JP7679953B2 - Polycyclic aromatic compounds - Google Patents
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Description
本発明は、多環芳香族化合物に関する。本発明はまた、上記多環芳香族化合物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、並びに、表示装置および照明装置に関する。 The present invention relates to a polycyclic aromatic compound. The present invention also relates to an organic electroluminescent element, an organic field effect transistor, an organic thin-film solar cell, a display device, and a lighting device, which use the polycyclic aromatic compound.
従来、電界発光する発光素子を用いた表示装置は、小電力化や薄型化が可能なことから、種々研究され、さらに、有機材料から成る有機電界発光素子(以下、「有機EL素子」または単に「素子」と表記することがある。)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、光の三原色の一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 thinner and consume less power. Furthermore, organic electroluminescent elements (hereinafter sometimes referred to as "organic EL elements" or simply "elements") made from organic materials have been actively studied because they can be easily made lighter and larger. 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.
発光層用材料としては、例えばベンゾフルオレン系化合物などが開発されている(特許文献1)。また、正孔輸送材料としては、例えばトリフェニルアミン系化合物などが開発されている(特許文献2)。また、電子輸送材料としては、例えばアントラセン系化合物などが開発されている(特許文献3)。 As materials for the light-emitting layer, for example, benzofluorene-based compounds have been developed (Patent Document 1). As hole transport materials, for example, triphenylamine-based compounds have been developed (Patent Document 2). As electron transport materials, for example, anthracene-based compounds have been developed (Patent Document 3).
また、近年では有機EL素子や有機薄膜太陽電池に使用する材料としてトリフェニルアミン誘導体を改良した材料も報告されている(特許文献4)。この材料は既に実用化されていたN,N’-ジフェニル-N,N’-ビス(3-メチルフェニル)-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン(TPD)を参考にして、トリフェニルアミンを構成する芳香環同士を連結することでその平面性を高めたことを特徴とする材料である。この文献では例えばNO連結系化合物(63頁の化合物1)の電荷輸送特性が評価されているが、NO連結系化合物以外の材料の製造方法については記載されておらず、また、連結する元素が異なれば化合物全体の電子状態が異なるため、NO連結系化合物以外の材料から得られる特性も未だ知られていない。このような化合物の例は他にも見られる(特許文献5)。例えば、三重項励起子のエネルギー(T1)が大きい共役構造を有する化合物は、より短い波長の燐光を発することができるため、青色の発光層用材料として有益である。また、発光層を挟む電子輸送材料や正孔輸送材料としてもT1が大きい新規共役構造を有する化合物が求められている。 In recent years, a material that improves triphenylamine derivatives has also been reported as a material for use in organic electroluminescence devices and organic thin-film solar cells (Patent Document 4). This material is characterized by its improved planarity, which is achieved by linking the aromatic rings that make up the triphenylamine with each other, based on N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (TPD), which has already been put to practical use. In this document, for example, the charge transport properties of an NO-linked compound (Compound 1 on page 63) are evaluated, but there is no description of a method for producing materials other than NO-linked compounds, and since the electronic state of the entire compound differs depending on the linked element, the properties obtained from materials other than NO-linked compounds are not yet known. There are other examples of such compounds (Patent Document 5). For example, a compound with a conjugated structure with a large triplet exciton energy (T1) can emit phosphorescence with a shorter wavelength, making it useful as a material for a blue light-emitting layer. In addition, compounds with a new conjugated structure with a large T1 are also required as electron transport materials and hole transport materials that sandwich the light-emitting layer.
有機EL素子のホスト材料は、一般に、ベンゼンやカルバゾールなどの既存の芳香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である。これは、比較的共役系の小さな芳香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、燐光材料や熱活性型遅延蛍光材料を用いた有機EL素子のホスト材料には、高い三重項励起エネルギー(ET)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、三重項励起エネルギー(ET)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環はレドックス安定性が十分ではなく、既存の芳香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)や三重項励起エネルギー(ET)が低いため、ホスト材料に不向きと考えられてきた。 The host material of an organic EL element is generally a molecule in which a plurality of existing aromatic rings such as benzene or carbazole are linked by single bonds, phosphorus atoms, or silicon atoms. 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 triplet excitation energy (E T ) is also required for a host material of an organic EL element using a phosphorescent material or a thermally activated delayed fluorescent 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 the triplet excitation energy (E T ). However, the redox stability of small conjugated aromatic rings is insufficient, 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 extended π-conjugated systems 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 triplet excitation energy (E T ).
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、有機EL素子用材料の選択肢を増やすために、従来とは異なる化合物からなる材料の開発が望まれている。特に、特許文献1~4で報告されたNO連結系化合物以外の材料から得られる有機EL特性やその製造方法は未だ知られていない。 As mentioned above, various materials have been developed for use in organic EL elements, but in order to increase the options for materials for organic EL elements, there is a need to develop materials made of compounds that are different from conventional ones. In particular, the organic EL characteristics obtained from materials other than the NO-linked compounds reported in Patent Documents 1 to 4, and the methods for producing them, are not yet known.
また、特許文献6では、ホウ素を含む多環芳香族化合物とそれを用いた有機EL素子が報告されているが、更に素子特性を向上させるべく、発光効率や素子寿命を向上させることができる発光層用材料、特にドーパント材料が求められている。
本発明は、新規な構造を有する多環芳香族化合物およびそれを用いた有機EL素子を提供することを課題とする。
In addition, Patent Document 6 reports a polycyclic aromatic compound containing boron and an organic EL device using the same. However, in order to further improve the device characteristics, there is a demand for a material for an emission layer, in particular a dopant material, that can improve the luminous efficiency and device life.
An object of the present invention is to provide a polycyclic aromatic compound having a novel structure and an organic EL device using the same.
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、スピロ構造を有する多環芳香族化合物を含有する層を一対の電極間に配置して例えば有機EL素子を構成することにより、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、以下のスピロ構造を有する多環芳香族化合物またはその多量体、さらには以下のようなスピロ構造を有する多環芳香族化合物またはその多量体を含む有機EL素子用材料等の有機デバイス用材料を提供する。 As a result of intensive research to solve the above problems, the present inventors have found that an excellent organic EL element can be obtained by, for example, constructing an organic EL element by disposing a layer containing a polycyclic aromatic compound having a spiro structure between a pair of electrodes, and have completed the present invention. That is, the present invention provides a polycyclic aromatic compound having a spiro structure as shown below or a multimer thereof, and further provides a material for organic devices such as a material for an organic EL element containing a polycyclic aromatic compound having a spiro structure as shown below or a multimer thereof.
[1] 下記式(1)で表される多環芳香族化合物、または下記式(1)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。
(式(1)中、
A環、B環、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つの水素は置換されていてもよく、
Y1は、B、P、P=O、P=S、Al、Ga、As、Si-RまたはGe-Rであり、
X1は、それぞれ独立して、式(1a)で表される基、>O、>N-R、>C(-R)2、>S、>Si(-R)2、>S(=O)2または>Seであり、少なくとも一つのX1は式(1a)で表される基であり、
式(1a)中、
D環およびE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つの水素は置換されていてもよく、
X2は、単結合、>O、>N-R、>C(-R)2、-C(-R)2-C(-R)2-、-C(-R)=C(-R)-、>S、>Si(-R)2、>S(=O)2または>Seであり、
*は結合位置を表し、
前記>N-RのRは、それぞれ独立して、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Si-R、Ge-R、>C(-R)2、-C(-R)2-C(-R)2-、-C(-R)=C(-R)-および>Si(-R)2のRは、それぞれ独立して、水素、置換されていてもよいアリール、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であり、
前記>N-R、Si-R、Ge-R、>C(-R)2、-C(-R)2-C(-R)2-、-C(-R)=C(-R)-および>Si(-R)2のRは連結基または単結合によりA環、B環、C環、D環およびE環からなる群より選択される少なくとも1つの環と結合していてもよく、
式(1)で表される化合物または構造における、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、そして、
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(1)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。)
(In formula (1),
ring A, ring B and ring C each independently represent an aryl ring or a heteroaryl ring, and at least one hydrogen atom in these rings may be substituted;
Y1 is B, P, P=O, P=S, Al, Ga, As, Si-R or Ge-R;
X 1 's are each independently a group represented by formula (1a), >O, >N-R, >C(-R) 2 , >S, >Si(-R) 2 , >S(=O) 2 or >Se, and at least one X 1 is a group represented by formula (1a),
In formula (1a),
ring D and ring E are each independently an aryl ring or a heteroaryl ring, and at least one hydrogen atom in these rings may be substituted;
X2 is a single bond, >O, >N-R, >C(-R) 2 , -C(-R) 2 -C(-R) 2- , -C(-R)=C(-R)-, >S, >Si(-R) 2 , >S(=O) 2 or >Se;
* indicates the bond position.
R in the >N-R is each independently an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl, or an optionally substituted cycloalkyl;
R in the Si-R, Ge-R, >C(-R) 2 , -C(-R) 2 -C(-R) 2 -, -C(-R)=C(-R)- and >Si(-R) 2 is each independently hydrogen, an optionally substituted aryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl;
R in >N-R, Si-R, Ge-R, >C(-R) 2 , -C(-R) 2 -C(-R) 2 -, -C(-R)=C(-R)- and >Si(-R) 2 may be bonded to at least one ring selected from the group consisting of ring A, ring B, ring C, ring D and ring E via a linking group or a single bond;
In the compound or structure represented by formula (1), at least one selected from the group consisting of aryl rings and heteroaryl rings may be condensed with at least one cycloalkane;
At least one hydrogen in the cycloalkane may be replaced; and
At least one -CH 2 - in the cycloalkane may be replaced by -O-;
At least one hydrogen atom in the compound or structure represented by formula (1) may be replaced with deuterium, cyano, or halogen.
[2] A環、B環、C環、D環およびE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、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のジアリールアミノ、置換もしくは無置換のジヘテロアリールアミノ、置換もしくは無置換のアリールヘテロアリールアミノ、置換もしくは無置換のジアリールボリル(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)、置換もしくは無置換のアルキル、置換もしくは無置換のシクロアルキル、置換もしくは無置換のアルコキシ、置換もしくは無置換のアリールオキシ、または、置換シリルで置換されていてもよく、また、これらの環はY1、および2つのX1から構成される上記式中央の縮合2環構造と結合を共有する5員環または6員環を有し、
多量体の場合には、式(1)で表される構造を2個または3個有する2量体または3量体である
[1]に記載の多環芳香族化合物またはその多量体。
[2] Ring A, ring B, ring C, ring D and ring E are each independently an aryl ring or a heteroaryl ring, at least one hydrogen atom in these rings may be substituted with a substituted or unsubstituted aryl, a substituted or unsubstituted heteroaryl, a substituted or unsubstituted diarylamino, a substituted or unsubstituted diheteroarylamino, a substituted or unsubstituted arylheteroarylamino, a substituted or unsubstituted diarylboryl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), a substituted or unsubstituted alkyl, a substituted or unsubstituted cycloalkyl, a substituted or unsubstituted alkoxy, a substituted or unsubstituted aryloxy, or a substituted silyl, and these rings have a 5- or 6-membered ring that shares a bond with the central fused bicyclic structure of the above formula composed of Y 1 and two X 1s ,
In the case of a multimer, the polycyclic aromatic compound or a multimer thereof according to [1] is a dimer or trimer having two or three structures represented by formula (1).
[3] 下記式(2)で表される多環芳香族化合物、または下記式(2)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、[1]または[2]に記載の多環芳香族化合物またはその多量体。 [3] The polycyclic aromatic compound or multimer described in [1] or [2], which is a polycyclic aromatic compound represented by the following formula (2) or a multimer of a polycyclic aromatic compound having a plurality of structures represented by the following formula (2).
(式(2)中、
Y1は、B、P、P=O、P=S、Al、Ga、As、Si-RまたはGe-Rであり、
X1は、それぞれ独立して、式(2a)で表される基、>O、>N-R、>C(-R)2、>S、>Si(-R)2、>S(=O)2または>Seであり、少なくとも一つのX1は式(2a)で表される基であり、
式(2a)中、
X2は、単結合、>O、>N-R、>C(-R)2、-C(-R)2-C(-R)2-、-C(-R)=C(-R)-、>S、>Si(-R)2、>S(=O)2または>Seであり、
*は結合位置を表し、
式(2)および式(2a)中、
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、およびR19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、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、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またはアルキルジシクロアルキルシリルであり、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く、また、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、およびR19のうちの隣接する基同士が結合してa環、b環、c環、d環またはe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、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またはアルキルジシクロアルキル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、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよく、
前記>N-RのRは、それぞれ独立して、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Si-R、Ge-R、>C(-R)2、-C(-R)2-C(-R)2-、-C(-R)=C(-R)-および>Si(-R)2のRは、それぞれ独立して、水素、置換されていてもよいアリール、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であり、
前記>N-R、Si-R、Ge-R、>C(-R)2、-C(-R)2-C(-R)2-、-C(-R)=C(-R)-および>Si(-R)2のRは連結基または単結合によりa環、b環、c環、d環およびe環からなる群より選択される少なくとも1つの環と結合していてもよく、
式(2)で表される化合物または構造における、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、炭素数3~24の、少なくとも1つのシクロアルカンで縮合されてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの水素は、炭素数6~30のアリール、炭素数2~30のヘテロアリール、炭素数1~24のアルキルまたは炭素数3~24のシクロアルキルで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)で表される化合物または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。)
(In formula (2),
Y1 is B, P, P=O, P=S, Al, Ga, As, Si-R or Ge-R;
X 1 's are each independently a group represented by formula (2a), >O, >N-R, >C(-R) 2 , >S, >Si(-R) 2 , >S(=O) 2 or >Se, and at least one X 1 is a group represented by formula (2a),
In formula (2a),
X2 is a single bond, >O, >N-R, >C(-R) 2 , -C(-R) 2 -C(-R) 2- , -C(-R)=C(-R)-, >S, >Si(-R) 2 , >S(=O) 2 or >Se;
* indicates the bond position.
In formula (2) and formula (2a),
R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , and R 19 are each independently hydrogen, aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, diarylboryl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), alkyl, cycloalkyl, alkoxy, aryloxy, trialkylsilyl, tricycloalkylsilyl, dialkylcycloalkylsilyl, or alkyldicycloalkylsilyl, in which at least one hydrogen may be replaced by aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl, and R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , and R 19 may be bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with the a ring, the b ring, the c ring, the d ring, or the e ring, and at least one hydrogen atom in the formed ring may be replaced by an aryl, a heteroaryl, a diarylamino, a diheteroarylamino, an arylheteroarylamino, a diarylboryl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), an alkyl, a cycloalkyl, an alkoxy, an aryloxy, a trialkylsilyl, a tricycloalkylsilyl, a dialkylcycloalkylsilyl, or an alkyldicycloalkylsilyl, and at least one hydrogen atom in these rings may be replaced by an aryl, a heteroaryl, an alkyl, or a cycloalkyl,
R in the >N-R is each independently an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl, or an optionally substituted cycloalkyl;
R in the Si-R, Ge-R, >C(-R) 2 , -C(-R) 2 -C(-R) 2 -, -C(-R)=C(-R)- and >Si(-R) 2 is each independently hydrogen, an optionally substituted aryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl;
R in >N-R, Si-R, Ge-R, >C(-R) 2 , -C(-R) 2 -C(-R) 2 -, -C(-R)=C(-R)- and >Si(-R) 2 may be bonded to at least one ring selected from the group consisting of ring a, ring b, ring c, ring d and ring e via a linking group or a single bond;
In the compound or structure 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 having 3 to 24 carbon atoms, at least one hydrogen in the cycloalkane may be substituted with an aryl having 6 to 30 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 30 carbon atoms, an alkyl having 1 to 24 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 24 carbon atoms, and at least one -CH 2 - in the cycloalkane may be substituted with -O-,
At least one hydrogen atom in the compound or structure represented by formula (2) may be replaced with deuterium, cyano, or halogen.
[4] Y1がBである、[1]~[3]のいずれかに記載の多環芳香族化合物またはその多量体。
[5] X1の一方が、式(1a)で表される基であり、他方のX1が、>O、>N-R、>C(-R)2、>S、>Si(-R)2、>S(=O)2または>Seである、[1]~[4]のいずれかに記載の多環芳香族化合物またはその多量体。
[6] 前記の他方のX1が>N-Rである[5]に記載の多環芳香族化合物またはその多量体。
[7] X2が単結合である、[6]に記載の多環芳香族化合物またはその多量体。
[8] X2が、>O、>N-R、>C(-R)2、-C(-R)2-C(-R)2-、-C(-R)=C(-R)-、>S、>Si(-R)2、>S(=O)2または>Seである[1]~[6]のいずれかに記載の多環芳香族化合物またはその多量体。
[4] The polycyclic aromatic compound or a multimer thereof according to any one of [1] to [3], wherein Y 1 is B.
[5] The polycyclic aromatic compound or a multimer thereof according to any one of [1] to [4], wherein one of X 1 is a group represented by formula (1a), and the other X 1 is >O, >N-R, >C(-R) 2 , >S, >Si(-R) 2 , >S(=O) 2 or >Se.
