-C(-R) 2 -" in formulas (2-a), (2-b), (2-c), (2-d), (2-e), and (2-f).
ドーパント材料は、式(2)で表される構造単位を複数有する多量体である多環芳香族化合物であってもよい。多量体は、好ましくは、式(2-a)、式(2-b)、式(2-c)、式(2-d)、式(2-e)、および式(2-f)で表される構造単位を複数有する多量体である多環芳香族化合物である。多量体は、2~6量体が好ましく、2~3量体がより好ましく、2量体が特に好ましい。多量体は、1つの化合物の中に上記構造単位を複数有する形態であればよく、例えば、上記構造単位が単結合、炭素数1~3のアルキレン、フェニレン、ナフチレンなどの連結基で複数結合した形態に加えて、上記構造単位に含まれる任意の環(A環、B環またはC環、a環、b環またはc環)を複数の構造単位で共有するようにして結合した形態であってもよく、また、上記構造単位に含まれる任意の環(A環、B環またはC環、a環、b環またはc環)同士が縮合するようにして結合した形態であってもよい。 The dopant material may be a polycyclic aromatic compound that is a polymer having a plurality of structural units represented by formula (2). The polymer is preferably a polycyclic aromatic compound that is a polymer having a plurality of structural units represented by formula (2-a), formula (2-b), formula (2-c), formula (2-d), formula (2-e), and formula (2-f). The polymer is preferably a dimer to a hexamer, more preferably a dimer to a trimer, and particularly preferably a dimer. The multimer may have a plurality of the above structural units in one compound. For example, the above structural units may be bonded together with a linking group such as a single bond, an alkylene having 1 to 3 carbon atoms, phenylene, or naphthylene. In addition, the multimer may be bonded so that any ring (ring A, ring B or ring C, ring a, ring b or ring c) contained in the above structural unit is shared by multiple structural units, or any ring (ring A, ring B or ring C, ring a, ring b or ring c) contained in the above structural unit is bonded together so as to be condensed.
このような多量体としては、例えば、下記式(2-4)、式(2-4-1)、式(2-4-2)、式(2-5-1)~式(2-5-4)、式(2-6)または式(2-7)で表される多量体化合物があげられる。下記式(2-4)で表される多量体化合物は、式(2-a)で説明すれば、a環であるベンゼン環を共有するようにして、複数の式(2-a)で表される構造単位を1つの化合物中に有する多量体化合物である。また、下記式(2-4-1)で表される多量体化合物は、式(2-a)で説明すれば、a環であるベンゼン環を共有するようにして、2つの式(2-a)で表される構造単位を1つの化合物中に有する多量体化合物である。また、下記式(2-4-2)で表される多量体化合物は、式(2-a)で説明すれば、a環であるベンゼン環を共有するようにして、3つの式(2-a)で表される構造単位を1つの化合物中に有する多量体化合物である。また、下記式(2-5-1)~式(2-5-4)で表される多量体化合物は、式(2-a)で説明すれば、b環(またはc環)であるベンゼン環を共有するようにして、複数の式(2-a)で表される構造単位を1つの化合物中に有する多量体化合物である。また、下記式(2-6)で表される多量体化合物は、式(2-a)で説明すれば、例えばある構造単位のb環(またはa環、c環)であるベンゼン環とある構造単位のb環(またはa環、c環)であるベンゼン環とが縮合するようにして、複数の式(2-a)で表される構造単位を1つの化合物中に有する多量体化合物である。また、下記式(2-7)で表される多量体化合物は、式(2-a)で説明すれば、例えばある構造単位のb環、c環であるベンゼン環とそれぞれ別の構造単位のb環、c環であるベンゼン環とがそれぞれ縮合するようにして、3つの式(2-a)で表される構造単位を1つの化合物中に有する多量体化合物である。
下記式(2-4)、式(2-4-1)、式(2-4-2)、式(2-5-1)~式(2-5-4)、式(2-6)および式(2-7)において、R1~R11、ならびにX11およびX12は式(2-a)のR1~R11、ならびにX11およびX12とそれぞれ同義である。
Examples of such multimers include multimer compounds represented by the following formula (2-4), formula (2-4-1), formula (2-4-2), formula (2-5-1) to formula (2-5-4), formula (2-6) or formula (2-7). The multimer compound represented by the following formula (2-4) is a multimer compound having a plurality of structural units represented by formula (2-a) in one compound, with the benzene ring being the a-ring shared, as explained by formula (2-a). The multimer compound represented by the following formula (2-4-1) is a multimer compound having two structural units represented by formula (2-a) in one compound, with the benzene ring being the a-ring shared, as explained by formula (2-a). The multimer compound represented by the following formula (2-4-2) is a multimer compound having three structural units represented by formula (2-a) in one compound, with the benzene ring being the a-ring shared, as explained by formula (2-a). Furthermore, the multimeric compounds represented by the following formulae (2-5-1) to (2-5-4) are multimeric compounds having a plurality of structural units represented by formula (2-a) in one compound, in such a way that the benzene ring which is the b-ring (or the c-ring) is shared when explained by formula (2-a). Furthermore, the multimeric compound represented by the following formula (2-6) is a multimeric compound having a plurality of structural units represented by formula (2-a) in one compound, in such a way that the benzene ring which is the b-ring (or the a-ring, the c-ring) of a certain structural unit is condensed with the benzene ring which is the b-ring (or the a-ring, the c-ring) of a certain structural unit. Furthermore, the multimeric compound represented by the following formula (2-7), when explained using formula (2-a), is a multimeric compound having three structural units represented by formula (2-a) in one compound, for example, in such a manner that the benzene rings which are the b ring and the c ring of a certain structural unit are condensed with the benzene rings which are the b ring and the c ring of another structural unit, respectively.
In the following formulas (2-4), (2-4-1), (2-4-2), (2-5-1) to (2-5-4), (2-6) and (2-7), R 1 to R 11 , and X 11 and X 12 have the same meanings as R 1 to R 11 , and X 11 and X 12 in formula (2-a), respectively.
多量体化合物は、式(2-4)、式(2-4-1)または式(2-4-2)で表現される多量化形態と、式(2-5-1)~式(2-5-4)のいずれかまたは式(2-6)で表現される多量化形態とが組み合わさった多量体であってもよく、式(2-5-1)~式(2-5-4)のいずれかで表現される多量化形態と、式(2-6)で表現される多量化形態とが組み合わさった多量体であってもよく、式(2-4)、式(2-4-1)または式(2-4-2)で表現される多量化形態と式(2-5-1)~式(2-5-4)のいずれかで表現される多量化形態と式(2-6)で表現される多量化形態とが組み合わさった多量体であってもよい。 The multimeric compound may be a multimer in which a multimerization form represented by formula (2-4), formula (2-4-1) or formula (2-4-2) is combined with a multimerization form represented by any one of formulas (2-5-1) to (2-5-4) or formula (2-6), a multimer in which a multimerization form represented by any one of formulas (2-5-1) to (2-5-4) is combined with a multimerization form represented by formula (2-6), or a multimer in which a multimerization form represented by formula (2-4), formula (2-4-1) or formula (2-4-2), a multimerization form represented by any one of formulas (2-5-1) to (2-5-4) and a multimerization form represented by formula (2-6).
式(2)で表される構造単位を複数有する多量体である多環芳香族化合物としては、式(2-a)で説明した場合の、式(2-5-3)および式(2-7)で表される化合物をそれぞれ包含する、下記式(D2)または式(D3)で表される化合物が好ましい。 As a polycyclic aromatic compound that is a polymer having a plurality of structural units represented by formula (2), a compound represented by the following formula (D2) or formula (D3), which includes the compounds represented by formula (2-5-3) and formula (2-7), respectively, as described in formula (2-a), is preferred.
式(D2)または式(D3)中、A~C、X11およびX12は、式(2-a)のA~C、R1~R11、ならびにX11およびX12とそれぞれ同義である。なお、式(D2)または式(D3)で表される多環芳香族化合物においては、式(2)で表される多環芳香族化合物(単量体)と異なって、A環、B環およびC環においてB(ホウ素)ならびにX11および/またはX12に結合する環は窒素を含む6員環であってもよい。 In formula (D2) or formula (D3), A to C, X11 and X12 have the same meanings as A to C, R 1 to R 11 , and X11 and X12 in formula (2-a), respectively. In the polycyclic aromatic compound represented by formula (D2) or formula (D3), unlike the polycyclic aromatic compound (monomer) represented by formula (2), the rings bonded to B (boron) and X11 and/or X12 in ring A, ring B and ring C may be six-membered rings containing nitrogen.
式(2)、式(2-a)、式(2-b)、式(2-c)、式(2-d)、式(2-e)、または式(2-f)で表される単量体であるか、またはこれらいずれかで表される構造単位を複数有する多量体である多環芳香族化合物の化学構造中のアリール環およびヘテロアリール環からなる群より選択される少なくとも1つは、少なくとも1つのシクロアルカンで縮合されていてもよい。 At least one selected from the group consisting of aryl rings and heteroaryl rings in the chemical structure of a polycyclic aromatic compound that is a monomer represented by formula (2), formula (2-a), formula (2-b), formula (2-c), formula (2-d), formula (2-e), or formula (2-f), or a polymer having a plurality of structural units represented by any of these, may be condensed with at least one cycloalkane.
例えば、A環、B環、C環、a環、b環、c環であるアリール環およびヘテロアリール環中のアリール環およびヘテロアリール環、A環~C環中の第1および第2の置換基としてのアリール(アリール、ジアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、ジアリールボリルまたはアリールオキシにおけるアリール部分)およびヘテロアリール(ヘテロアリール、ジヘテロアリールアミノまたはアリールヘテロアリールアミノにおけるヘテロアリール部分)、a環、b環、c環への第1および第2の置換基としてのアリール(上記と同様)およびヘテロアリール(上記と同様)、ならびに、X11、X12である>N-Rとしてのアリール(上記と同様)およびヘテロアリール(上記と同様)のうちの少なくとも1つが、少なくとも1つのシクロアルカンで縮合されていてもよい。 For example, at least one of the aryl rings and heteroaryl rings in the aryl rings and heteroaryl rings which are ring A, ring B, ring C, ring a, ring b and ring c, the aryl (aryl moiety in aryl, diarylamino, arylheteroarylamino, diarylboryl or aryloxy) and heteroaryl (heteroaryl moiety in heteroaryl, diheteroarylamino or arylheteroarylamino) as the first and second substituents in ring A to ring C, the aryl (similar to above) and heteroaryl (similar to above) as the first and second substituents on ring a, ring b and ring c, and the aryl (similar to above) and heteroaryl (similar to above) as >N-R which is X 11 and X 12 may be fused with at least one cycloalkane.
好ましくは、A環、B環、C環、a環、b環、c環であるアリール環およびヘテロアリール環、A環~C環中の第1の置換基としてのアリール(アリール、ジアリールアミノ、ジアリールボリルまたはアリールオキシにおけるアリール部分)およびヘテロアリール(ヘテロアリールまたはジヘテロアリールアミノにおけるヘテロアリール部分)、a環~c環への第1の置換基としてのアリール(上記と同様)およびヘテロアリール(上記と同様)、ならびに、X1、X2である>N-Rとしてのアリール(上記と同様)およびヘテロアリール(上記と同様)のうちの少なくとも1つが、少なくとも1つのシクロアルカンで縮合されていてもよい。 Preferably, at least one of the aryl and heteroaryl rings which are ring A, ring B, ring C, ring a, ring b and ring c, the aryl (aryl moiety in aryl, diarylamino, diarylboryl or aryloxy) and heteroaryl (heteroaryl moiety in heteroaryl or diheteroarylamino) as the first substituents in rings A to C, the aryl (similar to above) and heteroaryl (similar to above) as the first substituents on rings a to c, and the aryl (similar to above) and heteroaryl (similar to above) as >N-R which is X 1 and X 2 may be fused with at least one cycloalkane.
より好ましくは、A環、B環、C環、a環、b環、c環であるアリール環、A環~C環中の第1の置換基としてのアリール(アリールまたはジアリールアミノにおけるアリール部分)およびヘテロアリール(ヘテロアリールにおけるヘテロアリール部分)、a環、b環、c環への第1の置換基としてのアリール(上記と同様)およびヘテロアリール(上記と同様)、ならびに、X11、X2である>N-RのRとしてのアリール(上記と同様)のうちの少なくとも1つが、少なくとも1つのシクロアルカンで縮合されていてもよい。 More preferably, at least one of the aryl rings which are ring A, ring B, ring C, ring a, ring b and ring c, the aryl (aryl moiety in aryl or diarylamino) and heteroaryl (heteroaryl moiety in heteroaryl) as the first substituents in rings A to C, the aryl (similar to above) and heteroaryl (similar to above) as the first substituents on ring a, ring b and ring c, and the aryl (similar to above) as R of >N-R which is X 11 and X 2 may be fused with at least one cycloalkane.
さらに好ましくは、A環、B環、C環、a環、b環、c環であるアリール環、A環~C環中の第1の置換基としてのアリール(アリールまたはジアリールアミノにおけるアリール部分)、a環、b環、c環への第1の置換基としてのアリール(上記と同様)、ならびに、X11、X12である>N-RのRとしてのアリール(上記と同様)のうちの少なくとも1つが、少なくとも1つのシクロアルカンで縮合されていてもよい。 More preferably, at least one of the aryl rings which are ring A, ring B, ring C, ring a, ring b, and ring c, the aryl as the first substituent in ring A to ring C (aryl or aryl moiety in diarylamino), the aryl as the first substituent on ring a, ring b, and ring c (similar to above), and the aryl as R in >N-R which are X 11 and X 12 (similar to above) may be condensed with at least one cycloalkane.
「シクロアルカン」としては、炭素数3~24のシクロアルカン、炭素数3~20のシクロアルカン、炭素数3~16のシクロアルカン、炭素数3~14のシクロアルカン、炭素数5~10のシクロアルカン、炭素数5~8のシクロアルカン、炭素数5~6のシクロアルカン、炭素数5のシクロアルカンなどがあげられる。 Examples of "cycloalkanes" include cycloalkanes with 3 to 24 carbon atoms, cycloalkanes with 3 to 20 carbon atoms, cycloalkanes with 3 to 16 carbon atoms, cycloalkanes with 3 to 14 carbon atoms, cycloalkanes with 5 to 10 carbon atoms, cycloalkanes with 5 to 8 carbon atoms, cycloalkanes with 5 to 6 carbon atoms, and cycloalkanes with 5 carbon atoms.
具体的なシクロアルカンとしては、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロノナン、シクロデカン、ノルボルネン、ビシクロ[1.0.1]ブタン、ビシクロ[1.1.1]ペンタン、ビシクロ[2.0.1]ペンタン、ビシクロ[1.2.1]ヘキサン、ビシクロ[3.0.1]ヘキサン、ビシクロ[2.1.2]ヘプタン、ビシクロ[2.2.2]オクタン、アダマンタン、ジアマンタン、デカヒドロナフタレンおよびデカヒドロアズレン、ならびに、これらの炭素数1~5のアルキル(特にメチル)置換体、ハロゲン(特にフッ素)置換体および重水素置換体などがあげられる。 Specific examples of cycloalkanes include cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, cyclononane, cyclodecane, norbornene, bicyclo[1.0.1]butane, bicyclo[1.1.1]pentane, bicyclo[2.0.1]pentane, bicyclo[1.2.1]hexane, bicyclo[3.0.1]hexane, bicyclo[2.1.2]heptane, bicyclo[2.2.2]octane, adamantane, diamantane, decahydronaphthalene, and decahydroazulene, as well as alkyl (especially methyl) substituted, halogen (especially fluorine) substituted, and deuterium substituted derivatives of these having 1 to 5 carbon atoms.
これらの中でも、例えば下記構造式に示すような、シクロアルカンのα位の炭素(アリール環またはヘテロアリール環に縮合するシクロアルカンにおいて、縮合部位の炭素に隣接する位置の炭素)における少なくとも1つの水素が置換された構造が好ましく、α位の炭素における2つの水素が置換された構造がより好ましく、2つのα位の炭素における合計4つの水素が置換された構造がさらに好ましい。この置換基としては、炭素数1~5のアルキル(特にメチル)置換体、ハロゲン(特にフッ素)置換体および重水素置換体などがあげられる。特に、アリール環またはヘテロアリール環において隣接する炭素原子に下記式(B)で表される部分構造が結合した構造となっていることが好ましい。 Among these, for example, as shown in the structural formula below, a structure in which at least one hydrogen atom is substituted on the carbon atom at the α-position of a cycloalkane (the carbon atom at the position adjacent to the carbon atom at the condensation site in a cycloalkane fused to an aryl ring or heteroaryl ring) is preferred, a structure in which two hydrogen atoms are substituted on the carbon atom at the α-position is more preferred, and a structure in which a total of four hydrogen atoms are substituted on the two α-position carbons is even more preferred. Examples of this substituent include alkyl (particularly methyl) substituents having 1 to 5 carbon atoms, halogen (particularly fluorine) substituents, and deuterium substituents. In particular, a structure in which a partial structure represented by the following formula (B) is bonded to adjacent carbon atoms in an aryl ring or heteroaryl ring is preferred.
式(B)中、Meはメチルを示し、*は結合位置を示し、式(B)で表される基が結合するアリール環またはヘテロアリール環の環上で隣接する2つの元素にそれぞれ結合する。
このような構造の例としては、後述の式(2-559)~式(2-563)、式(2-580)のいずれかで表される化合物の構造などがあげられる。
In formula (B), Me represents methyl, * represents a bonding position, and each bond is bonded to two adjacent elements on the aryl ring or heteroaryl ring to which the group represented by formula (B) is bonded.
Examples of such structures include the structures of compounds represented by any one of formulas (2-559) to (2-563) and (2-580) described below.
1つの芳香族環または複素芳香族環に縮合するシクロアルカンの数は、1~3個が好ましく、1個または2個がより好ましく、1個がさらに好ましい。例えば1つのベンゼン環(フェニル)に1個または複数のシクロアルカンが縮合した例を以下に示す。式(Cy-1-4)および式(Cy-2-4)のように縮合したシクロアルカン同士が縮合してもよい。縮合される環(基)がベンゼン環(フェニル)以外の他の芳香族環または複素芳香族環の場合であっても、縮合するシクロアルカンがシクロペンタンまたはシクロヘキサン以外の他のシクロアルカンの場合であっても、同様である。
シクロアルカンにおける少なくとも1つの-CH2-は-O-で置換されていてもよい。例えば1つのベンゼン環(フェニル)に縮合したシクロアルカンにおける1個または複数の-CH2-が-O-で置換された例を以下に示す。縮合される環(基)がベンゼン環(フェニル)以外の他の芳香族環または複素芳香族環の場合であっても、縮合するシクロアルカンがシクロペンタンまたはシクロヘキサン以外の他のシクロアルカンの場合であっても、同様である。 At least one -CH 2 - in a cycloalkane may be replaced with -O-. For example, examples in which one or more -CH 2 - in a cycloalkane fused to a benzene ring (phenyl) are replaced with -O- are shown below. The same applies even when the fused ring (group) is an aromatic ring or heteroaromatic ring other than a benzene ring (phenyl) or when the fused cycloalkane is a cycloalkane other than cyclopentane or cyclohexane.
シクロアルカンにおける少なくとも1つの水素は置換されていてもよく、この置換基としては、例えば、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、ジアリールボリル(2つのアリールは単結合または連結基を介して結合していてもよい)、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、置換シリル、重水素、シアノまたはハロゲンがあげられ、これらの詳細は、上述した第1の置換基の説明を引用することができる。これらの置換基の中でも、アルキル(例えば炭素数1~6のアルキル)、シクロアルキル(例えば炭素数3~14のシクロアルキル)、ハロゲン(例えばフッ素)および重水素などが好ましい。また、シクロアルキルが置換する場合はスピロ構造を形成する置換形態でもよく、この例を以下に示す。 At least one hydrogen atom in the cycloalkane may be substituted. Examples of the substituent include aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, diarylboryl (the two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), alkyl, cycloalkyl, alkoxy, aryloxy, substituted silyl, deuterium, cyano, and halogen. For details of these, see the explanation of the first substituent above. Among these substituents, alkyl (e.g., alkyl having 1 to 6 carbon atoms), cycloalkyl (e.g., cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms), halogen (e.g., fluorine), and deuterium are preferred. In addition, when cycloalkyl is substituted, it may be substituted in a form that forms a spiro structure, an example of which is shown below.
シクロアルカン縮合の他の形態としては、式(2)、式(2-a)、式(2-b)、式(2-c)、式(2-d)、式(2-e)、または式(2-f)で表されるか、これらいずれかで表される構造単位を複数有する多量体である多環芳香族化合物が、例えば、Rがシクロアルカンで縮合されたアリールである>N-R、シクロアルカンで縮合されたジアリールアミノ(このアリール部分へ縮合)、シクロアルカンで縮合されたカルバゾリル(このベンゼン環部分へ縮合)またはシクロアルカンで縮合されたベンゾカルバゾリル(このベンゼン環部分へ縮合)を有する例があげられる。「ジアリールアミノ」については上記「第1の置換基」として説明した基があげられる。 Other forms of cycloalkane condensation include polycyclic aromatic compounds represented by formula (2), (2-a), (2-b), (2-c), (2-d), (2-e), or (2-f), or polymers having multiple structural units represented by any of these, such as >N-R, where R is an aryl condensed with a cycloalkane, diarylamino condensed with a cycloalkane (condensed to the aryl portion), carbazolyl condensed with a cycloalkane (condensed to the benzene ring portion), or benzocarbazolyl condensed with a cycloalkane (condensed to the benzene ring portion). Examples of "diarylamino" include the groups described above as the "first substituent."
また、さらに具体的な例としては、式(2-a)、式(2-b)、式(2-c)、式(2-d)、式(2-e)、または式(2-f)で表されるか、これらいずれかで表される構造単位を複数有する多量体である多環芳香族化合物におけるR2が、シクロアルカンで縮合されたジアリールアミノ(このアリール部分へ縮合)またはシクロアルカンで縮合されたカルバゾリル(このベンゼン環部分へ縮合)である例があげられる。 Further, as a more specific example, there can be mentioned an example in which R 2 in a polycyclic aromatic compound which is represented by formula (2-a), formula (2-b), formula (2-c ) , formula (2-d), formula (2-e), or formula (2-f), or which is a polymer having a plurality of structural units represented by any of these, is a diarylamino condensed with a cycloalkane (condensed to the aryl portion) or a carbazolyl condensed with a cycloalkane (condensed to the benzene ring portion).
また、式(2)、式(2-a)、式(2-b)、式(2-c)、式(2-d)、式(2-e)、または式(2-f)で表されるか、これらいずれかで表される構造単位を複数有する多量体である多環芳香族化合物の化学構造中の水素は、その全てまたは一部が重水素、シアノ、またはハロゲンであってもよい。例えば、式(2)においては、A環、B環、C環(A~C環はアリール環またはヘテロアリール環)、A~C環への置換基、ならびに、X11およびX12が>N-RであるときのR(=アルキル、シクロアルキル、アリール)における水素が重水素、シアノ、またはハロゲンで置換されうるが、これらの中でもアリールやヘテロアリールにおける全てまたは一部の水素が重水素、シアノまたはハロゲンで置換された態様があげられる。ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素であり、好ましくはフッ素、塩素または臭素、より好ましくはフッ素または塩素である。 In addition, all or a part of hydrogen in the chemical structure of the polycyclic aromatic compound which is represented by formula (2), formula (2-a), formula (2-b), formula (2-c), formula (2-d), formula (2-e), or formula (2-f), or which is a polymer having a plurality of structural units represented by any of these, may be deuterium, cyano, or halogen. For example, in formula (2), hydrogen in ring A, ring B, ring C (rings A to C are aryl rings or heteroaryl rings), substituents on rings A to C, and R (= alkyl, cycloalkyl, aryl) when X 11 and X 12 are >N-R may be substituted with deuterium, cyano, or halogen, and among these, there is an embodiment in which all or a part of hydrogen in aryl or heteroaryl is substituted with deuterium, cyano, or halogen. The halogen is fluorine, chlorine, bromine, or iodine, preferably fluorine, chlorine, or bromine, and more preferably fluorine or chlorine.
式(2)の多環芳香族化合物のさらに具体的な例としては、例えば、下記式で表される化合物があげられる。なお、下記式中の「Me」はメチル、「tBu」はターシャリーブチル、「iPr」はイソプロピル、「Ph」はフェニル、「tAm」はターシャリーアミル(ターシャリーペンチル)、「D」は重水素を示す。 More specific examples of the polycyclic aromatic compound of formula (2) include compounds represented by the following formula. In the formula, "Me" is methyl, "tBu" is tertiary butyl, "iPr" is isopropyl, "Ph" is phenyl, "tAm" is tertiary amyl (tertiary pentyl), and "D" is deuterium.
式(2)の多環芳香族化合物は、例えば国際公開第2019/009052号で「式(2)で表される多環芳香族化合物およびその多量体の製造方法」として開示されている方法で合成することができる。 The polycyclic aromatic compound of formula (2) can be synthesized, for example, by the method disclosed in WO 2019/009052 as "Method for producing a polycyclic aromatic compound represented by formula (2) and a multimer thereof."
<その他のTADF材料:式(H7)の化合物>
上記の式(2)の多環芳香族化合物は、発光スペクトルが、使用する式(2)の多環芳香族化合物の吸収スペクトルと少なくとも一部重なるTADF材料と併用することが好ましい。このようなTADF材料としては、例えば下記式(H7)で表される化合物または下記式(H7)を部分構造として有する化合物(以下、「式(H7)の化合物」ということがある。」があげられる。式(2)の多環芳香族化合物と式(H7)の化合物と同時に用いることにより、式(2)の多環芳香族化合物はエミッティングドーパントとして、式(H7)の化合物は、アシスティングドーパントとして機能し、高い色純度を与えることができる。式(2)の多環芳香族化合物と式(H7)の化合物とはいずれも同じ層に含まれていてもよく、隣接する層に含まれていてもよい。式(1)で表される多環芳香族化合物と式(H7)の化合物と式(2)の多環芳香族化合物とが同じ発光層に含まれるとき、それらの含有量は、それぞれ、60~95質量%、39~5質量%および10~0.01質量%であることが好ましく、70~90質量%、29~10質量%および5~0.05質量%であることがより好ましい。
<Other TADF materials: Compound of formula (H7)>
The polycyclic aromatic compound of formula (2) above is preferably used in combination with a TADF material whose emission spectrum at least partially overlaps with the absorption spectrum of the polycyclic aromatic compound of formula (2) used. Examples of such TADF materials include a compound represented by the following formula (H7) or a compound having the following formula (H7) as a partial structure (hereinafter, sometimes referred to as "a compound of formula (H7)"). By using the polycyclic aromatic compound of formula (2) and the compound of formula (H7) simultaneously, the polycyclic aromatic compound of formula (2) functions as an emitting dopant, and the compound of formula (H7) functions as an assisting dopant, thereby providing high color purity. The polycyclic aromatic compound of formula (2) and the compound of formula (H7) may be contained in the same layer or in adjacent layers. When the polycyclic aromatic compound of formula (1), the compound of formula (H7), and the polycyclic aromatic compound of formula (2) are contained in the same light-emitting layer, their contents are preferably 60 to 95 mass%, 39 to 5 mass%, and 10 to 0.01 mass%, respectively, and more preferably 70 to 90 mass%, 29 to 10 mass%, and 5 to 0.05 mass%, respectively.
式(H7)において、EDは電子供与性基であり、Lnは連結基であり、EAは電子受容性基であり、式(H7)で表される化合物の最低励起一重項エネルギー準位(ES1)と最低励起三重項エネルギー準位(ET1)とのエネルギー差(ΔES1T1)は0.2eV以下である(Hiroki Uoyama, Kenichi Goushi, Katsuyuki Shizu, Hiroko Nomura, Chihaya Adachi, Nature, 492, 234-238 (2012))。エネルギー差(ΔES1T1)は、好ましくは0.15eV以下であり、より好ましくは0.10eV以下であり、さらに好ましくは0.08eV以下である。 In formula (H7), ED is an electron donating group, Ln is a linking group, EA is an electron accepting group, and the energy difference (ΔE S1 T1 ) between the lowest excited singlet energy level (E S1 ) and the lowest excited triplet energy level (E T1 ) of the compound represented by formula (H7) is 0.2 eV or less (Hiroki Uoyama, Kenichi Goushi, Katsuyuki Shizu, Hiroko Nomura, Chihaya Adachi, Nature, 492, 234-238 (2012)). The energy difference (ΔE S1 T1 ) is preferably 0.15 eV or less, more preferably 0.10 eV or less, and even more preferably 0.08 eV or less.
TADF材料に用いられる電子供与性基(ドナー性の構造)および電子受容性基(アクセプター性の構造)としては、例えば、Chemistry of Materials, 2017, 29, 1946-1963に記載の構造を用いることができる。EDとしては、例えば、sp3窒素を含有する官能基があげられ、より具体的には、カルバゾール、ジメチルカルバゾール、ジ-tert-ブチルカルバゾール、ジメトキシカルバゾール、テトラメチルカルバゾール、ベンゾフルオロカルバソール、ベンゾチエノカルバゾール、フェニルジヒドロインドロカルバゾール、フェニルビカルバゾール、ビカルバゾール、ターカルバゾール、ジフェニルカルバゾリルアミン、テトラフェニルカルバゾリルジアミン、フェノキサジン、ジヒドロフェナジン、フェノチアジン、ジメチルジヒドロアクリジン、ジフェニルアミン、ビス(tert-ブチル)フェニル)アミン、(ジフェニルアミノ)フェニル)ジフェニルベンゼンジアミン、ジメチルテトラフェニルジヒドロアクリジンジアミン、テトラメチル-ジヒドロ-インデノアクリジンおよびジフェニル-ジヒドロジベンゾアザシリンなどから誘導される基があげられる。また、EAとしては、例えば、sp2窒素含有芳香族環、CN置換芳香族環、ケトンを有する環およびシアノ、より具体的には、スルホニルジベンゼン、ベンゾフェノン、フェニレンビス(フェニルメタノン)、ベンゾニトリル、イソニコチノニトリル、フタロニトリル、イソフタロニトリル、パラフタロニトリル、トリアゾール、オキサゾール、チアジアゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾビス(チアゾール)、ベンゾオキサゾール、ベンゾビス(オキサゾール)、キノリン、ベンゾイミダゾール、ジベンゾキノキサリン、ヘプタアザフェナレン、チオキサントンジオキシド、ジメチルアントラセノン、アントラセンジオン、ピリジン、シクロヘプタビピリジン、ベンゼントリカルボニトリル、フルオレンジカルボニトリル、ピラジンジカルボニトリル、ピリジンジカルボニトリル、ジベンゾキノキサリンジカルボニトリル、ピリミジン、フェニルピリミジン、メチルピリミジン、トリアジン、トリフェニルトリアジン、ビス(フェニルスルホニル)ベンゼン、ジメチルチオキサンテンジオキド、チアンスレンテトラオキシドおよびトリス(ジメチルフェニル)ボランなどから誘導される基があげられる。Lnとしては、例えば、単結合およびアリーレンがあげられ、より具体的には、フェニレン、ビフェニレン、ナフチレンなどがあげられる。また、いずれの構造においても水素がアルキル、シクロアルキルおよびアリールで置換されてもよい。特に、部分構造として、カルバゾール、フェノキサジン、アクリジン、トリアジン、ピリミジン、ピラジン、チオキサンテン、ベンゾニトリル、フタロニトリル、イソフタロニトリル、ジフェニルスルホン、トリアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾールおよびベンゾフェノンから選択される少なくとも一つを有する化合物であることが好ましい。
式(H7)において、連結基のLnはドナー性の部分構造とアクセプター性の部分構造を分けるスペーサー構造として機能する。
As the electron donating group (donor structure) and the electron accepting group (acceptor structure) used in the TADF material, for example, the structures described in Chemistry of Materials, 2017, 29, 1946-1963 can be used. Examples of ED include functional groups containing sp 3 nitrogen, and more specifically, groups derived from carbazole, dimethylcarbazole, di-tert-butylcarbazole, dimethoxycarbazole, tetramethylcarbazole, benzofluorocarbazole, benzothienocarbazole, phenyldihydroindolocarbazole, phenylbicarbazole, bicarbazole, tercarbazole, diphenylcarbazolylamine, tetraphenylcarbazolyldiamine, phenoxazine, dihydrophenazine, phenothiazine, dimethyldihydroacridine, diphenylamine, bis(tert-butyl)phenyl)amine, (diphenylamino)phenyl)diphenylbenzenediamine, dimethyltetraphenyldihydroacridinediamine, tetramethyl-dihydro-indenoacridine, and diphenyl-dihydrodibenzoazasiline. Examples of EA include groups derived from sp 2 Nitrogen-containing aromatic rings, CN-substituted aromatic rings, rings having ketones and cyano, more specifically sulfonyldibenzene, benzophenone, phenylenebis(phenylmethanone), benzonitrile, isonicotinonitrile, phthalonitrile, isophthalonitrile, paraphthalonitrile, triazole, oxazole, thiadiazole, benzothiazole, benzobis(thiazole), benzoxazole, benzobis(oxazole), quinoline, benzimidazole, dibenzoquinoxaline, heptaazaphenalene, thioxanthone dioxane, Examples of the group derived from cyclohexyl ether, dimethylanthracenone, anthracenedione, pyridine, cycloheptabipyridine, benzenetricarbonitrile, fluorene dicarbonitrile, pyrazine dicarbonitrile, pyridine dicarbonitrile, dibenzoquinoxaline dicarbonitrile, pyrimidine, phenylpyrimidine, methylpyrimidine, triazine, triphenyltriazine, bis(phenylsulfonyl)benzene, dimethylthioxanthene dioxide, thianthrene tetraoxide, and tris(dimethylphenyl)borane. Examples of Ln include single bonds and arylenes, more specifically, phenylene, biphenylene, naphthylene, and the like. In addition, in any of the structures, hydrogen may be substituted with alkyl, cycloalkyl, and aryl. In particular, it is preferable that the compound has at least one partial structure selected from carbazole, phenoxazine, acridine, triazine, pyrimidine, pyrazine, thioxanthene, benzonitrile, phthalonitrile, isophthalonitrile, diphenylsulfone, triazole, oxadiazole, thiadiazole, and benzophenone.
In formula (H7), the linking group Ln functions as a spacer structure that separates the donor partial structure and the acceptor partial structure.
式(H7)で表される化合物は、より具体的には、式(H7-1)、式(H7-2)および式(H7-3)のいずれかで表される化合物であればよい。
式(H7-1)、式(H7-2)および式(H7-3)中、
Mは、それぞれ独立して、単結合、-O-、>N-Arまたは>C(-Ar)2であり、形成する部分構造のHOMOの深さおよび励起一重項エネルギー準位および励起三重項エネルギー準位の高さの観点から、好ましくは、単結合、-O-または>N-Arであり、
Jは、式(H7)におけるLnに対応する連結基であり、それぞれ独立して、炭素数6~18のアリーレンであり、ドナー性の部分構造とアクセプター性の部分構造から染み出す共役の大きさの観点から、炭素数6~12のアリーレンが好ましく、より具体的には、フェニレン、メチルフェニレンおよびジメチルフェニレンがあげられ、
Qは、それぞれ独立して、=C(-H)-または=N-であり、形成する部分構造のLUMOの浅さおよび励起一重項エネルギー準位および励起三重項エネルギー準位の高さの観点から、好ましくは、=N-であり、
Arは、それぞれ独立して、水素、炭素数6~24のアリール、炭素数2~24のヘテロアリール、炭素数1~12のアルキルまたは炭素数3~18のシクロアルキルであり、形成する部分構造のHOMOの深さおよび励起一重項エネルギー準位および励起三重項エネルギー準位の高さの観点から、好ましくは、水素、炭素数6~12のアリール、炭素数2~14のヘテロアリール、炭素数1~4のアルキルまたは炭素数6~10のシクロアルキルであり、より好ましくは、水素、フェニル、トリル、キシリル、メシチル、ビフェニル、ピリジル、ビピリジル、トリアジル、カルバゾリル、ジメチルカルバゾリル、ジ-tert-ブチルカルバゾリル、ベンゾイミダゾールまたはフェニルベンゾイミダゾールであり、さらに好ましくは、水素、フェニルまたはカルバゾリルであり、
mは、1または2であり、
nは、2~(6-m)の整数であり、立体障害の観点から、好ましくは、4~(6-m)の整数である。
さらに、上記各式で表される化合物における少なくとも1つの水素は、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。
In formulas (H7-1), (H7-2) and (H7-3),
M is each independently a single bond, -O-, >N-Ar or >C(-Ar) 2 , and is preferably a single bond, -O- or >N-Ar from the viewpoint of the HOMO depth and the height of the excited singlet energy level and the excited triplet energy level of the partial structure to be formed;
J is a linking group corresponding to Ln in formula (H7), and each J is independently an arylene having 6 to 18 carbon atoms. From the viewpoint of the magnitude of conjugation exuded from the donor partial structure and the acceptor partial structure, an arylene having 6 to 12 carbon atoms is preferable, and more specific examples thereof include phenylene, methylphenylene, and dimethylphenylene.
Q is each independently ═C(—H)— or ═N—, and is preferably ═N— from the viewpoint of the shallowness of the LUMO and the height of the excited singlet energy level and the excited triplet energy level of the partial structure to be formed,
Ar are each independently hydrogen, an aryl having 6 to 24 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 24 carbon atoms, an alkyl having 1 to 12 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 18 carbon atoms; from the viewpoint of the HOMO depth and the height of the excited singlet energy level and the excited triplet energy level of the partial structure to be formed, preferably hydrogen, an aryl having 6 to 12 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 14 carbon atoms, an alkyl having 1 to 4 carbon atoms, or a cycloalkyl having 6 to 10 carbon atoms, more preferably hydrogen, phenyl, tolyl, xylyl, mesityl, biphenyl, pyridyl, bipyridyl, triazyl, carbazolyl, dimethylcarbazolyl, di-tert-butylcarbazolyl, benzimidazole, or phenylbenzimidazole, and further preferably hydrogen, phenyl, or carbazolyl;
m is 1 or 2;
n is an integer of 2 to (6-m), and from the viewpoint of steric hindrance, is preferably an integer of 4 to (6-m).
Furthermore, at least one hydrogen atom in the compounds represented by the above formulas may be substituted with a halogen or deuterium.
式(H7)で表される化合物としては、例えば、下記構造で表される化合物があげられる。なお、構造式中の*は結合位置、「Me」はメチル、「tBu」はt-ブチルを示す。 Examples of compounds represented by formula (H7) include compounds represented by the following structures. In the structural formula, * indicates the bond position, "Me" indicates methyl, and "tBu" indicates t-butyl.
式(H7)で表される化合物としては、上記具体的な化合物の中で、PIC-TRZ、TXO-TPA、TXO-PhCz、PXZD SO2、ACRD SO2、DTC-DBT、DTAO、4CzBN、4CzBN-Ph、5CzBN、3Cz2DPhCzBN、4CzIPN、2PXZ-TAZ、Cz-TRZ3、BDPCC-TPTA、MA-TA、PA-TA、FA-TA、PXZ-TRZ、DMAC-TRZ、BCzT、DCzTrz、DDCzTrz、spiroAC-TRZ、Ac-HPM、Ac-PPM、Ac-MPM、TCzTrz、TmCzTrzおよびDCzmCzTrzが好ましい。 Among the specific compounds represented by formula (H7), PIC-TRZ, TXO-TPA, TXO-PhCz, PXZD SO2, ACRD SO2, DTC-DBT, DTAO, 4CzBN, 4CzBN-Ph, 5CzBN, 3Cz2DPhCzBN, 4CzIPN, 2PXZ-TAZ, Cz-TRZ3, BDPCC-TPTA, MA-TA, PA-TA, FA-TA, PXZ-TRZ, DMAC-TRZ, BCzT, DCzTrz, DDCzTrz, spiroAC-TRZ, Ac-HPM, Ac-PPM, Ac-MPM, TCzTrz, TmCzTrz and DCzmCzTrz are preferred.
3-1-6.有機電界発光素子における電子注入層、電子輸送層
電子注入層107は、陰極108から移動してくる電子を、効率よく発光層105内または電子輸送層106内に注入する役割を果たす。電子輸送層106は、陰極108から注入された電子または陰極108から電子注入層107を介して注入された電子を、効率よく発光層105に輸送する役割を果たす。電子輸送層106および電子注入層107は、それぞれ、電子輸送・注入材料の一種または二種以上を積層、混合するか、電子輸送・注入材料と高分子結着剤の混合物により形成される。
3-1-6. Electron Injection Layer and Electron Transport Layer in Organic Electroluminescent Device The electron injection layer 107 plays a role of efficiently injecting electrons moving from the cathode 108 into the light emitting layer 105 or the electron transport layer 106. The electron transport layer 106 plays a role of efficiently transporting electrons injected from the cathode 108 or electrons injected from the cathode 108 via the electron injection layer 107 to the light emitting layer 105. The electron transport layer 106 and the electron injection layer 107 are each formed by laminating or mixing one or more types of electron transport/injection materials, or by a mixture of an electron transport/injection material and a polymer binder.
電子注入・輸送層とは、陰極から電子が注入され、さらに電子を輸送することをつかさどる層であり、電子注入効率が高く、注入された電子を効率よく輸送することが望ましい。そのためには電子親和力が大きく、しかも電子移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であることが好ましい。しかしながら、正孔と電子の輸送バランスを考えた場合に、陽極からの正孔が再結合せずに陰極側へ流れるのを効率よく阻止できる役割を主に果たす場合には、電子輸送能力がそれ程高くなくても、発光効率を向上させる効果は電子輸送能力が高い材料と同等に有する。したがって、本実施形態における電子注入・輸送層は、正孔の移動を効率よく阻止できる層(正孔阻止層)の機能も含まれてもよい。 The electron injection/transport layer is a layer that is responsible for injecting electrons from the cathode and transporting the electrons. It is desirable for the electron injection layer to have a high electron injection efficiency and efficiently transport the injected electrons. For this purpose, it is preferable for the material to have a large electron affinity, a large electron mobility, excellent stability, and a low probability of generating impurities that become traps during manufacture and use. However, when considering the balance between the transport of holes and electrons, if the material mainly plays a role in efficiently blocking holes from the anode from flowing to the cathode without recombining, it has the same effect of improving the luminous efficiency as a material with a high electron transport ability, even if the electron transport ability is not that high. Therefore, the electron injection/transport layer in this embodiment may also include the function of a layer that can efficiently block the movement of holes (hole blocking layer).
電子輸送層106または電子注入層107を形成する材料(電子輸送材料)としては、光導電材料において電子伝達化合物として従来から慣用されている化合物、有機EL素子の電子注入層および電子輸送層に使用されている公知の化合物の中から任意に選択して用いることができる。本発明の多環芳香族化合物は深いHOMOおよび深いLUMOを有するため、電子注入・輸送層において、電子輸送材料または正孔阻止材料(ホールブロック材料)として用いることも好ましい。 The material (electron transport material) forming the electron transport layer 106 or the electron injection layer 107 can be arbitrarily selected from compounds conventionally used as electron transport compounds in photoconductive materials and known compounds used in the electron injection layer and electron transport layer of organic EL elements. Since the polycyclic aromatic compound of the present invention has a deep HOMO and deep LUMO, it is also preferable to use it as an electron transport material or a hole blocking material (hole blocking material) in the electron injection/transport layer.
本発明の多環芳香族化合物のほか、電子輸送層または電子注入層に用いられる材料としては、炭素、水素、酸素、硫黄、ケイ素およびリンの中から選ばれる一種以上の原子で構成される芳香族環または複素芳香族環からなる化合物、ピロール誘導体およびその縮合環誘導体および電子受容性窒素を有する金属錯体の中から選ばれる少なくとも一種を含有することが好ましい。具体的には、ナフタレン、アントラセンなどの縮合環系芳香族環誘導体、4,4’-ビス(ジフェニルエテニル)ビフェニルに代表されるスチリル系芳香族環誘導体、ペリノン誘導体、クマリン誘導体、ナフタルイミド誘導体、アントラキノンやジフェノキノンなどのキノン誘導体、リンオキサイド誘導体、アリールニトリル誘導体およびインドール誘導体などがあげられる。電子受容性窒素を有する金属錯体としては、例えば、ヒドロキシフェニルオキサゾール錯体などのヒドロキシアゾール錯体、アゾメチン錯体、トロポロン金属錯体、フラボノール金属錯体およびベンゾキノリン金属錯体などがあげられる。これらの材料は単独でも用いられるが、異なる材料と混合して使用しても構わない。 In addition to the polycyclic aromatic compound of the present invention, materials used in the electron transport layer or electron injection layer preferably contain at least one selected from compounds consisting of aromatic rings or heteroaromatic rings composed of one or more atoms selected from carbon, hydrogen, oxygen, sulfur, silicon, and phosphorus, pyrrole derivatives and their condensed ring derivatives, and metal complexes having electron-accepting nitrogen. Specific examples include condensed ring aromatic ring derivatives such as naphthalene and anthracene, styryl aromatic ring derivatives such as 4,4'-bis(diphenylethenyl)biphenyl, perinone derivatives, coumarin derivatives, naphthalimide derivatives, quinone derivatives such as anthraquinone and diphenoquinone, phosphorus oxide derivatives, arylnitrile derivatives, and indole derivatives. Examples of metal complexes having electron-accepting nitrogen include hydroxyazole complexes such as hydroxyphenyloxazole complexes, azomethine complexes, tropolone metal complexes, flavonol metal complexes, and benzoquinoline metal complexes. These materials can be used alone or in combination with different materials.
また、他の電子伝達化合物の具体例として、ピリジン誘導体、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾフルオレン誘導体、フェナントロリン誘導体、ペリノン誘導体、クマリン誘導体、ナフタルイミド誘導体、アントラキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ペリレン誘導体、オキサジアゾール誘導体(1,3-ビス[(4-t-ブチルフェニル)1,3,4-オキサジアゾリル]フェニレンなど)、チオフェン誘導体、トリアゾール誘導体(N-ナフチル-2,5-ジフェニル-1,3,4-トリアゾールなど)、チアジアゾール誘導体、オキシン誘導体の金属錯体、キノリノール系金属錯体、キノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体のポリマー、ベンザゾール類化合物、ガリウム錯体、ピラゾール誘導体、パーフルオロ化フェニレン誘導体、トリアジン誘導体、ピラジン誘導体、ベンゾキノリン誘導体(2,2’-ビス(ベンゾ[h]キノリン-2-イル)-9,9’-スピロビフルオレンなど)、イミダゾピリジン誘導体、ボラン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体(トリス(N-フェニルベンゾイミダゾール-2-イル)ベンゼンなど)、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、キノリン誘導体、テルピリジンなどのオリゴピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、テルピリジン誘導体(1,3-ビス(4’-(2,2’:6’2”-テルピリジニル))ベンゼンなど)、ナフチリジン誘導体(ビス(1-ナフチル)-4-(1,8-ナフチリジン-2-イル)フェニルホスフィンオキサイドなど)、アルダジン誘導体、アリールニトリル誘導体、インドール誘導体、ホスフィンオキサイド誘導体、ビススチリル誘導体などがあげられる。 Specific examples of other electron transport compounds include pyridine derivatives, naphthalene derivatives, anthracene derivatives, benzofluorene derivatives, phenanthroline derivatives, perinone derivatives, coumarin derivatives, naphthalimide derivatives, anthraquinone derivatives, diphenoquinone derivatives, diphenylquinone derivatives, perylene derivatives, oxadiazole derivatives (such as 1,3-bis[(4-t-butylphenyl)1,3,4-oxadiazolyl]phenylene), thiophene derivatives, triazole derivatives (such as N-naphthyl-2,5-diphenyl-1,3,4-triazole), thiadiazole derivatives, metal complexes of oxine derivatives, quinolinol-based metal complexes, quinoxaline derivatives, polymers of quinoxaline derivatives, benzazole compounds, gallium complexes, pyrazole derivatives, perfluorinated phenylene derivatives, triazine derivatives pyrazine derivatives, benzoquinoline derivatives (such as 2,2'-bis(benzo[h]quinolin-2-yl)-9,9'-spirobifluorene), imidazopyridine derivatives, borane derivatives, benzimidazole derivatives (such as tris(N-phenylbenzimidazol-2-yl)benzene), benzoxazole derivatives, benzothiazole derivatives, quinoline derivatives, oligopyridine derivatives such as terpyridine, bipyridine derivatives, terpyridine derivatives (such as 1,3-bis(4'-(2,2':6'2"-terpyridinyl))benzene), naphthyridine derivatives (such as bis(1-naphthyl)-4-(1,8-naphthyridin-2-yl)phenylphosphine oxide), aldazine derivatives, arylnitrile derivatives, indole derivatives, phosphine oxide derivatives, and bisstyryl derivatives.
また、電子受容性窒素を有する金属錯体を用いることもでき、例えば、キノリノール系金属錯体やヒドロキシフェニルオキサゾール錯体などのヒドロキシアゾール錯体、アゾメチン錯体、トロポロン金属錯体、フラボノール金属錯体およびベンゾキノリン金属錯体などがあげられる。 Metal complexes having an electron-accepting nitrogen can also be used, such as quinolinol metal complexes, hydroxyazole complexes such as hydroxyphenyloxazole complexes, azomethine complexes, tropolone metal complexes, flavonol metal complexes, and benzoquinoline metal complexes.
上述した材料は単独でも用いられるが、異なる材料と混合して使用しても構わない。 The above materials can be used alone or in combination with other materials.
上述した材料の中でも、ボラン誘導体、ピリジン誘導体、フルオランテン誘導体、BO系誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾフルオレン誘導体、ホスフィンオキサイド誘導体、ピリミジン誘導体、アリールニトリル誘導体、トリアジン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、およびキノリノール系金属錯体が好ましい。 Among the above-mentioned materials, borane derivatives, pyridine derivatives, fluoranthene derivatives, BO-based derivatives, anthracene derivatives, benzofluorene derivatives, phosphine oxide derivatives, pyrimidine derivatives, arylnitrile derivatives, triazine derivatives, benzimidazole derivatives, phenanthroline derivatives, and quinolinol-based metal complexes are preferred.
<ボラン誘導体>
ボラン誘導体は、例えば下記式(ETM-1)で表される化合物であり、詳細には特開2007-27587号公報に開示されている。
The borane derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-1), and is disclosed in detail in JP-A-2007-27587.
式(ETM-1)で表される化合物の中でも、下記式(ETM-1-1)で表される化合物や下記式(ETM-1-2)で表される化合物が好ましい。
式(ETM-1-1)中、R11およびR12は、それぞれ独立して、水素、アルキル、シクロアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されているシリル、置換されていてもよい窒素含有複素環、またはシアノの少なくとも1つであり、R13~R16は、それぞれ独立して、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいシクロアルキル、または置換されていてもよいアリールであり、R21およびR22は、それぞれ独立して、水素、アルキル、シクロアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されているシリル、置換されていてもよい窒素含有複素環、またはシアノの少なくとも1つであり、X1は、置換されていてもよい炭素数20以下のアリーレンであり、nはそれぞれ独立して0~3の整数であり、そして、mはそれぞれ独立して0~4の整数である。また、「置換されていてもよい」または「置換されている」場合の置換基としては、アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルなどがあげられる。
式(ETM-1-2)中、R11およびR12は、それぞれ独立して、水素、アルキル、シクロアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されているシリル、置換されていてもよい窒素含有複素環、またはシアノの少なくとも1つであり、R13~R16は、それぞれ独立して、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいシクロアルキル、または置換されていてもよいアリールであり、X1は、置換されていてもよい炭素数20以下のアリーレンであり、そして、nはそれぞれ独立して0~3の整数である。また、「置換されていてもよい」または「置換されている」場合の置換基としては、アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルなどがあげられる。 In formula (ETM-1-2), R 11 and R 12 each independently represent at least one of hydrogen, alkyl, cycloalkyl, optionally substituted aryl, substituted silyl, optionally substituted nitrogen-containing heterocycle, or cyano, R 13 to R 16 each independently represent optionally substituted alkyl, optionally substituted cycloalkyl, or optionally substituted aryl, X 1 represents an optionally substituted arylene having 20 or less carbon atoms, and each n represents independently an integer of 0 to 3. In addition, examples of the substituent in the case of "optionally substituted" or "substituted" include aryl, heteroaryl, alkyl, and cycloalkyl.
X1の具体的な例としては、下記式(X-1)~式(X-9)のいずれかで表される2価の基があげられる。
このボラン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
このボラン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This borane derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<ピリジン誘導体>
ピリジン誘導体は、例えば下記式(ETM-2)で表される化合物であり、好ましくは式(ETM-2-1)または式(ETM-2-2)で表される化合物である。
The pyridine derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-2), and is preferably a compound represented by formula (ETM-2-1) or (ETM-2-2).
φは、n価のアリール環(好ましくはn価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環)であり、nは1~4の整数である。 φ is an n-valent aryl ring (preferably an n-valent benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, fluorene ring, benzofluorene ring, phenalene ring, phenanthrene ring, or triphenylene ring), and n is an integer from 1 to 4.
式(ETM-2-1)において、R11~R18は、それぞれ独立して、水素、アルキル(好ましくは炭素数1~24のアルキル)、シクロアルキル(好ましくは炭素数3~12のシクロアルキル)またはアリール(好ましくは炭素数6~30のアリール)である。 In formula (ETM-2-1), R 11 to R 18 are each independently hydrogen, alkyl (preferably alkyl having 1 to 24 carbon atoms), cycloalkyl (preferably cycloalkyl having 3 to 12 carbon atoms) or aryl (preferably aryl having 6 to 30 carbon atoms).
式(ETM-2-2)において、R11およびR12は、それぞれ独立して、水素、アルキル(好ましくは炭素数1~24のアルキル)、シクロアルキル(好ましくは炭素数3~12のシクロアルキル)またはアリール(好ましくは炭素数6~30のアリール)であり、R11およびR12は結合して環を形成していてもよい。 In formula (ETM-2-2), R 11 and R 12 each independently represent hydrogen, alkyl (preferably alkyl having 1 to 24 carbon atoms), cycloalkyl (preferably cycloalkyl having 3 to 12 carbon atoms) or aryl (preferably aryl having 6 to 30 carbon atoms), and R 11 and R 12 may be bonded to form a ring.
各式において、「ピリジン系置換基」は、下記式(Py-1)~式(Py-15)のいずれか(式中の*は、結合位置を表す。)であり、ピリジン系置換基はそれぞれ独立して炭素数1~4のアルキルまたは炭素数5~10のシクロアルキルで置換されていてもよい。具体例としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、またはt-ブチルなどがあげられ、メチルが好ましい。また、ピリジン系置換基はフェニレンやナフチレンを介して各式におけるφ、アントラセン環またはフルオレン環に結合していてもよい。 In each formula, the "pyridine-based substituent" is any one of the following formulae (Py-1) to (Py-15) (in the formulae, * indicates a bonding position), and each pyridine-based substituent may be independently substituted with an alkyl having 1 to 4 carbon atoms or a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms. Specific examples include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, and t-butyl, with methyl being preferred. In addition, the pyridine-based substituent may be bonded to the φ, anthracene ring, or fluorene ring in each formula via phenylene or naphthylene.
ピリジン系置換基は、式(Py-1)~式(Py-15)のいずれか(式中の*は、結合位置を表す。)であるが、これらの中でも、下記式(Py-21)~式(Py-44)のいずれかであることが好ましい。
各ピリジン誘導体における少なくとも1つの水素が重水素で置換されていてもよく、また、式(ETM-2-1)および式(ETM-2-2)における2つの「ピリジン系置換基」のうちの一方はアリールで置き換えられていてもよい。 At least one hydrogen in each pyridine derivative may be replaced with deuterium, and one of the two "pyridine-based substituents" in formula (ETM-2-1) and formula (ETM-2-2) may be replaced with an aryl.
R11~R18における「アルキル」としては、直鎖および分岐鎖のいずれでもよく、例えば、炭素数1~24の直鎖アルキルまたは炭素数3~24の分岐鎖アルキルがあげられる。好ましい「アルキル」は、炭素数1~18のアルキル(炭素数3~18の分岐鎖アルキル)である。より好ましい「アルキル」は、炭素数1~12のアルキル(炭素数3~12の分岐鎖アルキル)である。さらに好ましい「アルキル」は、炭素数1~6のアルキル(炭素数3~6の分岐鎖アルキル)である。特に好ましい「アルキル」は、炭素数1~4のアルキル(炭素数3~4の分岐鎖アルキル)である。 The "alkyl" in R 11 to R 18 may be either linear or branched, and examples thereof include linear alkyl having 1 to 24 carbon atoms or branched alkyl having 3 to 24 carbon atoms. A preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 18 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 18 carbon atoms). A more preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 12 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 12 carbon atoms). An even more preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 6 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 6 carbon atoms). An especially preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 4 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 4 carbon atoms).
具体的な「アルキル」としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、t-ペンチル、n-ヘキシル、1-メチルペンチル、4-メチル-2-ペンチル、3,3-ジメチルブチル、2-エチルブチル、n-ヘプチル、1-メチルヘキシル、n-オクチル、t-オクチル、1-メチルヘプチル、2-エチルヘキシル、2-プロピルペンチル、n-ノニル、2,2-ジメチルヘプチル、2,6-ジメチル-4-ヘプチル、3,5,5-トリメチルヘキシル、n-デシル、n-ウンデシル、1-メチルデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、1-ヘキシルヘプチル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、n-エイコシルなどがあげられる。 Specific examples of "alkyl" include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl, t-pentyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, n-heptyl, 1-methylhexyl, n-octyl, t-octyl, 1-methylheptyl, Examples include 2-ethylhexyl, 2-propylpentyl, n-nonyl, 2,2-dimethylheptyl, 2,6-dimethyl-4-heptyl, 3,5,5-trimethylhexyl, n-decyl, n-undecyl, 1-methyldecyl, n-dodecyl, n-tridecyl, 1-hexylheptyl, n-tetradecyl, n-pentadecyl, n-hexadecyl, n-heptadecyl, n-octadecyl, and n-eicosyl.
ピリジン系置換基に置換する炭素数1~4のアルキルとしては、上記アルキルの説明を引用することができる。 The above description of alkyl can be used for the alkyl having 1 to 4 carbon atoms that substitutes the pyridine-based substituent.
R11~R18における「シクロアルキル」としては、例えば、炭素数3~12のシクロアルキルがあげられる。好ましい「シクロアルキル」は、炭素数3~10のシクロアルキルである。より好ましい「シクロアルキル」は、炭素数3~8のシクロアルキルである。さらに好ましい「シクロアルキル」は、炭素数3~6のシクロアルキルである。
具体的な「シクロアルキル」としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロペンチル、シクロヘプチル、メチルシクロヘキシル、シクロオクチルまたはジメチルシクロヘキシルなどがあげられる。
The "cycloalkyl" in R 11 to R 18 is, for example, a cycloalkyl having 3 to 12 carbon atoms. A preferred "cycloalkyl" is a cycloalkyl having 3 to 10 carbon atoms. A more preferred "cycloalkyl" is a cycloalkyl having 3 to 8 carbon atoms. An even more preferred "cycloalkyl" is a cycloalkyl having 3 to 6 carbon atoms.
Specific examples of "cycloalkyl" include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, methylcyclopentyl, cycloheptyl, methylcyclohexyl, cyclooctyl, and dimethylcyclohexyl.
R11~R18における「アリール」としては、好ましいアリールは炭素数6~30のアリールであり、より好ましいアリールは炭素数6~18のアリールであり、さらに好ましくは炭素数6~14のアリールであり、特に好ましくは炭素数6~12のアリールである。 As the "aryl" in R 11 to R 18 , the preferred aryl is an aryl having 6 to 30 carbon atoms, the more preferred aryl is an aryl having 6 to 18 carbon atoms, the further more preferred aryl is an aryl having 6 to 14 carbon atoms, and the most preferred aryl is an aryl having 6 to 12 carbon atoms.
具体的な「炭素数6~30のアリール」としては、単環系アリールであるフェニル、縮合二環系アリールである(1-,2-)ナフチル、縮合三環系アリールである、アセナフチレン-(1-,3-,4-,5-)イル、フルオレン-(1-,2-,3-,4-,9-)イル、フェナレン-(1-,2-)イル、(1-,2-,3-,4-,9-)フェナントリル、縮合四環系アリールであるトリフェニレン-(1-,2-)イル、ピレン-(1-,2-,4-)イル、ナフタセン-(1-,2-,5-)イル、縮合五環系アリールであるペリレン-(1-,2-,3-)イル、ペンタセン-(1-,2-,5-,6-)イルなどがあげられる。 Specific examples of "aryls having 6 to 30 carbon atoms" include monocyclic aryls such as phenyl, fused bicyclic aryls such as (1-, 2-)naphthyl, fused tricyclic aryls such as acenaphthylene-(1-, 3-, 4-, 5-)yl, fluorene-(1-, 2-, 3-, 4-, 9-)yl, phenalene-(1-, 2-)yl, and (1-, 2-, 3-, 4-, 9-)phenanthryl, fused tetracyclic aryls such as triphenylene-(1-, 2-)yl, pyrene-(1-, 2-, 4-)yl, and naphthacene-(1-, 2-, 5-)yl, and fused pentacyclic aryls such as perylene-(1-, 2-, 3-)yl and pentacene-(1-, 2-, 5-, 6-)yl.