[6] The polycyclic aromatic compound or a multimer thereof according to [5], wherein the other X 1 is >N—R.
[7] The polycyclic aromatic compound or a multimer thereof according to [6], wherein X 2 is a single bond.
[8] The polycyclic aromatic compound or a multimer thereof according to any one of [1] to [6], wherein X2 is >O, >N-R, >C(-R) 2 , -C(-R) 2 -C(-R) 2- , -C(-R)=C(-R)-, >S, >Si(-R)2, >S(=O) 2 or >Se.
[9] 式(1-1)、式(1-3)、式(1-21)、式(1-23)、式(1-41)、式(1-61)、式(1-83)、または式(1-103)のいずれかで表される、[1]に記載の多環芳香族化合物またはその多量体。
[10] [1]~[9]のいずれかに記載の多環芳香族化合物またはその多量体を含有する、有機デバイス用材料。
[11] 前記有機デバイス用材料が、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である、[10]に記載の有機デバイス用材料。
[12] 前記有機電界発光素子用材料が発光層用材料である、[11]に記載の有機デバイス用材料。
[13] 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]~[9]のいずれかに記載の多環芳香族化合物またはその多量体を含有する有機層とを有する、有機電界発光素子。
[14] 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]~[9]のいずれかに記載の多環芳香族化合物またはその多量体を含有する発光層とを有する、有機電界発光素子。
[15] 前記発光層が、ホストと、ドーパントとしての前記多環芳香族化合物、またはその多量体を含む、[14]に記載の有機電界発光素子。
[16] 前記ホストが、アントラセン系化合物、フルオレン系化合物またはジベンゾクリセン系化合物である、[15]に記載の有機電界発光素子。
[10] A material for an organic device, comprising the polycyclic aromatic compound or a multimer thereof according to any one of [1] to [9].
[11] The material for an organic device according to [10], which is 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.
[12] The material for an organic device according to [11], wherein the material for an organic electroluminescent element is a material for a light-emitting layer.
[13] 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 or a multimer thereof according to any one of [1] to [9].
[14] An organic electroluminescence device comprising a pair of electrodes consisting of an anode and a cathode, and a light-emitting layer disposed between the pair of electrodes and containing the polycyclic aromatic compound or a multimer thereof according to any one of [1] to [9].
[15] The organic electroluminescent device according to [14], wherein the light-emitting layer contains a host and the polycyclic aromatic compound or a polymer thereof as a dopant.
[16] The organic electroluminescent device according to [15], wherein the host is an anthracene-based compound, a fluorene-based compound or a dibenzochrysene-based compound.
[17] 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/または電子注入層を有し、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、キノリノール系金属錯体、チアゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、シロール誘導体およびアゾリン誘導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、[14]~[16]のいずれかに記載の有機電界発光素子。
[18] 前記電子輸送層および/または電子注入層が、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、[17]に記載の有機電界発光素子。
[19] [13]~[18]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。
[20] [13]~[18]のいずれかに記載の有機電界発光素子を備えた照明装置。
[17] The organic electroluminescence device according to any one of [14] to [16], which has an electron transport layer and/or an electron injection layer disposed between the cathode and the light-emitting layer, and 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, quinolinol-based metal complexes, thiazole derivatives, benzothiazole derivatives, silole derivatives, and azoline derivatives.
[18] The organic electroluminescence device according to [17], wherein the electron transport layer and/or 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 oxide of an alkali metal, a halide of an alkali metal, an oxide of an alkaline earth metal, a halide of an alkaline earth metal, an oxide of a rare earth metal, a halide of a rare earth metal, an organic complex of an alkali metal, an organic complex of an alkaline earth metal, and an organic complex of a rare earth metal.
[19] A display device comprising the organic electroluminescent device according to any one of [13] to [18].
[20] A lighting device comprising the organic electroluminescent element according to any one of [13] to [18].
本発明により、新規な多環芳香族化合物またはその多量体が提供される。上記多環芳香族化合物またはその多量体は、例えば有機EL素子用材料等の有機デバイス用材料として用いることができる。本発明の多環芳香族化合物またはその多量体を有機EL素子用材料として用いて、発光効率や素子寿命に優れた有機EL素子を提供することができる。 The present invention provides a novel polycyclic aromatic compound or a multimer thereof. The polycyclic aromatic compound or a multimer thereof can be used as a material for an organic device, such as a material for an organic EL element. By using the polycyclic aromatic compound or a multimer thereof of the present invention as a material for an organic EL element, an organic EL element having excellent luminous efficiency and element life can be provided.
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及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 description 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.多環芳香族化合物およびその多量体
本発明の多環芳香族化合物は、芳香環をホウ素、リン、酸素、窒素、硫黄などのヘテロ元素で連結した多環芳香族の基本骨格部分にスピロ構造が導入された化合物である。
本発明者らは、このような多環芳香族化合物の基本骨格部分が、大きなHOMO-LUMOギャップ(薄膜におけるバンドギャップEg)と高い三重項励起エネルギー(ET)を有することを見出した。これは、ヘテロ元素を含む6員環は芳香族性が低いため、共役系の拡張に伴うHOMO-LUMOギャップの減少が抑制されること、ヘテロ元素の電子的な摂動により三重項励起状態(T1)のSOMO1およびSOMO2が局在化することが原因となっていると考えられる。また、上記基本骨格部分を有する多環芳香族化合物は、三重項励起状態(T1)におけるSOMO1およびSOMO2の局在化により、両軌道間の交換相互作用が小さくなるため、三重項励起状態(T1)と一重項励起状態(S1)のエネルギー差が小さく、熱活性型遅延蛍光を示すため、熱活性型遅延蛍光を利用したものを含む有機EL素子の蛍光材料としても有用である。また、高い三重項励起エネルギー(ET)を有する材料は、燐光有機EL素子や熱活性型遅延蛍光を利用した有機EL素子の電子輸送層や正孔輸送層としても有用である。更に、これらの多環芳香族化合物は基本骨格部分に置換基を導入することにより、HOMOとLUMOのエネルギーを任意に動かすことができるため、イオン化ポテンシャルや電子親和力を周辺材料に応じて最適化することが可能である。
1. Polycyclic aromatic compounds and multimers thereof The polycyclic aromatic compounds of the present invention are compounds in which a spiro structure is introduced into the basic skeleton of a polycyclic aromatic compound in which aromatic rings are linked by hetero elements such as boron, phosphorus, oxygen, nitrogen, and sulfur.
The present inventors have found that the basic skeleton portion of such a polycyclic aromatic compound has a large HOMO-LUMO gap (band gap Eg in a thin film) and a high triplet excitation energy (E T ). This is believed to be due to the fact that the six-membered ring containing a hetero element has low aromaticity, so that the decrease in the HOMO-LUMO gap accompanying the expansion of the conjugated system is suppressed, and that SOMO1 and SOMO2 in the triplet excited state (T1) are localized due to electronic perturbation of the hetero element. In addition, the polycyclic aromatic compound having the above basic skeleton portion has a small energy difference between the triplet excited state (T1) and the singlet excited state (S1), and exhibits thermally activated delayed fluorescence, and is therefore also useful as a fluorescent material for organic EL devices, including those that utilize thermally activated delayed fluorescence, since the exchange interaction between the two orbitals is reduced due to the localization of SOMO1 and SOMO2 in the triplet excited state (T1). In addition, materials having high triplet excitation energy (E T ) are also useful as electron transport layers or hole transport layers in phosphorescent organic EL devices or organic EL devices using thermally activated delayed fluorescence. Furthermore, by introducing a substituent into the basic skeleton of these polycyclic aromatic compounds, the HOMO and LUMO energies can be arbitrarily moved, so that the ionization potential and electron affinity can be optimized according to the surrounding materials.
このような基本骨格部分の特性に加えて、本発明の多環芳香族化合物はスピロ構造を有することで、濃度消光が抑制され、素子寿命や発光効率の改善が期待できる。素子寿命や発光効率は有機デバイスの重要な特性値であり、本発明の多環芳香族化合物を用いることでデバイスの特性向上への効果が期待できる。また、融点や昇華温度の低下が期待できる。このことは、高い純度が要求される有機EL素子等の有機デバイス用の材料の精製法としてほぼ不可欠な昇華精製において、比較的低温で精製することができるため材料の熱分解等が避けられることを意味する。またこれは、有機EL素子等の有機デバイスを作製するのに有力な手段である真空蒸着プロセスについても同様であり、比較的低温でプロセスを実施できるため、材料の熱分解を避けることができ、結果として高性能な有機デバイスを得ることができる。また、多環芳香族化合物の多量体は、分子量や平面性の高さなどが原因で昇華温度が高い化合物が多いため、スピロ構造を導入することによる昇華温度の低下はより効果的となる。また、スピロ構造の導入により有機溶媒への溶解性が向上するため、塗布プロセスを利用した素子作製にも適用することが可能となる。ただし、本発明は特にこれらの原理に限定されるわけではない。 In addition to the characteristics of the basic skeleton, the polycyclic aromatic compound of the present invention has a spiro structure, which suppresses concentration quenching and is expected to improve the device life and luminous efficiency. The device life and luminous efficiency are important characteristic values of organic devices, and the use of the polycyclic aromatic compound of the present invention is expected to have an effect of improving the device characteristics. In addition, a decrease in melting point and sublimation temperature can be expected. This means that in sublimation purification, which is almost essential as a purification method for materials for organic devices such as organic EL elements that require high purity, purification can be performed at a relatively low temperature, so that thermal decomposition of the material can be avoided. This is also true for the vacuum deposition process, which is a powerful means for producing organic devices such as organic EL elements, and since the process can be performed at a relatively low temperature, thermal decomposition of the material can be avoided, and as a result, a high-performance organic device can be obtained. In addition, since many of the polymers of polycyclic aromatic compounds have a high sublimation temperature due to their molecular weight and high planarity, the reduction in sublimation temperature by introducing a spiro structure is more effective. In addition, since the solubility in organic solvents is improved by introducing a spiro structure, it becomes possible to apply it to the production of elements using a coating process. However, the present invention is not particularly limited to these principles.
本発明の多環芳香族化合物または多量体は、下記式(1)で表される多環芳香族化合物、または下記式(1)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 polycyclic aromatic compound or multimer of the present invention is a polycyclic aromatic compound represented by the following formula (1), or a multimer of a polycyclic aromatic compound having a plurality of structures represented by the following formula (1).
式(1)において、X1の少なくとも1つが、式(1a)で表される基である。式(1a)で表される基は2つの*において式(1)のA環およびB環、またはA環およびC環に結合する。 In formula (1), at least one of X1 is a group represented by formula (1a). The group represented by formula (1a) is bonded to ring A and ring B, or ring A and ring C of formula (1) at two *.
式(1)で表される多環芳香族化合物、または下記式(1)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は、式(2)で表される多環芳香族化合物、または式(2)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ことが好ましい。 The polycyclic aromatic compound represented by formula (1) or the multimer of the polycyclic aromatic compound having a plurality of structures represented by the following formula (1) is preferably a polycyclic aromatic compound represented by formula (2) or a multimer of the polycyclic aromatic compound having a plurality of structures represented by formula (2).
式(2)において、X1の少なくとも1つが、式(2a)で表される基である。式(2a)で表される基は2つの*において式(2)のa環およびb環、またはa環およびc環に結合する。 In formula (2), at least one of X1 is a group represented by formula (2a). The group represented by formula (2a) is bonded to ring a and ring b, or ring a and ring c of formula (2) at two *.
式(1)におけるA環、B環、およびC環は、それぞれ、式(2)におけるa環とその置換基R1~R3、b環とその置換基R8~R11、およびc環とその置換基R4~R7に対応する。式(1a)におけるD環およびE環は、それぞれ、式(2a)におけるd環とその置換基R16~R19、およびe環とその置換基R12~R15に対応する。すなわち、式(2)は、式(1)のA~E環として「6員環を有するA~E環」が選択された構造に対応する。その意味で、式(2)の各環を小文字のa~eで表した。 The A ring, B ring, and C ring in formula (1) correspond to the a ring and its substituents R 1 to R 3 , the b ring and its substituents R 8 to R 11 , and the c ring and its substituents R 4 to R 7 in formula (2), respectively. The D ring and E ring in formula (1a) correspond to the d ring and its substituents R 16 to R 19 , and the e ring and its substituents R 12 to R 15 in formula (2a), respectively. That is, formula (2) corresponds to a structure in which "6-membered A to E rings" are selected as the A to E rings in formula (1). In that sense, each ring in formula (2) is represented by lowercase letters a to e.
式(1)および式(1a)において、A環、B環、C環、D環およびE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つの水素は置換されていてもよい。この置換基は、置換もしくは無置換のアリール、置換もしくは無置換のヘテロアリール、置換もしくは無置換のジアリールアミノ、置換もしくは無置換のジヘテロアリールアミノ、置換もしくは無置換のアリールヘテロアリールアミノ(アリールとヘテロアリールを有するアミノ)、置換もしくは無置換のジアリールボリル(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)、置換もしくは無置換のアルキル、置換もしくは無置換のシクロアルキル、置換もしくは無置換のアルコキシ、置換もしくは無置換のアリールオキシ、または、置換シリルが好ましい。これらの基が置換基を有す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が挙げられる。また、上記アリール環またはヘテロアリール環は、Y1、および2つのX1から構成される式(1)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。 In formula (1) and formula (1a), ring A, ring B, ring C, ring D and ring E are each independently an aryl ring or a heteroaryl ring, and at least one hydrogen atom in these rings may be substituted. The substituent is preferably a substituted or unsubstituted aryl, a substituted or unsubstituted heteroaryl, a substituted or unsubstituted diarylamino, a substituted or unsubstituted diheteroarylamino, a substituted or unsubstituted arylheteroarylamino (an amino having an aryl and a heteroaryl), a substituted or unsubstituted diarylboryl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), a substituted or unsubstituted alkyl, a substituted or unsubstituted cycloalkyl, a substituted or unsubstituted alkoxy, a substituted or unsubstituted aryloxy, or a substituted silyl. Examples of the substituent when these groups have a substituent include aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl. In addition, the aryl ring or heteroaryl ring preferably has a 5 -membered or 6-membered ring that shares a bond with the central fused two-ring structure of formula (1) composed of Y 1 and two X 1 .
ここで、「縮合2環構造」とは、式(1)の中央に示した、Y1および2つのX1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、例えば上記式(2)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。「B環(b環)」、「C環(c環)」、また「5員環」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, which are composed of Y1 and two X1, are fused together, as shown in the center of formula (1). The term "six-membered ring sharing a bond with the fused bicyclic structure" refers to a ring (benzene ring (six-membered ring)) fused to the fused bicyclic structure, as shown in formula (2), for example. The term "aryl ring or heteroaryl ring (A ring) has this six-membered ring" refers to the six-membered ring alone forming the A ring, or the six-membered ring is further fused to another ring to form the A ring so as to include the six-membered ring. In other words, the term "aryl ring or heteroaryl ring (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 "B ring (b ring)", "C ring (c ring)", and "five-membered ring".
式(2)および式(2a)では、a環、b環、c環、d環およびe環の置換基R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、およびR19のうちの隣接する基同士が結合してa環、b環、c環、d環またはe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、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またはアルキルジシクロアルキル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、アルキルまたはシクロアルキルで置換されていてもよい。したがって、式(2)で表される多環芳香族化合物は、a環、b環、c環、d環およびe環における置換基の相互の結合形態によって、下記式(2-1)および式(2-2)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(1)におけるそれぞれA環、B環およびC環に対応する。 In formula (2) and formula (2a), the substituents R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , and R Adjacent groups among 19 may be bonded together to form an aryl or heteroaryl ring together with ring a, ring b, ring c, ring d, or ring e, and at least one hydrogen atom in the formed ring may be substituted with aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, diarylboryl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), alkyl, cycloalkyl, alkoxy, aryloxy, trialkylsilyl, tricycloalkylsilyl, dialkylcycloalkylsilyl, or alkyldicycloalkylsilyl, and at least one hydrogen atom in these may be substituted with aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl. Therefore, the polycyclic aromatic compound represented by formula (2) has a ring structure that constitutes the compound that changes as shown in the following formulas (2-1) and (2-2) depending on the mutual bonding form of the substituents in ring a, ring b, ring c, ring d, and ring e. Ring A', ring B', and ring C' in each formula correspond to ring A, ring B, and ring C in formula (1), respectively.
上記式(2-1)および式(2-2)中のA'環、B'環およびC'環は、式(2)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、上記式(2-1)および式(2-2)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 the above formula (2-1) and formula (2-2), the ring A', ring B' and ring C' are, when explained in formula (2), 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 (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 the above formulas (2-1) and (2-2), 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. are not "adjacent groups" and are not bonded to each other. In other words, "adjacent groups" means groups adjacent to each other on the same ring.
上記式(2-1)や式(2-2)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 the above formula (2-1) and formula (2-2) are compounds having ring A' (or ring B' or ring C') formed by condensing a benzene ring, which is ring a (or ring b or ring c), with 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, 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.
式(1)におけるY1は、B、P、P=O、P=S、Al、Ga、As、Si-RまたはGe-Rであり、前記Si-RおよびGe-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る。P=O、P=S、Si-RまたはGe-Rの場合には、A環、B環またはC環と結合する原子はP、SiまたはGeである。Y1は、B、P、P=O、P=SまたはSi-Rが好ましく、Bが特に好ましい。 In formula (1), Y 1 is B, P, P═O, P═S, Al, Ga, As, Si-R, or Ge-R, and R in the Si-R and Ge-R is an optionally substituted aryl, an optionally substituted alkyl, or an optionally substituted cycloalkyl. In the case of P═O, P═S, Si-R, or Ge-R, the atom bonded to ring A, ring B, or ring C is P, Si, or Ge. Y 1 is preferably B, P, P═O, P═S, or Si-R, and particularly preferably B.
式(1)におけるX1は、式(1a)で表される基、>O、>N-R、>C(-R)2、>S、>Si(-R)2、>S(=O)2または>Seであり、少なくとも一つは式(1a)で表される基である。X1は、一方が式(1a)で表される基であり、他方が>O、>N-R、>C(-R)2、>S、>Si(-R)2、>S(=O)2または>Seであることが好ましい。この説明は式(2)におけるX1でも同様である。すなわち、式(1)は以下式(1-A)であることが好ましく、式(2)は以下式(2-A)であることが好ましい。 X 1 in formula (1) is a group represented by formula (1a), >O, >N-R, >C(-R) 2 , >S, >Si(-R) 2 , >S(=O) 2 or >Se, and at least one is a group represented by formula (1a). It is preferable that one of X 1 is a group represented by formula (1a), and the other is >O, >N-R, >C(-R) 2 , >S, >Si(-R) 2 , >S(=O) 2 or >Se. This explanation is similar to that for X 1 in formula (2). That is, formula (1) is preferably the following formula (1-A), and formula (2) is preferably the following formula (2-A).
式(1-A)中、A環、B環、C環、D環およびE環はそれぞれ式(1)におけるA環、B環、C環、D環およびE環と同義であり、好ましい範囲も同様である。Y1は式(1)におけるY1と同義であり、好ましい範囲も同様である。X2は式(1a)におけるX2と同義であり、好ましい範囲も同様である。X1Aは>O、>N-R、>C(-R)2、>S、>Si(-R)2、>S(=O)2または>Seである。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る。前記Si-R、Ge-R、>C(-R)2、-C(-R)2-C(-R)2-、-C(-R)=C(-R)-および>Si(-R)2のRは、水素、置換されていてもよいアリール、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である。 In formula (1-A), ring A, ring B, ring C, ring D and ring E have the same meanings as ring A, ring B, ring C, ring D and ring E in formula (1), respectively, and the preferred ranges are also the same. Y 1 has the same meaning as Y 1 in formula (1), and the preferred ranges are also the same. X 2 has the same meaning as X 2 in formula (1a), and the preferred ranges are also the same. X 1A is >O, >N-R, >C(-R) 2 , >S, >Si(-R) 2 , >S(=O) 2 or >Se. R in the >N-R is an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl. R in the above-mentioned Si-R, Ge-R, >C(-R) 2 , -C(-R) 2 -C(-R) 2 -, -C(-R)=C(-R)- and >Si(-R) 2 is hydrogen, optionally substituted aryl, optionally substituted alkyl or optionally substituted cycloalkyl.
式(2-A)中、Y1は式(1)におけるY1と同義であり、好ましい範囲も同様である。X2は式(1a)におけるX2と同義であり、好ましい範囲も同様である。X1Aは式(1-A)におけるX1Aと同義であり、好ましい範囲も同様である。R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、およびR19は、それぞれ、式(2)におけるR1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、およびR19と同義であり、好ましい範囲も同様である。 In formula (2-A), Y1 has the same definition as Y1 in formula (1), and the preferred range is also the same. X2 has the same definition as X2 in formula (1a), and the preferred range is also the same. X1A has the same definition as X1A in formula (1-A), and the preferred range is also the same. R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , and R 19 are each synonymous with R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , and R 19 in formula (2), and the preferred ranges are also the same.
式(1)におけるX1は、一方が式(1a)で表される基であり、かつ他方が>Oまたは>N-Rであることが好ましく、一方が式(1a)で表される基であり、かつ他方が>N-Rであることが特に好ましい。この説明は式(2)におけるX1でも同じである。すなわち、式(1-A)および式(2-A)それぞれにおいて、X1Aが>Oまたは>N-Rであることが好ましく、>N-Rであることがより好ましい。 It is preferable that one of X 1 in formula (1) is a group represented by formula (1a) and the other is >O or >N-R, and it is particularly preferable that one of X 1 is a group represented by formula (1a) and the other is >N-R. This explanation is the same for X 1 in formula (2). That is, in each of formulas (1-A) and (2-A), X 1A is preferably >O or >N-R, and more preferably >N-R.
式(1a)におけるX2は、単結合、>O、>N-R、>C(-R)2、-C(-R)2-C(-R)2-、-C(-R)=C(-R)-、>S、>Si(-R)2、>S(=O)2または>Seである。X2は、単結合、>O、または>N-Rであることが好ましく、単結合であることが特に好ましい。特に、X1の一方が式(1a)で表される基であり、かつ他方が>N-Rであるとき、X2は、単結合、>O、または>N-Rであることが好ましく、単結合であることが特に好ましい。これらの説明は式(2a)におけるX2でも同じである。 X 2 in formula (1a) is a single bond, >O, >N-R, >C(-R) 2 , -C(-R) 2 -C(-R) 2 -, -C(-R)=C(-R)-, >S, >Si(-R) 2 , >S(=O) 2 or >Se. X 2 is preferably a single bond, >O or >N-R, and is particularly preferably a single bond. In particular, when one of X 1 is a group represented by formula (1a) and the other is >N-R, X 2 is preferably a single bond, >O or >N-R, and is particularly preferably a single bond. These explanations are the same for X 2 in formula (2a).
式(1a)は、合成の容易さの観点から、式(1)で表される化合物に立体異性を生じさせない対称構造の基であることが好ましい。同様に、式(2a)は、合成の容易さの観点から、式(2)で表される化合物に立体異性を生じさせない対称構造の基であることが好ましい。一方、素子の発光特性の観点からは、立体異性体を生じさせる非対称構造の基であってもよく、立体異性体を分離して用いてもよいし、混合して用いてもよい。用途に合わせた立体異性体比で用いればよい。 From the viewpoint of ease of synthesis, it is preferable that formula (1a) is a group having a symmetric structure that does not cause stereoisomerism in the compound represented by formula (1). Similarly, from the viewpoint of ease of synthesis, it is preferable that formula (2a) is a group having a symmetric structure that does not cause stereoisomerism in the compound represented by formula (2). On the other hand, from the viewpoint of the light-emitting properties of the element, it may be a group having an asymmetric structure that causes stereoisomers, and the stereoisomers may be used separately or mixed. It is sufficient to use a stereoisomer ratio suited to the application.
式(1)におけるX1および式(1a)におけるX2において、前記>N-RのRは、(複数の>N-Rが存在する場合、それぞれ独立に、)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>C(-R)2、-C(-R)2-C(-R)2-、-C(-R)=C(-R)-および>Si(-R)2のRは、(複数が存在する場合、それぞれ独立に、)水素、置換されていてもよいアリール、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、>C(-R)2、-C(-R)2-C(-R)2-、-C(-R)=C(-R)-および>Si(-R)2のRは連結基または単結合により前記A環、B環、C環、D環およびE環からなる群より選択される少なくとも1つの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)および式(2a)におけるX1およびX2でも同じである。 In X 1 in formula (1) and X 2 in formula (1a), R in the >N-R is (when a plurality of >N-Rs are present, each of them is independently) an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl, R in the >C(-R) 2 , -C(-R) 2 -C(-R) 2 -, -C(-R)=C(-R)- and >Si(-R) 2 is (when a plurality of >N-Rs are present, each of them is independently) a hydrogen, an optionally substituted aryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl, and R in the >N-R, >C(-R) 2 , -C(-R) 2 -C(-R) 2 -, -C(-R)=C(-R)- and >Si(-R) R in 2 may be bonded to at least one ring selected from the group consisting of ring A, ring B, ring C, ring D and ring E through a linking group or a single bond, and the linking group is preferably -O-, -S- or -C(-R) 2 -. Note that R in the above "-C(-R) 2 -" is hydrogen, alkyl or cycloalkyl. This explanation also applies to X 1 and X 2 in formula (2) and formula (2a).
ここで、式(1)における「前記>N-R、>C(-R)2、-C(-R)2-C(-R)2-、-C(-R)=C(-R)-のRは連結基または単結合により前記A環、B環、C環、D環およびE環からなる群より選択される少なくとも1つの環と結合している」との規定は、式(2)においては「前記>N-R、>C(-R)2、-C(-R)2-C(-R)2-、-C(-R)=C(-R)-のRは、-O-、-S-、-C(-R)2-または単結合により、前記a環、b環、c環、d環およびe環からなる群より選択される少なくとも1つの環と結合している」ことに対応する。 Here, the provision in formula (1) that "R in the >N-R, >C(-R) 2 , -C(-R) 2 -C(-R) 2 -, -C(-R)=C(-R)- is bonded to at least one ring selected from the group consisting of ring A, ring B, ring C, ring D and ring E through a linking group or a single bond" corresponds to the provision in formula (2) that "R in the >N-R, >C(-R) 2 , -C(-R) 2 -C(-R) 2 -, -C(-R)=C(-R)- is bonded to at least one ring selected from the group consisting of ring a, ring b, ring c, ring d and ring e through -O-, -S-, -C(-R) 2 - or a single bond".
前記>N-R、>C(-R)2、-C(-R)2-C(-R)2-、-C(-R)=C(-R)-および>Si(-R)2のRが連結基または単結合により前記A環、B環、C環、D環およびE環からなる群より選択される少なくとも1つの環と結合している好ましい例として、X1における>N-R、>C(-R)2、および>Si(-R)2のRが連結基または単結合により前記A環、B環、およびC環からなる群より選択される少なくとも1つの環と結合している構造を挙げることができる。例えば、式(2)においては、X1における>N-R、>C(-R)2、および>Si(-R)2のRが連結基または単結合により前記a環、b環、およびc環からなる群より選択される少なくとも1つの環と結合している構造に対応する。より好ましい例としてX1における>N-RのRが連結基または単結合により前記A環、B環、およびC環からなる群より選択される少なくとも1つの環と結合している構造を挙げることができる。 Preferred examples of the structures in which R in >N-R, >C(-R) 2 , -C(-R) 2 -C(-R) 2 -, -C(-R)=C(-R)- and >Si(-R) 2 is bonded to at least one ring selected from the group consisting of ring A, ring B, ring C, ring D and ring E via a linking group or a single bond include structures in which R in >N-R, >C(-R) 2 and >Si(-R) 2 in X 1 is bonded to at least one ring selected from the group consisting of ring A, ring B and ring C via a linking group or a single bond. For example, in formula (2), the structures correspond to the structures in which R in >N-R, >C(-R) 2 and >Si(-R) 2 in X 1 is bonded to at least one ring selected from the group consisting of ring a, ring b and ring c via a linking group or a single bond. More preferred examples include structures in which R of >N--R in X1 is bonded to at least one ring selected from the group consisting of ring A, ring B and ring C via a linking group or a single bond.
また、上記規定は、下記式(2-3-1)で表される、X1が縮合環C'に取り込まれた環構造を有する化合物、および下記式(2-3-2)で表される、X1が縮合環A'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)におけるc環であるベンゼン環に対してX1を取り込むようにして他の環が縮合して形成されるC'環を有する化合物である。形成されてできた縮合環C'は、例えば、カルバゾール環、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 be expressed by a compound having a ring structure in which X1 is incorporated into a fused ring C', as represented by the following formula (2-3-1), and a compound having a ring structure in which X1 is incorporated into a fused ring A', as represented by the following formula (2-3-2). That is, for example, it is a compound having a ring C' formed by condensing another ring to the benzene ring, which is ring c in formula (2), so as to incorporate X1 . The fused ring C' thus formed is, for example, a carbazole ring, a phenoxazine ring, a phenothiazine ring, or an acridine ring.
式(1)のA環、B環、C環、D環およびE環である「アリール環」としては、例えば、炭素数6~30のアリール環が挙げられ、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、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、およびR19のうちの隣接する基同士が結合してa環、b環、c環、d環またはe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、d環、e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。 The "aryl ring" which is ring A, ring B, ring C, ring D and ring E in formula (1) includes, 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. This "aryl ring" corresponds to "an aryl ring formed together with ring a , ring b, ring c, ring d or ring e by adjacent groups among R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17, R 18, and R 19 bonding to each other" defined in formula (2), and since ring a (or ring b, ring c, ring d or ring e) is already composed of a benzene ring having 6 carbon atoms, the minimum carbon number is 9, the total number of carbon atoms of the fused rings formed by condensing a 5-membered ring to this.
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、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挙げられる。
D環およびE環はいずれも置換基を有していてもよいベンゼン環であることが好ましく、無置換のベンゼン環であることがより好ましい。
Specific examples of the "aryl ring" include a monocyclic benzene ring, a bicyclic bicyclic bicyclic naphthalene ring and an indene ring, a tricyclic terphenyl ring (m-terphenyl, o-terphenyl, p-terphenyl), a fused tricyclic acenaphthylene ring, a fluorene ring, a phenalene ring, and a phenanthrene ring, a fused tetracyclic triphenylene ring, a pyrene ring, and a naphthacene ring, and a fused pentacyclic perylene ring and a pentacene ring.
Both ring D and ring E are preferably benzene rings which may have a substituent, and more preferably unsubstituted benzene rings.
式(1)のA環、B環、C環、D環およびE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挙げられ、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挙げられる。なお、この「ヘテロアリール環」は、式(2)で規定された「R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、およびR19のうちの隣接する基同士が結合してa環、b環、c環、d環またはe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、d環、e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, ring C, ring D and ring E in formula (1) 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 , ring c, ring d or ring e by adjacent groups among R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6, R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13, R 14 , R 15 , R 16 , R 17, R 18, and R 19 bonding to each other" defined in formula (2), and since ring a (or ring b, ring c, ring d or ring e) is already composed of a benzene ring having 6 carbon atoms, the minimum carbon number is 6, the total number of carbon atoms of the fused rings formed by condensing the 5-membered ring to this.
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、フェナザシリン環、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、チアントレン環などが挙げられる。 Specific examples of the "heteroaryl ring" 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, and a 1H-benzotriazo Examples of such rings include an aryl 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, a phenazasiline 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, and a thianthrene ring.
なお、「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、いずれの環で上述の縮合2環構造と結合を共有していてもよいが、縮合2環構造と結合を共有している環は上述のように、5員環または6員環であることが好ましい。すなわち、例えば、式(2)において、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は6員環であるベンゼン環で縮合2環構造と結合を共有しており、好ましい。また、例えば、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環が、それぞれ、5員環であるピロール環、フラン環、チオフェン環で縮合2環構造と結合を共有していることも好ましい。このような構造の例として、式(2)のc環(またはb環)であるベンゼン環がベンゾフラン環またはベンゾチオフェン環となった構造に対応する構造を有する化合物として、下記式(1-412)~式(1-419)のいずれかで表される化合物が挙げられる。 In addition, when the "aryl ring" and the "heteroaryl ring" are fused rings in which two or more rings are fused, any of the rings may share a bond with the fused bicyclic structure, but as described above, the ring sharing a bond with the fused bicyclic structure is preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring. That is, for example, in formula (2), 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 a heteroaryl ring together with the a ring, the b ring, or the c ring, the 6-membered benzene ring shares a bond with the fused bicyclic structure, which is preferable. In addition, for example, it is also preferable that the indole ring, the benzofuran ring, and the benzothiophene ring share a bond with the fused bicyclic structure through the 5-membered pyrrole ring, the furan ring, and the thiophene ring, respectively. Examples of such structures include compounds having a structure corresponding to a structure in which the benzene ring, which is the c ring (or the b ring) of formula (2), is replaced with a benzofuran ring or a benzothiophene ring, and are represented by any of the following formulas (1-412) to (1-419).
上記「アリール環」または「ヘテロアリール環」における少なくとも1つの水素は置換されていてもよい。
この置換数は、特に限定されないが、A環、B環、C環、D環およびE環を合わせて置換されている水素の数は、0~10個であることが好ましく、0~5個であることがより好ましく、0~3個であることがさらに好ましく、0~2個であることが特に好ましい。また、A環、B環、C環、D環およびE環のそれぞれにおいて、アリール環またはヘテロアリール環の0~2個の水素が置換されていることが好ましく、0~1個の水素が置換されていることがより好ましい。
At least one hydrogen atom in the above "aryl ring" or "heteroaryl ring" may be substituted.