好ましい「炭素数6~30のアリール」は、フェニル、ナフチル、フェナントリル、クリセニルまたはトリフェニレニルなどがあげられ、さらに好ましくはフェニル、1-ナフチル、2-ナフチルまたはフェナントリルがあげられ、特に好ましくはフェニル、1-ナフチルまたは2-ナフチルがあげられる。 Preferred examples of "aryl having 6 to 30 carbon atoms" include phenyl, naphthyl, phenanthryl, chrysenyl, and triphenylenyl, more preferably phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, and phenanthryl, and particularly preferably phenyl, 1-naphthyl, and 2-naphthyl.
式(ETM-2-2)におけるR11およびR12は結合して環を形成していてもよく、この結果、フルオレン骨格の5員環には、シクロブタン、シクロペンタン、シクロペンテン、シクロペンタジエン、シクロヘキサン、フルオレンまたはインデンなどがスピロ結合していてもよい。 In formula (ETM-2-2), R 11 and R 12 may be bonded to form a ring, and as a result, cyclobutane, cyclopentane, cyclopentene, cyclopentadiene, cyclohexane, fluorene, indene, or the like may be spiro-bonded to the five-membered ring of the fluorene skeleton.
このピリジン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
このピリジン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This pyridine derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<フルオランテン誘導体>
フルオランテン誘導体は、例えば下記式(ETM-3)で表される化合物であり、詳細には国際公開第2010/134352号に開示されている。
The fluoranthene derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-3), and is disclosed in detail in WO 2010/134352.
式(ETM-3)中、X12~X21は水素、ハロゲン、直鎖、分岐もしくは環状のアルキル、直鎖、分岐もしくは環状のアルコキシ、置換もしくは無置換のアリール、または置換もしくは無置換のヘテロアリールを表す。ここで、置換されている場合の置換基としては、アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルなどがあげられる。 In formula (ETM-3), X 12 to X 21 each represent hydrogen, halogen, linear, branched or cyclic alkyl, linear, branched or cyclic alkoxy, substituted or unsubstituted aryl, or substituted or unsubstituted heteroaryl, where examples of the substituent in the case of substitution include aryl, heteroaryl, alkyl, and cycloalkyl.
このフルオランテン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
<BO系誘導体>
BO系誘導体は、例えば下記式(ETM-4)で表される多環芳香族化合物、または下記式(ETM-4)で表される構造を複数有する多環芳香族化合物の多量体である。
The BO derivative is, for example, a polycyclic aromatic compound represented by the following formula (ETM-4) or a polymer of a polycyclic aromatic compound having a plurality of structures represented by the following formula (ETM-4).
R1~R11は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシまたはアリールオキシであり、これらにおける少なくとも1つの水素はアリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよい。 R 1 to R 11 are each independently hydrogen, aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, alkyl, cycloalkyl, alkoxy, or aryloxy, in which at least one hydrogen may be substituted with an aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl.
また、R1~R11のうちの隣接する基同士が結合してa環、b環またはc環と共にアリール環またはヘテロアリール環を形成していてもよく、形成された環における少なくとも1つの水素はアリール、ヘテロアリール、ジアリールアミノ、ジヘテロアリールアミノ、アリールヘテロアリールアミノ、アルキル、シクロアルキル、アルコキシまたはアリールオキシで置換されていてもよく、これらにおける少なくとも1つの水素はアリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよい。 Adjacent groups among R 1 to R 11 may be bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with the ring a, ring b, or ring c, and at least one hydrogen atom in the formed ring may be substituted with an aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, alkyl, cycloalkyl, alkoxy, or aryloxy, and at least one hydrogen atom in these rings may be substituted with an aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl.
また、式(ETM-4)で表される化合物または構造における少なくとも1つの水素がハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい。 In addition, at least one hydrogen atom in the compound or structure represented by formula (ETM-4) may be replaced with a halogen or deuterium.
式(ETM-4)における置換基や環形成の形態の説明については、式(1A)および式(1B)で表される多環芳香族化合物の説明を引用することができる。 For an explanation of the substituents and ring formation form in formula (ETM-4), the explanation of the polycyclic aromatic compounds represented by formulas (1A) and (1B) can be cited.
このBO系誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
このBO系誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This BO derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<アントラセン誘導体>
アントラセン誘導体の1つは、例えば下記式(ETM-5)で表される化合物である。
One of the anthracene derivatives is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-5).
Ar1は、それぞれ独立して、単結合、2価のベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フルオレン、またはフェナレンである。 Each Ar 1 is independently a single bond, or a divalent benzene, naphthalene, anthracene, fluorene, or phenalene.
Ar2は、それぞれ独立して、炭素数6~20のアリールであり、炭素数6~16のアリールが好ましく、炭素数6~12のアリールがより好ましく、炭素数6~10のアリールが特に好ましい。「炭素数6~20のアリール」の具体例としては、単環系アリールであるフェニル、(o-,m-,p-)トリル、(2,3-,2,4-,2,5-,2,6-,3,4-,3,5-)キシリル、メシチル(2,4,6-トリメチルフェニル)、(o-,m-,p-)クメニル、二環系アリールである(2-,3-,4-)ビフェニリル、縮合二環系アリールである(1-,2-)ナフチル、三環系アリールであるテルフェニリル(m-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-4’-イル、m-テルフェニル-5’-イル、o-テルフェニル-3’-イル、o-テルフェニル-4’-イル、p-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-2-イル、m-テルフェニル-3-イル、m-テルフェニル-4-イル、o-テルフェニル-2-イル、o-テルフェニル-3-イル、o-テルフェニル-4-イル、p-テルフェニル-2-イル、p-テルフェニル-3-イル、p-テルフェニル-4-イル)、縮合三環系アリールである、アントラセン-(1-,2-,9-)イル、アセナフチレン-(1-,3-,4-,5-)イル、フルオレン-(1-,2-,3-,4-,9-)イル、フェナレン-(1-,2-)イル、(1-,2-,3-,4-,9-)フェナントリル、縮合四環系アリールであるトリフェニレン-(1-,2-)イル、ピレン-(1-,2-,4-)イル、テトラセン-(1-,2-,5-)イル、縮合五環系アリールであるペリレン-(1-,2-,3-)イルなどがあげられる。「炭素数6~10のアリール」の具体例としては、フェニル、ビフェニリル、ナフチル、テルフェニリル、アントラセニル、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントリル、トリフェニレニル、ピレニル、テトラセニル、ペリレニルなどがあげられる。 Each Ar2 is independently an aryl having 6 to 20 carbon atoms, preferably an aryl having 6 to 16 carbon atoms, more preferably an aryl having 6 to 12 carbon atoms, and particularly preferably an aryl having 6 to 10 carbon atoms. Specific examples of the "aryl having 6 to 20 carbon atoms" include monocyclic aryls such as phenyl, (o-, m-, p-) tolyl, (2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4-, 3,5-) xylyl, mesityl (2,4,6-trimethylphenyl), (o-, m-, p-) cumenyl, bicyclic aryls such as (2-, 3-, 4-) biphenylyl, condensed bicyclic aryls such as (1-, 2-) naphthyl, tricyclic aryls such as terphenylyl (m-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-4'-yl, m-terphenyl-5'-yl, o-terphenyl-3'-yl, o-terphenyl-4'-yl, p-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-2-yl, m-terphenyl-3-yl, m-terphenyl-4'-yl, p-terphenyl-2 ...4'-yl, p-terphenyl-2-yl, m-terphenyl-2-yl, m-terphenyl-3-yl, m-terphenyl-4'-yl, p-terphenyl-2-yl, m-terphenyl-4'-yl, p-terphenyl-2-yl, m-terphenyl-2-yl, m-terphenyl-3-yl, m aryl, o-terphenyl-4-yl, o-terphenyl-2-yl, o-terphenyl-3-yl, o-terphenyl-4-yl, p-terphenyl-2-yl, p-terphenyl-3-yl, p-terphenyl-4-yl; fused tricyclic aryls, anthracene-(1-,2-,9-)yl, acenaphthylene-(1-,3-,4-,5-)yl, fluorene-(1-,2-,3-,4-,9-)yl, phenalene-(1-,2-)yl, (1-,2-,3-,4-,9-)phenanthryl; fused tetracyclic aryls, triphenylene-(1-,2-)yl, pyrene-(1-,2-,4-)yl, tetracene-(1-,2-,5-)yl; fused pentacyclic aryls, perylene-(1-,2-,3-)yl, and the like. Specific examples of the "aryl having 6 to 10 carbon atoms" include phenyl, biphenylyl, naphthyl, terphenylyl, anthracenyl, acenaphthylenyl, fluorenyl, phenalenyl, phenanthryl, triphenylenyl, pyrenyl, tetracenyl, and perylenyl.
R1~R4は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~6のアルキル、炭素数3から6のシクロアルキルまたは炭素数6~20のアリールである。
R1~R4における炭素数1~6のアルキルについては直鎖および分岐鎖のいずれでもよい。すなわち、炭素数1~6の直鎖アルキルまたは炭素数3~6の分岐鎖アルキルである。より好ましくは、炭素数1~4のアルキル(炭素数3~4の分岐鎖アルキル)である。具体例としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、t-ペンチル、n-ヘキシル、1-メチルペンチル、4-メチル-2-ペンチル、3,3-ジメチルブチル、または2-エチルブチルなどがあげられ、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、またはt-ブチルが好ましく、メチル、エチル、またはt-ブチルがより好ましい。
R 1 to R 4 are each independently hydrogen, alkyl having 1 to 6 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 6 carbon atoms, or aryl having 6 to 20 carbon atoms.
The alkyl having 1 to 6 carbon atoms in R 1 to R 4 may be either a straight chain or a branched chain. That is, it is a straight chain alkyl having 1 to 6 carbon atoms or a branched chain alkyl having 3 to 6 carbon atoms. It is more preferably an alkyl having 1 to 4 carbon atoms (branched chain alkyl having 3 to 4 carbon atoms). Specific examples include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl, t-pentyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, and 2-ethylbutyl, and methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, or t-butyl is preferred, and methyl, ethyl, or t-butyl is more preferred.
R1~R4における炭素数3~6のシクロアルキルの具体例としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロペンチル、シクロヘプチル、メチルシクロヘキシル、シクロオクチルまたはジメチルシクロヘキシルなどがあげられる。 Specific examples of the cycloalkyl having 3 to 6 carbon atoms for R 1 to R 4 include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, methylcyclopentyl, cycloheptyl, methylcyclohexyl, cyclooctyl, and dimethylcyclohexyl.
R1~R4における炭素数6~20のアリールについては、炭素数6~16のアリールが好ましく、炭素数6~12のアリールがより好ましく、炭素数6~10のアリールが特に好ましい。「炭素数6~20のアリール」の具体例としては、Ar2における「炭素数6~20のアリール」の具体例を引用することができる。好ましい「炭素数6~20のアリール」は、フェニル、ビフェニリル、テルフェニリルまたはナフチルであり、より好ましくは、フェニル、ビフェニリル、1-ナフチル、2-ナフチルまたはm-テルフェニル-5’-イルであり、さらに好ましくは、フェニル、ビフェニリル、1-ナフチルまたは2-ナフチルであり、最も好ましくはフェニルである。 The aryl having 6 to 20 carbon atoms in R 1 to R 4 is preferably an aryl having 6 to 16 carbon atoms, more preferably an aryl having 6 to 12 carbon atoms, and particularly preferably an aryl having 6 to 10 carbon atoms. Specific examples of the "aryl having 6 to 20 carbon atoms" include the specific examples of the "aryl having 6 to 20 carbon atoms" in Ar 2. Preferred examples of the "aryl having 6 to 20 carbon atoms" include phenyl, biphenylyl, terphenylyl, or naphthyl, more preferably phenyl, biphenylyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, or m-terphenyl-5'-yl, even more preferably phenyl, biphenylyl, 1-naphthyl, or 2-naphthyl, and most preferably phenyl.
これらのアントラセン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
これらのアントラセン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 These anthracene derivatives can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<ベンゾフルオレン誘導体>
ベンゾフルオレン誘導体は、例えば下記式(ETM-6)で表される化合物である。
The benzofluorene derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-6).
Ar1は、それぞれ独立して、炭素数6~20のアリールであり、式(ETM-5)のAr2における「炭素数6~20のアリール」と同じ説明を引用することができる。炭素数6~16のアリールが好ましく、炭素数6~12のアリールがより好ましく、炭素数6~10のアリールが特に好ましい。具体例としては、フェニル、ビフェニリル、ナフチル、テルフェニリル、アントラセニル、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントリル、トリフェニレニル、ピレニル、テトラセニル、ペリレニルなどがあげられる。 Each Ar 1 is independently an aryl having 6 to 20 carbon atoms, and the same explanation as for "aryl having 6 to 20 carbon atoms" in Ar 2 of formula (ETM-5) can be cited. An aryl having 6 to 16 carbon atoms is preferable, an aryl having 6 to 12 carbon atoms is more preferable, and an aryl having 6 to 10 carbon atoms is particularly preferable. Specific examples include phenyl, biphenylyl, naphthyl, terphenylyl, anthracenyl, acenaphthylenyl, fluorenyl, phenalenyl, phenanthryl, triphenylenyl, pyrenyl, tetracenyl, perylenyl, etc.
Ar2は、それぞれ独立して、水素、アルキル(好ましくは炭素数1~24のアルキル)、シクロアルキル(好ましくは炭素数3~12のシクロアルキル)またはアリール(好ましくは炭素数6~30のアリール)であり、2つのAr2は結合して環を形成していてもよい。 Each Ar 2 is independently hydrogen, an alkyl (preferably an alkyl having 1 to 24 carbon atoms), a cycloalkyl (preferably a cycloalkyl having 3 to 12 carbon atoms) or an aryl (preferably an aryl having 6 to 30 carbon atoms), and two Ar 2 may be bonded to form a ring.
Ar2における「アルキル」としては、直鎖および分岐鎖のいずれでもよく、例えば、炭素数1~24の直鎖アルキルまたは炭素数3~24の分岐鎖アルキルがあげられる。好ましい「アルキル」は、炭素数1~18のアルキル(炭素数3~18の分岐鎖アルキル)である。より好ましい「アルキル」は、炭素数1~12のアルキル(炭素数3~12の分岐鎖アルキル)である。さらに好ましい「アルキル」は、炭素数1~6のアルキル(炭素数3~6の分岐鎖アルキル)である。特に好ましい「アルキル」は、炭素数1~4のアルキル(炭素数3~4の分岐鎖アルキル)である。具体的な「アルキル」としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、t-ペンチル、n-ヘキシル、1-メチルペンチル、4-メチル-2-ペンチル、3,3-ジメチルブチル、2-エチルブチル、n-ヘプチル、1-メチルヘキシルなどがあげられる。 The "alkyl" in Ar2 may be either linear or branched, and examples thereof include linear alkyl having 1 to 24 carbon atoms or branched alkyl having 3 to 24 carbon atoms. A preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 18 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 18 carbon atoms). A more preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 12 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 12 carbon atoms). An even more preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 6 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 6 carbon atoms). An especially preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 4 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 4 carbon atoms). Specific examples of "alkyl" include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl, t-pentyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, n-heptyl, 1-methylhexyl, and the like.
Ar2における「シクロアルキル」としては、例えば、炭素数3~12のシクロアルキルがあげられる。好ましい「シクロアルキル」は、炭素数3~10のシクロアルキルである。より好ましい「シクロアルキル」は、炭素数3~8のシクロアルキルである。さらに好ましい「シクロアルキル」は、炭素数3~6のシクロアルキルである。具体的な「シクロアルキル」としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロペンチル、シクロヘプチル、メチルシクロヘキシル、シクロオクチルまたはジメチルシクロヘキシルなどがあげられる。 The "cycloalkyl" in Ar2 includes, for example, cycloalkyl having 3 to 12 carbon atoms. A preferred "cycloalkyl" is cycloalkyl having 3 to 10 carbon atoms. A more preferred "cycloalkyl" is cycloalkyl having 3 to 8 carbon atoms. An even more preferred "cycloalkyl" is cycloalkyl having 3 to 6 carbon atoms. Specific examples of "cycloalkyl" include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, methylcyclopentyl, cycloheptyl, methylcyclohexyl, cyclooctyl, and dimethylcyclohexyl.
Ar2における「アリール」としては、好ましいアリールは炭素数6~30のアリールであり、より好ましいアリールは炭素数6~18のアリールであり、さらに好ましくは炭素数6~14のアリールであり、特に好ましくは炭素数6~12のアリールである。 As the "aryl" in Ar2 , a preferable aryl is an aryl having 6 to 30 carbon atoms, a more preferable aryl is an aryl having 6 to 18 carbon atoms, an even more preferable aryl is an aryl having 6 to 14 carbon atoms, and an especially preferable aryl is an aryl having 6 to 12 carbon atoms.
具体的な「炭素数6~30のアリール」としては、フェニル、ナフチル、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントリル、トリフェニレニル、ピレニル、ナフタセニル、ペリレニル、ペンタセニルなどがあげられる。 Specific examples of "aryl having 6 to 30 carbon atoms" include phenyl, naphthyl, acenaphthylenyl, fluorenyl, phenalenyl, phenanthryl, triphenylenyl, pyrenyl, naphthacenyl, perylenyl, and pentacenyl.
2つのAr2は結合して環を形成していてもよく、この結果、フルオレン骨格の5員環には、シクロブタン、シクロペンタン、シクロペンテン、シクロペンタジエン、シクロヘキサン、フルオレンまたはインデンなどがスピロ結合していてもよい。 Two Ar2 may be bonded to form a ring, and as a result, cyclobutane, cyclopentane, cyclopentene, cyclopentadiene, cyclohexane, fluorene, indene, or the like may be spiro-bonded to the five-membered ring of the fluorene skeleton.
このベンゾフルオレン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
このベンゾフルオレン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This benzofluorene derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<ホスフィンオキサイド誘導体>
ホスフィンオキサイド誘導体は、例えば下記式(ETM-7-1)で表される化合物である。詳細は国際公開第2013/079217号および国際公開第2013/079678号にも記載されている。
The phosphine oxide derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-7-1). Details are also described in WO 2013/079217 and WO 2013/079678.
R5は、置換または無置換の、炭素数1~20のアルキル、炭素数3~16のシクロアルキル、炭素数6~20のアリールまたは炭素数5~20のヘテロアリールであり、
R6は、CN、置換または無置換の、炭素数1~20のアルキル、炭素数3~16のシクロアルキル、炭素数1~20のヘテロアルキル、炭素数6~20のアリール、炭素数5~20のヘテロアリール、炭素数1~20のアルコキシまたは炭素数6~20のアリールオキシであり、
R7およびR8は、それぞれ独立して、置換または無置換の、炭素数6~20のアリールまたは炭素数5~20のヘテロアリールであり、
R9は酸素または硫黄であり、
jは0または1であり、kは0または1であり、rは0~4の整数であり、qは1~3の整数である。
ここで、置換されている場合の置換基としては、アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルなどがあげられる。
R5 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 16 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or a heteroaryl group having 5 to 20 carbon atoms;
R 6 is CN, a substituted or unsubstituted alkyl having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl having 3 to 16 carbon atoms, a heteroalkyl having 1 to 20 carbon atoms, an aryl having 6 to 20 carbon atoms, a heteroaryl having 5 to 20 carbon atoms, an alkoxy having 1 to 20 carbon atoms, or an aryloxy having 6 to 20 carbon atoms;
R 7 and R 8 are each independently a substituted or unsubstituted aryl having 6 to 20 carbon atoms or a heteroaryl having 5 to 20 carbon atoms;
R9 is oxygen or sulfur;
j is 0 or 1, k is 0 or 1, r is an integer of 0 to 4, and q is an integer of 1 to 3.
When substituted, the substituent may be an aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl.
ホスフィンオキサイド誘導体は、例えば下記式(ETM-7-2)で表される化合物でもよい。
R1~R3は、同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル、シクロアルキル、アラルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルキルチオ、シクロアルキルチオ、アリールエーテル(アリールエーテル基)、アリールチオエーテル(アリールチオエーテル基)、アリール、複素環基、ハロゲン、シアノ、ホルミル、カルボニル、カルボキシル、アミノ、ニトロ、シリル、および隣接置換基との間に形成される縮合環の中から選ばれる。 R 1 to R 3 may be the same or different and are selected from hydrogen, alkyl, cycloalkyl, aralkyl, alkenyl, cycloalkenyl, alkynyl, alkoxy, alkylthio, cycloalkylthio, aryl ether (aryl ether group), aryl thioether (aryl thioether group), aryl, heterocyclic group, halogen, cyano, formyl, carbonyl, carboxyl, amino, nitro, silyl, and a fused ring formed between adjacent substituents.
Ar1は、同じでも異なっていてもよく、アリーレンまたはヘテロアリーレンである。Ar2は、同じでも異なっていてもよく、アリールまたはヘテロアリールである。ただし、Ar1およびAr2のうち少なくとも一方は置換基を有しているか、または隣接置換基との間に縮合環を形成している。nは0~3の整数であり、nが0のとき不飽和構造部分は存在せず、nが3のときR1は存在しない。 Ar 1 may be the same or different and is arylene or heteroarylene. Ar 2 may be the same or different and is aryl or heteroaryl. However, at least one of Ar 1 and Ar 2 has a substituent or forms a condensed ring with the adjacent substituent. n is an integer of 0 to 3, when n is 0, there is no unsaturated structural portion, and when n is 3, R 1 does not exist.
これらの置換基の内、アルキルとは、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチルなどの飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。置換されている場合の置換基には特に制限は無く、例えば、アルキル、アリール、複素環基等をあげることができ、この点は、以下の記載にも共通する。また、アルキルの炭素数は特に限定されないが、入手の容易性やコストの点から、通常、1~20の範囲である。 Among these substituents, alkyl refers to saturated aliphatic hydrocarbon groups such as methyl, ethyl, propyl, and butyl, which may be unsubstituted or substituted. If substituted, there is no particular limit to the substituent, and examples include alkyl, aryl, and heterocyclic groups, which is also the case in the following descriptions. In addition, the number of carbon atoms in the alkyl is not particularly limited, but is usually in the range of 1 to 20 from the standpoint of ease of availability and cost.
また、シクロアルキルとは、例えば、シクロプロピル、シクロヘキシル、ノルボルニル、アダマンチルなどの飽和脂環式炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。アルキル部分の炭素数は特に限定されないが、通常、3~20の範囲である。 Cycloalkyl refers to a saturated alicyclic hydrocarbon group, such as cyclopropyl, cyclohexyl, norbornyl, or adamantyl, which may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in the alkyl portion is not particularly limited, but is usually in the range of 3 to 20.
また、アラルキルとは、例えば、ベンジル、フェニルエチルなどの脂肪族炭化水素を介した芳香族炭化水素基を示し、脂肪族炭化水素と芳香族炭化水素はいずれも無置換でも置換されていてもかまわない。脂肪族部分の炭素数は特に限定されないが、通常、1~20の範囲である。 Also, aralkyl refers to an aromatic hydrocarbon group via an aliphatic hydrocarbon such as benzyl or phenylethyl, and both the aliphatic and aromatic hydrocarbons may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in the aliphatic portion is not particularly limited, but is usually in the range of 1 to 20.
また、アルケニルとは、例えば、ビニル、アリル、ブタジエニルなどの二重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。アルケニルの炭素数は特に限定されないが、通常、2~20の範囲である。 Alkenyl refers to an unsaturated aliphatic hydrocarbon group containing a double bond, such as vinyl, allyl, or butadienyl, which may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in an alkenyl is not particularly limited, but is usually in the range of 2 to 20.
また、シクロアルケニルとは、例えば、シクロペンテニル、シクロペンタジエニル、シクロヘキセニルなどの二重結合を含む不飽和脂環式炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。 Cycloalkenyl refers to an unsaturated alicyclic hydrocarbon group containing a double bond, such as cyclopentenyl, cyclopentadienyl, or cyclohexenyl, which may be unsubstituted or substituted.
また、アルキニルとは、例えば、アセチレニルなどの三重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。アルキニルの炭素数は特に限定されないが、通常、2~20の範囲である。 Alkynyl refers to an unsaturated aliphatic hydrocarbon group containing a triple bond, such as acetylenyl, which may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in alkynyl is not particularly limited, but is usually in the range of 2 to 20.
また、アルコキシとは、例えば、メトキシなどのエーテル結合を介した脂肪族炭化水素基を示し、脂肪族炭化水素基は無置換でも置換されていてもかまわない。アルコキシの炭素数は特に限定されないが、通常、1~20の範囲である。 Alkoxy refers to an aliphatic hydrocarbon group, such as methoxy, that is bonded via an ether bond, and the aliphatic hydrocarbon group may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in the alkoxy is not particularly limited, but is usually in the range of 1 to 20.
また、アルキルチオとは、アルコキシのエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換された基である。 Alkylthio is a group in which the oxygen atom of the ether bond of an alkoxy is replaced with a sulfur atom.
また、シクロアルキルチオとは、シクロアルコキシのエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換された基である。 Cycloalkylthio is a group in which the oxygen atom of the ether bond of a cycloalkoxy is replaced with a sulfur atom.
また、アリールエーテルとは、例えば、フェノキシなどのエーテル結合を介した芳香族炭化水素基を示し、芳香族炭化水素基は無置換でも置換されていてもかまわない。アリールエーテルの炭素数は特に限定されないが、通常、6~40の範囲である。 Also, aryl ether refers to an aromatic hydrocarbon group, such as phenoxy, that is bonded via an ether bond, and the aromatic hydrocarbon group may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in the aryl ether is not particularly limited, but is usually in the range of 6 to 40.
また、アリールチオエーテルとは、アリールエーテルのエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換された基である。 An aryl thioether is a group in which the oxygen atom of the ether bond of an aryl ether is replaced with a sulfur atom.
また、アリールとは、例えば、フェニル、ナフチル、ビフェニリル、フェナントリル、ターフェニリル、ピレニルなどの芳香族炭化水素基を示す。アリールは無置換でも置換されていてもかまわない。アリールの炭素数は特に限定されないが、通常、6~40の範囲である。 Also, aryl refers to an aromatic hydrocarbon group such as phenyl, naphthyl, biphenylyl, phenanthryl, terphenylyl, pyrenyl, etc. The aryl may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in the aryl is not particularly limited, but is usually in the range of 6 to 40.
また、複素環基とは、例えば、フラニル、チエニル、オキサゾリル、ピリジル、キノリニル、カルバゾリルなどの炭素以外の原子を有する環状構造基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。複素環基の炭素数は特に限定されないが、通常、2~30の範囲である。 Heterocyclic groups refer to cyclic structural groups having atoms other than carbon, such as furanyl, thienyl, oxazolyl, pyridyl, quinolinyl, and carbazolyl, which may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in the heterocyclic group is not particularly limited, but is usually in the range of 2 to 30.
ハロゲンとは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素を示す。 Halogen refers to fluorine, chlorine, bromine, and iodine.
ホルミル、カルボニル、アミノには、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、複素環などで置換された基も含むことができる。 Formyl, carbonyl, and amino can also include groups substituted with aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, heterocycles, etc.
また、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、複素環は無置換でも置換されていてもかまわない。 In addition, the aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, and heterocycles may be unsubstituted or substituted.
シリルとは、例えば、トリメチルシリルなどのケイ素化合物基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。シリルの炭素数は特に限定されないが、通常、3~20の範囲である。また、ケイ素数は、通常、1~6である。 Silyl refers to a silicon compound group such as trimethylsilyl, which may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in silyl is not particularly limited, but is usually in the range of 3 to 20. The number of silicon atoms is usually 1 to 6.
隣接置換基との間に形成される縮合環とは、例えば、Ar1とR2、Ar1とR3、Ar2とR2、Ar2とR3、R2とR3、Ar1とAr2等の間で形成された共役または非共役の縮合環である。ここで、nが1の場合、2つのR1同士で共役または非共役の縮合環を形成してもよい。これら縮合環は、環内構造に窒素、酸素、硫黄原子を含んでいてもよいし、さらに別の環と縮合してもよい。 The fused ring formed between adjacent substituents is, for example, a conjugated or non-conjugated fused ring formed between Ar 1 and R 2 , Ar 1 and R 3 , Ar 2 and R 2 , Ar 2 and R 3 , R 2 and R 3 , Ar 1 and Ar 2, etc. Here, when n is 1, two R 1s may form a conjugated or non-conjugated fused ring. These fused rings may contain a nitrogen, oxygen, or sulfur atom in the ring structure, or may be fused with another ring.
このホスフィンオキサイド誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
このホスフィンオキサイド誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This phosphine oxide derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<ピリミジン誘導体>
ピリミジン誘導体は、例えば下記式(ETM-8)で表される化合物であり、好ましくは下記式(ETM-8-1)で表される化合物である。詳細は国際公開第2011/021689号にも記載されている。
The pyrimidine derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-8), preferably a compound represented by the following formula (ETM-8-1). Details are also described in WO 2011/021689.
Arは、それぞれ独立して、置換されていてもよいアリール、または置換されていてもよいヘテロアリールである。nは1~4の整数であり、好ましくは1~3の整数であり、より好ましくは2または3である。 Each Ar is independently an optionally substituted aryl or an optionally substituted heteroaryl. n is an integer from 1 to 4, preferably an integer from 1 to 3, and more preferably 2 or 3.
「置換されていてもよいアリール」の「アリール」としては、例えば、炭素数6~30のアリールがあげられ、好ましくは炭素数6~24のアリール、より好ましくは炭素数6~20のアリール、さらに好ましくは炭素数6~12のアリールである。 The "aryl" in "optionally substituted aryl" includes, for example, aryl having 6 to 30 carbon atoms, preferably aryl having 6 to 24 carbon atoms, more preferably aryl having 6 to 20 carbon atoms, and even more preferably aryl having 6 to 12 carbon atoms.