The number of substitutions is not particularly limited, but the total number of hydrogen atoms substituted in ring A, ring B, ring C, ring D and ring E is preferably 0 to 10, more preferably 0 to 5, even more preferably 0 to 3, and particularly preferably 0 to 2. In addition, in each of ring A, ring B, ring C, ring D and ring E, it is preferable that 0 to 2 hydrogen atoms in the aryl ring or heteroaryl ring are substituted, and more preferably 0 to 1 hydrogen atom is substituted.
分子間交互作用を減らし、素子作製時の効率および寿命が向上させるという物性の観点から、A環、B環、C環、D環またはE環の少なくとも1つにおけるアリール環またはヘテロアリール環の少なくとも1つの水素が置換されていることが好ましい。
合成および物性の両面からは、A環、B環、C環、D環およびE環のいずれにおいてもアリール環またはヘテロアリール環の0~1個の水素が置換されていることが好ましく;
A環、B環、およびC環のいずれにおいてもアリール環またはヘテロアリール環の0~1個の水素が置換されており、かつD環およびE環におけるアリール環またはヘテロアリール環が無置換であることがより好ましい。
From the viewpoint of physical properties such as reducing intermolecular interactions and improving efficiency and lifetime during device fabrication, it is preferable that at least one hydrogen atom of an aryl ring or heteroaryl ring in at least one of ring A, ring B, ring C, ring D, and ring E is substituted.
From the viewpoints of both synthesis and physical properties, it is preferable that 0 to 1 hydrogen atom in the aryl or heteroaryl ring is substituted in any of the A ring, B ring, C ring, D ring and E ring;
It is more preferable that 0 to 1 hydrogen atom of the aryl or heteroaryl ring in any of rings A, B and C is substituted, and that the aryl or heteroaryl ring in rings D and E is unsubstituted.
「アリール環」または「ヘテロアリール環」における少なくとも1つの水素が置換されているときの置換基としては、第1の置換基である、置換もしくは無置換の「アリール」、置換もしくは無置換の「ヘテロアリール」、置換もしくは無置換の「ジアリールアミノ」、置換もしくは無置換の「ジヘテロアリールアミノ」、置換もしくは無置換の「アリールヘテロアリールアミノ」、置換もしくは無置換の「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)」、置換もしくは無置換の「アルキル」、置換もしくは無置換の「シクロアルキル」、置換もしくは無置換の「アルコキシ」、置換もしくは無置換の「アリールオキシ」、または、置換の「シリル」が挙げられる。 When at least one hydrogen atom in the "aryl ring" or "heteroaryl ring" is replaced, the substituent may be a first substituent, such as a substituted or unsubstituted "aryl", a substituted or unsubstituted "heteroaryl", a substituted or unsubstituted "diarylamino", a substituted or unsubstituted "diheteroarylamino", a substituted or unsubstituted "arylheteroarylamino", a substituted or unsubstituted "diarylboryl (the two aryls may be bonded via a single bond or a linking group)", a substituted or unsubstituted "alkyl", a substituted or unsubstituted "cycloalkyl", a substituted or unsubstituted "alkoxy", a substituted or unsubstituted "aryloxy", or a substituted "silyl".
この第1の置換基としての「アリール」や「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「アリールオキシ」のアリールとしては上述した「アリール環」または「ヘテロアリール環」の一価の基が挙げられる。 As the first substituent, the aryl of "aryl" or "heteroaryl", the aryl of "diarylamino", the heteroaryl of "diheteroarylamino", the aryl and heteroaryl of "arylheteroarylamino", the aryl of "diarylboryl", and the aryl of "aryloxy" include the monovalent groups of the "aryl ring" or "heteroaryl ring" described above.
また第1の置換基としての「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の分岐鎖アルキルが挙げられる。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1~4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, and examples thereof include 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 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、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-エイコシルなどが挙げられる。 Specific alkyl groups 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, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, n-heptyl, 1-methylhexyl, n-octyl, t-octyl, and 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.
また第1の置換基としての「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挙げられる。 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挙げられる。 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.
また第1の置換基としての「アルコキシ」としては、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が挙げられる。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1~4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。 Also, examples of the "alkoxy" as the first substituent include linear alkoxy having 1 to 24 carbon atoms or branched alkoxy having 3 to 24 carbon atoms. An alkoxy having 1 to 18 carbon atoms (branched alkoxy having 3 to 18 carbon atoms) is preferred, an alkoxy having 1 to 12 carbon atoms (branched alkoxy having 3 to 12 carbon atoms) is more preferred, an alkoxy having 1 to 6 carbon atoms (branched alkoxy having 3 to 6 carbon atoms) is even more preferred, and an alkoxy having 1 to 4 carbon atoms (branched 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、ブトキシ、イソブトキシ、s-ブトキシ、t-ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシなどが挙げられる。 Specific examples of alkoxy include methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, s-butoxy, t-butoxy, pentyloxy, hexyloxy, heptyloxy, and octyloxy.
また第1の置換基としての「置換シリル」としては、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つで置換されたシリルであればよい。「置換シリル」の例としては、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挙げられる。 The "substituted silyl" as the first substituent may be a silyl substituted with three groups selected from the group consisting of alkyl, cycloalkyl, and aryl. Examples of the "substituted silyl" include trialkylsilyl, tricycloalkylsilyl, dialkylcycloalkylsilyl, alkyldicycloalkylsilyl, triarylsilyl, dialkylarylsilyl, and alkyldiarylsilyl.
「トリアルキルシリル」としては、シリル基における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挙げられ、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1~4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、シクロブチルなどが挙げられる。 "Trialkylsilyl" refers to a silyl group in which three hydrogen atoms are each independently replaced with an alkyl, and the alkyl can be any of the groups described above as "alkyl" in the first substituent. Preferred alkyl groups for substitution are those having 1 to 4 carbon atoms, and specific examples include methyl, ethyl, propyl, i-propyl, butyl, sec-butyl, t-butyl, and cyclobutyl.
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、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、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、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、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-プロピルシリルなどが挙げられる。 Specific examples of trialkylsilyl include trimethylsilyl, triethylsilyl, tripropylsilyl, tri-i-propylsilyl, tributylsilyl, trisec-butylsilyl, tri-t-butylsilyl, ethyldimethylsilyl, propyldimethylsilyl, i-propyldimethylsilyl, butyldimethylsilyl, sec-butyldimethylsilyl, t-butyldimethylsilyl, methyldiethylsilyl, propyldiethylsilyl, i-propyldiethylsilyl, butyldiethylsilyl, sec-butyldiethylsilyl, t-butyldiethylsilyl, methyldipropylsilyl, ethyldipropylsilyl, butyldipropylsilyl, sec-butyldipropylsilyl, t-butyldipropylsilyl, methyldi-i-propylsilyl, ethyldi-i-propylsilyl, butyldi-i-propylsilyl, sec-butyldi-i-propylsilyl, and t-butyldi-i-propylsilyl.
「トリシクロアルキルシリル」としては、シリル基における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挙げられ、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挙げられる。 "Tricycloalkylsilyl" refers to a group in which three hydrogen atoms in a silyl group 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挙げられる。 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挙げられる。 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.
また第1の置換基の「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、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、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。 As for the "aryl" in the "diarylboryl" of the first substituent, the above description of the aryl can be cited. Furthermore, the two aryls may be bonded via a single bond or a linking group (for example, >C(-R) 2 , >O, >S, or >N-R). Here, R in >C(-R) 2 and >N-R is aryl, heteroaryl, diarylamino, alkyl, cycloalkyl, alkoxy, or aryloxy (the above, the first substituent), and the first substituent may be further substituted with aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl (the above, the second substituent), and as specific examples of these groups, the above description of the aryl, heteroaryl, diarylamino, alkyl, cycloalkyl, alkoxy, or aryloxy as the first substituent can be cited.
第1の置換基である、置換もしくは無置換の「アリール」、置換もしくは無置換の「ヘテロアリール」、置換もしくは無置換の「ジアリールアミノ」、置換もしくは無置換の「ジヘテロアリールアミノ」、置換もしくは無置換の「アリールヘテロアリールアミノ」、置換もしくは無置換の「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)」、置換もしくは無置換の「アルキル」、置換もしくは無置換の「シクロアルキル」、置換もしくは無置換の「アルコキシ」、置換もしくは無置換の「アリールオキシ」、または、置換の「シリル」は、置換または無置換と説明されているとおり、それらにおける少なくとも1つの水素が第2の置換基で置換されていてもよい。この第2の置換基としては、例えば、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が挙げられ、それらの具体例は、上述した「アリール環」または「ヘテロアリール環」の一価の基、また第1の置換基としての「アルキル」または「シクロアルキル」の説明を参照することができる。また、第2の置換基としてのアリールやヘテロアリールには、それらにおける少なくとも1つの水素が、フェニルなどのアリール(具体例は上述した基)、メチルなどのアルキル(具体例は上述した基)またはシクロヘキシルなどのシクロアルキル(具体例は上述した基)で置換された構造も第2の置換基としてのアリールやヘテロアリールに含まれる。その一例としては、第2の置換基がカルバゾリルの場合には、9位における少なくとも1つの水素が、フェニルなどのアリール、メチルなどのアルキルまたはシクロヘキシルなどのシクロアルキルで置換されたカルバゾリルも第2の置換基としてのヘテロアリールに含まれる。 As described above, the first substituents, substituted or unsubstituted "aryl", substituted or unsubstituted "heteroaryl", substituted or unsubstituted "diarylamino", substituted or unsubstituted "diheteroarylamino", substituted or unsubstituted "arylheteroarylamino", substituted or unsubstituted "diarylboryl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group)", substituted or unsubstituted "alkyl", substituted or unsubstituted "cycloalkyl", substituted or unsubstituted "alkoxy", substituted or unsubstituted "aryloxy", or substituted "silyl", may have at least one hydrogen atom substituted with a second substituent. Examples of the second substituent include aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl, and specific examples thereof can be found in the above-mentioned monovalent group of the "aryl ring" or "heteroaryl ring", and the explanation of "alkyl" or "cycloalkyl" as the first substituent. In addition, the aryl and heteroaryl as the second substituent also include structures in which at least one hydrogen atom in the aryl and heteroaryl as the second substituent is replaced with an aryl such as phenyl (specific examples are the groups described above), an alkyl such as methyl (specific examples are the groups described above), or a cycloalkyl such as cyclohexyl (specific examples are the groups described above). As an example, when the second substituent is carbazolyl, the carbazolyl in which at least one hydrogen atom at the 9-position is replaced with an aryl such as phenyl, an alkyl such as methyl, or a cycloalkyl such as cyclohexyl is also included in the heteroaryl as the second substituent.
式(2)のR1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11ならびに式(2a)のR12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、およびR19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(1)で説明した「アリール環」または「ヘテロアリール環」の一価の基が挙げられる。また、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、およびR19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(1)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(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、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。 The aryl , heteroaryl , aryl of diarylamino , heteroaryl of diheteroarylamino, aryl and heteroaryl of arylheteroarylamino, aryl of diarylboryl, and 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 in formula (2) and R 12 , R 13 , R 14, R 15, R 16, R 17, R 18, and R 19 in formula (2a) include monovalent groups of "aryl ring" or "heteroaryl ring" explained in formula (1). In addition, for the alkyl, cycloalkyl or alkoxy in R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 and R 19 , the explanation of "alkyl", "cycloalkyl" or "alkoxy" as the first substituent in the explanation of the above formula (1) can be referred to. Furthermore, the same applies to the aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl as the 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 (the two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), alkyl, cycloalkyl, alkoxy, or aryloxy that are substituents on these rings, and the aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl that are further substituents.
具体的には、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、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)、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-ペンチル(t-アミル)、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)、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。 Specifically, the emission wavelength can be adjusted by the steric hindrance, electron donating property and electron withdrawing property of the structure of the first substituent, and is preferably a group represented by the following structural formula, and more preferably, methyl, t-butyl, t-pentyl (t-amyl), 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, Preferred are carbazolyl, 3,6-dimethylcarbazolyl, 3,6-di-t-butylcarbazolyl and phenoxy, and more preferred are methyl, t-butyl, t-pentyl (t-amyl), 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), 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。 In the structural formula below, "Me" is methyl, "tBu" is t-butyl, "tAm" is t-amyl, "tOct" is t-octyl, and * indicates the bond position.
式(2)においては、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11のうち、0~3個が上記いずれかの構造式で表される基であり、残りは水素であることが好ましい。より具体的には、R1、R2、およびR3のうち0~1個が上記いずれかの構造式で表される基であり、残りが水素であり、R4、R5、R6、およびR7のうち0~1個が上記いずれかの構造式で表される基であり、残りが水素であり、ならびにR8、R9、R10、およびR11のうち0~1個が上記いずれかの構造式で表される基であり、残りが水素であることが好ましい。R1、R2、およびR3は、いずれも水素であるか、または、R1およびR3がそれぞれ水素であり、かつR2が上記いずれかの構造式で表される基であることがより好ましい。 In formula (2), it is preferred that 0 to 3 of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 are groups represented by any of the structural formulas above, and the remainder are hydrogen. More specifically, it is preferred that 0 to 1 of R 1 , R 2 , and R 3 are groups represented by any of the structural formulas above, and the remainder are hydrogen, that 0 to 1 of R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 are groups represented by any of the structural formulas above, and the remainder are hydrogen, and that 0 to 1 of R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 are groups represented by any of the structural formulas above, and the remainder are hydrogen. It is more preferable that R 1 , R 2 and R 3 are all hydrogen, or that R 1 and R 3 are each hydrogen and R 2 is a group represented by any one of the above structural formulas.
また、式(2a)のR12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、およびR19は、いずれか1~4個が上記いずれかの構造式で表される基であり、残りが水素であることが好ましく;R12、R13、R14、およびR15のうち0~2個が上記いずれかの構造式で表される基であり、残りが水素であり、かつR16、R17、R18、およびR19のうち1~2個が上記いずれかの構造式で表される基であり、残りが水素であることがより好ましい。合成の容易性の観点からは、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、およびR19はいずれも水素であることも好ましい。 In addition, it is preferable that 1 to 4 of R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , and R 19 in formula (2a) are groups represented by any of the structural formulas above, and the remainder are hydrogen; it is more preferable that 0 to 2 of R 12 , R 13 , R 14 , and R 15 are groups represented by any of the structural formulas above, the remainder are hydrogen, and 1 to 2 of R 16 , R 17 , R 18 , and R 19 are groups represented by any of the structural formulas above, and the remainder are hydrogen. From the viewpoint of ease of synthesis, it is also preferable that R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , and R 19 are all hydrogen.
式(1)のX1および式(1a)のX2における>N-RのRは、上述した第2の置換基で置換されていてもよい、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、当該アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルにおける少なくとも1つの水素は例えば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。このアリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルとしては上述する基が挙げられる。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)におけるX1および式(2a)におけるX2でも同じである。 R of >N-R in X 1 of formula (1) and X 2 of formula (1a) is an aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl which may be substituted with the second substituent described above, and at least one hydrogen in the aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl may be substituted with, for example, an alkyl or cycloalkyl. Examples of the aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl include the groups described above. In particular, an aryl having 6 to 10 carbon atoms (e.g., phenyl, naphthyl, etc.), a heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms (e.g., carbazolyl, etc.), an alkyl having 1 to 5 carbon atoms (e.g., methyl, ethyl, etc.), or a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms (preferably cyclohexyl or adamantyl) is preferred. This explanation is the same for X 1 in formula (2) and X 2 in formula (2a).
式(1)のX1およびY1、および式(1a)のX2におけるSi-R、式(1)のY1におけるGe-R、式(1)のX1、および式(1a)におけるX2における>C(-R)2、-C(-R)2-C(-R)2-、および-C(-R)=C(-R)-のRは、水素、上述した第2の置換基で置換されていてもよい、アリール、アルキルまたはシクロアルキルであり、アリールにおける少なくとも1つの水素は例えばアルキルで置換されていてもよい。このアリール、アルキルまたはシクロアルキルとしては上述する基が挙げられる。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)におけるX1およびY1、ならびに式(2a)におけるX2でも同じである。 In X 1 and Y 1 in formula (1), Si-R in X 2 in formula (1a), Ge-R in Y 1 in formula (1), >C(-R) 2 , -C(-R) 2 -C(-R) 2 -, and -C(-R)=C(-R)- in X 1 in formula (1) and X 2 in formula (1a), R is hydrogen, an aryl, an alkyl, or a cycloalkyl which may be substituted with the second substituent described above, and at least one hydrogen in the aryl may be substituted with, for example, an alkyl. Examples of the aryl, alkyl, or cycloalkyl include the groups described above. In particular, an aryl having 6 to 10 carbon atoms (e.g., phenyl, naphthyl, etc.), an alkyl having 1 to 5 carbon atoms (e.g., methyl, ethyl, etc.), or a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms (preferably cyclohexyl or adamantyl) is preferred. This explanation also applies to X 1 and Y 1 in formula (2) and X 2 in formula (2a).
式(1)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、このアルキルまたはシクロアルキルとしては上述する基が挙げられる。特に炭素数1~4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)における連結基である「-C(-R)2-」でも同じである。 In formula (1), R in the linking group "-C(-R) 2 -" is hydrogen, alkyl, or cycloalkyl, and examples of this alkyl or cycloalkyl include the groups described above. In particular, alkyl having 1 to 4 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 formula (2).
本発明の化合物は、式(1)で表される単位構造を複数有する多環芳香族化合物の多量体であってもよく、好ましくは、式(2)で表される単位構造を複数有する多環芳香族化合物の多量体であってもよい。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、一つの化合物の中に上記単位構造を複数有する形態であればよく、例えば、上記単位構造が単結合、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(連結型多量体)に加えて、上記単位構造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)を複数の単位構造で共有するようにして結合した形態(環共有型多量体)であってもよく、また、上記単位構造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(環縮合型多量体)であってもよいが、環共有型多量体および環縮合型多量体が好ましく、環共有型多量体がより好ましい。 The compound of the present invention may be a multimer of a polycyclic aromatic compound having a plurality of unit structures represented by formula (1), and preferably a multimer of a polycyclic aromatic compound having a plurality of unit structures represented by formula (2). The multimer 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 unit structures in one compound. For example, the unit structures may be linked together by a linking group such as a single bond, an alkylene having 1 to 3 carbon atoms, phenylene, or naphthylene (linked multimer), or may be linked together so that any ring (ring A, ring B or ring C, ring a, ring b or ring c) contained in the unit structure is shared by multiple unit structures (ring-shared multimer), or may be linked together so that any ring (ring A, ring B or ring C, ring a, ring b or ring c) contained in the unit structure is condensed (ring-condensed multimer). Ring-shared multimers and ring-condensed multimers are preferred, with ring-shared multimers being more preferred.
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(2-5-1)~式(2-5-4)または式(2-6)において、X1の少なくとも1つが式(2a)で表される基である多量体化合物が挙げられる。下記式(2-4)で表される多量体化合物は、式(2)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)で表される単位構造を一つの化合物中に有する多量体化合物(環共有型多量体)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)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、二つの式(2)で表される単位構造を一つの化合物中に有する多量体化合物(環共有型多量体)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)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、三つの式(2)で表される単位構造を一つの化合物中に有する多量体化合物(環共有型多量体)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)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)で表される単位構造を一つの化合物中に有する多量体化合物(環共有型多量体)である。また、下記式(2-6)で表される多量体化合物は、式(2)で説明すれば、例えばある単位構造のb環(またはa環、c環)であるベンゼン環とある単位構造の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)で表される単位構造を一つの化合物中に有する多量体化合物(環縮合型多量体)である。 Examples of such multimers include multimer compounds in which at least one of X 1 is a group represented by formula (2a) in the following formula (2-4), formula (2-4-1), formula (2-5-1) to formula (2-5-4), or formula (2-6). The multimer compound represented by the following formula (2-4) is a multimer compound (ring-sharing multimer) having a plurality of unit structures represented by formula (2) in one compound, in such a way that the benzene ring, which is the a-ring, is shared. The multimer compound represented by the following formula (2-4-1) is a multimer compound (ring-sharing multimer) having two unit structures represented by formula (2) in one compound, in such a way that the benzene ring, which is the a-ring, is shared. Moreover, the multimeric compound represented by the following formula (2-4-2), when explained in terms of formula (2), is a multimeric compound (ring-sharing type multimer) having three unit structures represented by formula (2) in one compound, so as to share a benzene ring that is an a ring. Moreover, the multimeric compounds represented by the following formulas (2-5-1) to (2-5-4), when explained in terms of formula (2), are multimeric compounds (ring-sharing type multimers) having a plurality of unit structures represented by formula (2) in one compound, so as to share a benzene ring that is a b ring (or a ring) in one compound. Moreover, the multimeric compound represented by the following formula (2-6), when explained in terms of formula (2), is a multimeric compound (ring-condensed type multimer) having a plurality of unit structures represented by formula (2) in one compound, so as to condense a benzene ring that is a b ring (or a ring, c ring) of a certain unit structure with a benzene ring that is a b ring (or a ring, c ring) of a certain unit structure.
多量体化合物は、式(2-4)または式(2-4-1)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)または式(2-4-1)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) or formula (2-4-1) 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) or formula (2-4-1) is combined with a multimerization form represented by any one of formulas (2-5-1) to (2-5-4) and formula (2-6).
また、式(1)で表される多環芳香族化合物およびその多量体(好ましくは式(2)で表される多環芳香族化合物およびその多量体)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。 In addition, at least one selected from the group consisting of aryl rings and heteroaryl rings in the chemical structure of the polycyclic aromatic compound represented by formula (1) and its multimer (preferably the polycyclic aromatic compound represented by formula (2) and its multimer) may be condensed with at least one cycloalkane.
例えば、A環、B環、C環、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、A環~C環への第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~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)、Y1であるSi-RおよびGe-RのRとしてのアリール(上記と同様)、ならびに、X1およびX2である>N-Rおよび>C(-R)2の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 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 on ring A to ring C, the aryl (similar to above) and heteroaryl (similar to above) as the first and second substituents on ring a to ring c, the aryl (similar to above) as R in Si-R and Ge-R which are Y1 , and the aryl (similar to above) and heteroaryl (similar to above) as R in >N-R and >C(-R) 2 which are X1 and X2 may be fused with at least one cycloalkane.
好ましくは、A環、B環、C環、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、A環~C環への第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およびX2である>N-Rおよび>C(-R)2の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る。 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 on ring A to ring C, the aryl (similar to above) and heteroaryl (similar to above) as the first substituents on ring a to ring c, and the aryl (similar to above) and heteroaryl (similar to above) as R of >N-R and >C(-R) 2 which are X1 and X2 , are fused with at least one cycloalkane.
より好ましくは、A環、B環、C環、a環、b環およびc環であるアリール環、A環~C環への第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~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およびX2である>N-Rおよび>C(-R)2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る。 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 or aryl moiety in diarylamino) and heteroaryl (heteroaryl moiety in heteroaryl) as the first substituents on ring A to ring C, the aryl (similar to above) and heteroaryl (similar to above) as the first substituents on ring a to ring c, and the aryl (similar to above) as R of >N-R and >C(-R) 2 which are X1 and X2 , is fused with at least one cycloalkane.
さらに好ましくは、A環、B環、C環、a環、b環およびc環であるアリール環、A環~C環への第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~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、X1およびX2である>N-Rおよび>C(-R)2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る。 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 on ring A to ring C (aryl or aryl moiety in diarylamino), the aryl as the first substituent on ring a to ring c (similar to above), and the aryl as R of >N-R which is X1 and X2 and >C(-R) 2 (similar to above) is 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挙げられる。 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1~4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挙げられる。 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 4 carbon atoms.
また、式(1)または(2)で表される多環芳香族化合物およびその多量体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(1)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、Y1がSi-RまたはGe-RであるときのR(=アルキル、シクロアルキル、アリール)、ならびに、X1およびX2が>N-Rや>C(-R)2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挙げられる。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 and its multimer represented by formula (1) or (2) may be deuterium, cyano, or halogen. For example, in formula (1), hydrogen in ring A, ring B, ring C (rings A to C are aryl rings or heteroaryl rings), substituents on rings A to C, R (= alkyl, cycloalkyl, aryl) when Y 1 is Si-R or Ge-R, and R (= alkyl, cycloalkyl, aryl) when X 1 and X 2 are >N-R or >C(-R) 2 may be replaced with deuterium, cyano, or halogen, and among these, embodiments in which all or a part of hydrogen in aryl or heteroaryl is replaced with deuterium, cyano, or halogen can be exemplified. The halogen is fluorine, chlorine, bromine, or iodine, preferably fluorine, chlorine, or bromine, and more preferably fluorine or chlorine.
本発明に係る多環芳香族化合物およびその多量体は、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挙げられる。特に、有機電界発光素子においては、発光層のドーパント材料として、Y1がB、X1の一方が式(1a)で表される基、他方が>N-R、X2が単結合である化合物、Y1がB、X1の一方が式(1a)で表される基、他方が>O、X2が単結合である化合物、Y1がB、X1の一方が式(1a)で表される基、他方が>N-R、X2が>N-Rである化合物が好ましく、発光層のホスト材料として、Y1がB、X1の一方が式(1a)で表される基、他方が>O、X2が>N-Rである化合物、Y1がB、X1の一方が式(1a)で表される基、他方が>O、X2が>Oである化合物が好ましく、電子輸送材料として、Y1がB、X1の一方が式(1a)で表される基、他方が>O、X2が>Oである化合物、Y1がP=O、X1の一方が式(1a)で表される基、他方が>O、X2が>Oである化合物が好ましく用いられる。 The polycyclic aromatic compound and its multimer according to the present invention can be used as a material for an organic device, such as an organic electroluminescent device, an organic field effect transistor, or an organic thin-film solar cell. In particular, in the organic electroluminescent device, the dopant material of the light-emitting layer is preferably a compound in which Y1 is B, one of X1 is a group represented by formula (1a), the other is >N-R, and X2 is a single bond, a compound in which Y1 is B, one of X1 is a group represented by formula (1a), the other is >O, and X2 is a single bond, or a compound in which Y1 is B, one of X1 is a group represented by formula (1a), the other is >N-R, and X2 is >N-R; the host material of the light-emitting layer is preferably a compound in which Y1 is B, one of X1 is a group represented by formula (1a), the other is >O, and X2 is >N-R, or a compound in which Y1 is B, one of X1 is a group represented by formula (1a), the other is >O, and X2 is >O; and the electron transport material is preferably a compound in which Y1 is B, one of X1 is a group represented by formula (1a), the other is >O, and X2 is >O, or A compound in which 1 is P=O, one of X1 is a group represented by formula (1a) and the other is >O, and X2 is >O is preferably used.
具体的には、以下の式(1-1)~式(1-423)で表される化合物が挙げられる。なお、下記構造式中の「Me」はメチル、「D」は重水素を示す。 Specific examples include compounds represented by the following formulas (1-1) to (1-423). In the structural formulas below, "Me" represents methyl and "D" represents deuterium.
中でも、式(1-1)、式(1-3)、式(1-21)、式(1-23)、式(1-41)、式(1-61)、式(1-83)、および式(1-103)で表される化合物が好ましく、式(1-1)、式(1-3)、式(1-23)、式(1-83)、および式(1-103)で表される化合物がより好ましい。 Among these, compounds represented by formulas (1-1), (1-3), (1-21), (1-23), (1-41), (1-61), (1-83), and (1-103) are preferred, and compounds represented by formulas (1-1), (1-3), (1-23), (1-83), and (1-103) are more preferred.
<式(1)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>
式(1)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について、説明する。基本的には、まずA環(a環)とB環(b環)と縮合2環構造で結合させることで中間体を製造する(第1反応:スキーム(1)およびスキーム(2)参照)。次に、A環(a環)、C環(c環)および結合基(X1を含む基)を結合させる(第2反応:スキーム(3)参照)。さらに、メトキシをOTf基に変換し(第3反応:スキーム(4)参照)、OTf基をBPin基のようなボロン酸エステル基に変換し、中間体化合物を得る(第4反応:スキーム(5)参照)。そして、塩化アルミニウム等のルイス酸を用いて、目的の多環芳香族化合物を得ることができる(第5反応:スキーム(6)参照)。
<Method for producing polycyclic aromatic compound represented by formula (1) and its multimer>
A method for producing a polycyclic aromatic compound represented by formula (1) and a multimer thereof will be described. Basically, an intermediate is produced by first bonding an A ring (a ring) and a B ring (b ring) with a condensed two-ring structure (see first reaction: scheme (1) and scheme (2)). Next, an A ring (a ring), a C ring (c ring) and a bonding group (a group containing X1 ) are bonded (see second reaction: scheme (3)). Furthermore, methoxy is converted to an OTf group (see third reaction: scheme (4)), and the OTf group is converted to a boronic acid ester group such as a BPin group to obtain an intermediate compound (see fourth reaction: scheme (5)). Then, a Lewis acid such as aluminum chloride can be used to obtain the desired polycyclic aromatic compound (see fifth reaction: scheme (6)).
スキーム1~スキーム6を用いて、詳細に説明する。環状ケトンへの付加反応によってアルコールを得て(スキーム(1))、次いで、B環(b環)前駆体との酸触媒によるフリーデルクラフツ反応によって、A環(a環)とB環(b環)を縮合2環構造に結合させることができる(スキーム(2))。 This will be explained in detail using Schemes 1 to 6. An alcohol is obtained by an addition reaction to a cyclic ketone (Scheme (1)), and then the A ring (a ring) and the B ring (b ring) can be bonded to a fused two-ring structure by an acid-catalyzed Friedel-Crafts reaction with a B ring (b ring) precursor (Scheme (2)).
第2反応においては、A環(a環)とC環(c環)とを結合基(X1を含む基)とハロゲン原子(Hal)との反応で結合させる。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(スキーム(3))。X1がSやSeの場合も公知の反応を利用することができる。 In the second reaction, the A ring (a ring) and the C ring (c ring) are bonded by a reaction between a bonding group (a group containing X1 ) and a halogen atom (Hal). For example, in the case of an etherification reaction, a general reaction such as a nucleophilic substitution reaction or an Ullmann reaction can be used, and in the case of an amination reaction, a general reaction such as the Buchwald-Hartwig reaction can be used (Scheme (3)). When X1 is S or Se, known reactions can also be used.
第3反応においては、メトキシを三臭化ホウ素等を用いて-OHにして、トリフルオロメタンスルホン酸無水物(Tf2O)などを用いて、-OTf基に変換する(スキーム4)。ここで、メトキシは他のアルコキシであってもよく、またTf基もトシル基のような他のスルホン酸基であってもよい。 In the third reaction, methoxy is converted to --OH using boron tribromide or the like, and then converted to an --OTf group using trifluoromethanesulfonic anhydride (Tf 2 O) or the like (Scheme 4). Here, methoxy may be another alkoxy, and the Tf group may be another sulfonic acid group such as a tosyl group.
第4反応においては、-OTf基を、パラジウム触媒を用いた宮浦反応などを用いて-Bpin基(Bpinは-B(OH)2がピナコールエステル化された基)のようなボロン酸エステル基に変換することで中間体化合物を得る(スキーム(5))。ここでボロン酸エステル基はボロン酸基であってもよく、また他のアルコールとのエステル基であってもよい。 In the fourth reaction, the -OTf group is converted to a boronate group such as a -Bpin group (Bpin is a group in which -B(OH) 2 is pinacol esterified) using a palladium catalyst such as the Miyaura reaction to obtain an intermediate compound (Scheme (5)). Here, the boronate group may be a boronic acid group or an ester group with another alcohol.
第5反応においては、中間体化合物から特開2018-076281号公報記載の方法を利用して、塩化アルミニウム等のルイス酸を用いて、目的の多環芳香族化合物を得ることができる(スキーム(6))。この反応においてはジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)のような塩基を加えてもよい。 In the fifth reaction, the intermediate compound can be converted to the desired polycyclic aromatic compound using a Lewis acid such as aluminum chloride by the method described in JP 2018-076281 A (Scheme (6)). A base such as diisopropylethylamine (DIPEA) may be added to this reaction.
また、これらの反応工程のどこかで、シクロアルカン縮合された原料を用いたり、シクロアルカンを縮合する工程を追加したりすることで、所望の位置がシクロアルカン縮合された本発明の化合物を製造することができる。 In addition, by using a cycloalkane-condensed raw material somewhere in these reaction steps or by adding a step of condensing a cycloalkane, it is possible to produce the compound of the present invention in which the desired position is condensed with a cycloalkane.
また多量体についても、適宜原料を変更することによって製造することができる(スキーム(7))。
なお、上記スキーム(1)~スキーム(7)で使用するブレンステッド塩基としては、N,N-ジイソプロピルエチルアミン、トリエチルアミン、2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジン、N,N-ジメチルアニリン、N,N-ジメチルトルイジン、2,6-ルチジン、テトラフェニルホウ酸ナトリウム、テトラフェニルホウ酸カリウム、トリフェニルボラン、テトラフェニルシラン、Ar4BNa、Ar4BK、Ar3B、Ar4Si(なお、Arはフェニルなどのアリール)などが挙げられる。 Examples of Bronsted bases used in the above schemes (1) to (7) include N,N-diisopropylethylamine, triethylamine, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine, N,N-dimethylaniline, N,N-dimethyltoluidine, 2,6-lutidine, sodium tetraphenylborate, potassium tetraphenylborate, triphenylborane, tetraphenylsilane, Ar 4 BNa, Ar 4 BK, Ar 3 B, and Ar 4 Si (Ar is an aryl such as phenyl).