具体的な「アリール」としては、単環系アリールであるフェニル、二環系アリールである(2-,3-,4-)ビフェニリル、縮合二環系アリールである(1-,2-)ナフチル、三環系アリールであるテルフェニリル(m-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-4’-イル、m-テルフェニル-5’-イル、o-テルフェニル-3’-イル、o-テルフェニル-4’-イル、p-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-2-イル、m-テルフェニル-3-イル、m-テルフェニル-4-イル、o-テルフェニル-2-イル、o-テルフェニル-3-イル、o-テルフェニル-4-イル、p-テルフェニル-2-イル、p-テルフェニル-3-イル、p-テルフェニル-4-イル)、縮合三環系アリールである、アセナフチレン-(1-,3-,4-,5-)イル、フルオレン-(1-,2-,3-,4-,9-)イル、フェナレン-(1-,2-)イル、(1-,2-,3-,4-,9-)フェナントリル、四環系アリールであるクアテルフェニリル(5’-フェニル-m-テルフェニル-2-イル、5’-フェニル-m-テルフェニル-3-イル、5’-フェニル-m-テルフェニル-4-イル、m-クアテルフェニリル)、縮合四環系アリールであるトリフェニレン-(1-,2-)イル、ピレン-(1-,2-,4-)イル、ナフタセン-(1-,2-,5-)イル、縮合五環系アリールであるペリレン-(1-,2-,3-)イル、ペンタセン-(1-,2-,5-,6-)イルなどがあげられる。 Specific examples of "aryl" include monocyclic aryl phenyl, bicyclic aryl (2-, 3-, 4-) biphenylyl, condensed bicyclic aryl (1-, 2-) naphthyl, tricyclic aryl terphenylyl (m-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-4'-yl, m-terphenyl-5'-yl, o-terphenyl-3'-yl, o-terphenyl-4'-yl, p-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-2-yl, m-terphenyl-3-yl, m-terphenyl-4-yl, o-terphenyl-2-yl, o-terphenyl-3-yl, o-terphenyl-4-yl, p-terphenyl-2-yl, p-terphenyl-3-yl, p-terphenyl-4-yl), condensed tricyclic aryl Examples of the aryl include acenaphthylene-(1-,3-,4-,5-)yl, fluorene-(1-,2-,3-,4-,9-)yl, phenalene-(1-,2-)yl, (1-,2-,3-,4-,9-)phenanthryl, tetracyclic aryl quaterphenylyl (5'-phenyl-m-terphenyl-2-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-3-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-4-yl, m-quaterphenylyl), condensed tetracyclic aryl triphenylene-(1-,2-)yl, pyrene-(1-,2-,4-)yl, naphthacene-(1-,2-,5-)yl, condensed pentacyclic aryl perylene-(1-,2-,3-)yl, pentacene-(1-,2-,5-,6-)yl, etc.
「置換されていてもよいヘテロアリール」の「ヘテロアリール」としては、例えば、炭素数2~30のヘテロアリールがあげられ、炭素数2~25のヘテロアリールが好ましく、炭素数2~20のヘテロアリールがより好ましく、炭素数2~15のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数2~10のヘテロアリールが特に好ましい。また、ヘテロアリールとしては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を1ないし5個含有する複素環などがあげられる。 The "heteroaryl" in "optionally substituted heteroaryl" includes, for example, heteroaryl having 2 to 30 carbon atoms, preferably heteroaryl having 2 to 25 carbon atoms, more preferably heteroaryl having 2 to 20 carbon atoms, even more preferably heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms, and particularly preferably heteroaryl having 2 to 10 carbon atoms. In addition, examples of heteroaryl include heterocycles containing, in addition to carbon, 1 to 5 heteroatoms selected from oxygen, sulfur, and nitrogen as ring-constituting atoms.
具体的なヘテロアリールとしては、例えば、フリル、チエニル、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、オキサジアゾリル、フラザニル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピリジル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ベンゾ[b]チエニル、インドリル、イソインドリル、1H-インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、1H-ベンゾトリアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリル、キナゾリル、キノキサリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、フェノキサチイニル、チアントレニル、インドリジニルなどがあげられる。 Specific examples of heteroaryl include furyl, thienyl, pyrrolyl, oxazolyl, isoxazolyl, thiazolyl, isothiazolyl, imidazolyl, pyrazolyl, oxadiazolyl, furazanyl, thiadiazolyl, triazolyl, tetrazolyl, pyridyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, pyrazinyl, triazinyl, benzofuranyl, isobenzofuranyl, benzo[b]thienyl, indolyl, isoindolyl, 1H-indazolyl, benzimidazolyl, benzoxazolyl, benzothiazolyl, 1H-benzotriazolyl, quinolyl, isoquinolyl, cinnolyl, quinazolyl, quinoxalinyl, phthalazinyl, naphthyridinyl, purinyl, pteridinyl, carbazolyl, acridinyl, phenoxazinyl, phenothiazinyl, phenazinyl, phenoxathiinyl, thianthrenyl, and indolizinyl.
また、上記アリールおよびヘテロアリールは置換されていてもよく、それぞれ例えば上記アリールやヘテロアリールで置換されていてもよい。 The above aryl and heteroaryl may be substituted, for example, by the above aryl or heteroaryl, respectively.
このピリミジン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
このピリミジン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This pyrimidine derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<アリールニトリル誘導体>
アリールニトリル誘導体は、例えば下記式(ETM-9)で表される化合物、またはそれが単結合などで複数結合した多量体である。詳細は米国出願公開第2014/0197386号明細書に記載されている。
The arylnitrile derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-9), or a multimer in which a plurality of such compounds are bonded together via single bonds, etc. Details are described in the specification of U.S. Patent Application Publication No. 2014/0197386.
Arniは、速い電子輸送性の観点からは炭素数が多いことが好ましく、高いET1の観点からは炭素数が少ないことが好ましい。Arniは、具体的には、発光層に隣接する層に用いるには高いET1であることが好ましく、炭素数6~20のアリールであり、好ましくは炭素数6~14のアリール、より好ましくは炭素数6~10のアリールである。また、ニトリル基の置換個数nは、高いET1の観点からは多いことが好ましく、高いES1の観点からは少ないことが好ましい。ニトリル基の置換個数nは、具体的には、1~4の整数であり、好ましくは1~3の整数であり、より好ましくは1~2の整数であり、さらに好ましくは1である。 From the viewpoint of fast electron transport properties, Ar ni preferably has a large number of carbon atoms, and from the viewpoint of high E T1 , Ar ni preferably has a small number of carbon atoms. Specifically, Ar ni preferably has a high E T1 when used in a layer adjacent to the light-emitting layer, and is an aryl having 6 to 20 carbon atoms, preferably an aryl having 6 to 14 carbon atoms, and more preferably an aryl having 6 to 10 carbon atoms. Furthermore, the number of nitrile group substitutions n is preferably large from the viewpoint of high E T1 , and is preferably small from the viewpoint of high E S1 . Specifically, the number of nitrile group substitutions n is an integer of 1 to 4, preferably an integer of 1 to 3, more preferably an integer of 1 to 2, and even more preferably 1.
Arは、それぞれ独立して、置換されていてもよいアリール、または置換されていてもよいヘテロアリールである。高いES1および高いET1の観点からドナー性のヘテロアリールであることが好ましく、電子輸送層として用いるためドナー性のヘテロアリールは少ないことが好ましい。電荷輸送性の観点からは炭素数の多いアリールまたはヘテロアリールが好ましく、置換基を多く有することが好ましい。Arの置換個数mは、具体的には、1~4の整数であり、好ましくは1~3の整数であり、より好ましくは1~2である。 Each Ar is independently an aryl which may be substituted, or a heteroaryl which may be substituted. From the viewpoint of high E S1 and high E T1 , it is preferable that the heteroaryl has donor properties, and it is preferable that the number of donor heteroaryls is small because it is used as an electron transport layer. From the viewpoint of charge transportability, it is preferable that the aryl or heteroaryl has a large number of carbon atoms, and it is preferable that the aryl or heteroaryl has many substituents. The number of substitutions m of Ar is specifically an integer of 1 to 4, preferably an integer of 1 to 3, and more preferably 1 to 2.
「置換されていてもよいアリール」の「アリール」としては、例えば、炭素数6~30のアリールがあげられ、好ましくは炭素数6~24のアリール、より好ましくは炭素数6~20のアリール、さらに好ましくは炭素数6~12のアリールである。 The "aryl" in "optionally substituted aryl" includes, for example, aryl having 6 to 30 carbon atoms, preferably aryl having 6 to 24 carbon atoms, more preferably aryl having 6 to 20 carbon atoms, and even more preferably aryl having 6 to 12 carbon atoms.
具体的な「アリール」としては、単環系アリールであるフェニル、二環系アリールである(2-,3-,4-)ビフェニリル、縮合二環系アリールである(1-,2-)ナフチル、三環系アリールであるテルフェニリル(m-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-4’-イル、m-テルフェニル-5’-イル、o-テルフェニル-3’-イル、o-テルフェニル-4’-イル、p-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-2-イル、m-テルフェニル-3-イル、m-テルフェニル-4-イル、o-テルフェニル-2-イル、o-テルフェニル-3-イル、o-テルフェニル-4-イル、p-テルフェニル-2-イル、p-テルフェニル-3-イル、p-テルフェニル-4-イル)、縮合三環系アリールである、アセナフチレン-(1-,3-,4-,5-)イル、フルオレン-(1-,2-,3-,4-,9-)イル、フェナレン-(1-,2-)イル、(1-,2-,3-,4-,9-)フェナントリル、四環系アリールであるクアテルフェニリル(5’-フェニル-m-テルフェニル-2-イル、5’-フェニル-m-テルフェニル-3-イル、5’-フェニル-m-テルフェニル-4-イル、m-クアテルフェニリル)、縮合四環系アリールであるトリフェニレン-(1-,2-)イル、ピレン-(1-,2-,4-)イル、ナフタセン-(1-,2-,5-)イル、縮合五環系アリールであるペリレン-(1-,2-,3-)イル、ペンタセン-(1-,2-,5-,6-)イルなどがあげられる。 Specific examples of "aryl" include monocyclic aryl phenyl, bicyclic aryl (2-, 3-, 4-) biphenylyl, condensed bicyclic aryl (1-, 2-) naphthyl, tricyclic aryl terphenylyl (m-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-4'-yl, m-terphenyl-5'-yl, o-terphenyl-3'-yl, o-terphenyl-4'-yl, p-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-2-yl, m-terphenyl-3-yl, m-terphenyl-4-yl, o-terphenyl-2-yl, o-terphenyl-3-yl, o-terphenyl-4-yl, p-terphenyl-2-yl, p-terphenyl-3-yl, p-terphenyl-4-yl), condensed tricyclic aryl Examples of the aryl include acenaphthylene-(1-,3-,4-,5-)yl, fluorene-(1-,2-,3-,4-,9-)yl, phenalene-(1-,2-)yl, (1-,2-,3-,4-,9-)phenanthryl, tetracyclic aryl quaterphenylyl (5'-phenyl-m-terphenyl-2-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-3-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-4-yl, m-quaterphenylyl), condensed tetracyclic aryl triphenylene-(1-,2-)yl, pyrene-(1-,2-,4-)yl, naphthacene-(1-,2-,5-)yl, condensed pentacyclic aryl perylene-(1-,2-,3-)yl, pentacene-(1-,2-,5-,6-)yl, etc.
「置換されていてもよいヘテロアリール」の「ヘテロアリール」としては、例えば、炭素数2~30のヘテロアリールがあげられ、炭素数2~25のヘテロアリールが好ましく、炭素数2~20のヘテロアリールがより好ましく、炭素数2~15のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数2~10のヘテロアリールが特に好ましい。また、ヘテロアリールとしては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を1ないし5個含有する複素環などがあげられる。 The "heteroaryl" in "optionally substituted heteroaryl" includes, for example, heteroaryl having 2 to 30 carbon atoms, preferably heteroaryl having 2 to 25 carbon atoms, more preferably heteroaryl having 2 to 20 carbon atoms, even more preferably heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms, and particularly preferably heteroaryl having 2 to 10 carbon atoms. In addition, examples of heteroaryl include heterocycles containing, in addition to carbon, 1 to 5 heteroatoms selected from oxygen, sulfur, and nitrogen as ring-constituting atoms.
具体的なヘテロアリールとしては、例えば、フリル、チエニル、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、オキサジアゾリル、フラザニル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピリジル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ベンゾ[b]チエニル、インドリル、イソインドリル、1H-インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、1H-ベンゾトリアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリル、キナゾリル、キノキサリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、フェノキサチイニル、チアントレニル、インドリジニルなどがあげられる。 Specific examples of heteroaryl include furyl, thienyl, pyrrolyl, oxazolyl, isoxazolyl, thiazolyl, isothiazolyl, imidazolyl, pyrazolyl, oxadiazolyl, furazanyl, thiadiazolyl, triazolyl, tetrazolyl, pyridyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, pyrazinyl, triazinyl, benzofuranyl, isobenzofuranyl, benzo[b]thienyl, indolyl, isoindolyl, 1H-indazolyl, benzimidazolyl, benzoxazolyl, benzothiazolyl, 1H-benzotriazolyl, quinolyl, isoquinolyl, cinnolyl, quinazolyl, quinoxalinyl, phthalazinyl, naphthyridinyl, purinyl, pteridinyl, carbazolyl, acridinyl, phenoxazinyl, phenothiazinyl, phenazinyl, phenoxathiinyl, thianthrenyl, and indolizinyl.
また、上記アリールおよびヘテロアリールは置換されていてもよく、それぞれ例えば上記アリールやヘテロアリールで置換されていてもよい。 The above aryl and heteroaryl may be substituted, for example, by the above aryl or heteroaryl, respectively.
アリールニトリル誘導体は、式(ETM-9)で表される化合物が単結合などで複数結合した多量体であってもよい。この場合、単結合以外に、アリール環(好ましくは多価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環)で結合されていてもよい。 The arylnitrile derivative may be a polymer in which a plurality of compounds represented by formula (ETM-9) are bonded together by single bonds or the like. In this case, in addition to single bonds, the compounds may be bonded together by aryl rings (preferably polyvalent benzene rings, naphthalene rings, anthracene rings, fluorene rings, benzofluorene rings, phenalene rings, phenanthrene rings, or triphenylene rings).
このアリールニトリル誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
このアリールニトリル誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This arylnitrile derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<トリアジン誘導体>
トリアジン誘導体は、例えば下記式(ETM-10)で表される化合物であり、好ましくは下記式(ETM-10-1)で表される化合物である。詳細は米国特許出願公開第2011/0156013号明細書に記載されている。
The triazine derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-10), preferably a compound represented by the following formula (ETM-10-1), the details of which are described in U.S. Patent Application Publication No. 2011/0156013.
Arは、それぞれ独立して、置換されていてもよいアリール、または置換されていてもよいヘテロアリールである。nは1~3の整数であり、好ましくは2または3である。 Each Ar is independently an optionally substituted aryl or an optionally substituted heteroaryl. n is an integer from 1 to 3, preferably 2 or 3.
「置換されていてもよいアリール」の「アリール」としては、例えば、炭素数6~30のアリールがあげられ、好ましくは炭素数6~24のアリール、より好ましくは炭素数6~20のアリール、さらに好ましくは炭素数6~12のアリールである。 The "aryl" in "optionally substituted aryl" includes, for example, aryl having 6 to 30 carbon atoms, preferably aryl having 6 to 24 carbon atoms, more preferably aryl having 6 to 20 carbon atoms, and even more preferably aryl having 6 to 12 carbon atoms.
具体的な「アリール」としては、単環系アリールであるフェニル、二環系アリールである(2-,3-,4-)ビフェニリル、縮合二環系アリールである(1-,2-)ナフチル、三環系アリールであるテルフェニリル(m-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-4’-イル、m-テルフェニル-5’-イル、o-テルフェニル-3’-イル、o-テルフェニル-4’-イル、p-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-2-イル、m-テルフェニル-3-イル、m-テルフェニル-4-イル、o-テルフェニル-2-イル、o-テルフェニル-3-イル、o-テルフェニル-4-イル、p-テルフェニル-2-イル、p-テルフェニル-3-イル、p-テルフェニル-4-イル)、縮合三環系アリールである、アセナフチレン-(1-,3-,4-,5-)イル、フルオレン-(1-,2-,3-,4-,9-)イル、フェナレン-(1-,2-)イル、(1-,2-,3-,4-,9-)フェナントリル、四環系アリールであるクアテルフェニリル(5’-フェニル-m-テルフェニル-2-イル、5’-フェニル-m-テルフェニル-3-イル、5’-フェニル-m-テルフェニル-4-イル、m-クアテルフェニリル)、縮合四環系アリールであるトリフェニレン-(1-,2-)イル、ピレン-(1-,2-,4-)イル、ナフタセン-(1-,2-,5-)イル、縮合五環系アリールであるペリレン-(1-,2-,3-)イル、ペンタセン-(1-,2-,5-,6-)イルなどがあげられる。 Specific examples of "aryl" include monocyclic aryl phenyl, bicyclic aryl (2-, 3-, 4-) biphenylyl, condensed bicyclic aryl (1-, 2-) naphthyl, tricyclic aryl terphenylyl (m-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-4'-yl, m-terphenyl-5'-yl, o-terphenyl-3'-yl, o-terphenyl-4'-yl, p-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-2-yl, m-terphenyl-3-yl, m-terphenyl-4-yl, o-terphenyl-2-yl, o-terphenyl-3-yl, o-terphenyl-4-yl, p-terphenyl-2-yl, p-terphenyl-3-yl, p-terphenyl-4-yl), condensed tricyclic aryl Examples of the aryl include acenaphthylene-(1-,3-,4-,5-)yl, fluorene-(1-,2-,3-,4-,9-)yl, phenalene-(1-,2-)yl, (1-,2-,3-,4-,9-)phenanthryl, tetracyclic aryl quaterphenylyl (5'-phenyl-m-terphenyl-2-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-3-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-4-yl, m-quaterphenylyl), condensed tetracyclic aryl triphenylene-(1-,2-)yl, pyrene-(1-,2-,4-)yl, naphthacene-(1-,2-,5-)yl, condensed pentacyclic aryl perylene-(1-,2-,3-)yl, pentacene-(1-,2-,5-,6-)yl, etc.
「置換されていてもよいヘテロアリール」の「ヘテロアリール」としては、例えば、炭素数2~30のヘテロアリールがあげられ、炭素数2~25のヘテロアリールが好ましく、炭素数2~20のヘテロアリールがより好ましく、炭素数2~15のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数2~10のヘテロアリールが特に好ましい。また、ヘテロアリールとしては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を1ないし5個含有する複素環などがあげられる。 The "heteroaryl" in "optionally substituted heteroaryl" includes, for example, heteroaryl having 2 to 30 carbon atoms, preferably heteroaryl having 2 to 25 carbon atoms, more preferably heteroaryl having 2 to 20 carbon atoms, even more preferably heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms, and particularly preferably heteroaryl having 2 to 10 carbon atoms. In addition, examples of heteroaryl include heterocycles containing, in addition to carbon, 1 to 5 heteroatoms selected from oxygen, sulfur, and nitrogen as ring-constituting atoms.
具体的なヘテロアリールとしては、例えば、フリル、チエニル、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、オキサジアゾリル、フラザニル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピリジル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ベンゾ[b]チエニル、インドリル、イソインドリル、1H-インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、1H-ベンゾトリアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリル、キナゾリル、キノキサリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、フェノキサチイニル、チアントレニル、インドリジニルなどがあげられる。 Specific examples of heteroaryl include furyl, thienyl, pyrrolyl, oxazolyl, isoxazolyl, thiazolyl, isothiazolyl, imidazolyl, pyrazolyl, oxadiazolyl, furazanyl, thiadiazolyl, triazolyl, tetrazolyl, pyridyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, pyrazinyl, triazinyl, benzofuranyl, isobenzofuranyl, benzo[b]thienyl, indolyl, isoindolyl, 1H-indazolyl, benzimidazolyl, benzoxazolyl, benzothiazolyl, 1H-benzotriazolyl, quinolyl, isoquinolyl, cinnolyl, quinazolyl, quinoxalinyl, phthalazinyl, naphthyridinyl, purinyl, pteridinyl, carbazolyl, acridinyl, phenoxazinyl, phenothiazinyl, phenazinyl, phenoxathiinyl, thianthrenyl, and indolizinyl.
また、上記アリールおよびヘテロアリールは置換されていてもよく、それぞれ例えば上記アリールやヘテロアリールで置換されていてもよい。 The above aryl and heteroaryl may be substituted, for example, by the above aryl or heteroaryl, respectively.
このトリアジン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
このトリアジン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This triazine derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<ベンゾイミダゾール誘導体>
ベンゾイミダゾール誘導体は、例えば下記式(ETM-11)で表される化合物である。
The benzimidazole derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-11).
φは、n価のアリール環(好ましくはn価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環)であり、nは1~4の整数であり、「ベンゾイミダゾール系置換基」は、式(ETM-2)、式(ETM-2-1)および式(ETM-2-2)における「ピリジン系置換基」の中のピリジルがベンゾイミダゾリルに置き換わった置換基であり、ベンゾイミダゾール誘導体における少なくとも1つの水素は重水素で置換されていてもよい。 φ is an n-valent aryl ring (preferably an n-valent benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, fluorene ring, benzofluorene ring, phenalene ring, phenanthrene ring, or triphenylene ring), n is an integer from 1 to 4, and the "benzoimidazole-based substituent" is a substituent in which the pyridyl in the "pyridine-based substituent" in formulas (ETM-2), (ETM-2-1), and (ETM-2-2) is replaced with benzoimidazolyl, and at least one hydrogen in the benzimidazole derivative may be replaced with deuterium.
上記ベンゾイミダゾリルにおけるR11は、水素、炭素数1~24のアルキル、炭素数3~12のシクロアルキルまたは炭素数6~30のアリールであり、式(ETM-2-1)および式(ETM-2-2)におけるR11の説明を引用することができる。 R 11 in the benzimidazolyl is hydrogen, alkyl having 1 to 24 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 12 carbon atoms, or aryl having 6 to 30 carbon atoms, and the explanation of R 11 in formulae (ETM-2-1) and (ETM-2-2) can be cited.
φは、さらに、アントラセン環またはフルオレン環であることが好ましく、この場合の構造は式(ETM-2-1)または式(ETM-2-2)での説明を引用することができ、各式中のR11~R18は式(ETM-2-1)または式(ETM-2-2)での説明を引用することができる。また、式(ETM-2-1)または式(ETM-2-2)では2つのピリジン系置換基が結合した形態で説明されているが、これらをベンゾイミダゾール系置換基に置き換えるときには、両方のピリジン系置換基をベンゾイミダゾール系置換基で置き換えてもよいし(すなわちn=2)、いずれか1つのピリジン系置換基をベンゾイミダゾール系置換基で置き換えて他方のピリジン系置換基をR11~R18で置き換えてもよい(すなわちn=1)。さらに、例えば式(ETM-2-1)におけるR11~R18の少なくとも1つをベンゾイミダゾール系置換基で置き換えて「ピリジン系置換基」をR11~R18で置き換えてもよい。 It is further preferred that φ is an anthracene ring or a fluorene ring, and in this case, the structure can be referred to in the explanation of formula (ETM-2-1) or formula (ETM-2-2), and for R 11 to R 18 in each formula, the explanation of formula (ETM-2-1) or formula (ETM-2-2) can be referred to. In addition, in formula (ETM-2-1) or formula (ETM-2-2), two pyridine-based substituents are described as being bonded, but when these are replaced with benzimidazole-based substituents, both pyridine-based substituents may be replaced with benzimidazole-based substituents (i.e., n=2), or one of the pyridine-based substituents may be replaced with a benzimidazole-based substituent and the other pyridine-based substituent may be replaced with R 11 to R 18 (i.e., n=1). Furthermore, for example, at least one of R 11 to R 18 in formula (ETM-2-1) may be replaced with a benzimidazole-based substituent, and the “pyridine-based substituent” may be replaced with R 11 to R 18 .
このベンゾイミダゾール誘導体の具体例としては、例えば1-フェニル-2-(4-(10-フェニルアントラセン-9-イル)フェニル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、2-(4-(10-(ナフタレン-2-イル)アントラセン-9-イル)フェニル)-1-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、2-(3-(10-(ナフタレン-2-イル)アントラセン-9-イル)フェニル)-1-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、5-(10-(ナフタレン-2-イル)アントラセン-9-イル)-1,2-ジフェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、1-(4-(10-(ナフタレン-2-イル)アントラセン-9-イル)フェニル)-2-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、2-(4-(9,10-ジ(ナフタレン-2-イル)アントラセン-2-イル)フェニル)-1-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、1-(4-(9,10-ジ(ナフタレン-2-イル)アントラセン-2-イル)フェニル)-2-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、5-(9,10-ジ(ナフタレン-2-イル)アントラセン-2-イル)-1,2-ジフェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾールなどがあげられる。 Specific examples of this benzimidazole derivative include 1-phenyl-2-(4-(10-phenylanthracen-9-yl)phenyl)-1H-benzo[d]imidazole, 2-(4-(10-(naphthalen-2-yl)anthracen-9-yl)phenyl)-1-phenyl-1H-benzo[d]imidazole, 2-(3-(10-(naphthalen-2-yl)anthracen-9-yl)phenyl)-1-phenyl-1H-benzo[d]imidazole, and 5-(10-(naphthalen-2-yl)anthracen-9-yl)-1,2-diphenyl-1H-benzo[d]imidazole. , 1-(4-(10-(naphthalene-2-yl)anthracen-9-yl)phenyl)-2-phenyl-1H-benzo[d]imidazole, 2-(4-(9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracen-2-yl)phenyl)-1-phenyl-1H-benzo[d]imidazole, 1-(4-(9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracen-2-yl)phenyl)-2-phenyl-1H-benzo[d]imidazole, 5-(9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracen-2-yl)-1,2-diphenyl-1H-benzo[d]imidazole, etc.
このベンゾイミダゾール誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This benzimidazole derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<フェナントロリン誘導体>
フェナントロリン誘導体は、例えば下記式(ETM-12)または式(ETM-12-1)で表される化合物である。詳細は国際公開第2006/021982号に記載されている。
The phenanthroline derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-12) or formula (ETM-12-1), the details of which are described in WO 2006/021982.
φは、n価のアリール環(好ましくはn価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環)であり、nは1~4の整数である。 φ is an n-valent aryl ring (preferably an n-valent benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, fluorene ring, benzofluorene ring, phenalene ring, phenanthrene ring, or triphenylene ring), and n is an integer from 1 to 4.
各式のR11~R18は、それぞれ独立して、水素、アルキル(好ましくは炭素数1~24のアルキル)、シクロアルキル(好ましくは炭素数3~12のシクロアルキル)またはアリール(好ましくは炭素数6~30のアリール)である。また、式(ETM-12-1)においてはR11~R18のいずれかがアリール環であるφとの結合手となる。 R 11 to R 18 in each formula are each independently hydrogen, alkyl (preferably alkyl having 1 to 24 carbon atoms), cycloalkyl (preferably cycloalkyl having 3 to 12 carbon atoms), or aryl (preferably aryl having 6 to 30 carbon atoms). In addition, in formula (ETM-12-1), any of R 11 to R 18 is a bond to φ which is an aryl ring.
各フェナントロリン誘導体における少なくとも1つの水素が重水素で置換されていてもよい。 At least one hydrogen in each phenanthroline derivative may be replaced with deuterium.
R11~R18におけるアルキル、シクロアルキルおよびアリールとしては、式(ETM-2)におけるR11~R18の説明を引用することができる。また、φは上記した例のほかに、例えば、以下の構造式があげられる。なお、下記構造式中のRは、それぞれ独立して、水素、メチル、エチル、イソプロピル、シクロヘキシル、フェニル、1-ナフチル、2-ナフチル、ビフェニリルまたはテルフェニリルであり、*は、結合位置を表す。 The alkyl, cycloalkyl and aryl in R 11 to R 18 can be the same as those described for R 11 to R 18 in formula (ETM-2). In addition to the above examples, φ can have the following structural formula: In the structural formula, each R is independently hydrogen, methyl, ethyl, isopropyl, cyclohexyl, phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, biphenylyl or terphenylyl, and * indicates the bonding position.
このフェナントロリン誘導体の具体例としては、例えば4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン、2,9-ジメチル-4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン、9,10-ジ(1,10-フェナントロリン-2-イル)アントラセン、2,6-ジ(1,10-フェナントロリン-5-イル)ピリジン、1,3,5-トリ(1,10-フェナントロリン-5-イル)ベンゼン、9,9’-ジフルオロ-ビ(1,10-フェナントロリン-5-イル)、バソクプロイン、1,3-ビス(2-フェニル-1,10-フェナントロリン-9-イル)ベンゼンや下記構造式で表される化合物などがあげられる。
このフェナントロリン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This phenanthroline derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<キノリノール系金属錯体>
キノリノール系金属錯体は、例えば下記式(ETM-13)で表される化合物である。
The quinolinol metal complex is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-13).
キノリノール系金属錯体の具体例としては、8-キノリノールリチウム、トリス(8-キノリノラート)アルミニウム、トリス(4-メチル-8-キノリノラート)アルミニウム、トリス(5-メチル-8-キノリノラート)アルミニウム、トリス(3,4-ジメチル-8-キノリノラート)アルミニウム、トリス(4,5-ジメチル-8-キノリノラート)アルミニウム、トリス(4,6-ジメチル-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(フェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2-メチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(3-メチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(4-メチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(3-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(4-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,3-ジメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,6-ジメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(3,4-ジメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(3,5-ジメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(3,5-ジ-t-ブチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,6-ジフェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,4,6-トリフェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,4,6-トリメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,4,5,6-テトラメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(1-ナフトラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2-ナフトラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)(2-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)(3-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)(4-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)(3,5-ジメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)(3,5-ジ-t-ブチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2-メチル-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-4-エチル-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2-メチル-4-エチル-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-4-メトキシ-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2-メチル-4-メトキシ-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-5-シアノ-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2-メチル-5-シアノ-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-5-トリフルオロメチル-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2-メチル-5-トリフルオロメチル-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(10-ヒドロキシベンゾ[h]キノリン)ベリリウムなどがあげられる。 Specific examples of quinolinol-based metal complexes include 8-quinolinol lithium, tris(8-quinolinolato)aluminum, tris(4-methyl-8-quinolinolato)aluminum, tris(5-methyl-8-quinolinolato)aluminum, tris(3,4-dimethyl-8-quinolinolato)aluminum, tris(4,5-dimethyl-8-quinolinolato)aluminum, tris(4,6-dimethyl-8-quinolinolato)aluminum, and bis( 2-methyl-8-quinolinolate)(phenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(2-methylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(3-methylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(4-methylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(2-phenylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(phenolate)aluminum linolinate)(3-phenylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinate)(4-phenylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinate)(2,3-dimethylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinate)(2,6-dimethylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinate)(3,4-dimethylphenolate)aluminum, bis(2-methyl bis(2-methyl-8-quinolinolate)(3,5-dimethylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(3,5-di-t-butylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(2,6-diphenylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(2,4,6-triphenylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(2,4,6-trimethylphenolate)aluminum bis(2-methyl-8-quinolinolate)(2,4,5,6-tetramethylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(1-naphtholate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(2-naphtholate)aluminum, bis(2,4-dimethyl-8-quinolinolate)(2-phenylphenolate)aluminum, bis(2,4-dimethyl-8-quinolinolate)(3-phenylphenolate)aluminum bis(2,4-dimethyl-8-quinolinolate)(4-phenylphenolate)aluminum, bis(2,4-dimethyl-8-quinolinolate)(3,5-dimethylphenolate)aluminum, bis(2,4-dimethyl-8-quinolinolate)(3,5-di-t-butylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)aluminum-μ-oxo-bis(2-methyl-8-quinolinolate)aluminum quinolinolate)aluminum, bis(2,4-dimethyl-8-quinolinolate)aluminum-μ-oxo-bis(2,4-dimethyl-8-quinolinolate)aluminum, bis(2-methyl-4-ethyl-8-quinolinolate)aluminum-μ-oxo-bis(2-methyl-4-ethyl-8-quinolinolate)aluminum, bis(2-methyl-4-methoxy-8-quinolinolate)aluminum-μ-oxo-bis(2-methyl-4-methoxy-8-quinolinolate)aluminum quinolinolate)aluminum, bis(2-methyl-5-cyano-8-quinolinolate)aluminum-μ-oxo-bis(2-methyl-5-cyano-8-quinolinolate)aluminum, bis(2-methyl-5-trifluoromethyl-8-quinolinolate)aluminum-μ-oxo-bis(2-methyl-5-trifluoromethyl-8-quinolinolate)aluminum, bis(10-hydroxybenzo[h]quinoline)beryllium, etc.
このキノリノール系金属錯体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This quinolinol metal complex can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<チアゾール誘導体およびベンゾチアゾール誘導体>
チアゾール誘導体は、例えば下記式(ETM-14-1)で表される化合物である。
The thiazole derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-14-1).
各式のφは、n価のアリール環(好ましくはn価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環)であり、nは1~4の整数であり、「チアゾール系置換基」や「ベンゾチアゾール系置換基」は、式(ETM-2)、式(ETM-2-1)および式(ETM-2-2)における「ピリジン系置換基」の中のピリジルが下記のチアゾリルやベンゾチアゾリルに置き換わった置換基であり、チアゾール誘導体およびベンゾチアゾール誘導体における少なくとも1つの水素が重水素で置換されていてもよい。 In each formula, φ is an n-valent aryl ring (preferably an n-valent benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, fluorene ring, benzofluorene ring, phenalene ring, phenanthrene ring, or triphenylene ring), and n is an integer from 1 to 4. The "thiazole-based substituent" and "benzothiazole-based substituent" are substituents in which the pyridyl in the "pyridine-based substituent" in formulae (ETM-2), (ETM-2-1), and (ETM-2-2) is replaced with the following thiazolyl or benzothiazolyl, and at least one hydrogen in the thiazole derivative and benzothiazole derivative may be replaced with deuterium.
φは、さらに、アントラセン環またはフルオレン環であることが好ましく、この場合の構造は式(ETM-2-1)または式(ETM-2-2)での説明を引用することができ、各式中のR11~R18は式(ETM-2-1)または式(ETM-2-2)での説明を引用することができる。また、式(ETM-2-1)または式(ETM-2-2)では2つのピリジン系置換基が結合した形態で説明されているが、これらをチアゾール系置換基(またはベンゾチアゾール系置換基)に置き換えるときには、両方のピリジン系置換基をチアゾール系置換基(またはベンゾチアゾール系置換基)で置き換えてもよいし(すなわちn=2)、いずれか1つのピリジン系置換基をチアゾール系置換基(またはベンゾチアゾール系置換基)で置き換えて他方のピリジン系置換基をR11~R18で置き換えてもよい(すなわちn=1)。さらに、例えば式(ETM-2-1)におけるR11~R18の少なくとも1つをチアゾール系置換基(またはベンゾチアゾール系置換基)で置き換えて「ピリジン系置換基」をR11~R18で置き換えてもよい。 It is further preferred that φ is an anthracene ring or a fluorene ring, and in this case, the structure can be explained with reference to formula (ETM-2-1) or formula (ETM-2-2), and R 11 to R 18 in each formula can be explained with reference to formula (ETM-2-1) or formula (ETM-2-2). In addition, in formula (ETM-2-1) or formula (ETM-2-2), two pyridine-based substituents are explained in a form in which they are bonded, but when these are replaced with a thiazole-based substituent (or a benzothiazole-based substituent), both pyridine-based substituents may be replaced with a thiazole-based substituent (or a benzothiazole-based substituent) (i.e., n=2), or one of the pyridine-based substituents may be replaced with a thiazole-based substituent (or a benzothiazole-based substituent) and the other pyridine-based substituent may be replaced with R 11 to R 18 (i.e., n=1). Furthermore, for example, at least one of R 11 to R 18 in formula (ETM-2-1) may be replaced with a thiazole-based substituent (or a benzothiazole-based substituent) to replace the “pyridine-based substituent” with R 11 to R 18 .
これらのチアゾール誘導体またはベンゾチアゾール誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 These thiazole or benzothiazole derivatives can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<シロール誘導体>
シロール誘導体は、例えば下記式(ETM-15)で表される化合物である。詳細は特開平9-194487号公報に記載されている。
The silole derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-15), the details of which are described in JP-A-9-194487.
XおよびYは、それぞれ独立して、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、アリール、ヘテロアリールであり、これらは置換されていてもよい。これらの基の詳細については、式(1A)および式(1B)における説明、さらに式(ETM-7-2)における説明を引用できる。また、アルケニルオキシおよびアルキニルオキシは、それぞれアルコキシにおけるアルキル部分がアルケニルまたはアルキニルに置き換わった基であり、これらのアルケニルおよびアルキニルの詳細については式(ETM-7-2)における説明を引用できる。
また、いずれもアルキルであるXとYとが結合して環を形成していてもよい。
X and Y are each independently an alkyl, cycloalkyl, alkenyl, alkynyl, alkoxy, alkenyloxy, alkynyloxy, aryl, or heteroaryl, which may be substituted. For details of these groups, the explanations in formula (1A) and formula (1B) and further the explanation in formula (ETM-7-2) can be cited. In addition, alkenyloxy and alkynyloxy are groups in which the alkyl portion of alkoxy is replaced with alkenyl or alkynyl, respectively, and for details of these alkenyls and alkynyls, the explanation in formula (ETM-7-2) can be cited.
Furthermore, X and Y, both of which are alkyl, may be bonded to form a ring.
R1~R4は、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、アリールオキシカルボニル、アゾ基、アルキルカルボニルオキシ、アリールカルボニルオキシ、アルコキシカルボニルオキシ、アリールオキシカルボニルオキシ、スルフィニル、スルフォニル、スルファニル、シリル、カルバモイル、アリール、ヘテロアリール、アルケニル、アルキニル、ニトロ、ホルミル、ニトロソ、ホルミルオキシ、イソシアノ、シアネート基、イソシアネート基、チオシアネート基、イソチオシアネート基、または、シアノであり、これらはアルキル、シクロアルキル、アリールまたはハロゲンで置換されていてもよく、隣接置換基との間に縮合環を形成していてもよい。 R 1 to R 4 are each independently hydrogen, halogen, alkyl, cycloalkyl, alkoxy, aryloxy, amino, alkylcarbonyl, arylcarbonyl, alkoxycarbonyl, aryloxycarbonyl, azo group, alkylcarbonyloxy, arylcarbonyloxy, alkoxycarbonyloxy, aryloxycarbonyloxy, sulfinyl, sulfonyl, sulfanyl, silyl, carbamoyl, aryl, heteroaryl, alkenyl, alkynyl, nitro, formyl, nitroso, formyloxy, isocyano, cyanate group, isocyanate group, thiocyanate group, isothiocyanate group, or cyano, which may be substituted with alkyl, cycloalkyl, aryl or halogen, and may form a condensed ring with an adjacent substituent.
R1~R4における、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノ、アリール、ヘテロアリール、アルケニルおよびアルキニルの詳細については、式(1A)および式(1B)における説明を引用できる。 For details of halogen, alkyl, cycloalkyl, alkoxy, aryloxy, amino, aryl, heteroaryl, alkenyl and alkynyl in R 1 to R 4 , the descriptions in formula (1A) and formula (1B) can be referred to.
R1~R4における、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、アリールオキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシ、アリールカルボニルオキシ、アルコキシカルボニルオキシおよびアリールオキシカルボニルオキシ中の、アルキル、アリールおよびアルコキシの詳細についても、式(1A)および式(1B)における説明を引用できる。 For details of the alkyl, aryl and alkoxy in the alkylcarbonyl, arylcarbonyl, alkoxycarbonyl, aryloxycarbonyl, alkylcarbonyloxy, arylcarbonyloxy, alkoxycarbonyloxy and aryloxycarbonyloxy in R 1 to R 4 , the explanations in formula (1A) and formula (1B) can be cited.
シリルとしては、シリル基、および、シリル基の3つの水素の少なくとも1つが、それぞれ独立して、アリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換された基があげられ、トリ置換シリルが好ましく、トリアリールシリル、トリアルキルシリル、トリシクロアルキルシリル、ジアルキルシクロアルキルシリルおよびアルキルジシクロアルキルシリル等があげられる。これらにおける、アリール、アルキルおよびシクロアルキルの詳細については、式(1A)および式(1B)における説明を引用できる。 Examples of silyl include a silyl group and a group in which at least one of the three hydrogen atoms of the silyl group is independently substituted with an aryl, alkyl, or cycloalkyl. Tri-substituted silyl is preferred, and examples include triarylsilyl, trialkylsilyl, tricycloalkylsilyl, dialkylcycloalkylsilyl, and alkyldicycloalkylsilyl. For details of the aryl, alkyl, and cycloalkyl, see the explanations in formula (1A) and formula (1B).
隣接置換基との間に形成される縮合環とは、例えば、R1とR2、R2とR3、R3とR4等の間で形成された共役または非共役の縮合環である。これら縮合環は、環内構造に窒素、酸素、硫黄原子を含んでいてもよいし、さらに別の環と縮合してもよい。 The fused ring formed between adjacent substituents is, for example, a conjugated or non-conjugated fused ring formed between R1 and R2 , R2 and R3 , R3 and R4 , etc. These fused rings may contain a nitrogen, oxygen or sulfur atom in the ring structure, and may be further fused with another ring.
ただし、好ましくは、R1およびR4がフェニルの場合、XおよびYは、アルキルまたはフェニルではない。また、好ましくは、R1およびR4がチエニルの場合、XおよびYは、アルキルを、R2およびR3は、アルキル、アリール、アルケニルまたはR2とR3が結合して環を形成するシクロアルキルを同時に満たさない構造である。また、好ましくは、R1およびR4がシリル基の場合、R2、R3、XおよびYは、それぞれ独立して、水素または炭素数1から6のアルキルではない。また、好ましくは、R1およびR2でベンゼン環が縮合した構造の場合、XおよびYは、アルキルおよびフェニルではない。 However, preferably, when R 1 and R 4 are phenyl, X and Y are not alkyl or phenyl. Also, preferably, when R 1 and R 4 are thienyl, X and Y are not alkyl, and R 2 and R 3 are not alkyl, aryl, alkenyl, or cycloalkyl in which R 2 and R 3 are bonded to form a ring. Also, preferably, when R 1 and R 4 are silyl groups, R 2 , R 3 , X and Y are not each independently hydrogen or an alkyl having 1 to 6 carbon atoms. Also, preferably, when R 1 and R 2 are condensed with a benzene ring, X and Y are not alkyl or phenyl.
これらのシロール誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 These silole derivatives can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<アゾリン誘導体>
アゾリン誘導体は、例えば下記式(ETM-16)で表される化合物である。詳細は国際公開第2017/014226号に記載されている。
The azoline derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-16). Details are described in WO 2017/014226.
式(ETM-16)中、
φは炭素数6~40の芳香族炭化水素に由来するm価の基または炭素数2~40の芳香族複素環に由来するm価の基であり、φの少なくとも1つの水素は炭素数1~6のアルキル、炭素数3~14のシクロアルキル、炭素数6~18のアリールまたは炭素数2~18のヘテロアリールで置換されていてもよく、
Yは、それぞれ独立して、-O-、-S-または>N-Arであり、Arは炭素数6~12のアリールまたは炭素数2~12のヘテロアリールであり、Arの少なくとも1つの水素は炭素数1~4のアルキル、炭素数5~10のシクロアルキル、炭素数6~12のアリールまたは炭素数2~12のヘテロアリールで置換されていてもよく、R1~R5はそれぞれ独立して水素、炭素数1~4のアルキルまたは炭素数5~10のシクロアルキルであり、ただし、前記>N-ArにおけるArおよび前記R1~R5のうちのいずれか1つはLと結合する部位であり、
Lは、それぞれ独立して、下記式(L-1)で表される2価の基、および下記式(L-2)で表される2価の基からなる群から選ばれ、
φ is an m-valent group derived from an aromatic hydrocarbon having 6 to 40 carbon atoms or an m-valent group derived from an aromatic heterocycle having 2 to 40 carbon atoms, and at least one hydrogen atom of φ is optionally substituted by an alkyl having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, an aryl having 6 to 18 carbon atoms, or a heteroaryl having 2 to 18 carbon atoms;
Y's are each independently -O-, -S- or >N-Ar, Ar is an aryl having 6 to 12 carbon atoms or a heteroaryl having 2 to 12 carbon atoms, at least one hydrogen of Ar may be substituted with an alkyl having 1 to 4 carbon atoms, a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, an aryl having 6 to 12 carbon atoms or a heteroaryl having 2 to 12 carbon atoms, R 1 to R 5 are each independently hydrogen, an alkyl having 1 to 4 carbon atoms or a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, with the proviso that any one of Ar and R 1 to R 5 in >N-Ar is a site bonded to L,
Each L is independently selected from the group consisting of a divalent group represented by the following formula (L-1) and a divalent group represented by the following formula (L-2):
式(L-1)中、X1~X6はそれぞれ独立して=CR6-または=N-であり、X1~X6のうちの少なくとも2つは=CR6-であり、X1~X6のうちの2つの=CR6-におけるR6はφまたはアゾリン環と結合する部位であり、それ以外の=CR6-におけるR6は水素であり、
式(L-2)中、X7~X14はそれぞれ独立して=CR6-または=N-であり、X7~X14のうちの少なくとも2つは=CR6-であり、X7~X14のうちの2つの=CR6-におけるR6はφまたはアゾリン環と結合する部位であり、それ以外の=CR6-におけるR6は水素であり、
Lの少なくとも1つの水素は炭素数1~4のアルキル、炭素数5~10のシクロアルキル、炭素数6~10のアリールまたは炭素数2~10のヘテロアリールで置換されていてもよく、
mは1~4の整数であり、mが2~4であるとき、アゾリン環とLとで形成される基は同一であっても異なっていてもよく、そして、
式(ETM-16)で表される化合物中の少なくとも1つの水素は重水素で置換されていてもよい。
In formula (L-1), X 1 to X 6 are each independently =CR 6 - or =N-, at least two of X 1 to X 6 are =CR 6 -, R 6 in two of =CR 6 - among X 1 to X 6 is φ or a bonding site to an azoline ring, and R 6 in the remaining =CR 6 - is hydrogen;
In formula (L-2), X 7 to X 14 are each independently =CR 6 - or =N-, at least two of X 7 to X 14 are =CR 6 -, R 6 in two of =CR 6 - among X 7 to X 14 is φ or a bonding site to an azoline ring, and R 6 in the remaining =CR 6 - is hydrogen;
At least one hydrogen atom of L may be substituted by alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, aryl having 6 to 10 carbon atoms, or heteroaryl having 2 to 10 carbon atoms;
m is an integer of 1 to 4, and when m is an integer of 2 to 4, the groups formed by the azoline ring and L may be the same or different, and
At least one hydrogen atom in the compound represented by formula (ETM-16) may be substituted with deuterium.
具体的なアゾリン誘導体は、下記式(ETM-16-1)または式(ETM-16-2)で表される化合物である。
式(ETM-16-1)および式(ETM-16-2)中、
φは炭素数6~40の芳香族炭化水素に由来するm価の基または炭素数2~40の芳香族複素環に由来するm価の基であり、φの少なくとも1つの水素は炭素数1~6のアルキル、炭素数3~14のシクロアルキル、炭素数6~18のアリールまたは炭素数2~18のヘテロアリールで置換されていてもよく、
式(ETM-16-1)中、Yは、それぞれ独立して、-O-、-S-または>N-Arであり、Arは炭素数6~12のアリールまたは炭素数2~12のヘテロアリールであり、Arの少なくとも1つの水素は炭素数1~4のアルキル、炭素数5~10のシクロアルキル、炭素数6~12のアリールまたは炭素数2~12のヘテロアリールで置換されていてもよく、
式(ETM-16-1)中、R1~R4はそれぞれ独立して水素、炭素数1~4のアルキルまたは炭素数5~10のシクロアルキルであり、ただし、R1とR2は同一であり、またR3とR4は同一であり、
式(ETM-16-2)中、R1~R5はそれぞれ独立して水素、炭素数1~4のアルキルまたは炭素数5~10のシクロアルキルであり、ただし、R1とR2は同一であり、またR3とR4は同一であり、
式(ETM-16-1)および式(ETM-16-2)中、
Lは、それぞれ独立して、下記式(L-1)で表される2価の基、および下記式(L-2)で表される2価の基からなる群から選ばれ、
In formula (ETM-16-1) and formula (ETM-16-2),
φ is an m-valent group derived from an aromatic hydrocarbon having 6 to 40 carbon atoms or an m-valent group derived from an aromatic heterocycle having 2 to 40 carbon atoms, and at least one hydrogen atom of φ is optionally substituted by an alkyl having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, an aryl having 6 to 18 carbon atoms, or a heteroaryl having 2 to 18 carbon atoms;
In formula (ETM-16-1), each Y is independently -O-, -S-, or >N-Ar, Ar is an aryl having 6 to 12 carbon atoms or a heteroaryl having 2 to 12 carbon atoms, and at least one hydrogen atom of Ar is optionally substituted by an alkyl having 1 to 4 carbon atoms, a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, an aryl having 6 to 12 carbon atoms, or a heteroaryl having 2 to 12 carbon atoms,
In formula (ETM-16-1), R 1 to R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms, provided that R 1 and R 2 are the same, and R 3 and R 4 are the same;
In formula (ETM-16-2), R 1 to R 5 each independently represent hydrogen, alkyl having 1 to 4 carbon atoms, or cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, provided that R 1 and R 2 are the same, and R 3 and R 4 are the same;
In formula (ETM-16-1) and formula (ETM-16-2),
Each L is independently selected from the group consisting of a divalent group represented by the following formula (L-1) and a divalent group represented by the following formula (L-2):
式(L-2)中、X7~X14はそれぞれ独立して=CR6-または=N-であり、X7~X14のうちの少なくとも2つは=CR6-であり、X7~X14のうちの2つの=CR6-におけるR6はφまたはアゾリン環と結合する部位であり、それ以外の=CR6-におけるR6は水素であり、
Lの少なくとも1つの水素は炭素数1~4のアルキル、炭素数5~10のシクロアルキル、炭素数6~10のアリールまたは炭素数2~10のヘテロアリールで置換されていてもよく、
mは1~4の整数であり、mが2~4であるとき、アゾリン環とLとで形成される基は同一であっても異なっていてもよく、そして、
式(ETM-16-1)または式(ETM-16-2)で表される化合物中の少なくとも1つの水素は重水素で置換されていてもよい。
In formula (L-2), X 7 to X 14 are each independently =CR 6 - or =N-, at least two of X 7 to X 14 are =CR 6 -, R 6 in two of =CR 6 - among X 7 to X 14 is φ or a bonding site to an azoline ring, and R 6 in the remaining =CR 6 - is hydrogen;
At least one hydrogen atom of L may be substituted by alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, aryl having 6 to 10 carbon atoms, or heteroaryl having 2 to 10 carbon atoms;
m is an integer of 1 to 4, and when m is an integer of 2 to 4, the groups formed by the azoline ring and L may be the same or different, and
At least one hydrogen atom in the compound represented by formula (ETM-16-1) or formula (ETM-16-2) may be substituted with deuterium.
好ましくは、φは、下記式(φ1-1)~式(φ1-18)で表される1価の基、下記式(φ2-1)~式(φ2-34)で表される2価の基、下記式(φ3-1)~式(φ3-3)で表される3価の基、および下記式(φ4-1)~式(φ4-2)で表される4価の基からなる群から選択され、φの少なくとも1つの水素は炭素数1~6のアルキル、炭素数3~14のシクロアルキル、炭素数6~18のアリールまたは炭素数2~18のヘテロアリールで置換されていてもよい。 Preferably, φ is selected from the group consisting of monovalent groups represented by the following formulas (φ1-1) to (φ1-18), divalent groups represented by the following formulas (φ2-1) to (φ2-34), trivalent groups represented by the following formulas (φ3-1) to (φ3-3), and tetravalent groups represented by the following formulas (φ4-1) to (φ4-2), and at least one hydrogen of φ may be substituted with an alkyl having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, an aryl having 6 to 18 carbon atoms, or a heteroaryl having 2 to 18 carbon atoms.
式中のZは、>CR2、>N-Ar、>N-L、-O-または-S-であり、>CR2におけるRは、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル、炭素数5~10のシクロアルキル、炭素数6~12のアリールまたは炭素数2~12のヘテロアリールであり、Rは互いに結合して環を形成していてもよく、>N-ArにおけるArは炭素数6~12のアリールまたは炭素数2~12のヘテロアリールであり、>N-LにおけるLは式(ETM-16)、式(ETM-16-1)または式(ETM-16-2)におけるLである。式中の*は、結合位置を表す。 In the formula, Z is >CR 2 , >N-Ar, >N-L, -O- or -S-, each R in >CR 2 is independently an alkyl having 1 to 4 carbon atoms, a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, an aryl having 6 to 12 carbon atoms or a heteroaryl having 2 to 12 carbon atoms, and the Rs may be bonded to each other to form a ring, Ar in >N-Ar is an aryl having 6 to 12 carbon atoms or a heteroaryl having 2 to 12 carbon atoms, and L in >N-L is L in formula (ETM-16), formula (ETM-16-1) or formula (ETM-16-2). * in the formula represents a bonding position.
好ましくは、Lは、ベンゼン、ナフタレン、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、キノリン、イソキノリン、ナフチリジン、フタラジン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、およびプテリジンからなる群から選択される環の2価の基であり、Lの少なくとも1つの水素は炭素数1~4のアルキル、炭素数5~10のシクロアルキル、炭素数6~10のアリールまたは炭素数2~10のヘテロアリールで置換されていてもよい。 Preferably, L is a divalent ring group selected from the group consisting of benzene, naphthalene, pyridine, pyrazine, pyrimidine, pyridazine, triazine, quinoline, isoquinoline, naphthyridine, phthalazine, quinoxaline, quinazoline, cinnoline, and pteridine, and at least one hydrogen of L may be substituted with an alkyl having 1 to 4 carbon atoms, a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, an aryl having 6 to 10 carbon atoms, or a heteroaryl having 2 to 10 carbon atoms.
好ましくは、YまたはZとしての>N-ArにおけるArは、フェニル、ナフチル、ピリジニル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、トリアジニル、キノリニル、イソキノリニル、ナフチリジニル、フタラジニル、キノキサリニル、キナゾリニル、シンノリニル、およびプテリジニルからなる群から選択され、Yとしての>N-ArにおけるArの少なくとも1つの水素は炭素数1~4のアルキル、炭素数5~10のシクロアルキルまたは炭素数6~10のアリールで置換されていてもよい。 Preferably, Ar in >N-Ar as Y or Z is selected from the group consisting of phenyl, naphthyl, pyridinyl, pyrazinyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, triazinyl, quinolinyl, isoquinolinyl, naphthyridinyl, phthalazinyl, quinoxalinyl, quinazolinyl, cinnolinyl, and pteridinyl, and at least one hydrogen of Ar in >N-Ar as Y may be substituted with alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, or aryl having 6 to 10 carbon atoms.
好ましくは、R1~R4はそれぞれ独立して水素、炭素数1~4のアルキルまたは炭素数5~10のシクロアルキルであり、ただし、R1とR2は同一であり、R3とR4は同一であり、またR1~R4の全てが同時に水素になることはなく、そして、mは1または2であり、mが2であるとき、アゾリン環とLとで形成される基は同一である。 Preferably, R 1 to R 4 are each independently hydrogen, alkyl having 1 to 4 carbon atoms, or cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, with the proviso that R 1 and R 2 are the same, R 3 and R 4 are the same, and R 1 to R 4 are not all hydrogen at the same time, and m is 1 or 2, and when m is 2, the groups formed by the azoline ring and L are the same.
アゾリン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。なお、構造式中の「Me」はメチルを表す。
より好ましくは、φは、下記式(φ2-1)、式(φ2-31)、式(φ2-32)、式(φ2-33)および式(φ2-34)で表される2価の基からなる群から選択され、φの少なくとも1つの水素は炭素数6~18のアリールで置換されていてもよい。 More preferably, φ is selected from the group consisting of divalent groups represented by the following formulas (φ2-1), (φ2-31), (φ2-32), (φ2-33) and (φ2-34), and at least one hydrogen of φ may be substituted with an aryl having 6 to 18 carbon atoms.
Lは、ベンゼン、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、およびトリアジンからなる群から選択される環の2価の基であり、Lの少なくとも1つの水素は炭素数1~4のアルキル、炭素数5~10のシクロアルキル、炭素数6~10のアリールまたは炭素数2~14のヘテロアリールで置換されていてもよく、
Yとしての>N-ArにおけるArは、フェニル、ピリジニル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、およびトリアジニルからなる群から選択され、当該Arの少なくとも1つの水素は炭素数1~4のアルキル、炭素数5~10のシクロアルキルまたは炭素数6~10のアリールで置換されていてもよく、
R1~R4はそれぞれ独立して水素、炭素数1~4のアルキルまたは炭素数5~10のシクロアルキルであり、ただし、R1とR2は同一であり、R3とR4は同一であり、またR1~R4の全てが同時に水素になることはなく、そして、
mは2であり、アゾリン環とLとで形成される基は同一である。
L is a divalent ring group selected from the group consisting of benzene, pyridine, pyrazine, pyrimidine, pyridazine, and triazine, and at least one hydrogen of L is optionally substituted by alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, aryl having 6 to 10 carbon atoms, or heteroaryl having 2 to 14 carbon atoms;
Ar in >N-Ar as Y is selected from the group consisting of phenyl, pyridinyl, pyrazinyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, and triazinyl, and at least one hydrogen of the Ar may be substituted with alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, or aryl having 6 to 10 carbon atoms;
R 1 to R 4 are each independently hydrogen, alkyl having 1 to 4 carbon atoms, or cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, provided that R 1 and R 2 are the same, R 3 and R 4 are the same, and R 1 to R 4 are not all hydrogen at the same time, and
m is 2, and the groups formed by the azoline ring and L are the same.
アゾリン誘導体の他の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。なお、構造式中の「Me」はメチルを表す。
このアゾリン誘導体を規定する上記各式中の、アルキル、シクロアルキル、アリールまたはヘテロアリールの詳細については、式(1A)および式(1B)における説明を引用できる。 For details of the alkyl, cycloalkyl, aryl, or heteroaryl in the above formulas defining this azoline derivative, the explanations in formula (1A) and formula (1B) can be cited.
このアゾリン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This azoline derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<還元性物質>
電子輸送層または電子注入層には、さらに、電子輸送層または電子注入層を形成する材料を還元できる物質が含まれていてもよい。この還元性物質は、一定の還元性を有する物質であれば、様々な物質が用いられ、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体および希土類金属の有機錯体からなる群から選択される少なくとも1つを好適に使用することができる。
<Reducing Substance>
The electron transport layer or the electron injection layer may further contain a substance capable of reducing the material forming the electron transport layer or the electron injection layer. As the reducing substance, various substances can be used as long as they have a certain degree of reducing ability, and for example, at least one selected from the group consisting of alkali metals, alkaline earth metals, rare earth metals, oxides of alkali metals, halides of alkali metals, oxides of alkaline earth metals, halides of alkaline earth metals, oxides of rare earth metals, halides of rare earth metals, organic complexes of alkali metals, organic complexes of alkaline earth metals, and organic complexes of rare earth metals can be suitably used.
好ましい還元性物質としては、Na(仕事関数2.36eV)、K(同2.28eV)、Rb(同2.16eV)またはCs(同1.95eV)などのアルカリ金属や、Ca(同2.9eV)、Sr(同2.0~2.5eV)またはBa(同2.52eV)などのアルカリ土類金属があげられ、仕事関数が2.9eV以下の物質が特に好ましい。これらのうち、より好ましい還元性物質は、K、RbまたはCsのアルカリ金属であり、さらに好ましくはRbまたはCsであり、最も好ましいのはCsである。これらのアルカリ金属は、特に還元能力が高く、電子輸送層または電子注入層を形成する材料への比較的少量の添加により、有機EL素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。また、仕事関数が2.9eV以下の還元性物質として、これら2種以上のアルカリ金属の組み合わせも好ましく、特に、Csを含んだ組み合わせ、例えば、CsとNa、CsとK、CsとRb、またはCsとNaとKとの組み合わせが好ましい。Csを含むことにより、還元能力を効率的に発揮することができ、電子輸送層または電子注入層を形成する材料への添加により、有機EL素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。 Preferred reducing substances include alkali metals such as Na (work function 2.36 eV), K (2.28 eV), Rb (2.16 eV), or Cs (1.95 eV), and alkaline earth metals such as Ca (2.9 eV), Sr (2.0-2.5 eV), or Ba (2.52 eV), with substances with a work function of 2.9 eV or less being particularly preferred. Of these, more preferred reducing substances are alkali metals such as K, Rb, or Cs, even more preferred are Rb or Cs, and most preferred is Cs. These alkali metals have particularly high reducing ability, and by adding a relatively small amount to the material forming the electron transport layer or electron injection layer, the luminance of the organic EL element can be improved and the lifespan can be extended. In addition, as a reducing substance having a work function of 2.9 eV or less, a combination of two or more of these alkali metals is also preferred, and in particular, a combination containing Cs, such as a combination of Cs and Na, Cs and K, Cs and Rb, or Cs, Na and K, is preferred. By containing Cs, the reducing ability can be efficiently exerted, and by adding it to the material forming the electron transport layer or electron injection layer, the luminance of the organic EL element can be improved and the life can be extended.