上記スキーム(1)~スキーム(7)で使用するルイス酸としては、AlCl3、AlBr3、AlF3、BF3・OEt2、BCl3、BBr3、GaCl3、GaBr3、InCl3、InBr3、In(OTf)3、SnCl4、SnBr4、AgOTf、ScCl3、Sc(OTf)3、ZnCl2、ZnBr2、Zn(OTf)2、MgCl2、MgBr2、Mg(OTf)2、LiOTf、NaOTf、KOTf、Me3SiOTf、Cu(OTf)2、CuCl2、YCl3、Y(OTf)3、TiCl4、TiBr4、ZrCl4、ZrBr4、FeCl3、FeBr3、CoCl3、CoBr3などが挙げられる。 Examples of Lewis acids used in the above schemes (1) to (7) include AlCl3 , AlBr3, AlF3 , BF3.OEt2 , BCl3 , BBr3 , GaCl3 , GaBr3 , InCl3 , InBr3, In(OTf) 3 , SnCl4 , SnBr4 , AgOTf , ScCl3 , Sc ( OTf) 3 , ZnCl2 , ZnBr2 , Zn(OTf) 2 , MgCl2, MgBr2 , Mg(OTf) 2 , LiOTf, NaOTf, KOTf, Me3SiOTf , Cu(OTf) 2 , CuCl2 , YCl3 , and Y(OTf) 3. , TiCl4 , TiBr4 , ZrCl4 , ZrBr4 , FeCl3 , FeBr3 , CoCl3 , CoBr3 , etc.
また、本発明の多環芳香族化合物やその多量体には、少なくとも一部の水素原子が重水素やシアノで置換されている化合物やフッ素や塩素などのハロゲンで置換されている化合物も含まれるが、このような化合物などは所望の位置が重水素化、シアノ化、フッ素化または塩素化された原料を用いることで、上記と同様に合成することができる。 The polycyclic aromatic compounds and their multimers of the present invention also include compounds in which at least some of the hydrogen atoms are replaced by deuterium or cyano, or by halogens such as fluorine or chlorine. Such compounds can be synthesized in the same manner as above by using raw materials in which the desired positions are deuterated, cyanated, fluorinated, or chlorinated.
<高分子化合物、高分子架橋体、ペンダント型高分子化合物>
本発明に係る式(1)で表される多環芳香族化合物およびその多量体は、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。
<Polymer compounds, crosslinked polymers, pendant polymer compounds>
The polycyclic aromatic compound represented by formula (1) according to the present invention and its multimer can also be used as a material for organic devices, for example, a material for organic electroluminescent elements, a material for organic field effect transistors, or a material for organic thin-film solar cells, 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 polymer obtained 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またはその多量体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 or its multimer, substituents capable of further crosslinking the polymer compound thus obtained, and substituents capable of pendant reaction with a main-chain polymer, but are preferably those with the following structures. * 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.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挙げられる。
2. 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.
2-1.有機電界発光素子
2-1-1.有機電界発光素子の構造
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。
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。
2-1. Organic electroluminescent device
2-1-1. Structure of Organic Electroluminescent Device FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an organic EL device according to this embodiment.
The organic EL element 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".
2-1-2.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。
2-1-2. 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, and this 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.
2-1-3.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挙げられる。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挙げられる。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挙げられる。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. Inorganic compounds include, for example, 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. Organic compounds include, for example, polythiophenes such as poly(3-methylthiophene), conductive polymers such as polypyrrole and polyaniline. 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.
2-1-4.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。
2-1-4. 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・輸送性物質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. For this purpose, it is preferable for the material to have a small ionization potential, a large hole mobility, and excellent stability, and to be unlikely to generate 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 thereof 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, triphenylamine derivatives such as 4,4',4"-tris(3-methylphenyl(phenyl)amino)triphenylamine, 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, polysilane, etc. are preferable, but there is no particular limitation as long as they are compounds that can form a thin film required for fabricating a light-emitting device, can inject holes from the anode, and can transport holes.
また、有機半導体の導電性は、そのドーピングにより、強い影響を受けることも知られている。このような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 their doping. Such 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(1)で表され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 polymer compounds obtained by polymerizing a reactive compound substituted with a reactive substituent as a monomer, or crosslinked polymers thereof, or pendant polymer compounds obtained by reacting a main chain polymer with the reactive compound, or crosslinked pendant polymers thereof. In this case, the reactive substituent can be quoted from the description of the polycyclic aromatic compound represented by formula (1).
The applications of such polymer compounds and crosslinked polymers will be described in detail below.
<式(H)化合物>
正孔注入層用材料および正孔輸送層用材料としては、例えば下記式(H)で表される化合物を好適に用いることができる。
<Formula (H) compound>
As the material for the hole injection layer and the material for the hole transport layer, for example, a compound represented by the following formula (H) can be suitably used.
式(H)中、R31~R38のうち隣接する2つ以上の1組以上が、置換もしくは無置換の飽和又は不飽和の環を形成してもよい。該環形成に関与しないR31~R38は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1~50のアルキル、置換もしくは無置換の炭素数2~50のアルケニル、置換もしくは無置換の炭素数2~50のアルキニル、置換もしくは無置換の環形成炭素数3~50のシクロアルキル、置換もしくは無置換の炭素数1~50のアルコキシ、置換もしくは無置換の炭素数1~50のアルキルチオ、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~50のアリールオキシ、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~50のアリールチオ、置換もしくは無置換の炭素数7~50のアラルキル、-Si(R201)(R202)(R203)、-C(=O)R204、-COOR205、ハロゲン、シアノ、ニトロ、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~50のアリール、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5~50の複素環基である。R201~R205は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1~50のアルキル、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~50のアリール、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5~50の複素環基である。R201~R205が2以上存在する場合、2以上のR201~R205のそれぞれは同一でもよく、異なっていてもよい。L21~L24は、それぞれ独立に、単結合、置換もしくは無置換の炭素数1~50のアルキレン、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~50のアリーレン、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5~50の2価の複素環基である。Ar21及びAr22は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~50のアリール、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5~50の複素環基である。 In formula (H), one or more pairs of adjacent two or more of R 31 to R 38 may form a substituted or unsubstituted saturated or unsaturated ring. R 31 to R 38 that are not involved in ring formation are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl having 1 to 50 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkenyl having 2 to 50 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkynyl having 2 to 50 carbon atoms, a substituted or unsubstituted cycloalkyl having 3 to 50 ring carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy having 1 to 50 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkylthio having 1 to 50 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryloxy having 6 to 50 ring carbon atoms, a substituted or unsubstituted arylthio having 6 to 50 ring carbon atoms, a substituted or unsubstituted aralkyl having 7 to 50 carbon atoms, -Si(R 201 )(R 202 )(R 203 ), -C(═O)R 204 , -COOR 205 , halogen, cyano, nitro, a substituted or unsubstituted aryl having 6 to 50 ring carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 5 to 50 ring atoms. R 201 to R 205 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl having 1 to 50 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl having 6 to 50 ring carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 5 to 50 ring atoms. When two or more R 201 to R 205 are present, each of the two or more R 201 to R 205 may be the same or different. L 21 to L 24 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted alkylene having 1 to 50 carbon atoms, a substituted or unsubstituted arylene having 6 to 50 ring carbon atoms, or a substituted or unsubstituted divalent heterocyclic group having 5 to 50 ring atoms. Ar 21 and Ar 22 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 50 ring carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 5 to 50 ring atoms.
本明細書の式(H)中の置換基の説明において、「置換もしくは無置換の炭素数XX~YYのZZ基」という表現における「炭素数XX~YY」は、ZZ基が無置換である場合の炭素数を表すものであり、置換されている場合の置換基の炭素数は含めない。ここで、「YY」は「XX」よりも大きく、「XX」と「YY」はそれぞれ1以上の整数を意味する。 In the description of the substituents in formula (H) in this specification, the "carbon number XX to YY" in the expression "a substituted or unsubstituted ZZ group having carbon numbers XX to YY" represents the number of carbon atoms when the ZZ group is unsubstituted, and does not include the number of carbon atoms of the substituent when it is substituted. Here, "YY" is greater than "XX", and "XX" and "YY" each represent an integer of 1 or more.
本明細書の式(H)中の置換基の説明において、「置換もしくは無置換の原子数XX~YYのZZ基」という表現における「原子数XX~YY」は、ZZ基が無置換である場合の原子数を表すものであり、置換されている場合の置換基の原子数は含めない。ここで、「YY」は「XX」よりも大きく、「XX」と「YY」はそれぞれ1以上の整数を意味する。 In the description of the substituents in formula (H) in this specification, the "atomic number XX to YY" in the expression "a substituted or unsubstituted ZZ group having atomic number XX to YY" represents the atomic number when the ZZ group is unsubstituted, and does not include the atomic number of the substituent when it is substituted. Here, "YY" is greater than "XX", and "XX" and "YY" each represent an integer of 1 or more.
「置換もしくは無置換の」という場合における「無置換」とは前記置換基で置換されておらず、水素原子が結合していることを意味する。 In the case of "substituted or unsubstituted," "unsubstituted" means that it is not substituted with the aforementioned substituents and that a hydrogen atom is bonded to it.
本明細書の式(H)中の置換基の説明において、各置換基の具体例としては、以下のものが挙げられる。
無置換の炭素数1~50(好ましくは1~30、より好ましくは1~18、さらに好ましくは1~5)のアルキルとしては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n-ブチル、s-ブチル、イソブチル、t-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル等が挙げられる。
In the description of the substituents in formula (H) in this specification, specific examples of each substituent include the following.
Examples of the unsubstituted alkyl having 1 to 50 carbon atoms (preferably 1 to 30, more preferably 1 to 18, and even more preferably 1 to 5) include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, s-butyl, isobutyl, t-butyl, n-pentyl, n-hexyl, n-heptyl, and n-octyl.
置換された炭素数1~50(好ましくは1~30、より好ましくは1~18、さらに好ましくは1~5)のアルキルとしては、例えば、ヒドロキシメチル、1-ヒドロキシエチル、2-ヒドロキシエチル、2-ヒドロキシイソブチル、1,2-ジヒドロキシエチル、1,3-ジヒドロキシイソプロピル、2,3-ジヒドロキシ-t-ブチル、1,2,3-トリヒドロキシプロピル、クロロメチル、1-クロロエチル、2-クロロエチル、2-クロロイソブチル、1,2-ジクロロエチル、1,3-ジクロロイソプロピル、2,3-ジクロロ-t-ブチル、1,2,3-トリクロロプロピル、ブロモメチル、1-ブロモエチル、2-ブロモエチル、2-ブロモイソブチル、1,2-ジブロモエチル、1,3-ジブロモイソプロピル、2,3-ジブロモ-t-ブチル、1,2,3-トリブロモプロピル、ヨードメチル、1-ヨードエチル、2-ヨードエチル、2-ヨードイソブチル、1,2-ジヨードエチル、1,3-ジヨードイソプロピル、2,3-ジヨード-t-ブチル、1,2,3-トリヨードプロピル、シアノメチル、1-シアノエチル、2-シアノエチル、2-シアノイソブチル、1,2-ジシアノエチル、1,3-ジシアノイソプロピル、2,3-ジシアノ-t-ブチル、1,2,3-トリシアノプロピル、ニトロメチル、1-ニトロエチル、2-ニトロエチル、2-ニトロイソブチル、1,2-ジニトロエチル、1,3-ジニトロイソプロピル、2,3-ジニトロ-t-ブチル、1,2,3-トリニトロプロピル、1-ピロリルメチル、2-(1-ピロリル)エチル、1-ヒドロキシ-2-フェニルイソプロピル、1-クロロ-2-フェニルイソプロピル等が挙げられる。 Examples of the substituted alkyl having 1 to 50 carbon atoms (preferably 1 to 30, more preferably 1 to 18, and even more preferably 1 to 5) include hydroxymethyl, 1-hydroxyethyl, 2-hydroxyethyl, 2-hydroxyisobutyl, 1,2-dihydroxyethyl, 1,3-dihydroxyisopropyl, 2,3-dihydroxy-t-butyl, 1,2,3-trihydroxypropyl, chloromethyl, 1-chloroethyl, 2-chloroethyl, 2-chloroisobutyl, 1,2-dichloroethyl, 1,3-dichloroisopropyl, 2,3-dichloro-t-butyl, 1,2,3-trichloropropyl, bromomethyl, 1-bromoethyl, 2-bromoethyl, 2-bromoisobutyl, 1,2-dibromoethyl, 1,3-dibromoisopropyl, 2,3-dibromo-t-butyl, and 1,2,3-tribromopropyl. pyr, iodomethyl, 1-iodoethyl, 2-iodoethyl, 2-iodoisobutyl, 1,2-diiodoethyl, 1,3-diiodoisopropyl, 2,3-diiodo-t-butyl, 1,2,3-triiodopropyl, cyanomethyl, 1-cyanoethyl, 2-cyanoethyl, 2-cyanoisobutyl, 1,2-dicyanoethyl, 1,3-dicyanoisopropyl, 2,3-dicyano-t-butyl, 1,2,3-tricyanopropyl, nitromethyl, 1-nitroethyl, 2-nitroethyl, 2-nitroisobutyl, 1,2-dinitroethyl, 1,3-dinitroisopropyl, 2,3-dinitro-t-butyl, 1,2,3-trinitropropyl, 1-pyrrolylmethyl, 2-(1-pyrrolyl)ethyl, 1-hydroxy-2-phenylisopropyl, 1-chloro-2-phenylisopropyl, etc.
無置換の炭素数2~50(好ましくは2~30、より好ましくは2~18)のアルケニルとしては、ビニル、アリル、1-ブテニル、2-ブテニル、3-ブテニル、1,3-ブタンジエニル、1-メチルビニル、1-メチルアリル、1,1-ジメチルアリル、2-メチルアリル、1,2-ジメチルアリル等が挙げられる。 Examples of unsubstituted alkenyl having 2 to 50 carbon atoms (preferably 2 to 30, more preferably 2 to 18) include vinyl, allyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 1,3-butadienyl, 1-methylvinyl, 1-methylallyl, 1,1-dimethylallyl, 2-methylallyl, 1,2-dimethylallyl, etc.
無置換の炭素数2~50(好ましくは2~30、より好ましくは2~18)のアルキニルとしては、エチニル等が挙げられる。 Examples of unsubstituted alkynyl groups having 2 to 50 carbon atoms (preferably 2 to 30, more preferably 2 to 18) include ethynyl.
無置換の環形成炭素数3~50(好ましくは3~30、より好ましくは3~18、さらに好ましくは3~6)の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、4-メチルシクロヘキシル、1-アダマンチル、2-アダマンチル、1-ノルボルニル、2-ノルボルニル等が挙げられる。 Examples of unsubstituted cycloalkyl having 3 to 50 (preferably 3 to 30, more preferably 3 to 18, and even more preferably 3 to 6) ring carbon atoms include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, 4-methylcyclohexyl, 1-adamantyl, 2-adamantyl, 1-norbornyl, and 2-norbornyl.
無置換の炭素数1~50(好ましくは1~30、より好ましくは1~18)のアルコキシは-OXで表され、Xとしては、例えば、上記の炭素数1~50のアルキルが挙げられる。 Unsubstituted alkoxy having 1 to 50 carbon atoms (preferably 1 to 30, more preferably 1 to 18) is represented by -OX, where X is, for example, the above-mentioned alkyl having 1 to 50 carbon atoms.
無置換の炭素数1~50の(好ましくは1~30、より好ましくは1~18)のアルキルチオは-SXで表され、Xとしては、例えば、上記の炭素数1~50のアルキルが挙げられる。 Unsubstituted alkylthio having 1 to 50 carbon atoms (preferably 1 to 30, more preferably 1 to 18) is represented by -SX, where X is, for example, the above-mentioned alkyl having 1 to 50 carbon atoms.
無置換の環形成炭素数6~50(好ましくは6~30、より好ましくは6~18)のアリールとしては、例えば、フェニル、1-ナフチル、2-ナフチル、1-アントリル、2-アントリル、9-アントリル、1-フェナントリル、2-フェナントリル、3-フェナントリル、4-フェナントリル、9-フェナントリル、1-ナフタセニル、2-ナフタセニル、9-ナフタセニル、1-ピレニル、2-ピレニル、4-ピレニル、2-ビフェニリル、3-ビフェニリル、4-ビフェニリル、p-テルフェニル-4-イル、p-テルフェニル-3-イル、p-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-3-イル、m-テルフェニル-2-イル等が挙げられる。
これらの中で、好ましくはフェニル、ナフチル、ビフェニリル、テルフェニル、ピレニル、フェナントリル及びフルオレニルであり、より好ましくはフェニル、ナフチル、ビフェニルイル、テルフェニル、ピレニル及びフルオレニルである。
Examples of the unsubstituted aryl having 6 to 50 (preferably 6 to 30, more preferably 6 to 18) ring carbon atoms include phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, 1-anthryl, 2-anthryl, 9-anthryl, 1-phenanthryl, 2-phenanthryl, 3-phenanthryl, 4-phenanthryl, 9-phenanthryl, 1-naphthacenyl, 2-naphthacenyl, 9-naphthacenyl, 1-pyrenyl, 2-pyrenyl, 4-pyrenyl, 2-biphenylyl, 3-biphenylyl, 4-biphenylyl, p-terphenyl-4-yl, p-terphenyl-3-yl, p-terphenyl-2-yl, m-terphenyl-4-yl, m-terphenyl-3-yl, and m-terphenyl-2-yl.