上述した電子注入層用材料および電子輸送層用材料は、これらに反応性置換基が置換した反応性化合物をモノマーとして高分子化させた高分子化合物、もしくはその高分子架橋体、または、主鎖型高分子と前記反応性化合物とを反応させたペンダント型高分子化合物、もしくはそのペンダント型高分子架橋体としても、電子層用材料に用いることができる。この場合の反応性置換基としては、式(1A)で表される部分構造および少なくとも2つの式(1B)で表される部分構造からなる多環芳香族化合物での説明を引用できる。
このような高分子化合物および高分子架橋体の用途の詳細については後述する。
The above-mentioned electron injection layer material and electron transport layer material can be used as an electron layer material in the form of a polymer compound obtained by polymerizing a reactive compound substituted with a reactive substituent as a monomer, or a crosslinked polymer thereof, or a pendant polymer compound obtained by reacting a main chain polymer with the reactive compound, or a crosslinked pendant polymer thereof. In this case, the reactive substituent can be quoted from the description of the polycyclic aromatic compound consisting of a partial structure represented by formula (1A) and at least two partial structures represented by formula (1B).
The applications of such polymer compounds and crosslinked polymers will be described in detail below.
3-1-7.有機電界発光素子における陰極
陰極108は、電子注入層107および電子輸送層106を介して、発光層105に電子を注入する役割を果たす。
3-1-7. Cathode in Organic Electroluminescent Device The cathode 108 plays a role in injecting electrons into the light-emitting layer 105 via the electron injection layer 107 and the electron transport layer 106 .
陰極108を形成する材料としては、電子を有機層に効率よく注入できる物質であれば特に限定されないが、陽極102を形成する材料と同様の材料を用いることができる。なかでも、スズ、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金、鉄、亜鉛、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウムおよびマグネシウムなどの金属またはそれらの合金(マグネシウム-銀合金、マグネシウム-インジウム合金、フッ化リチウム/アルミニウムなどのアルミニウム-リチウム合金など)などが好ましい。電子注入効率をあげて素子特性を向上させるためには、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、カルシウム、マグネシウムまたはこれら低仕事関数金属を含む合金が有効である。しかしながら、これらの低仕事関数金属は一般に大気中で不安定であることが多い。この点を改善するために、例えば、有機層に微量のリチウム、セシウムやマグネシウムをドーピングして、安定性の高い電極を使用する方法が知られている。その他のドーパントとしては、フッ化リチウム、フッ化セシウム、酸化リチウムおよび酸化セシウムのような無機塩も使用することができる。ただし、これらに限定されない。 The material for forming the cathode 108 is not particularly limited as long as it is a material that can efficiently inject electrons into the organic layer, but the same material as the material for forming the anode 102 can be used. Among them, metals such as tin, indium, calcium, aluminum, silver, copper, nickel, chromium, gold, platinum, iron, zinc, lithium, sodium, potassium, cesium, and magnesium, or alloys thereof (magnesium-silver alloy, magnesium-indium alloy, aluminum-lithium alloy such as lithium fluoride/aluminum, etc.), etc. are preferable. In order to increase the electron injection efficiency and improve the device characteristics, lithium, sodium, potassium, cesium, calcium, magnesium, or alloys containing these low work function metals are effective. However, these low work function metals are generally unstable in air. To improve this point, for example, a method is known in which a trace amount of lithium, cesium, or magnesium is doped into the organic layer to use a highly stable electrode. Other dopants that can be used include inorganic salts such as lithium fluoride, cesium fluoride, lithium oxide, and cesium oxide. However, they are not limited to these.
さらに、電極保護のために白金、金、銀、銅、鉄、スズ、アルミニウムおよびインジウムなどの金属、またはこれら金属を用いた合金、そしてシリカ、チタニアおよび窒化ケイ素などの無機物、ポリビニルアルコール、塩化ビニル、炭化水素系高分子化合物などを積層することが、好ましい例としてあげられる。これらの電極の作製法も、抵抗加熱、電子ビーム蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングおよびコーティングなど、導通を取ることができれば特に制限されない。 Furthermore, preferred examples include laminating metals such as platinum, gold, silver, copper, iron, tin, aluminum, and indium, or alloys using these metals, as well as inorganic materials such as silica, titania, and silicon nitride, polyvinyl alcohol, vinyl chloride, and hydrocarbon polymer compounds, in order to protect the electrodes. There are no particular limitations on the method of producing these electrodes, and they can be produced by resistance heating, electron beam deposition, sputtering, ion plating, coating, or the like, as long as electrical conductivity can be obtained.
3-1-8.各層で用いてもよい結着剤
以上の正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および電子注入層に用いられる材料は単独で各層を形成することができるが、高分子結着剤としてポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ(N-ビニルカルバゾール)、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリブタジエン、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル樹脂、ABS樹脂、ポリウレタン樹脂などの溶剤可溶性樹脂や、フェノール樹脂、キシレン樹脂、石油樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの硬化性樹脂などに分散させて用いることも可能である。
3-1-8. Binders that may be used in each layer The materials used in the hole injection layer, hole transport layer, light emitting layer, electron transport layer and electron injection layer described above can form each layer alone, but they can also be used as polymer binders by dispersing them in solvent-soluble resins such as polyvinyl chloride, polycarbonate, polystyrene, poly(N-vinylcarbazole), polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyester, polysulfone, polyphenylene oxide, polybutadiene, hydrocarbon resins, ketone resins, phenoxy resins, polyamide, ethyl cellulose, vinyl acetate resins, ABS resins and polyurethane resins, and curable resins such as phenol resins, xylene resins, petroleum resins, urea resins, melamine resins, unsaturated polyester resins, alkyd resins, epoxy resins and silicone resins.
3-1-9.有機電界発光素子の作製方法
有機EL素子を構成する各層は、各層を構成すべき材料を蒸着法、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング、分子積層法、印刷法、スピンコート法またはキャスト法、コーティング法などの方法で薄膜とすることにより、形成することができる。このようにして形成された各層の膜厚については特に限定はなく、材料の性質に応じて適宜設定することができるが、通常2nm~5000nmの範囲である。膜厚は通常、水晶発振式膜厚測定装置などで測定できる。蒸着法を用いて薄膜化する場合、その蒸着条件は、材料の種類、膜の目的とする結晶構造および会合構造などにより異なる。蒸着条件は一般的に、ボート加熱温度+50~+400℃、真空度10-6~10-3Pa、蒸着速度0.01~50nm/秒、基板温度-150~+300℃、膜厚2nm~5μmの範囲で適宜設定することが好ましい。
3-1-9. Method for Producing Organic Electroluminescent Device Each layer constituting an organic EL device can be formed by forming the material to be formed into a thin film by a method such as vapor deposition, resistance heating vapor deposition, electron beam vapor deposition, sputtering, molecular lamination, printing, spin coating or casting, coating, etc. The thickness of each layer thus formed is not particularly limited and can be set appropriately according to the properties of the material, but is usually in the range of 2 nm to 5000 nm. The thickness can usually be measured with a quartz crystal oscillation type film thickness measuring device, etc. When forming a thin film by vapor deposition, the vapor deposition conditions vary depending on the type of material, the intended crystal structure and association structure of the film, etc. The vapor deposition conditions are generally preferably set appropriately within the range of boat heating temperature +50 to +400°C, vacuum degree 10 -6 to 10 -3 Pa, vapor deposition speed 0.01 to 50 nm/sec, substrate temperature -150 to +300°C, and film thickness 2 nm to 5 μm.
このようにして得られた有機EL素子に直流電圧を印加する場合には、陽極を+、陰極を-の極性として印加すればよく、電圧2~40V程度を印加すると、透明または半透明の電極側(陽極または陰極、および両方)より発光が観測できる。また、この有機EL素子は、パルス電流や交流電流を印加した場合にも発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。 When applying a DC voltage to the organic EL element obtained in this way, the anode should be set to + and the cathode to -. When a voltage of about 2 to 40 V is applied, light emission can be observed from the transparent or semi-transparent electrode side (anode or cathode, or both). This organic EL element also emits light when a pulsed current or AC current is applied. The waveform of the AC current applied can be any waveform.
次に、有機EL素子を作製する方法の一例として、陽極/正孔注入層/正孔輸送層/ホスト材料とドーパント材料からなる発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極からなる有機EL素子の作製法について説明する。 Next, as an example of a method for producing an organic EL element, we will explain a method for producing an organic EL element consisting of an anode, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer made of a host material and a dopant material, an electron transport layer, an electron injection layer, and a cathode.
<蒸着法>
適当な基板上に、陽極材料の薄膜を蒸着法などにより形成させて陽極を作製した後、この陽極上に正孔注入層および正孔輸送層の薄膜を形成させる。この上にホスト材料とドーパント材料を共蒸着し薄膜を形成させて発光層とし、この発光層の上に電子輸送層、電子注入層を形成させ、さらに陰極用物質からなる薄膜を蒸着法などにより形成させて陰極とすることにより、目的の有機EL素子が得られる。なお、上述の有機EL素子の作製においては、作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。
<Vapor deposition method>
A thin film of an anode material is formed on a suitable substrate by vapor deposition or the like to prepare an anode, and then a thin film of a hole injection layer and a hole transport layer is formed on the anode. A host material and a dopant material are co-deposited on the anode to form a thin film as a light-emitting layer, an electron transport layer and an electron injection layer are formed on the light-emitting layer, and a thin film of a cathode material is further formed by vapor deposition or the like to prepare a cathode, thereby obtaining a desired organic EL element. Note that in the preparation of the above-mentioned organic EL element, the order of preparation can be reversed, and the elements can be prepared in the order of cathode, electron injection layer, electron transport layer, light-emitting layer, hole transport layer, hole injection layer, and anode.
<湿式成膜法>
湿式成膜法は、有機EL素子の各有機層を形成し得る低分子化合物を液状の有機層形成用組成物として準備し、これを用いることによって実施される。この低分子化合物を溶解する適当な有機溶媒がない場合には、当該低分子化合物に反応性置換基を置換させた反応性化合物として溶解性機能を有する他のモノマーや主鎖型高分子と共に高分子化させた高分子化合物などから有機層形成用組成物を準備してもよい。
<Wet film formation method>
The wet film formation method is carried out by preparing a low molecular weight compound capable of forming each organic layer of an organic EL element as a liquid composition for forming an organic layer, and using this. If there is no suitable organic solvent for dissolving this low molecular weight compound, the composition for forming an organic layer may be prepared from a polymer compound polymerized together with other monomers having a solubility function as a reactive compound in which the low molecular weight compound is substituted with a reactive substituent, or a main chain polymer.
湿式成膜法は、一般的には、基板に有機層形成用組成物を塗布する塗布工程および塗布された有機層形成用組成物から溶媒を取り除く乾燥工程を経ることで塗膜を形成する。上記高分子化合物が架橋性置換基を有する場合(これを架橋性高分子化合物ともいう)には、この乾燥工程によりさらに架橋して高分子架橋体が形成される。塗布工程の違いにより、スピンコーターを用いる方法をスピンコート法、スリットコーターを用いる方法をスリットコート法、版を用いる方法をグラビア、オフセット、リバースオフセット、フレキソ印刷法、インクジェットプリンタを用いる方法をインクジェット法、霧状に吹付ける方法をスプレー法と呼ぶ。 In wet film formation, a coating film is generally formed through a coating step in which an organic layer-forming composition is applied to a substrate and a drying step in which the solvent is removed from the applied organic layer-forming composition. When the polymer compound has a crosslinkable substituent (also called a crosslinkable polymer compound), the polymer is further crosslinked by the drying step to form a crosslinked polymer. Depending on the coating step, a method using a spin coater is called a spin coat method, a method using a slit coater is called a slit coat method, a method using a plate is called a gravure, offset, reverse offset, or flexographic printing method, a method using an inkjet printer is called an inkjet method, and a method spraying in a mist is called a spray method.
一例として、図2を参考にして、バンクを有する基板にインクジェット法を用いて塗膜を形成する方法を説明する。まず、バンク(200)は基板(110)上の電極(120)の上に設けられている。この場合、インクジェットヘッド(300)より、バンク(200)間にインクの液滴(310)を滴下し、乾燥させることで塗膜(130)を作製することができる。これを繰り返し、次の塗膜(140)、さらに発光層(150)まで作製し、真空蒸着法を用い電子輸送層、電子注入層および電極を成膜すれば、バンク材で発光部位が区切られた有機EL素子を作製することができる。 As an example, referring to FIG. 2, a method of forming a coating film on a substrate having a bank using an inkjet method will be described. First, the bank (200) is provided on the electrode (120) on the substrate (110). In this case, ink droplets (310) are dropped between the banks (200) from the inkjet head (300) and dried to produce the coating film (130). This process is repeated to produce the next coating film (140) and then the light-emitting layer (150), and an electron transport layer, an electron injection layer, and electrodes are formed using a vacuum deposition method, making it possible to produce an organic EL element in which the light-emitting region is separated by the bank material.
乾燥工程には、風乾、加熱、減圧乾燥などの方法がある。乾燥工程は1回のみ行なってもよく、異なる方法や条件を用いて複数回行なってもよい。また、例えば、減圧下での焼成のように、異なる方法を併用してもよい。 The drying process can be carried out by air drying, heating, drying under reduced pressure, etc. The drying process can be carried out once, or multiple times using different methods and conditions. Also, different methods can be used in combination, such as baking under reduced pressure.
湿式成膜法とは溶液を用いた成膜法であり、例えば、一部の印刷法(インクジェット法)、スピンコート法またはキャスト法、コーティング法などである。湿式成膜法は真空蒸着法と異なり高価な真空蒸着装置を用いる必要が無く、大気圧下で成膜することができる。加えて、湿式成膜法は大面積化や連続生産が可能であり、製造コストの低減につながる。 A wet film formation method is a film formation method that uses a solution, and examples of this include some printing methods (inkjet methods), spin coating methods or casting methods, and coating methods. Unlike vacuum deposition methods, wet film formation methods do not require expensive vacuum deposition equipment, and can form films under atmospheric pressure. In addition, wet film formation methods allow for large area production and continuous production, which leads to reduced manufacturing costs.
一方で、真空蒸着法と比較した場合には、湿式成膜法は積層化が難しい場合がある。湿式成膜法を用いて積層膜を作製する場合、上層の組成物による下層の溶解を防ぐ必要があり、溶解性を制御した組成物、下層の架橋および直交溶媒(Orthogonal solvent、互いに溶解し合わない溶媒)などが駆使される。しかしながら、それらの技術を用いても、全ての膜の塗布に湿式成膜法を用いるのは難しい場合がある。 On the other hand, compared to the vacuum deposition method, wet deposition methods can be difficult to layer. When using wet deposition methods to create layered films, it is necessary to prevent the lower layer from being dissolved by the composition of the upper layer, and therefore compositions with controlled solubility, crosslinking of the lower layer, and orthogonal solvents (solvents that are not mutually soluble) are used. However, even with these techniques, it can be difficult to use wet deposition methods to apply all films.
そこで、一般的には、幾つかの層だけを湿式成膜法を用い、残りを真空蒸着法で有機EL素子を作製するという方法が採用される。 Therefore, a common method for producing organic EL elements is to use wet deposition methods for only a few layers and vacuum deposition for the rest.
例えば、湿式成膜法を一部適用し有機EL素子を作製する手順を以下に示す。
(手順1)陽極の真空蒸着法による成膜
(手順2)正孔注入層用材料を含む正孔注入層形成用組成物の湿式成膜法による成膜
(手順3)正孔輸送層用材料を含む正孔輸送層形成用組成物の湿式成膜法による成膜
(手順4)ホスト材料とドーパント材料を含む発光層形成用組成物の湿式成膜法による成膜
(手順5)電子輸送層の真空蒸着法による成膜
(手順6)電子注入層の真空蒸着法による成膜
(手順7)陰極の真空蒸着法による成膜
この手順を経ることで、陽極/正孔注入層/正孔輸送層/ホスト材料とドーパント材料からなる発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極からなる有機EL素子が得られる。
もちろん、電子輸送層および電子注入層についても、それぞれ電子輸送層用材料および電子注入層用材料を含む層形成用組成物を用いて湿式成膜法により成膜してもよい。その際、下層の発光層の溶解を防ぐ手段、または上記手順とは逆に陰極側から成膜する手段を用いることが好ましい。
For example, the procedure for producing an organic EL element by partially applying a wet film formation method will be described below.
(Step 1) Formation of an anode by vacuum deposition (Step 2) Formation of a hole injection layer-forming composition containing a hole injection layer material by wet deposition (Step 3) Formation of a hole transport layer-forming composition containing a hole transport layer material by wet deposition (Step 4) Formation of an emitting layer-forming composition containing a host material and a dopant material by wet deposition (Step 5) Formation of an electron transport layer by vacuum deposition (Step 6) Formation of an electron injection layer by vacuum deposition (Step 7) Formation of a cathode by vacuum deposition By going through these steps, an organic EL element consisting of an anode/hole injection layer/hole transport layer/emitting layer consisting of a host material and a dopant material/electron transport layer/electron injection layer/cathode is obtained.
Of course, the electron transport layer and the electron injection layer may also be formed by a wet film formation method using a layer-forming composition containing the material for the electron transport layer and the material for the electron injection layer, respectively. In this case, it is preferable to use a means for preventing dissolution of the lower light-emitting layer, or a means for forming the film from the cathode side in the reverse order to the above procedure.
<その他の成膜法>
有機層形成用組成物の成膜化には、レーザー加熱描画法(LITI)を用いることができる。LITIとは基材に付着させた化合物をレーザーで加熱蒸着する方法で、基材へ塗布される材料に有機層形成用組成物を用いることができる。
<Other film formation methods>
The composition for forming an organic layer can be formed into a film by laser thermal imaging (LITI). LITI is a method in which a compound attached to a substrate is heated and vapor-deposited by a laser, and the composition for forming an organic layer can be used as a material to be applied to the substrate.
<任意の工程>
成膜の各工程の前後に、適切な処理工程、洗浄工程および乾燥工程を適宜入れてもよい。処理工程としては、例えば、露光処理、プラズマ表面処理、超音波処理、オゾン処理、適切な溶媒を用いた洗浄処理および加熱処理等があげられる。さらには、バンクを作製する一連の工程もあげられる。
<Optional Step>
Before and after each film-forming step, appropriate treatment steps, cleaning steps, and drying steps may be appropriately inserted. Examples of treatment steps include exposure treatment, plasma surface treatment, ultrasonic treatment, ozone treatment, cleaning treatment using an appropriate solvent, and heat treatment. Furthermore, a series of steps for preparing a bank may also be included.
バンクの作製にはフォトリソグラフィ技術を用いることができる。フォトリソグラフィの利用可能なバンク材としては、ポジ型レジスト材料およびネガ型レジスト材料を用いることができる。また、インクジェット法、グラビアオフセット印刷、リバースオフセット印刷、スクリーン印刷などのパターン可能な印刷法も用いることができる。その際には永久レジスト材料を用いることもできる。 Photolithography techniques can be used to fabricate the bank. Positive resist materials and negative resist materials can be used as bank materials that can be used with photolithography. In addition, patternable printing methods such as inkjet printing, gravure offset printing, reverse offset printing, and screen printing can also be used. In this case, permanent resist materials can also be used.
バンクに用いられる材料としては、多糖類およびその誘導体、ヒドロキシルを有するエチレン性モノマーの単独重合体および共重合体、生体高分子化合物、ポリアクリロイル化合物、ポリエステル、ポリスチレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルフィド、ポリスルホン、ポリフェニレン、ポリフェニルエーテル、ポリウレタン、エポキシ(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレート、ポリオレフィン、環状ポリオレフィン、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合ポリマー(ABS)、シリコーン樹脂、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリアセテート、ポリノルボルネン、合成ゴム、ポリフルオロビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン等のフッ化ポリマー、フルオロオレフィン-ヒドロカーボンオレフィンの共重合ポリマー、フルオロカーボンポリマーがあげられるが、それだけに限定されない。 Materials that can be used for the bank include, but are not limited to, polysaccharides and their derivatives, homopolymers and copolymers of hydroxyl-containing ethylenic monomers, biopolymers, polyacryloyl compounds, polyesters, polystyrenes, polyimides, polyamideimides, polyetherimides, polysulfides, polysulfones, polyphenylenes, polyphenyl ethers, polyurethanes, epoxy (meth)acrylates, melamine (meth)acrylates, polyolefins, cyclic polyolefins, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers (ABS), silicone resins, polyvinyl chloride, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polyacetates, polynorbornenes, synthetic rubbers, fluorinated polymers such as polyfluorovinylidene, polytetrafluoroethylene, and polyhexafluoropropylene, copolymers of fluoroolefins and hydrocarbon olefins, and fluorocarbon polymers.
<湿式成膜法に使用される有機層形成用組成物>
有機層形成用組成物は、有機EL素子の各有機層を形成し得る低分子化合物、または当該低分子化合物を高分子化させた高分子化合物を有機溶媒に溶解させて得られる。例えば、発光層形成用組成物は、第1成分として少なくとも1種のドーパント材料である多環芳香族化合物(またはその高分子化合物)と、第2成分として少なくとも1種のホスト材料と、第3成分として少なくとも1種の有機溶媒とを含有する。第1成分は、該組成物から得られる発光層のドーパント成分として機能し、第2成分は発光層のホスト成分として機能する。第3成分は、組成物中の第1成分と第2成分を溶解する溶媒として機能し、塗布時には第3成分自身の制御された蒸発速度により平滑で均一な表面形状を与える。
<Organic layer forming composition used in wet film formation method>
The composition for forming an organic layer is obtained by dissolving a low molecular weight compound capable of forming each organic layer of an organic EL element, or a polymer compound obtained by polymerizing the low molecular weight compound, in an organic solvent. For example, the composition for forming an emitting layer contains at least one polycyclic aromatic compound (or a polymer compound thereof) as a first component, which is a dopant material, at least one host material as a second component, and at least one organic solvent as a third component. The first component functions as a dopant component of the emitting layer obtained from the composition, and the second component functions as a host component of the emitting layer. The third component functions as a solvent that dissolves the first and second components in the composition, and gives a smooth and uniform surface shape due to the controlled evaporation rate of the third component itself during application.
<有機溶媒>
有機層形成用組成物は少なくとも一種の有機溶媒を含む。成膜時に有機溶媒の蒸発速度を制御することで、成膜性および塗膜の欠陥の有無、表面粗さ、平滑性を制御および改善することができる。また、インクジェット法を用いた成膜時は、インクジェットヘッドのピンホールでのメニスカス安定性を制御し、吐出性を制御・改善することができる。加えて、膜の乾燥速度および誘導体分子の配向を制御することで、該有機層形成用組成物より得られる有機層を有する有機EL素子の電気特性、発光特性、効率、および寿命を改善することができる。
<Organic solvent>
The composition for forming an organic layer contains at least one organic solvent. By controlling the evaporation rate of the organic solvent during film formation, it is possible to control and improve the film formability, the presence or absence of defects in the coating film, the surface roughness, and the smoothness. In addition, during film formation using the inkjet method, it is possible to control the meniscus stability at the pinhole of the inkjet head, and to control and improve the ejection properties. In addition, by controlling the drying rate of the film and the orientation of the derivative molecules, it is possible to improve the electrical properties, light emitting properties, efficiency, and life of an organic EL element having an organic layer obtained from the composition for forming an organic layer.
(1)有機溶媒の物性
少なくとも1種の有機溶媒の沸点は、130℃~300℃であり、140℃~270℃がより好ましく、150℃~250℃がさらに好ましい。沸点が130℃より高い場合、インクジェットの吐出性の観点から好ましい。また、沸点が300℃より低い場合、塗膜の欠陥、表面粗さ、残留溶媒および平滑性の観点から好ましい。有機溶媒は、良好なインクジェットの吐出性、成膜性、平滑性および低い残留溶媒の観点から、2種以上の有機溶媒を含む構成がより好ましい。一方で、場合によっては、運搬性などを考慮し、有機層形成用組成物中から溶媒を除去することで固形状態とした組成物であってもよい。
(1) Physical properties of organic solvent The boiling point of at least one organic solvent is 130°C to 300°C, more preferably 140°C to 270°C, and even more preferably 150°C to 250°C. When the boiling point is higher than 130°C, it is preferable from the viewpoint of inkjet dischargeability. Also, when the boiling point is lower than 300°C, it is preferable from the viewpoint of defects, surface roughness, residual solvent, and smoothness of the coating film. From the viewpoint of good inkjet dischargeability, film-forming property, smoothness, and low residual solvent, it is more preferable that the organic solvent contains two or more organic solvents. On the other hand, in some cases, the composition may be a solid state composition obtained by removing the solvent from the composition for forming the organic layer, taking into consideration transportability and the like.
さらに、有機溶媒が溶質の少なくとも1種に対する良溶媒(GS)と貧溶媒(PS)とを含み、良溶媒(GS)の沸点(BPGS)が貧溶媒(PS)の沸点(BPPS)よりも低い、構成が特に好ましい。
高沸点の貧溶媒を加えることで成膜時に低沸点の良溶媒が先に揮発し、組成物中の含有物の濃度と貧溶媒の濃度が増加し速やかな成膜が促される。これにより、欠陥が少なく、表面粗さが小さい、平滑性の高い塗膜が得られる。
Furthermore, it is particularly preferable that the organic solvent contains a good solvent (GS) and a poor solvent (PS) for at least one type of solute, and the boiling point (BP GS ) of the good solvent (GS) is lower than the boiling point (BP PS ) of the poor solvent (PS).
By adding a poor solvent with a high boiling point, the good solvent with a low boiling point volatilizes first during film formation, increasing the concentration of the components in the composition and the concentration of the poor solvent, promoting rapid film formation. This results in a coating film with few defects, small surface roughness, and high smoothness.
溶解度の差(SGS-SPS)は、1%以上であることが好ましく、3%以上であることがより好ましく、5%以上であることがさらに好ましい。沸点の差(BPPS-BPGS)は、10℃以上であることが好ましく、30℃以上であることがより好ましく、50℃以上であることがさらに好ましい。 The difference in solubility (S GS -S PS ) is preferably 1% or more, more preferably 3% or more, and even more preferably 5% or more. The difference in boiling point (BP PS -BP GS ) is preferably 10°C or more, more preferably 30°C or more, and even more preferably 50°C or more.
有機溶媒は、成膜後に、真空、減圧、加熱などの乾燥工程により塗膜より取り除かれる。加熱を行う場合、塗布成膜性改善の観点からは、溶質の少なくとも1種のガラス転移温度(Tg)+30℃以下で行うことが好ましい。また、残留溶媒の削減の観点からは、溶質の少なくとも1種のガラス転移点(Tg)-30℃以上で加熱することが好ましい。加熱温度が有機溶媒の沸点より低くても膜が薄いために、有機溶媒は十分に取り除かれる。また、異なる温度で複数回乾燥を行ってもよく、複数の乾燥方法を併用してもよい。 After the film is formed, the organic solvent is removed from the coating film by a drying process such as vacuum, reduced pressure, or heating. When heating is performed, from the viewpoint of improving the coating film-forming properties, it is preferable to perform the heating at a temperature of at least one of the solutes' glass transition temperature (Tg) +30°C or lower. From the viewpoint of reducing residual solvent, it is preferable to heat at at least one of the solutes' glass transition temperature (Tg) -30°C or higher. Even if the heating temperature is lower than the boiling point of the organic solvent, the organic solvent is sufficiently removed because the film is thin. Also, drying may be performed multiple times at different temperatures, and multiple drying methods may be used in combination.
(2)有機溶媒の具体例
有機層形成用組成物に用いられる有機溶媒としては、アルキルベンゼン系溶媒、フェニルエーテル系溶媒、アルキルエーテル系溶媒、環状ケトン系溶媒、脂肪族ケトン系溶媒、単環性ケトン系溶媒、ジエステル骨格を有する溶媒および含フッ素系溶媒などがあげられ、具体例として、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、テトラデカノール、ヘキサン-2-オール、ヘプタン-2-オール、オクタン-2-オール、デカン-2-オール、ドデカン-2-オール、シクロヘキサノール、α-テルピネオール、β-テルピネオール、γ-テルピネオール、δ-テルピネオール、テルピネオール(混合物)、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジ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フェニルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、p-キシレン、m-キシレン、o-キシレン、2,6-ルチジン、2-フルオロ-m-キシレン、3-フルオロ-o-キシレン、2-クロロベンゾ三フッ化物、クメン、トルエン、2-クロロ-6-フルオロトルエン、2-フルオロアニソール、アニソール、2,3-ジメチルピラジン、ブロモベンゼン、4-フルオロアニソール、3-フルオロアニソール、3-トリフルオロメチルアニソール、メシチレン、1,2,4-トリメチルベンゼン、t-ブチルベンゼン、2-メチルアニソール、フェネトール、ベンゾジオキソール、4-メチルアニソール、s-ブチルベンゼン、3-メチルアニソール、4-フルオロ-3-メチルアニソール、シメン、1,2,3-トリメチルベンゼン、1,2-ジクロロベンゼン、2-フルオロベンゾニトリル、4-フルオロベラトロール、2,6-ジメチルアニソール、n-ブチルベンゼン、3-フルオロベンゾニトリル、デカリン(デカヒドロナフタレン)、ネオペンチルベンゼン、2,5-ジメチルアニソール、2,4-ジメチルアニソール、ベンゾニトリル、3,5-ジメチルアニソール、ジフェニルエーテル、1-フルオロ-3,5-ジメトキシベンゼン、安息香酸メチル、イソペンチルベンゼン、3,4-ジメチルアニソール、o-トルニトリル、n-アミルベンゼン、ベラトロール、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン、安息香酸エチル、n-ヘキシルベンゼン、安息香酸プロピル、シクロヘキシルベンゼン、1-メチルナフタレン、安息香酸ブチル、2-メチルビフェニル、3-フェノキシトルエン、2,2’-ビトリル、ドデシルベンゼン、ジペンチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、トリメトキシベンゼン、トリメトキシトルエン、2,3-ジヒドロベンゾフラン、1-メチル-4-(プロポキシメチル)ベンゼン、1-メチル-4-(ブチルオキシメチル)ベンゼン、1-メチル-4-(ペンチルオキシメチル)ベンゼン、1-メチル-4-(ヘキシルオキシメチル)ベンゼン、1-メチル-4-(ヘプチルオキシメチル)ベンゼンベンジルブチルエーテル、ベンジルペンチルエーテル、ベンジルヘキシルエーテル、ベンジルヘプチルエーテル、ベンジルオクチルエーテルなどがあげられるが、それだけに限定されない。また、溶媒は単一で用いてもよく、混合してもよい。
(2) Specific Examples of Organic Solvents Examples of organic solvents used in the composition for forming an organic layer include alkylbenzene solvents, phenyl ether solvents, alkyl ether solvents, cyclic ketone solvents, aliphatic ketone solvents, monocyclic ketone solvents, solvents having a diester skeleton, and fluorine-containing solvents. Specific examples include pentanol, hexanol, heptanol, octanol, nonanol, decanol, undecanol, dodecanol, tetradecanol, hexane-2-ol, heptan-2-ol, octan-2-ol, decan-2-ol, dodecan-2-ol, cyclohexanol, α-terpineol, β-terpineol, γ-terpineol, δ-terpineol, terpineol (mixture), ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, ethylene glycol ethyl ... ether, diethylene glycol isopropyl methyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol butyl methyl ether, tripropylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, triethylene glycol butyl methyl ether, polyethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, p-xylene, m-xylene, o-xylene, 2,6-lutidine, 2-fluoro-m-xylene, 3-fluoro-o-xylene, 2-chlorobenzotrifluoride, cumene, toluene, 2-chloro-6-fluorotoluene, 2-fluoroanisole, anisole, 2,3-Dimethylpyrazine, Bromobenzene, 4-Fluoroanisole, 3-Fluoroanisole, 3-Trifluoromethylanisole, Mesitylene, 1,2,4-Trimethylbenzene, t-Butylbenzene, 2-Methylanisole, Phenetole, Benzodioxole, 4-Methylanisole, s-Butylbenzene, 3-Methylanisole, 4-Fluoro-3-methylanisole, Cymene, 1,2,3-Trimethylbenzene, 1,2-Dichlorobenzene, 2-Fluorobenzonitrile, 4-Fluoroveratrol, 2,6-Dimethylanisole, n-Butylbenzene, 3-Fluorobenzonitrile, Decalin (Decahydronaphthalene), Neopentylbenzene, 2,5-Dimethylanisole, 2,4-Dimethylanisole, Benzonitrile, 3,5-Dimethylanisole, Diphenyl ether, 1-Fluoro-3,5-dimethoxybenzene, Methyl benzoate, Isopentylbenzene, 3,4-Dimethylanisole , o-tolunitrile, n-amylbenzene, veratrole, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene, ethyl benzoate, n-hexylbenzene, propyl benzoate, cyclohexylbenzene, 1-methylnaphthalene, butyl benzoate, 2-methylbiphenyl, 3-phenoxytoluene, 2,2'-bitolyl, dodecylbenzene, dipentylbenzene, tetramethylbenzene, trimethoxybenzene, trimethoxytoluene, 2,3-dihydrobenzofuran, 1-methyl-4-(propoxymethyl)benzene, 1-methyl-4-(butyloxymethyl)benzene, 1-methyl-4-(pentyloxymethyl)benzene, 1-methyl-4-(hexyloxymethyl)benzene, 1-methyl-4-(heptyloxymethyl)benzene, benzyl butyl ether, benzyl pentyl ether, benzyl hexyl ether, benzyl heptyl ether, benzyl octyl ether, etc., but are not limited thereto. In addition, the solvent may be used alone or may be mixed.
<任意成分>
有機層形成用組成物は、その性質を損なわない範囲で、任意成分を含んでいてもよい。任意成分としては、バインダーおよび界面活性剤等があげられる。
<Optional ingredients>
The composition for forming the organic layer may contain optional components, such as a binder and a surfactant, to the extent that the properties of the composition are not impaired.
(1)バインダー
有機層形成用組成物は、バインダーを含有していてもよい。バインダーは、成膜時には膜を形成するとともに、得られた膜を基板と接合する。また、該有機層形成用組成物中で他の成分を溶解および分散および結着させる役割を果たす。
(1) Binder The composition for forming an organic layer may contain a binder. The binder forms a film during film formation and bonds the resulting film to a substrate. The binder also plays a role in dissolving, dispersing, and binding other components in the composition for forming an organic layer.
有機層形成用組成物に用いられるバインダーとしては、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-ビニルアルコール共重合体、アクリロニトリル-エチレン-スチレン共重合体(AES)樹脂、アイオノマー、塩素化ポリエーテル、ジアリルフタレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、テフロン、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS)樹脂、アクリロニトリル-スチレン共重合体(AS)樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、および、上記樹脂およびポリマーの共重合体、があげられるが、それだけに限定されない。 Examples of binders used in the organic layer forming composition include, but are not limited to, acrylic resins, polyethylene terephthalate, ethylene-vinyl acetate copolymers, ethylene-vinyl alcohol copolymers, acrylonitrile-ethylene-styrene copolymer (AES) resins, ionomers, chlorinated polyethers, diallyl phthalate resins, unsaturated polyester resins, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyvinyl acetate, Teflon, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) resins, acrylonitrile-styrene copolymer (AS) resins, phenolic resins, epoxy resins, melamine resins, urea resins, alkyd resins, polyurethanes, and copolymers of the above resins and polymers.
有機層形成用組成物に用いられるバインダーは、1種のみであってもよく複数種を混合して用いてもよい。 The binder used in the composition for forming the organic layer may be of one type or a mixture of multiple types.
(2)界面活性剤
有機層形成用組成物は、例えば、有機層形成用組成物の膜面均一性、膜表面の親溶媒性および撥液性の制御のために界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤は、親水性基の構造からイオン性および非イオン性に分類され、さらに、疎水性基の構造からアルキル系およびシリコン系およびフッ素系に分類される。また、分子の構造から、分子量が比較的小さく単純な構造を有する単分子系および分子量が大きく側鎖や枝分かれを有する高分子系に分類される。また、組成から、単一系、二種以上の界面活性剤および基材を混合した混合系に分類される。該有機層形成用組成物に用いることのできる界面活性剤としては、全ての種類の界面活性剤を用いることができる。
(2) Surfactant The organic layer forming composition may contain a surfactant, for example, to control the film surface uniformity, solvent affinity and liquid repellency of the organic layer forming composition. Surfactants are classified into ionic and nonionic based on the structure of the hydrophilic group, and further classified into alkyl, silicon and fluorine based based on the structure of the hydrophobic group. In addition, based on the molecular structure, they are classified into monomolecular systems with relatively small molecular weight and simple structure, and polymer systems with large molecular weight and side chains or branches. In addition, based on the composition, they are classified into single systems and mixed systems in which two or more types of surfactants and base materials are mixed. All types of surfactants can be used as surfactants that can be used in the organic layer forming composition.
界面活性剤としては、例えば、ポリフローNo.45、ポリフローKL-245、ポリフローNo.75、ポリフローNo.90、ポリフローNo.95(商品名、共栄社化学工業(株)製)、ディスパーベイク(Disperbyk)161、ディスパーベイク162、ディスパーベイク163、ディスパーベイク164、ディスパーベイク166、ディスパーベイク170、ディスパーベイク180、ディスパーベイク181、ディスパーベイク182、BYK300、BYK306、BYK310、BYK320、BYK330、BYK342、BYK344、BYK346(商品名、ビックケミー・ジャパン(株)製)、KP-341、KP-358、KP-368、KF-96-50CS、KF-50-100CS(商品名、信越化学工業(株)製)、サーフロンSC-101、サーフロンKH-40(商品名、セイミケミカル(株)製)、フタージェント222F、フタージェント251、FTX-218(商品名、(株)ネオス製)、EFTOP EF-351、EFTOP EF-352、EFTOP EF-601、EFTOP EF-801、EFTOP EF-802(商品名、三菱マテリアル(株)製)、メガファックF-470、メガファックF-471、メガファックF-475、メガファックR-08、メガファックF-477、メガファックF-479、メガファックF-553、メガファックF-554(商品名、DIC(株)製)、フルオロアルキルベンゼンスルホン酸塩、フルオロアルキルカルボン酸塩、フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル、フルオロアルキルアンモニウムヨージド、フルオロアルキルベタイン、フルオロアルキルスルホン酸塩、ジグリセリンテトラキス(フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル)、フルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩、フルオロアルキルアミノスルホン酸塩、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンラウレート、ポリオキシエチレンオレエート、ポリオキシエチレンステアレート、ポリオキシエチレンラウリルアミン、ソルビタンラウレート、ソルビタンパルミテート、ソルビタンステアレート、ソルビタンオレエート、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンオレエート、ポリオキシエチレンナフチルエーテル、アルキルベンゼンスルホン酸塩およびアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩をあげることができる。 Examples of surfactants include Polyflow No. 45, Polyflow KL-245, Polyflow No. 75, Polyflow No. 90, Polyflow No. 95 (trade names, manufactured by Kyoeisha Chemical Industry Co., Ltd.), Disperbake 161, Disperbake 162, Disperbake 163, Disperbake 164, Disperbake 166, Disperbake 170, Disperbake 180, Disperbake 181, Disperbake 182, BYK300, BYK306, BYK310, BYK320, BYK330, BYK342, B YK344, BYK346 (product names, manufactured by BYK Japan Co., Ltd.), KP-341, KP-358, KP-368, KF-96-50CS, KF-50-100CS (product names, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Surflon SC-101, Surflon KH-40 (product names, manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd.), Ftergent 222F, Ftergent 251, FTX-218 (product names, manufactured by Neos Co., Ltd.), EFTOP EF-351, EFTOP EF-352, EFTOP EF-601, EFTOP EF-801, EFTOP EF-802 (product name, manufactured by Mitsubishi Materials Corporation), Megafac F-470, Megafac F-471, Megafac F-475, Megafac R-08, Megafac F-477, Megafac F-479, Megafac F-553, Megafac F-554 (product name, manufactured by DIC Corporation), fluoroalkylbenzenesulfonate, fluoroalkylcarboxylate, fluoroalkylpolyoxyethyleneether, fluoroalkylammonium iodide, fluoroalkylbetaine, fluoroalkylsulfonate, diglycerol tetrakis (fluoroalkylpolyoxyethyleneether), fluoroalkyltrimethylammonium salt, fluoroalkylaminosulfonate, polyoxyethylenenonyl Examples of such sorbitan fatty acid esters include sorbitan laurate, polyoxyethylene sorbitan palmitate, polyoxyethylene sorbitan stearate, polyoxyethylene sorbitan oleate, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan laurate, polyoxyethylene sorbitan palmitate, polyoxyethylene sorbitan stearate, polyoxyethylene sorbitan oleate, polyoxyethylene naphthyl ether, alkylbenzene sulfonate, and alkyldiphenyl ether disulfonate.
また、界面活性剤は1種で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The surfactant may be used alone or in combination with two or more types.
<有機層形成用組成物の組成および物性>
有機層形成用組成物における各成分の含有量は、有機層形成用組成物中の各成分の良好な溶解性、保存安定性および成膜性、ならびに、該有機層形成用組成物から得られる塗膜の良質な膜質、また、インクジェット法を用いた場合の良好な吐出性、該組成物を用いて作製された有機層を有する有機EL素子の、良好な電気特性、発光特性、効率、寿命の観点を考慮して決定される。例えば、発光層形成用組成物の場合には、第1成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、0.0001質量%~2.0質量%、第2成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、0.0999質量%~8.0質量%、第3成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、90.0質量%~99.9質量%が好ましい。
<Composition and Properties of Organic Layer-Forming Composition>
The content of each component in the composition for forming an organic layer is determined in consideration of the good solubility, storage stability and film-forming property of each component in the composition for forming an organic layer, the good film quality of the coating film obtained from the composition for forming an organic layer, the good discharge property when using an ink jet method, and the good electrical properties, light-emitting properties, efficiency and life of an organic EL element having an organic layer produced using the composition. For example, in the case of a composition for forming an emitting layer, it is preferable that the first component is 0.0001% by mass to 2.0% by mass with respect to the total mass of the composition for forming an emitting layer, the second component is 0.0999% by mass to 8.0% by mass with respect to the total mass of the composition for forming an emitting layer, and the third component is 90.0% by mass to 99.9% by mass with respect to the total mass of the composition for forming an emitting layer.
より好ましくは、第1成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、0.005質量%~1.0質量%、第2成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、0.095質量%~4.0質量%、第3成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、95.0質量%~99.9質量%である。さらに好ましくは、第1成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、0.05質量%~0.5質量%、第2成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、0.25質量%~2.5質量%、第3成分が発光層形成用組成物の全質量に対して、97.0質量%~99.7質量%である。 More preferably, the first component is 0.005% to 1.0% by mass relative to the total mass of the composition for forming the light-emitting layer, the second component is 0.095% to 4.0% by mass relative to the total mass of the composition for forming the light-emitting layer, and the third component is 95.0% to 99.9% by mass relative to the total mass of the composition for forming the light-emitting layer. Even more preferably, the first component is 0.05% to 0.5% by mass relative to the total mass of the composition for forming the light-emitting layer, the second component is 0.25% to 2.5% by mass relative to the total mass of the composition for forming the light-emitting layer, and the third component is 97.0% to 99.7% by mass relative to the total mass of the composition for forming the light-emitting layer.
有機層形成用組成物は、上述した成分を、公知の方法で撹拌、混合、加熱、冷却、溶解、分散等を適宜選択して行うことによって製造できる。また、調製後に、ろ過、脱ガス(デガスとも言う)、イオン交換処理および不活性ガス置換・封入処理等を適宜選択して行ってもよい。 The composition for forming the organic layer can be produced by appropriately selecting and carrying out stirring, mixing, heating, cooling, dissolving, dispersing, etc. of the above-mentioned components using a known method. In addition, after preparation, filtration, degassing (also called degassing), ion exchange treatment, and inert gas replacement/filling treatment, etc. may be appropriately selected and carried out.
有機層形成用組成物の粘度としては、高粘度である方が、良好な成膜性とインクジェット法を用いた場合の良好な吐出性が得られる。一方、低粘度である方が薄い膜を作りやすい。このことから、該有機層形成用組成物の粘度は、25℃における粘度が0.3~3mPa・sであることが好ましく、1~3mPa・sであることがより好ましい。本発明において、粘度は円錐平板型回転粘度計(コーンプレートタイプ)を用いて測定した値である。 The higher the viscosity of the composition for forming the organic layer, the better the film-forming properties and the better the ejection properties when using the inkjet method. On the other hand, the lower the viscosity, the easier it is to form a thin film. For this reason, the viscosity of the composition for forming the organic layer at 25°C is preferably 0.3 to 3 mPa·s, and more preferably 1 to 3 mPa·s. In the present invention, the viscosity is a value measured using a cone-plate type rotational viscometer (cone-plate type).
有機層形成用組成物の表面張力としては、低い方が良好な成膜性および欠陥のない塗膜が得られる。一方、高い方が良好なインクジェット吐出性を得られる。このことから、該有機層形成用組成物の粘度は、25℃における表面張力が20~40mN/mであることが好ましく、20~30mN/mであることがより好ましい。本発明において、表面張力は懸滴法を用いて測定した値である。 The lower the surface tension of the composition for forming the organic layer, the better the film-forming properties and the more defect-free the coating film will be. On the other hand, the higher the surface tension, the better the ink-jet ejection properties will be. For this reason, the viscosity of the composition for forming the organic layer is preferably such that the surface tension at 25°C is 20 to 40 mN/m, and more preferably 20 to 30 mN/m. In the present invention, the surface tension is a value measured using the hanging drop method.
<架橋性高分子化合物:式(XLP-1)で表される化合物>
次に、上述した高分子化合物が架橋性置換基を有する場合について説明する。このような架橋性高分子化合物は例えば下記式(XLP-1)で表される化合物である。
<Crosslinkable polymer compound: compound represented by formula (XLP-1)>
Next, the case where the above-mentioned polymer compound has a crosslinkable substituent will be described. Such a crosslinkable polymer compound is, for example, a compound represented by the following formula (XLP-1).
式(XLP-1)において、
MUx、ECxおよびkは式(H3)におけるMU、ECおよびkと同定義であり、ただし、式(XLP-1)で表される化合物は少なくとも1つの架橋性置換基(XLS)を有し、好ましくは架橋性置換基を有する1価または2価の芳香族基の含有量は、分子中0.1~80質量%である。
In formula (XLP-1),
MUx, ECx, and k are defined the same as MU, EC, and k in formula (H3), with the proviso that the compound represented by formula (XLP-1) has at least one crosslinkable substituent (XLS), and preferably the content of the monovalent or divalent aromatic group having a crosslinkable substituent is 0.1 to 80 mass% in the molecule.
架橋性置換基を有する1価または2価の芳香族化合物の含有量は、0.5~50質量%が好ましく、1~20質量%がより好ましい。 The content of the monovalent or divalent aromatic compound having a crosslinkable substituent is preferably 0.5 to 50 mass%, more preferably 1 to 20 mass%.
架橋性置換基(XLS)としては、上述した高分子化合物をさらに架橋化できる基であれば特に限定されないが、以下の構造の置換基が好ましい。各構造式中の*は結合位置を示す。
Lは、それぞれ独立して、単結合、-O-、-S-、>C=O、-O-C(=O)-、炭素数1~12のアルキレン、炭素数1~12のオキシアルキレンおよび炭素数1~12のポリオキシアルキレンである。上記置換基の中でも、式(XLS-1)、式(XLS-2)、式(XLS-3)、式(XLS-9)、式(XLS-10)または式(XLS-17)で表される基が好ましく、式(XLS-1)、式(XLS-3)または式(XLS-17)で表される基がより好ましい。 Each L is independently a single bond, -O-, -S-, >C=O, -O-C(=O)-, an alkylene having 1 to 12 carbon atoms, an oxyalkylene having 1 to 12 carbon atoms, or a polyoxyalkylene having 1 to 12 carbon atoms. Among the above substituents, groups represented by formula (XLS-1), (XLS-2), (XLS-3), (XLS-9), (XLS-10) or (XLS-17) are preferred, and groups represented by formula (XLS-1), (XLS-3) or (XLS-17) are more preferred.
架橋性置換基を有する2価の芳香族化合物としては、例えば下記部分構造を有する化合物があげられる。
<高分子化合物および架橋性高分子化合物の製造方法>
高分子化合物および架橋性高分子化合物の製造方法について、上述した式(H3)で表される化合物および(XLP-1)で表される化合物を例にして説明する。これらの化合物は、公知の製造方法を適宜組み合わせて合成することができる。
<Method of producing polymer compound and crosslinkable polymer compound>
The methods for producing the polymer compound and the crosslinkable polymer compound will be described below with reference to the compound represented by the above formula (H3) and the compound represented by the above formula (XLP-1). These compounds can be synthesized by appropriately combining known production methods.
反応で用いられる溶媒としては、芳香族溶媒、飽和/不飽和炭化水素溶媒、アルコール溶媒、エーテル系溶媒などがあげられ、例えば、ジメトキシエタン、2-(2-メトキシエトキシ)エタン、2-(2-エトキシエトキシ)エタン等があげられる。 Solvents used in the reaction include aromatic solvents, saturated/unsaturated hydrocarbon solvents, alcohol solvents, and ether solvents, such as dimethoxyethane, 2-(2-methoxyethoxy)ethane, and 2-(2-ethoxyethoxy)ethane.
また、反応は2相系で行ってもよい。2相系で反応させる場合は、必要に応じて、第4級アンモニウム塩等の相間移動触媒を加えてもよい。 The reaction may also be carried out in a two-phase system. When carrying out the reaction in a two-phase system, a phase transfer catalyst such as a quaternary ammonium salt may be added as necessary.
式(H3)の化合物および(XLP-1)の化合物を製造する際、一段階で製造してもよいし、多段階を経て製造してもよい。また、原料を反応容器に全て入れてから反応を開始する一括重合法により行ってもよいし、原料を反応容器に滴下し加える滴下重合法により行ってもよいし、生成物が反応の進行に伴い沈殿する沈殿重合法により行ってもよく、これらを適宜組み合わせて合成することができる。例えば、式(SPH-1)で表される化合物を一段階で合成する際、モノマーユニット(MU)に重合性基が結合したモノマーおよびエンドキャップユニット(EC)に重合性基が結合したモノマーを反応容器に加えた状態で反応を行うことで目的物を得る。また、式(SPH-1)で表される化合物を多段階で合成する際、モノマーユニット(MU)に重合性基が結合したモノマーを目的の分子量まで重合した後、エンドキャップユニット(EC)に重合性基が結合したモノマーを加えて反応させることで目的物を得る。多段階で異なる種類のモノマーユニット(MU)に重合性基が結合したモノマーを加え反応を行えば、モノマーユニットの構造について濃度勾配を有するポリマーを作ることができる。また、前駆体ポリマーを調製した後、あと反応により目的物ポリマーを得ることができる。 The compound of formula (H3) and the compound of formula (XLP-1) may be produced in one step or in multiple steps. The compound may be produced by a batch polymerization method in which all the raw materials are put into a reaction vessel and then the reaction is started, a dropwise polymerization method in which the raw materials are added dropwise to a reaction vessel, or a precipitation polymerization method in which the product precipitates as the reaction proceeds. These methods can be combined appropriately to synthesize the compound. For example, when the compound represented by formula (SPH-1) is synthesized in one step, the target product is obtained by adding a monomer having a polymerizable group bonded to the monomer unit (MU) and a monomer having a polymerizable group bonded to the end cap unit (EC) to a reaction vessel and then reacting the monomer. When the compound represented by formula (SPH-1) is synthesized in multiple steps, the target product is obtained by polymerizing the monomer having a polymerizable group bonded to the monomer unit (MU) to the target molecular weight, and then adding a monomer having a polymerizable group bonded to the end cap unit (EC) and reacting the monomer. By adding monomers with polymerizable groups bonded to different types of monomer units (MU) in multiple stages and carrying out a reaction, it is possible to create a polymer with a concentration gradient in the monomer unit structure. In addition, after preparing a precursor polymer, the target polymer can be obtained by further reaction.
また、モノマーの重合性基を選べばポリマーの一次構造を制御することができる。例えば、合成スキームの1~3に示すように、ランダムな一次構造を有するポリマー(合成スキームの1)、規則的な一次構造を有するポリマー(合成スキームの2および3)などを合成することが可能であり、目的物に応じて適宜組み合わせて用いることができる。さらには、重合性基を3つ以上有するモノマーを用いれば、ハイパーブランチポリマーやデンドリマーを合成することができる。 In addition, the primary structure of the polymer can be controlled by selecting the polymerizable group of the monomer. For example, as shown in synthesis schemes 1 to 3, it is possible to synthesize a polymer with a random primary structure (synthetic scheme 1) or a polymer with a regular primary structure (synthetic schemes 2 and 3), and these can be used in appropriate combinations depending on the intended purpose. Furthermore, if a monomer with three or more polymerizable groups is used, a hyperbranched polymer or dendrimer can be synthesized.
本発明で用いることのできるモノマーとしては、特開2010-189630号公報、国際公開第2012/086671号、国際公開第2013/191088号、国際公開第2002/045184号、国際公開第2011/049241号、国際公開第2013/146806号、国際公開第2005/049546号、国際公開第2015/145871号、特開2010-215886号、特開2008-106241号公報、特開2010-215886号公報、国際公開第2016/031639号、特開2011-174062号公報、国際公開第2016/031639号、国際公開第2016/031639号、国際公開第2002/045184号に記載の方法に準じて合成することができる。 Monomers that can be used in the present invention include those described in JP 2010-189630 A, WO 2012/086671 A, WO 2013/191088 A, WO 2002/045184 A, WO 2011/049241 A, WO 2013/146806 A, WO 2005/049546 A, and WO 2015/1458 A. It can be synthesized in accordance with the methods described in JP-A-2002/045184, JP-A-2010-215886, JP-A-2008-106241, JP-A-2010-215886, WO 2016/031639, JP-A-2011-174062, WO 2016/031639, WO 2016/031639, and WO 2002/045184.
また、具体的なポリマー合成手順については、特開2012-036388号公報、国際公開第2015/008851号、特開2012-36381号公報、特開2012-144722号公報、国際公開第2015/194448号、国際公開第2013/146806号、国際公開第2015/145871号、国際公開第2016/031639号、国際公開第2016/125560号、国際公開第2016/031639号、国際公開第2016/031639号、国際公開第2016/125560号、国際公開第2015/145871号、国際公開第2011/049241号、特開2012-144722号公報に記載の方法に準じて合成することができる。 Specific polymer synthesis procedures are described in JP 2012-036388 A, WO 2015/008851 A, JP 2012-36381 A, JP 2012-144722 A, WO 2015/194448 A, WO 2013/146806 A, WO 2015/145871 A, WO 2016/ It can be synthesized in accordance with the methods described in International Publication No. 2016/125560, International Publication No. 2016/031639, International Publication No. 2016/031639, International Publication No. 2016/125560, International Publication No. 2015/145871, International Publication No. 2011/049241, and JP 2012-144722 A.
3-1-10.有機電界発光素子の応用例
また、本発明は、有機EL素子を備えた表示装置または有機EL素子を備えた照明装置などにも応用することができる。
有機EL素子を備えた表示装置または照明装置は、本実施形態にかかる有機EL素子と公知の駆動装置とを接続するなど公知の方法によって製造することができ、直流駆動、パルス駆動、交流駆動など公知の駆動方法を適宜用いて駆動することができる。
3-1-10. Application Examples of Organic Electroluminescent Devices The present invention can also be applied to display devices including organic EL devices or lighting devices including organic EL devices.
A display device or lighting device including an organic EL element can be manufactured by a known method, for example by connecting the organic EL element according to this embodiment to a known driving device, and can be driven appropriately using a known driving method such as DC driving, pulse driving, or AC driving.
表示装置としては、例えば、カラーフラットパネルディスプレイなどのパネルディスプレイ、フレキシブルカラー有機電界発光(EL)ディスプレイなどのフレキシブルディスプレイなどがあげられる(例えば、特開平10-335066号公報、特開2003-321546号公報、特開2004-281086号公報など参照)。また、ディスプレイの表示方式としては、例えば、マトリクスおよび/またはセグメント方式などがあげられる。なお、マトリクス表示とセグメント表示は同じパネルの中に共存していてもよい。 Examples of display devices include panel displays such as color flat panel displays, and flexible displays such as flexible color organic electroluminescent (EL) displays (see, for example, JP-A-10-335066, JP-A-2003-321546, JP-A-2004-281086, etc.). Display methods include, for example, matrix and/or segment methods. Note that matrix display and segment display may coexist in the same panel.
マトリクスでは、表示のための画素が格子状やモザイク状など二次元的に配置されており、画素の集合で文字や画像を表示する。画素の形状やサイズは用途によって決まる。例えば、パソコン、モニター、テレビの画像および文字表示には、通常一辺が300μm以下の四角形の画素が用いられ、また、表示パネルのような大型ディスプレイの場合は、一辺がmmオーダーの画素を用いることになる。モノクロ表示の場合は、同じ色の画素を配列すればよいが、カラー表示の場合には、赤、緑、青の画素を並べて表示させる。この場合、典型的にはデルタタイプとストライプタイプがある。そして、このマトリクスの駆動方法としては、線順次駆動方法やアクティブマトリックスのどちらでもよい。線順次駆動の方が構造が簡単であるという利点があるが、動作特性を考慮した場合、アクティブマトリックスの方が優れる場合があるので、これも用途によって使い分けることが必要である。 In a matrix, the pixels for display are arranged two-dimensionally, such as in a grid or mosaic pattern, and a collection of pixels displays characters and images. The shape and size of the pixels are determined by the application. For example, square pixels with sides of 300 μm or less are usually used to display images and characters on computers, monitors, and televisions, and pixels with sides on the order of mm are used for large displays such as display panels. For monochrome display, pixels of the same color can be arranged, but for color display, red, green, and blue pixels are displayed side by side. In this case, there are typically delta types and stripe types. The driving method for this matrix can be either line sequential driving method or active matrix. Line sequential driving has the advantage of being simpler in structure, but when considering operating characteristics, active matrix may be superior, so it is necessary to use it according to the application.
セグメント方式(タイプ)では、予め決められた情報を表示するようにパターンを形成し、決められた領域を発光させることになる。例えば、デジタル時計や温度計における時刻や温度表示、オーディオ機器や電磁調理器などの動作状態表示および自動車のパネル表示などがあげられる。 In the segment method, a pattern is formed to display predetermined information, and a specific area is illuminated. Examples include the time and temperature displays on digital clocks and thermometers, the operating status displays on audio equipment and induction cookers, and panel displays on automobiles.
照明装置としては、例えば、室内照明などの照明装置、液晶表示装置のバックライトなどがあげられる(例えば、特開2003-257621号公報、特開2003-277741号公報、特開2004-119211号公報など参照)。バックライトは、主に自発光しない表示装置の視認性を向上させる目的に使用され、液晶表示装置、時計、オーディオ装置、自動車パネル、表示板および標識などに使用される。特に、液晶表示装置、中でも薄型化が課題となっているパソコン用途のバックライトとしては、従来方式が蛍光灯や導光板からなっているため薄型化が困難であることを考えると、本実施形態に係る発光素子を用いたバックライトは薄型で軽量が特徴になる。 Examples of lighting devices include lighting devices for indoor lighting, backlights for liquid crystal display devices, etc. (see, for example, JP-A-2003-257621, JP-A-2003-277741, JP-A-2004-119211, etc.). Backlights are mainly used for the purpose of improving the visibility of non-self-luminous display devices, and are used in liquid crystal display devices, clocks, audio devices, automobile panels, display boards, signs, etc. In particular, for liquid crystal display devices, and especially for backlights for personal computers, where thinning is an issue, it is difficult to make them thin because conventional methods use fluorescent lamps and light guide plates, so the backlights using the light-emitting elements according to this embodiment are characterized by their thinness and light weight.
3-2.その他の有機デバイス
本発明に係る多環芳香族化合物は、上述した有機電界発光素子の他に、有機電界効果トランジスタまたは有機薄膜太陽電池などの作製に用いることができる。
3-2. Other Organic Devices The polycyclic aromatic compound according to the present invention can be used for producing organic field effect transistors or organic thin-film solar cells, in addition to the organic electroluminescent devices described above.
有機電界効果トランジスタは、電圧入力によって発生させた電界により電流を制御するトランジスタのことであり、ソース電極とドレイン電極の他にゲート電極が設けられている。ゲート電極に電圧を印加すると電界が生じ、ソース電極とドレイン電極間を流れる電子(またはホール)の流れを任意にせき止めて電流を制御することができるトランジスタである。電界効果トランジスタは、単なるトランジスタ(バイポーラトランジスタ)に比べて小型化が容易であり、集積回路などを構成する素子としてよく用いられている。 An organic field-effect transistor is a transistor that controls current by generating an electric field through voltage input, and has a gate electrode in addition to a source electrode and a drain electrode. When a voltage is applied to the gate electrode, an electric field is generated, and the flow of electrons (or holes) between the source electrode and drain electrode can be arbitrarily blocked to control the current. Field-effect transistors are easier to miniaturize than simple transistors (bipolar transistors), and are often used as elements in integrated circuits.