Of these, preferred are phenyl, naphthyl, biphenylyl, terphenyl, pyrenyl, phenanthryl and fluorenyl, and more preferred are phenyl, naphthyl, biphenylyl, terphenyl, pyrenyl and fluorenyl.
置換された環形成炭素数6~50(好ましくは6~30、より好ましくは6~18)のアリールとしては、例えば、o-トリル、m-トリル、p-トリル、パラ-イソプロピルフェニル、メタ-イソプロピルフェニル、オルト-イソプロピルフェニル、p-t-ブチルフェニル、メタ-t-ブチルフェニル、オルト-t-ブチルフェニル、3,4,5-トリメチルフェニル、4-フェノキシフェニル、4-メトキシフェニル、3,4-ジメトキシフェニル、3,4,5-トリメトキシフェニル、4-(フェニルスルファニル)フェニル、4-(メチルスルファニル)フェニル、N’,N’-ジメチル-N-フェニル、N’,N’-ジメチル-N-フェニル、2,6-ジメチルフェニル、(2-フェニルプロピル)フェニル、3-メチル-2-ナフチル、4-メチル-1-ナフチル、4-メチル-1-アントリル、4’-メチルビフェニリル、4”-t-ブチル-p-テルフェニル-4-イル、9,9-ジメチルフルオレニル、9,9-ジフェニルフルオレニル、9,9’-スピロビフルオレニル、9,9-ジ(4-メチルフェニル)フルオレニル、9,9-ジ(4-イソプロピルフェニル)フルオレニル、9,9-ジ(4-tブチルフェニル)フルオレニル、クリセニル、フルオランテニル等が挙げられる。 Examples of substituted aryls having 6 to 50 (preferably 6 to 30, more preferably 6 to 18) ring carbon atoms include o-tolyl, m-tolyl, p-tolyl, para-isopropylphenyl, meta-isopropylphenyl, ortho-isopropylphenyl, p-t-butylphenyl, meta-t-butylphenyl, ortho-t-butylphenyl, 3,4,5-trimethylphenyl, 4-phenoxyphenyl, 4-methoxyphenyl, 3,4-dimethoxyphenyl, 3,4,5-trimethoxyphenyl, 4-(phenylsulfanyl)phenyl, 4-(methylsulfanyl)phenyl, N',N'-dimethyl-N- Examples include phenyl, N',N'-dimethyl-N-phenyl, 2,6-dimethylphenyl, (2-phenylpropyl)phenyl, 3-methyl-2-naphthyl, 4-methyl-1-naphthyl, 4-methyl-1-anthryl, 4'-methylbiphenylyl, 4"-t-butyl-p-terphenyl-4-yl, 9,9-dimethylfluorenyl, 9,9-diphenylfluorenyl, 9,9'-spirobifluorenyl, 9,9-di(4-methylphenyl)fluorenyl, 9,9-di(4-isopropylphenyl)fluorenyl, 9,9-di(4-t-butylphenyl)fluorenyl, chrysenyl, and fluoranthenyl.
無置換の環形成炭素数6~50(好ましくは6~30、より好ましくは6~18)のアリーレンとしては、例えば、上記に例示された環形成炭素数6~50のアリールを構成する芳香族炭化水素環から形成される2価の基が挙げられる。具体的には、例えば、フェニルから形成される2価の基であれば、o-、m-及びp-フェニレンが挙げられ、ビフェニルから形成される2価の基であれば、2,4'-ビフェニリレン、3,4'-ビフェニリレン及び4,4'-ビフェニリレンが挙げられ、ナフチルから形成される2価のであれば、ナフタレン-1,2-ジイル、ナフタレン-1,3-ジイル、ナフタレン-1,4-ジイル、ナフタレン-1,5-ジイル、ナフタレン-1,6-ジイル、ナフタレン-1,7-ジイル、ナフタレン-1,8-ジイル、ナフタレン-2,3-ジイル、ナフタレン-2,6-ジイル及びナフタレン-2,7-ジイルが挙げられる。 Examples of unsubstituted arylenes having 6 to 50 (preferably 6 to 30, more preferably 6 to 18) ring carbon atoms include divalent groups formed from aromatic hydrocarbon rings constituting the aryls having 6 to 50 ring carbon atoms exemplified above. Specifically, for example, divalent groups formed from phenyl include o-, m-, and p-phenylene, divalent groups formed from biphenyl include 2,4'-biphenylylene, 3,4'-biphenylylene, and 4,4'-biphenylylene, and divalent groups formed from naphthyl include naphthalene-1,2-diyl, naphthalene-1,3-diyl, naphthalene-1,4-diyl, naphthalene-1,5-diyl, naphthalene-1,6-diyl, naphthalene-1,7-diyl, naphthalene-1,8-diyl, naphthalene-2,3-diyl, naphthalene-2,6-diyl, and naphthalene-2,7-diyl.
無置換の環形成炭素数6~50(好ましくは6~30、より好ましくは6~18)のアリールオキシは-OYで表され、Yとしては、例えば、上記の環形成炭素数6~50のアリールが挙げられる。 Unsubstituted aryloxy having 6 to 50 (preferably 6 to 30, more preferably 6 to 18) ring carbon atoms is represented by -OY, and examples of Y include the above-mentioned aryl having 6 to 50 ring carbon atoms.
無置換の環形成炭素数6~50(好ましくは6~30、より好ましくは6~18)のアリールチオは-SYで表され、Yとしては、例えば、上記の環形成炭素数6~50のアリールが挙げられる。 Unsubstituted arylthio having 6 to 50 (preferably 6 to 30, more preferably 6 to 18) ring carbon atoms is represented by -SY, where Y is, for example, the above-mentioned aryl having 6 to 50 ring carbon atoms.
無置換の炭素数7~50(好ましくは7~30、より好ましくは7~18)のアラルキルとしては、例えば、ベンジル、1-フェニルエチル、2-フェニルエチル、1-フェニルイソプロピル、2-フェニルイソプロピル、フェニル-t-ブチル、α-ナフチルメチル、1-α-ナフチルエチル、2-α-ナフチルエチル、1-α-ナフチルイソプロピル、2-α-ナフチルイソプロピル、β-ナフチルメチル、1-β-ナフチルエチル、2-β-ナフチルエチル、1-β-ナフチルイソプロピル、2-β-ナフチルイソプロピル等が挙げられる。 Examples of unsubstituted aralkyls having 7 to 50 carbon atoms (preferably 7 to 30, more preferably 7 to 18) include benzyl, 1-phenylethyl, 2-phenylethyl, 1-phenylisopropyl, 2-phenylisopropyl, phenyl-t-butyl, α-naphthylmethyl, 1-α-naphthylethyl, 2-α-naphthylethyl, 1-α-naphthylisopropyl, 2-α-naphthylisopropyl, β-naphthylmethyl, 1-β-naphthylethyl, 2-β-naphthylethyl, 1-β-naphthylisopropyl, and 2-β-naphthylisopropyl.
置換された炭素数7~50(好ましくは7~30、より好ましくは7~18)のアラルキルとしては、例えば、p-メチルベンジル、m-メチルベンジル、o-メチルベンジル、p-クロロベンジル、m-クロロベンジル、o-クロロベンジル、p-ブロモベンジル、m-ブロモベンジル、o-ブロモベンジル、p-ヨードベンジル、m-ヨードベンジル、o-ヨードベンジル、p-ヒドロキシベンジル、m-ヒドロキシベンジル、o-ヒドロキシベンジル、p-ニトロベンジル、m-ニトロベンジル、o-ニトロベンジル、p-シアノベンジル、m-シアノベンジル、o-シアノベンジル等が挙げられる。 Examples of substituted aralkyls having 7 to 50 carbon atoms (preferably 7 to 30, more preferably 7 to 18) include p-methylbenzyl, m-methylbenzyl, o-methylbenzyl, p-chlorobenzyl, m-chlorobenzyl, o-chlorobenzyl, p-bromobenzyl, m-bromobenzyl, o-bromobenzyl, p-iodobenzyl, m-iodobenzyl, o-iodobenzyl, p-hydroxybenzyl, m-hydroxybenzyl, o-hydroxybenzyl, p-nitrobenzyl, m-nitrobenzyl, o-nitrobenzyl, p-cyanobenzyl, m-cyanobenzyl, o-cyanobenzyl, etc.
無置換の環形成原子数5~50(好ましくは5~30、より好ましくは5~18)の複素環基としては、ピロリル、ピラジニル、ピリジニル、インドリル、イソインドリル、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、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、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、及びチエニル等、並びにピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、トリアジン環、インドール環、キノリン環、アクリジン環、ピロリジン環、ジオキサン環、ピペリジン環、モルフォリン環、ピペラジン環、カルバゾール環、フラン環、チオフェン環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、ベンゾオキサゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環、ベンゾチアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピラン環、ジベンゾフラン環、ベンゾ[a]ジベンゾフラン環、ベンゾ[b]ジベンゾフラン環及びベンゾ[c]ジベンゾフラン環、1,3-ベンゾジオキソール環、2,3-ジヒドロ-1,4-ベンゾジオキシン環、フェナントロ[4,5-bcd]フラン環、ベンゾフェノキサジン環等から形成される1価の基が挙げられる。 Examples of unsubstituted heterocyclic groups having 5 to 50 (preferably 5 to 30, more preferably 5 to 18) ring atoms include pyrrolyl, pyrazinyl, pyridinyl, indolyl, isoindolyl, furyl, benzofuranyl, isobenzofuranyl, dibenzofuranyl, dibenzothienyl, quinolyl, isoquinolyl, quinoxalinyl, carbazolyl, phenanthridinyl, acridinyl, phenanthrolinyl, and thienyl, as well as pyridine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, pyridazine ring, triazine ring, indole ring, quinoline ring, acridine ring, pyrrolidine ring, dioxane ring, piperidine ring, morpholine ring, and the like. Examples of monovalent groups formed from a phosphorus ring, piperazine ring, carbazole ring, furan ring, thiophene ring, oxazole ring, oxadiazole ring, benzoxazole ring, thiazole ring, thiadiazole ring, benzothiazole ring, triazole ring, imidazole ring, benzimidazole ring, pyran ring, dibenzofuran ring, benzo[a]dibenzofuran ring, benzo[b]dibenzofuran ring and benzo[c]dibenzofuran ring, 1,3-benzodioxole ring, 2,3-dihydro-1,4-benzodioxine ring, phenanthro[4,5-bcd]furan ring, benzophenoxazine ring, etc.
無置換の環形成原子数5~50(好ましくは5~30、より好ましくは5~18)の2価の複素環基としては、上記に例示された基及び複素環等から形成される2価の基が挙げられる。 Examples of unsubstituted divalent heterocyclic groups having 5 to 50 (preferably 5 to 30, more preferably 5 to 18) ring atoms include the groups exemplified above and divalent groups formed from heterocycles, etc.
置換もしくは無置換の環形成原子数5~50の複素環基としては、以下の基も含まれる。また、環形成原子数5~50の2価の複素環基としては、以下の基を2価の基にした基も含まれる。
以下式中、*は一価の基の場合の結合位置を示す。
Substituted or unsubstituted heterocyclic groups having 5 to 50 ring atoms also include the following groups. Divalent heterocyclic groups having 5 to 50 ring atoms also include the following groups which have been converted into divalent groups.
In the following formulae, * indicates the bonding position in the case of a monovalent group.
(式中、X1A~X6A,Y1A~Y6Aはそれぞれ酸素原子、硫黄原子、-NZ-基、又は-NH-基である。Zは、置換もしくは無置換の環形成炭素数6~50のアリール、置換もしくは無置換の環形成原子数5~50の複素環基、又は置換もしくは無置換の炭素数1~50のアルキルである。Zが2以上存在する場合、2以上のZは同一でもよく、異なっていてもよい。) (In the formula, X 1A to X 6A and Y 1A to Y 6A each represents an oxygen atom, a sulfur atom, an -NZ- group, or an -NH- group. Z represents a substituted or unsubstituted aryl having 6 to 50 ring carbon atoms, a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 5 to 50 ring atoms, or a substituted or unsubstituted alkyl having 1 to 50 carbon atoms. When two or more Zs are present, the two or more Zs may be the same or different.)
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。 Halogen atoms include fluorine atoms, chlorine atoms, bromine atoms, iodine atoms, etc.
化合物(H)において、L23及びL24が結合するベンゼン環上における位置関係は、オルト(o)、メタ(m)又はパラ(p)のいずれであってもよい。好ましくはオルト又はメタであり、特に好ましくはメタである。 In compound (H), the positional relationship on the benzene ring to which L 23 and L 24 are bonded may be ortho (o), meta (m) or para (p), preferably ortho or meta, and particularly preferably meta.
ここで、式(H)で表される化合物における「R31~R38のうち隣接する2つ以上の1組以上が、置換もしくは無置換の飽和又は不飽和の環を形成してもよい」について説明する。
「R31~R38のうち隣接する2つ以上の1組」は、例えば、R31とR32、R32とR33、R33とR34、R34とR35、R35とR36、R36とR37、R37とR38、R31とR32とR33、R32とR33とR34等の組合せである。
上記飽和又は不飽和の環に対する「置換もしくは無置換の」の置換基については式(H)について後述する通りである。
「飽和又は不飽和の環」とは、例えばR31とR32で環を形成する場合には、R31が結合する炭素原子と、R32が結合する炭素原子と、1以上の任意の元素とで形成する環を意味する。具体的には、R31とR32で環を形成する場合において、R31が結合する炭素原子と、R32が結合する炭素原子と、4つの炭素原子とで不飽和の環を形成する場合、R31とR32とで形成する環はベンゼン環となる。
「任意の元素」は、好ましくは、C元素、N元素、O元素、S元素である。任意の元素がC元素又はN元素の場合、環形成に関与しない結合手は、水素原子等で終端されてもよい。
「1以上の任意の元素」は、好ましくは2個以上15個以下、より好ましくは3個以上12個以下、さらに好ましくは、3個以上5個以下の任意の元素である。
Here, the meaning of "one or more pairs of two or more adjacent groups among R 31 to R 38 may form a substituted or unsubstituted saturated or unsaturated ring" in the compound represented by formula (H) will be explained.
"A pair of two or more adjacent groups among R 31 to R 38 " is, for example, a combination of R 31 and R32 , R 32 and R 33 , R 33 and R 34 , R 34 and R 35 , R 35 and R 36 , R 36 and R 37 , R 37 and R 38 , R 31 , R 32 and R 33 , R 32 , R 33 and R 34 , etc.
The "substituted or unsubstituted" substituents for the saturated or unsaturated ring are as described below with respect to formula (H).
The term "saturated or unsaturated ring" means, for example, when R 31 and R 32 form a ring, a ring formed by the carbon atom to which R 31 is bonded, the carbon atom to which R 32 is bonded, and one or more arbitrary elements. Specifically, when R 31 and R 32 form a ring, when an unsaturated ring is formed by the carbon atom to which R 31 is bonded, the carbon atom to which R 32 is bonded, and four carbon atoms, the ring formed by R 31 and R 32 is a benzene ring.
The "arbitrary element" is preferably a C element, an N element, an O element, or an S element. When the arbitrary element is a C element or an N element, the bond not involved in the ring formation may be terminated with a hydrogen atom or the like.
The "one or more arbitrary elements" refers to preferably 2 or more and 15 or less, more preferably 3 or more and 12 or less, and even more preferably 3 or more and 5 or less arbitrary elements.
R32とR33とR34の1組が環を形成する場合、式(H)で表される化合物は、例えば下記式(H-10)で表される化合物となる。また、下記式(H-10)において、例えばR61がフェニルである場合、R32とR33とR34の1組が、置換された環を形成したこととなる。 When a pair of R 32 , R 33 , and R 34 form a ring, the compound represented by formula (H) is, for example, a compound represented by the following formula (H-10). In addition, in the following formula (H-10), for example, when R 61 is phenyl, a pair of R 32 , R 33 , and R 34 forms a substituted ring.
[式(H-10)中、R31、R35~R38、L21~L24、Ar21及びAr22は、前記式(H)で定義した通りであり、R61~R66は、後述する化合物(H)における「置換もしくは無置換の」という場合における置換基(化合物(H)の任意の置換基)と同義である。] [In formula (H-10), R 31 , R 35 to R 38 , L 21 to L 24 , Ar 21 and Ar 22 are as defined in formula (H) above, and R 61 to R 66 are the same as the substituents (any substituents of compound (H)) in the case of "substituted or unsubstituted" in compound (H) described below.]
「1組以上」とは、例えば、R31とR32が環を形成し、同時にR37とR38が環を形成してもよいことを意味する。その場合、式(H)で表される化合物は、例えば下記式(H-11)で表される化合物となる。また、下記式(H-11)において、例えばR71がフェニルである場合、R31とR32が、置換された環を形成したこととなる。 The term "one or more pairs" means that, for example, R 31 and R 32 may form a ring, and R 37 and R 38 may simultaneously form a ring. In that case, the compound represented by formula (H) is, for example, a compound represented by the following formula (H-11). In addition, in the following formula (H-11), for example, when R 71 is phenyl, R 31 and R 32 form a substituted ring.