有機電界効果トランジスタの構造は、通常、本発明に係る多環芳香族化合物を用いて形成される有機半導体活性層に接してソース電極およびドレイン電極が設けられており、さらに有機半導体活性層に接した絶縁層(誘電体層)を挟んでゲート電極が設けられていればよい。その素子構造としては、例えば以下の構造があげられる。
(1)基板/ゲート電極/絶縁体層/ソース電極・ドレイン電極/有機半導体活性層
(2)基板/ゲート電極/絶縁体層/有機半導体活性層/ソース電極・ドレイン電極
(3)基板/有機半導体活性層/ソース電極・ドレイン電極/絶縁体層/ゲート電極
(4)基板/ソース電極・ドレイン電極/有機半導体活性層/絶縁体層/ゲート電極
このように構成された有機電界効果トランジスタは、アクティブマトリックス駆動方式の液晶ディスプレイや有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの画素駆動スイッチング素子などとして適用できる。
The structure of an organic field effect transistor may be such that a source electrode and a drain electrode are provided in contact with an organic semiconductor active layer formed using the polycyclic aromatic compound according to the present invention, and a gate electrode is provided sandwiching an insulating layer (dielectric layer) in contact with the organic semiconductor active layer. Examples of the element structure include the following structure.
(1) Substrate/gate electrode/insulator layer/source electrode/drain electrode/organic semiconductor active layer (2) Substrate/gate electrode/insulator layer/organic semiconductor active layer/source electrode/drain electrode (3) Substrate/organic semiconductor active layer/source electrode/drain electrode/insulator layer/gate electrode (4) Substrate/source electrode/drain electrode/organic semiconductor active layer/insulator layer/gate electrode An organic field effect transistor configured in this manner can be used as a pixel driving switching element for active matrix driving liquid crystal displays and organic electroluminescence displays.
有機薄膜太陽電池は、ガラスなどの透明基板上にITOなどの陽極、ホール輸送層、光電変換層、電子輸送層、陰極が積層された構造を有する。光電変換層は陽極側にp型半導体層を有し、陰極側にn型半導体層を有している。本発明に係る多環芳香族化合物は、その物性に応じて、ホール輸送層、p型半導体層、n型半導体層、電子輸送層の材料として用いることが可能である。本発明に係る多環芳香族化合物は、有機薄膜太陽電池においてホール輸送材料や電子輸送材料として機能しうる。有機薄膜太陽電池は、上記の他にホールブロック層、電子ブロック層、電子注入層、ホール注入層、平滑化層などを適宜備えていてもよい。有機薄膜太陽電池には、有機薄膜太陽電池に用いられる既知の材料を適宜選択して組み合わせて用いることができる。 An organic thin-film solar cell has a structure in which an anode such as ITO, a hole transport layer, a photoelectric conversion layer, an electron transport layer, and a cathode are laminated on a transparent substrate such as glass. The photoelectric conversion layer has a p-type semiconductor layer on the anode side and an n-type semiconductor layer on the cathode side. The polycyclic aromatic compound according to the present invention can be used as a material for a hole transport layer, a p-type semiconductor layer, an n-type semiconductor layer, and an electron transport layer depending on its physical properties. The polycyclic aromatic compound according to the present invention can function as a hole transport material or an electron transport material in an organic thin-film solar cell. In addition to the above, the organic thin-film solar cell may appropriately include a hole blocking layer, an electron blocking layer, an electron injection layer, a hole injection layer, a smoothing layer, and the like. For the organic thin-film solar cell, known materials used in organic thin-film solar cells can be appropriately selected and combined for use.
以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されない。 The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
<化合物の合成例>
まず、本発明の化合物の合成例について、以下に説明する。
<Synthesis examples of compounds>
First, synthesis examples of the compounds of the present invention will be described below.
合成例(1):化合物(1-11)の合成
窒素雰囲気下、化合物(I-1)(91.7mg、0.30mmol)、化合物(I-2)(110mg、0.33mmol)、ビス(ジ-tert-ブチル(3-メチルブタ-2-エン-1-イル)ホスフィン)ジクロロパラジウム(II)(5.5mg、0.009mmol)、ナトリウム-tert-ブトキシド(31.7mg,0.33mmol)、およびメシチレン(1.5mL)の入ったフラスコを140℃に加熱し、6時間撹拌した。反応溶液を室温まで放冷した後、水に注ぎ込み、水層をジクロロメタンで抽出した。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をアセトニトリル加熱洗浄後、シリカゲルショートパス(展開溶媒:ジクロロメタン:酢酸エチル=1:1)で精製した。さらに,酢酸エチル加熱洗浄、ジクロロエタン加熱洗浄で精製することによって、化合物(1-11)(88.6mg;49%)を白色固体として得た。 Under a nitrogen atmosphere, a flask containing compound (I-1) (91.7 mg, 0.30 mmol), compound (I-2) (110 mg, 0.33 mmol), bis(di-tert-butyl(3-methylbut-2-en-1-yl)phosphine)dichloropalladium(II) (5.5 mg, 0.009 mmol), sodium-tert-butoxide (31.7 mg, 0.33 mmol), and mesitylene (1.5 mL) was heated to 140°C and stirred for 6 hours. The reaction solution was allowed to cool to room temperature, then poured into water, and the aqueous layer was extracted with dichloromethane. The resulting organic layer was washed with saturated saline and dried over anhydrous magnesium sulfate. This solution was concentrated under reduced pressure, and the residue was washed with acetonitrile and purified with a silica gel short pass (developing solvent: dichloromethane: ethyl acetate = 1:1). Further purification by hot washing with ethyl acetate and hot washing with dichloroethane yielded compound (1-11) (88.6 mg; 49%) as a white solid.
NMR測定により得られた化合物の構造を確認した。
1H-NMR(500MHz,CDCl3):δ=7.19(dt,1H)、7.29-7.38(m,3H)、7.48(dt,1H)、7.56-7.65(m,3H)、7.75-8.05(m,11H)、8.21(d,1H)、8.75(d,1H)、8.94-8.96(m,2H).
The structure of the obtained compound was confirmed by NMR measurement.
1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 ): δ = 7.19 (dt, 1H), 7.29-7.38 (m, 3H), 7.48 (dt, 1H), 7.56-7.65 (m, 3H), 7.75-8.05 (m, 11H), 8.21 (d, 1H), 8.75 (d, 1H), 8.94-8.96 (m, 2H).
合成例(2):化合物(1-13)の合成
窒素雰囲気下、化合物(I-1)(61.1mg、0.20mmol)、化合物(I-3)(256mg、0.48mmol)、ビス(ジ-tert-ブチル(4-ジメチルアミノフェニル)ホスフィン)ジクロロパラジウム(II)((AMPhos)2PdCl2)(8.5mg、0.012mmol)、リン酸三カリウム(204mg,0.96mmol)、および1,4-ジオキサン(2.0mL)の入ったフラスコを加熱還流下で4時間撹拌した。反応溶液を室温まで冷却した後、水に注ぎ込み、水層をジクロロメタンで抽出した。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この溶液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルショートパス(展開溶媒:ジクロロメタン:酢酸エチル=1:1)で精製した。さらに,アセトニトリル加熱洗浄で精製することによって、化合物(1-13)(114mg;75%)を白色固体として得た。 In a nitrogen atmosphere, a flask containing compound (I-1) (61.1 mg, 0.20 mmol), compound (I-3) (256 mg, 0.48 mmol), bis(di-tert-butyl(4-dimethylaminophenyl)phosphine)dichloropalladium(II) ((AMPhos) 2 PdCl 2 ) (8.5 mg, 0.012 mmol), tripotassium phosphate (204 mg, 0.96 mmol), and 1,4-dioxane (2.0 mL) was stirred under heating and reflux for 4 hours. The reaction solution was cooled to room temperature and then poured into water, and the aqueous layer was extracted with dichloromethane. The resulting organic layer was washed with saturated saline and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution was concentrated under reduced pressure, and the residue was purified with a silica gel short pass (developing solvent: dichloromethane:ethyl acetate=1:1). Compound (1-13) (114 mg; 75%) was obtained as a white solid by further purifying with acetonitrile heating and washing.
NMR測定により得られた化合物の構造を確認した。
1H-NMR(500MHz,CDCl3):δ=7.31(d,1H)、7.40-7.45(m,15H)、7.57-7.66(m,8H)、7.72-7.73(m,2H)、7.80-7.86(m,3H)、7.92-7.95(m,3H)、8.04(dd,1H)、8.75(d,1H)、8.94-8.99(m,2H).
The structure of the obtained compound was confirmed by NMR measurement.
1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 ): δ = 7.31 (d, 1H), 7.40-7.45 (m, 15H), 7.57-7.66 (m, 8H), 7.72-7.73 (m, 2H), 7.8 0-7.86 (m, 3H), 7.92-7.95 (m, 3H), 8.04 (dd, 1H), 8.75 (d, 1H), 8.94-8.99 (m, 2H).
<基礎物性評価>
合成した化合物(1-11)および化合物(1-13)ならびに以下に示すref_BO2について、基礎物性評価を行った。
ガラス基板およびITO膜が150nm形成されたガラス基板上に、各材料を真空蒸着法にて真空度1.0×10-4Paで蒸着し、厚さ60nmの膜を形成した。ITOのないガラス基板に形成した薄膜の吸収スペクトルを測定し、吸収ピークより短い波長を励起光として蛍光、リン光スペクトルを測定した。サンプルの吸収スペクトルの測定は、紫外可視近赤外分光光度計((株)島津製作所、UV-2600)を用いて行った。また、サンプルの蛍光スペクトルまたはリン光スペクトルの測定は、分光蛍光光度計(日立ハイテク(株)製、F-7000)を用いて行った。吸収スペクトルの長波長端をEg(エネルギーギャップ)、蛍光スペクトルの短波長端をES1、リン光スペクトルの短波長端をET1とした。さらにITO膜があるガラス基板を用いてサンプルの単独膜を作製し、光電子分光計(住友重機械工業株式会社 PYS-201)を用いてIp(イオン化ポテンシャル)を測定した。Ea(電子親和力)は以下式に従って算出した。
Ea=Ip-Eg
結果を表1に示す。
<Basic physical property evaluation>
The basic physical properties of the synthesized compound (1-11) and compound (1-13) as well as ref_BO2 shown below were evaluated.
On a glass substrate and a glass substrate on which an ITO film was formed to a thickness of 150 nm, each material was deposited by vacuum deposition at a vacuum degree of 1.0×10 −4 Pa to form a film having a thickness of 60 nm. The absorption spectrum of the thin film formed on the glass substrate without ITO was measured, and the fluorescence and phosphorescence spectra were measured using a wavelength shorter than the absorption peak as excitation light. The absorption spectrum of the sample was measured using an ultraviolet-visible-near infrared spectrophotometer (Shimadzu Corporation, UV-2600). The fluorescence spectrum or phosphorescence spectrum of the sample was measured using a spectrofluorophotometer (Hitachi High-Tech Corporation, F-7000). The long wavelength end of the absorption spectrum was Eg (energy gap), the short wavelength end of the fluorescence spectrum was E S1 , and the short wavelength end of the phosphorescence spectrum was E T1 . Furthermore, a sample single film was prepared using a glass substrate with an ITO film, and Ip (ionization potential) was measured using a photoelectron spectrometer (Sumitomo Heavy Industries, Ltd. PYS-201). Ea (electron affinity) was calculated according to the following formula.
Ea=Ip-Eg
The results are shown in Table 1.
ref_BO2は国際公開第2015/102118号に記載の合成例(54)に記載された方法で合成した。 ref_BO2 was synthesized by the method described in Synthesis Example (54) in WO 2015/102118.
<ドーパントにりん光材料を用いた例>
膜厚150nmの酸化インジウムスズ(ITO)からなる陽極が形成されたガラス基板上に、各薄膜を真空蒸着法にて、真空度1.0×10-4Paで積層させた。まず、ITO上に正孔注入層として、銅フタロシアニン(CuPc)を20nmの厚さに形成した。次に、正孔輸送層としてNPDを40nmの厚さに形成した。次に、正孔輸送層上に、発光層としてホスト化合物(表2に示す材料と質量比)とIr(ppy)3とを異なる蒸着源から共蒸着し、35nmの厚さに発光層を形成した。Ir(ppy)3の濃度は7%であった。次に、電子輸送層としてAlq3を40nmの厚さに形成した。更に、電子輸送層上に、電子注入層としてフッ化リチウム(LiF)を0.5nmの厚さに形成した。最後に、電子注入層上に、電極としてアルミニウム(Al)を170nmの厚さに形成し、有機EL素子を作製した。
<Example of using phosphorescent material as dopant>
On a glass substrate on which an anode made of indium tin oxide (ITO) with a film thickness of 150 nm was formed, each thin film was laminated by vacuum deposition at a vacuum degree of 1.0×10 −4 Pa. First, copper phthalocyanine (CuPc) was formed to a thickness of 20 nm as a hole injection layer on ITO. Next, NPD was formed to a thickness of 40 nm as a hole transport layer. Next, a host compound (material and mass ratio shown in Table 2) and Ir(ppy) 3 were co-deposited from different deposition sources as a light emitting layer on the hole transport layer to form a light emitting layer with a thickness of 35 nm. The concentration of Ir(ppy) 3 was 7%. Next, Alq3 was formed to a thickness of 40 nm as an electron transport layer. Furthermore, lithium fluoride (LiF) was formed to a thickness of 0.5 nm as an electron injection layer on the electron transport layer. Finally, an aluminum (Al) electrode was formed to a thickness of 170 nm on the electron injection layer to complete an organic EL element.
作製された素子について、ITO電極を陽極、アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、電流密度10mA/cm2における、駆動電圧および輝度を測定した。評価結果を表2に示す。 For the fabricated element, a direct current voltage was applied between the ITO electrode as the anode and the aluminum electrode as the cathode, and the driving voltage and luminance were measured at a current density of 10 mA/cm 2. The evaluation results are shown in Table 2.
<ドーパントにTADF材料を用いた例(TAF素子)>
膜厚100nmのインジウム・スズ酸化物(ITO)からなる陽極が形成されたガラス基材上に、各薄膜を真空蒸着法にて、真空度1×10-4Paで積層した。まず、ITO上にHATCNを10nmの厚さに形成し、その上にTris-PCzを25nmの厚さに形成し、さらにその上にmCBPを5nmの厚さに形成した。次に、ホスト材料と4CzBNとν-DABNAまたは化合物(2-560)をそれぞれ下記表3および表4の材料および濃度で異なる蒸着源から共蒸着し、30nmの厚さの層を形成して発光層とした。次に、SF3TRZを10nmの厚さの正孔障壁層として形成した。続いて、SF3TRZとLiqを異なる蒸着源から共蒸着し、40nmの厚さの電子輸送層として形成した。この時、SF3TRZ:Liq(質量比)は7:3とした。さらに、Liqを2nmの厚さに形成し、次いでアルミニウム(Al)を100nmの厚さに蒸着することにより陰極を形成した。以上の手順により、比較例2~5、実施例9~16の有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
<Example of using TADF material as dopant (TAF element)>
On a glass substrate on which an anode made of indium tin oxide (ITO) with a film thickness of 100 nm was formed, each thin film was laminated by vacuum deposition at a vacuum degree of 1×10 −4 Pa. First, HATCN was formed on ITO to a thickness of 10 nm, Tris-PCz was formed thereon to a thickness of 25 nm, and mCBP was formed thereon to a thickness of 5 nm. Next, the host material, 4CzBN, and ν-DABNA or compound (2-560) were co-deposited from different deposition sources with the materials and concentrations shown in Tables 3 and 4 below, respectively, to form a layer with a thickness of 30 nm to serve as an emitting layer. Next, SF3TRZ was formed as a hole blocking layer with a thickness of 10 nm. Subsequently, SF3TRZ and Liq were co-deposited from different deposition sources to form an electron transport layer with a thickness of 40 nm. At this time, the SF3TRZ:Liq (mass ratio) was 7:3. Further, Liq was formed to a thickness of 2 nm, and then aluminum (Al) was evaporated to a thickness of 100 nm to form a cathode. By the above-mentioned procedure, organic electroluminescence elements of Comparative Examples 2 to 5 and Examples 9 to 16 were produced.
作製された素子について、ITO電極を陽極、アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、輝度1000cd/m2における、駆動電圧および外部量子効率(EQE)を測定した。評価結果を表3および表4に示す。 For the fabricated element, a DC voltage was applied between the ITO electrode as the anode and the aluminum electrode as the cathode, and the driving voltage and external quantum efficiency (EQE) at a luminance of 1000 cd/ m2 were measured. The evaluation results are shown in Tables 3 and 4.
なお、実施例において、外部量子効率の測定方法は次の通りである。アドバンテスト社製電圧/電流発生器R6144を用いて、電圧を印加することにより素子を発光させる。TOPCON社製分光放射輝度計SR-3ARを用いて、発光面に対して垂直方向から可視光領域の分光放射輝度を測定する。発光面が完全拡散面であると仮定して、測定した各波長成分の分光放射輝度の値を波長エネルギーで割ってπを掛けた数値が各波長におけるフォトン数である。次いで、観測した全波長領域でフォトン数を積算し、素子から放出された全フォトン数とする。印加電流値を素電荷で割った数値を素子へ注入したキャリア数として、素子から放出された全フォトン数を素子へ注入したキャリア数で割った数値が外部量子効率である。 In the examples, the external quantum efficiency was measured as follows. The element was made to emit light by applying a voltage using an Advantest voltage/current generator R6144. The spectral radiance in the visible light region was measured from a direction perpendicular to the light-emitting surface using a TOPCON SR-3AR spectroradiometer. Assuming that the light-emitting surface is a perfect diffusion surface, the measured spectral radiance value of each wavelength component was divided by the wavelength energy and multiplied by π to obtain the number of photons at each wavelength. The number of photons was then integrated over the entire observed wavelength range to obtain the total number of photons emitted from the element. The applied current value was divided by the elementary charge to obtain the number of carriers injected into the element, and the total number of photons emitted from the element was divided by the number of carriers injected into the element to obtain the external quantum efficiency.
化合物(2-560)は国際公開第2020/162600号に記載の方法で合成した。 Compound (2-560) was synthesized using the method described in WO 2020/162600.
膜厚50nmのインジウム・スズ酸化物(ITO)からなる陽極が形成されたガラス基材上に、各薄膜を真空蒸着法にて、真空度1×10-4Paで積層した。まず、ITO上にNPDを40nmの厚さに形成し、その上にTcTaを15nmの厚さに形成し、さらにその上にmCPを15nmの厚さに形成した。次に、DOBNA-Tolとν-DABNAを99:1の濃度で異なる蒸着源から共蒸着し、20nmの厚さの層を形成して発光層とした。次に、3,4-2CzBN、化合物(1-11)、または化合物(1-13)を10nmの厚さの正孔阻止層として形成した。続いて、BPy-TP2を20nmの厚さの電子輸送層として形成した。さらに、LiFを1nmの厚さに形成し、次いでアルミニウム(Al)を100nmの厚さに蒸着することにより陰極を形成した。以上の手順により、比較例6、実施例17,18の有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。 On a glass substrate on which an anode made of indium tin oxide (ITO) with a thickness of 50 nm was formed, each thin film was laminated by vacuum deposition at a vacuum degree of 1×10 −4 Pa. First, NPD was formed on ITO to a thickness of 40 nm, TcTa was formed thereon to a thickness of 15 nm, and mCP was further formed thereon to a thickness of 15 nm. Next, DOBNA-Tol and ν-DABNA were co-deposited from different deposition sources at a concentration of 99:1 to form a layer with a thickness of 20 nm as an emitting layer. Next, 3,4-2CzBN, compound (1-11), or compound (1-13) was formed as a hole blocking layer with a thickness of 10 nm. Subsequently, BPy-TP2 was formed as an electron transport layer with a thickness of 20 nm. Furthermore, LiF was formed to a thickness of 1 nm, and then aluminum (Al) was evaporated to a thickness of 100 nm to form a cathode. By the above-mentioned procedures, organic electroluminescence elements of Comparative Example 6 and Examples 17 and 18 were prepared.
作製された素子について、ITO電極を陽極、アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、輝度1000cd/m2における、外部量子効率(EQE)、およびLT50(初期輝度1000cd/m2における電流密度で連続駆動させたときの500cd/m2になるまでの時間)を測定した。評価結果を表5に示す。 The fabricated element was subjected to DC voltage application using the ITO electrode as the anode and the aluminum electrode as the cathode, and the external quantum efficiency (EQE) at a luminance of 1000 cd/ m2 and LT50 (the time to reach 500 cd/ m2 when continuously driven at a current density at an initial luminance of 1000 cd/ m2 ) were measured. The evaluation results are shown in Table 5.
膜厚120nmのインジウム・スズ酸化物(ITO)からなる陽極が形成されたガラス基材上に、各薄膜を真空蒸着法にて、真空度1×10-4Paで積層した。まず、ITO上にHATCNを5nmの厚さに形成し、その上にHT1を90nmの厚さに形成し、さらにその上にHT2を10nmの厚さに形成した。次に、Host1とBD1を97:3の濃度で異なる蒸着源から共蒸着し、20nmの厚さの層を形成して発光層とした。次に、ET1、化合物(1-11)、または化合物(1-13)を20nmの厚さの正孔阻止層として形成した。続いて、ET2を10nmの厚さの電子輸送層として形成した。さらに、LiFを1nmの厚さに形成し、次いでアルミニウム(Al)を100nmの厚さに蒸着することにより陰極を形成した。以上の手順により、比較例7、実施例19,20の有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。 On a glass substrate on which an anode made of indium tin oxide (ITO) having a thickness of 120 nm was formed, each thin film was laminated by vacuum deposition at a vacuum degree of 1×10 −4 Pa. First, HATCN was formed on ITO to a thickness of 5 nm, HT1 was formed thereon to a thickness of 90 nm, and HT2 was formed thereon to a thickness of 10 nm. Next, Host1 and BD1 were co-deposited from different deposition sources at a concentration of 97:3 to form a layer having a thickness of 20 nm to serve as a light-emitting layer. Next, ET1, compound (1-11), or compound (1-13) was formed as a hole blocking layer having a thickness of 20 nm. Subsequently, ET2 was formed as an electron transport layer having a thickness of 10 nm. Furthermore, LiF was formed to a thickness of 1 nm, and then aluminum (Al) was evaporated to a thickness of 100 nm to form a cathode. By the above-mentioned procedures, organic electroluminescence elements of Comparative Example 7 and Examples 19 and 20 were prepared.
作製された素子について、ITO電極を陽極、アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、輝度500cd/m2における、外部量子効率(EQE)、およびLT97(電流密度22.5mA/cm2で連続駆動させたときの初期輝度の95%になるまでの時間)を測定した。評価結果を表6に示す。 For the fabricated element, a DC voltage was applied to the ITO electrode as the anode and the aluminum electrode as the cathode, and the external quantum efficiency (EQE) at a luminance of 500 cd/ m2 and LT97 (the time until the luminance reaches 95% of the initial luminance when continuously driven at a current density of 22.5 mA/ cm2 ) were measured. The evaluation results are shown in Table 6.
本発明では、新規な多環芳香族化合物を提供することで、有機EL素子用材料の選択肢を増やすことができる。また、新規な多環芳香族化合物を有機電界発光素子用材料として用いることで、優れた有機EL素子、それを備えた表示装置およびそれを備えた照明装置などを提供することができる。 In the present invention, by providing a novel polycyclic aromatic compound, it is possible to increase the options for materials for organic EL elements. In addition, by using a novel polycyclic aromatic compound as a material for an organic electroluminescent device, it is possible to provide an excellent organic EL element, a display device including the same, and a lighting device including the same.
100 有機電界発光素子
101 基板
102 陽極
103 正孔注入層
104 正孔輸送層
105 発光層
106 電子輸送層
107 電子注入層
108 陰極
110 基板
120 電極
130 塗膜
140 塗膜
150 発光層
200 バンク
300 インクジェットヘッド
310 インクの液滴
REFERENCE SIGNS LIST 100 Organic electroluminescent element 101 Substrate 102 Anode 103 Hole injection layer 104 Hole transport layer 105 Light-emitting layer 106 Electron transport layer 107 Electron injection layer 108 Cathode 110 Substrate 120 Electrode 130 Coating film 140 Coating film 150 Light-emitting layer 200 Bank 300 Inkjet head 310 Ink droplet
Claims (20)
X1およびX2は、それぞれ、>Oであり、
Y1、Y2、Y3、Y4、Y5およびY6は、それぞれ独立して、=C(-RY)-または=N-であり、少なくとも1つは=N-であり、
R Y の少なくとも1つは式(A-1)または式(A-2)で表される基であり、その他のR Y は水素もしくは置換基群YZより選択されるいずれかの置換基であって式(A-1)で表される基を除く置換基であり、
式(A-1)中、
W1およびW2は、それぞれ独立して、単結合、>C(-RW)2、>N-RW、>O、>Si(-RW)2、または>Sであり、
前記>N-RWのRWは、置換基群YZより選択されるいずれかの置換基または式(A-2)で表される基であり、
前記>C(-RW)2、>Si(-RW)2のRWはそれぞれ独立して、水素、置換基群YZより選択されるいずれかの置換基、または式(A-2)で表される基であり、
同じ元素に結合するRWは互いに結合していてもよく、
前記>N-R W のR W はそれぞれ独立して、少なくとも1つのZと結合していてもよく、
Zは-N=または-CRZ=であり、RZはそれぞれ独立して、水素、置換基群YZより選択されるいずれかの置換基、または式(A-2)で表される基であり、
L1は単結合または連結基群Lから選択されるいずれかの連結基であり、
L1はRZを結合手として、いずれかの-CRZ=のCに結合しており、
*は式(A-1)で表される基の結合位置を示し、
式(A-2)中、
Ar3はそれぞれ独立して、置換基群YZより選択される少なくとも1つの置換基で置換されていてもよいアリール(式(A-1)で表される基を除く)、置換基群YZより選択される少なくとも1つの置換基で置換されていてもよいヘテロアリール(式(A-1)で表される基を除く)、または式(A-1)で表される基であり、
W3はSiであり、
mは3でありかつnは0であり、
L2は単結合または連結基群Lから選択されるいずれかの連結基であり、
*は式(A-2)で表される基の結合位置を示し、
式(1)で表される構造における少なくとも1つの水素は、シアノ、ハロゲンまたは重水素で置換されていてもよい;
置換基群YZ:
アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよいアリール;
アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよいヘテロアリール;および
アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよいジアリールアミノ。
連結基群L:
X 1 and X 2 are each >O;
Y 1 , Y 2 , Y 3 , Y 4 , Y 5 and Y 6 each independently represent ═C(—R Y )— or ═N—, at least one of which is ═N—;
at least one R Y is a group represented by formula (A-1) or formula (A-2), and the other R Y is hydrogen or any substituent selected from the substituent group YZ excluding the group represented by formula (A-1) ;
In formula (A-1),
W 1 and W 2 are each independently a single bond, >C(-R w ) 2 , >N-R w , >O, >Si(-R w ) 2 , or >S ;
R W in the >N-R W is any substituent selected from the substituent group YZ or a group represented by formula (A-2) ,
R W in >C(—R W ) 2 and >Si(—R W ) 2 each independently represents a hydrogen atom, a substituent selected from the substituent group YZ, or a group represented by formula (A-2) ,
R W bonded to the same element may be bonded to each other,
Each R W in the >N-R W may be independently bonded to at least one Z;
Z is -N= or -CR Z =, and R Z is each independently hydrogen, any substituent selected from the substituent group YZ, or a group represented by formula (A-2) .
L1 is a single bond or any linking group selected from the group L of linking groups ;
L 1 is bonded to a C of any one of -CR Z = through R Z ;
* indicates the bonding position of the group represented by formula (A-1),
In formula (A-2),
Ar 3 is each independently an aryl (excluding the group represented by formula (A-1)) which may be substituted with at least one substituent selected from the substituent group YZ, a heteroaryl (excluding the group represented by formula (A-1)) which may be substituted with at least one substituent selected from the substituent group YZ, or a group represented by formula (A-1),
W3 is Si;
m is 3 and n is 0;
L2 is a single bond or any linking group selected from the group L of linking groups ;
* indicates the bonding position of the group represented by formula (A-2),
At least one hydrogen atom in the structure represented by formula (1) may be substituted with cyano, halogen or deuterium;
Substituent group YZ:
aryl optionally substituted with aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl;
Heteroaryl optionally substituted with aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl; and
Diarylamino optionally substituted with aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl.
Linking group L:
W1が>C(-RW)2、>O、>Si(-RW)2または>Sであり、W2が単結合である、請求項1~6のいずれか一項に記載の多環芳香族化合物。 In formula (1), at least one R Y is a group represented by formula (A-1),
The polycyclic aromatic compound according to any one of claims 1 to 6 , wherein W 1 is >C(-R W ) 2 , >O, >Si(-R W ) 2 or >S, and W 2 is a single bond.
式(A-1)または式(A-2)で表される基以外のRYが、水素、アリールもしくはヘテロアリールで置換されていてもよいアリール、またはアリールもしくヘテロアリールで置換されていてもよいヘテロアリールである、請求項1~8のいずれか一項に記載の多環芳香族化合物。 In formula (1),
The polycyclic aromatic compound according to any one of claims 1 to 8, wherein R Y other than the group represented by formula (A -1) or formula (A-2) is hydrogen, an aryl which may be substituted with an aryl or a heteroaryl, or a heteroaryl which may be substituted with an aryl or a heteroaryl.
X11およびX12は、それぞれ独立して、>Oまたは>N-Rであり、前記>N-RのRは置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいアルキル、または置換されていてもよいシクロアルキルであり、前記>N-RのRは-O-、-S-、-C(-R) 2 -または単結合によりA環および/もしくはB環またはA環および/もしくはC環と結合していてもよく、前記-C(-R) 2 -のRは、水素、アルキルまたはシクロアルキルであり、
式(2)で表される構造または式(2)で表される構造単位を複数有する構造における、アリール環およびヘテロアリール環からなる群より選択される少なくとも1つは、少なくとも1つのシクロアルカンで縮合されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの水素は置換されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの-CH2-は-O-で置換されていてもよく、
式(2)で表される構造または式(2)で表される構造単位を複数有する構造における少なくとも1つの水素は、重水素、シアノまたはハロゲンで置換されていてもよい。 The organic electroluminescent device according to claim 16 , wherein the light-emitting layer contains a polycyclic aromatic compound which is a monomer represented by formula (2) or a polymer having a plurality of structural units represented by formula (2).
X 11 and X 12 are each independently >O or >N-R, R of the >N-R is an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl, or an optionally substituted cycloalkyl, R of the >N-R may be bonded to ring A and/or ring B or ring A and/or ring C by -O-, -S-, -C(-R) 2 - or a single bond, R of the -C(-R) 2 - is hydrogen, alkyl, or cycloalkyl,
In the structure represented by formula (2) or the structure having a plurality of structural units represented by formula (2), at least one selected from the group consisting of an aryl ring and a heteroaryl ring may be condensed with at least one cycloalkane, at least one hydrogen in the cycloalkane may be substituted, and at least one -CH 2 - in the cycloalkane may be substituted with -O-,
At least one hydrogen atom in the structure represented by formula (2) or the structure having a plurality of structural units represented by formula (2) may be substituted with deuterium, cyano or halogen.
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