[式(H-11)中、R33~R36、L21~L24、Ar21及びAr22は、前記式(H)で定義した通りであり、R71~R78は、後述する化合物(H)における「置換もしくは無置換の」という場合における置換基(化合物(H)の任意の置換基)と同義である。] [In formula (H-11), R 33 to R 36 , L 21 to L 24 , Ar 21 and Ar 22 are as defined in formula (H) above, and R 71 to R 78 are the same as the substituents (any substituents of compound (H)) in the case of "substituted or unsubstituted" in compound (H) described below.]
一実施形態においては、化合物(H)は、下記式(Ha)で表される化合物及び下記式(Hb)で表される化合物(以下、化合物(H-a)及び(H-b)という)のいずれか一方又は両方を含むことが好ましい。 In one embodiment, compound (H) preferably includes either or both of a compound represented by the following formula (Ha) and a compound represented by the following formula (Hb) (hereinafter referred to as compounds (H-a) and (H-b)).
[式(H-a)及び(H-b)中、R31~R38、L21~L24、Ar21及びAr22は、前記式(H)で定義した通りである。] [In formulae (Ha) and (Hb), R 31 to R 38 , L 21 to L 24 , Ar 21 and Ar 22 are as defined in formula (H).]
一実施形態においては、化合物(H)におけるL23又はL24の少なくとも1つが単結合である。 In one embodiment, at least one of L 23 or L 24 in compound (H) is a single bond.
一実施形態においては、化合物(H)は、化合物(H-a)、即ち、L23とL24が、互いにベンゼン環のメタ位に置換していることが好ましい。
一実施形態においては、化合物(H)におけるL24は単結合であることが好ましい。
一実施形態においては、化合物(H)におけるL23は単結合であることが好ましい。
一実施形態においては、化合物(H)におけるAr21及びAr22のいずれか一方が置換もしくは無置換の環形成炭素数6~50のアリールであり、他方が置換もしくは無置換の環形成炭素数6~50のアリール、又は置換もしくは無置換の環形成原子数5~50の複素環基であることが好ましい。
一実施形態においては、化合物(H)におけるR31~R38は水素原子であることが好ましい。
In one embodiment, compound (H) is preferably compound (Ha), that is, L 23 and L 24 are each substituted at the meta position of the benzene ring.
In one embodiment, L 24 in compound (H) is preferably a single bond.
In one embodiment, L 23 in compound (H) is preferably a single bond.
In one embodiment, it is preferred that either one of Ar 21 and Ar 22 in compound (H) is a substituted or unsubstituted aryl having 6 to 50 ring carbon atoms, and the other is a substituted or unsubstituted aryl having 6 to 50 ring carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 5 to 50 ring atoms.
In one embodiment, R 31 to R 38 in compound (H) are preferably hydrogen atoms.
一実施形態においては、化合物(H)は、下記式(H-a-1)及び/又は下記式(H-b-1)で表される化合物である。 In one embodiment, compound (H) is a compound represented by the following formula (H-a-1) and/or the following formula (H-b-1):
[式(H-a-1)及び(H-b-1)中、R31~R38、L21~L23、Ar21及びAr22は、前記式(H)で定義した通りである。] [In formulas (H-a-1) and (H-b-1), R 31 to R 38 , L 21 to L 23 , Ar 21 and Ar 22 are as defined in formula (H).]
一実施形態においては、化合物(H)は、下記式(H-a-2)及び/又は下記式(H-b-2)で表される化合物である。 In one embodiment, compound (H) is a compound represented by the following formula (H-a-2) and/or the following formula (H-b-2):
[式(H-a-2)及び(H-b-2)中、R31~R38、L21、L22、L24、Ar21及びAr22は、前記式(H)で定義した通りである。] [In formulas (H-a-2) and (H-b-2), R 31 to R 38 , L 21 , L 22 , L 24 , Ar 21 and Ar 22 are as defined in formula (H).]
一実施形態においては、化合物(H)は、下記式(H-a-3)及び/又は下記式(H-b-3)で表される化合物である。 In one embodiment, compound (H) is a compound represented by the following formula (H-a-3) and/or the following formula (H-b-3):
[式(H-a-3)及び(H-b-3)中、L21~L24、Ar21及びAr22は、前記式(H)で定義した通りである。] [In formulas (H-a-3) and (H-b-3), L 21 to L 24 , Ar 21 and Ar 22 are as defined in formula (H).]
一実施形態においては、化合物(H)は、下記式(H-a-4)で表される化合物及び下記式(H-b-4)で表される化合物からなる群から選択される1以上である。 In one embodiment, compound (H) is one or more selected from the group consisting of compounds represented by the following formula (H-a-4) and compounds represented by the following formula (H-b-4).
[式(H-a-4)及び(H-b-4)中、L21、L22、L24、Ar21及びAr22は、前記式(H)で定義した通りである。] [In formulas (H-a-4) and (H-b-4), L 21 , L 22 , L 24 , Ar 21 and Ar 22 are as defined in formula (H).]
一実施形態においては、化合物(H)は、下記式(H-a-4)で表される化合物である。 In one embodiment, compound (H) is a compound represented by the following formula (H-a-4):
[式(H-a-4)中、L21、L22、L24、Ar21及びAr22は、前記式(H)で定義した通りである。] [In formula (H-a-4), L 21 , L 22 , L 24 , Ar 21 and Ar 22 are as defined in formula (H).]
一実施形態においては、前記式(H)におけるL23及びL24の一方が単結合であり、他方が置換もしくは無置換の環形成炭素数6~50のアリーレンである。 In one embodiment, one of L 23 and L 24 in formula (H) is a single bond, and the other is a substituted or unsubstituted arylene having 6 to 50 ring carbon atoms.
化合物(H)、(H-a)、(H-b)、(H-a-1)、(H-b-1)、(H-a-2)、(H-b-2)、(H-a-3)、(H-b-3)、(H-a-4)及び(H-b-4)における「置換もしくは無置換の」という場合における置換基(以下、化合物(H)の任意の置換基ともいう。)としては、例えば、炭素数1~50のアルキル、炭素数2~50のアルケニル、炭素数2~50のアルキニル、環形成炭素数3~50のシクロアルキル、炭素数1~50のアルコキシ、炭素数1~50のアルキルチオ、環形成炭素数6~50のアリールオキシ、環形成炭素数6~50のアリールチオ、炭素数7~50のアラルキル、-Si(R41)(R42)(R43)、-C(=O)R44、-COOR45、-S(=O)2R46、-P(=O)(R47)(R48)、-Ge(R49)(R50)(R51)(ここで、R41~R51は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~50のアルキル、環形成炭素数6~50のアリール、又は環形成原子数5~50の複素環基である。R41~R51が2以上存在する場合、2以上のR41~R51のそれぞれは同一でもよく、異なっていてもよい。)、ヒドロキシ、ハロゲン、シアノ、ニトロ、環形成炭素数6~50のアリール、及び環形成原子数5~50の複素環基等が挙げられる。中でも、炭素数1~50のアルキル、環形成炭素数6~50のアリール、又は環形成原子数5~50の複素環基であることが好ましく、炭素数1~18のアルキル、環形成炭素数6~18のアリール、又は環形成原子数5~18の複素環基であることがより好ましい。 Examples of the substituent in the case of "substituted or unsubstituted" in compounds (H), (H-a), (H-b), (H-a-1), (H-b-1), (H-a-2), (H-b-2), (H-a-3), (H-b-3), (H-a-4) and (H-b-4) (hereinafter also referred to as any substituent of compound (H)) include alkyl having 1 to 50 carbon atoms, alkenyl having 2 to 50 carbon atoms, alkynyl having 2 to 50 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 50 ring carbon atoms, alkoxy having 1 to 50 carbon atoms, alkylthio having 1 to 50 carbon atoms, aryloxy having 6 to 50 ring carbon atoms, arylthio having 6 to 50 ring carbon atoms, aralkyl having 7 to 50 carbon atoms, -Si(R 41 )(R 42 )(R 43 ), -C(═O)R 44 , -COOR 45 , -S(=O)2R 46 , -P(=O)(R 47 )(R 48 ), -Ge(R 49 )(R 50 )(R 51 ) (wherein R 41 to R 51 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 50 carbon atoms, an aryl group having 6 to 50 ring carbon atoms, or a heterocyclic group having 5 to 50 ring atoms. When two or more R 41 to R 51 are present, each of the two or more R 41 to R 51 may be the same or different.), hydroxy, halogen, cyano, nitro, an aryl group having 6 to 50 ring carbon atoms, and a heterocyclic group having 5 to 50 ring atoms. Among these, alkyl groups having 1 to 50 carbon atoms, aryl groups having 6 to 50 ring carbon atoms, or heterocyclic groups having 5 to 50 ring atoms are preferred, and alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms, aryl groups having 6 to 18 ring carbon atoms, or heterocyclic groups having 5 to 18 ring atoms are more preferred.
これらの化合物(H)における各置換基、任意置換基及びハロゲン原子の具体例は、それぞれ前述したものと同様であるが、化合物(H)における各置換基及び任意置換基は、置換もしくは無置換のアミノを含まないものである。従って、化合物(H)において、アミノは1つのみとなる。
式(H)で表される化合物は式(H1)で表される化合物であることが最も好ましい。
Specific examples of the substituents, optional substituents, and halogen atoms in these compounds (H) are the same as those described above, but the substituents and optional substituents in compounds (H) do not include substituted or unsubstituted amino. Therefore, in compounds (H), there is only one amino.
The compound represented by formula (H) is most preferably a compound represented by formula (H1).
式(H1)中、L121およびL122は、それぞれ独立して、単結合または無置換のフェニレンであり、L123は無置換のフェニレンであり、Ar121およびAr122は、それぞれ独立して、無置換のフェニルまたは無置換のビフェニリルである。L121およびL122はそれぞれ独立して、単結合または無置換の1,4-フェニレンであることが好ましく、無置換の1,4-フェニレンであることがより好ましい。L123は無置換の1,4-フェニレンであることが好ましい。Ar121およびAr122は、それぞれ独立して、無置換のフェニルまたは無置換の4-ビフェニリル、3-ビフェニリルであることが好ましく、無置換のフェニルまたは無置換の4-ビフェニリルであることがより好ましい。 In formula (H1), L 121 and L 122 are each independently a single bond or unsubstituted phenylene, L 123 is unsubstituted phenylene, and Ar 121 and Ar 122 are each independently an unsubstituted phenyl or unsubstituted biphenylyl. L 121 and L 122 are each independently preferably a single bond or unsubstituted 1,4-phenylene, more preferably unsubstituted 1,4-phenylene. L 123 is preferably unsubstituted 1,4-phenylene. Ar 121 and Ar 122 are each independently preferably an unsubstituted phenyl or unsubstituted 4-biphenylyl or 3-biphenylyl, more preferably unsubstituted phenyl or unsubstituted 4-biphenylyl.
式(H)で表される化合物の例としては以下の化合物が挙げられる。 Examples of compounds represented by formula (H) include the following compounds:
2-1-5.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層である。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)効率を示す化合物であるのが好ましい。本発明の化合物は発光層用の材料として用いることができる。例えば、発光層用の材料として、ホスト材料と、ドーパント材料としての上記式(1)で表される多環芳香族化合物またはその多量体とを用いることができる。
2-1-5. Light-emitting layer in organic electroluminescent device The light-emitting layer 105 is a layer that 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 and emits light by recombination of holes and electrons, 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 compound of the present invention can be used as a material for the light-emitting layer. For example, a host material and a polycyclic aromatic compound represented by the above formula (1) or a multimer thereof as a dopant material can be used as a material for the light-emitting layer.
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。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。 The light-emitting layer may be a single layer or multiple layers, each of which is formed from light-emitting layer materials (host material, dopant material). The host material and the dopant material may each be one type, or a combination of multiple types. The dopant material may be contained entirely in the host material, or may be contained partially in the host material. As a doping method, the dopant material can be formed by co-evaporation with the host material, but it may also be mixed with the host material in advance and then vapor-deposited simultaneously.
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.
ホスト材料としては、以前から発光体として知られていたアントラセン、ピレン、ジベンゾクリセンまたはフルオ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などが挙げられる。特に、アントラセン系化合物、フルオレン系化合物またはジベンゾクリセン系化合物が好ましい。 Examples of host materials include condensed ring derivatives such as anthracene, pyrene, dibenzochrysene, and fluorene, which have long been known as light emitters, bisstyryl derivatives such as bisstyrylanthracene derivatives and distyrylbenzene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, and cyclopentadiene derivatives. In particular, anthracene-based compounds, fluorene-based compounds, and dibenzochrysene-based compounds are preferred.
<アントラセン系化合物>
ホストとしてのアントラセン系化合物は、例えば下記式(3)で表される化合物である。
The anthracene-based compound serving as the host is, for example, a compound represented by the following formula (3).
式(3)中、
XおよびAr4は、それぞれ独立して、水素、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ジアリールアミノ、置換されていてもよいジヘテロアリールアミノ、置換されていてもよいアリールヘテロアリールアミノ、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、置換されていてもよいアルケニル、置換されていてもよいアルコキシ、置換されていてもよいアリールオキシ、置換されていてもよいアリールチオまたは置換されていてもよいシリルであり、全てのXおよびAr4は同時に水素になることはなく、
式(3)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、シアノ、重水素または置換されていてもよいヘテロアリールで置換されていてもよい。
In formula (3),
X and Ar 4 are each independently hydrogen, an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted diarylamino, an optionally substituted diheteroarylamino, an optionally substituted arylheteroarylamino, an optionally substituted alkyl, an optionally substituted cycloalkyl, an optionally substituted alkenyl, an optionally substituted alkoxy, an optionally substituted aryloxy, an optionally substituted arylthio or an optionally substituted silyl, and all of X and Ar 4 are not hydrogen at the same time;
At least one hydrogen atom in the compound represented by formula (3) may be substituted with halogen, cyano, deuterium or an optionally substituted heteroaryl.
また、式(3)で表される構造を単位構造として多量体(好ましくは二量体)を形成してもよい。この場合、例えば式(3)で表される単位構造同士がXを介して結合する形態が挙げられ、このXとしては単結合、アリーレン(フェニレン、ビフェニレンおよびナフチレン等)およびヘテロアリーレン(ピリジン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、カルバゾール環、ベンゾカルバゾール環およびフェニル置換カルバゾール環などが二価の結合価を有する基)等が挙げられる。 A polymer (preferably a dimer) may be formed using the structure represented by formula (3) as a unit structure. In this case, for example, the unit structures represented by formula (3) may be bonded to each other via X, where X may be a single bond, an arylene (phenylene, biphenylene, naphthylene, etc.), or a heteroarylene (a pyridine ring, a dibenzofuran ring, a dibenzothiophene ring, a carbazole ring, a benzocarbazole ring, a phenyl-substituted carbazole ring, etc., having a divalent bond).
上記アリール、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、アルケニル、アルコキシ、アリールオキシ、アリールチオまたはシリルの詳細は、以下の好ましい態様の欄で説明する。また、これらへの置換基としては、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、アルケニル、アルコキシ、アリールオキシ、アリールチオまたはシリルなどが挙げられ、これらの詳細も以下の好ましい態様の欄で説明する。 Details of the above aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, alkyl, cycloalkyl, alkenyl, alkoxy, aryloxy, arylthio, or silyl are described in the preferred embodiments section below. In addition, examples of substituents for these include aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, alkyl, cycloalkyl, alkenyl, alkoxy, aryloxy, arylthio, or silyl, and details of these are also described in the preferred embodiments section below.
上記アントラセン系化合物の好ましい態様を以下に説明する。下記構造における符号の定義は上述する定義と同じである。
式(3)では、Xはそれぞれ独立して上記式(3-X1)、式(3-X2)または式(3-X3)で表される基であり、式(3-X1)、式(3-X2)または式(3-X3)で表される基は*において式(3)のアントラセン環と結合する。好ましくは、2つのXが同時に式(3-X3)で表される基になることはない。より好ましくは2つのXが同時に式(3-X2)で表される基になることもない。 In formula (3), X is each independently a group represented by formula (3-X1), formula (3-X2) or formula (3-X3) above, and the group represented by formula (3-X1), formula (3-X2) or formula (3-X3) is bonded to the anthracene ring of formula (3) at *. Preferably, two Xs are not simultaneously a group represented by formula (3-X3). More preferably, two Xs are not simultaneously a group represented by formula (3-X2).
また、式(3)で表される構造を単位構造として多量体(好ましくは二量体)を形成してもよい。この場合、例えば式(3)で表される単位構造同士がXを介して結合する形態が挙げられ、このXとしては単結合、アリーレン(フェニレン、ビフェニレンおよびナフチレン等)およびヘテロアリーレン(ピリジン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、カルバゾール環、ベンゾカルバゾール環およびフェニル置換カルバゾール環などが二価の結合価を有する基)等が挙げられる。 A polymer (preferably a dimer) may be formed using the structure represented by formula (3) as a unit structure. In this case, for example, the unit structures represented by formula (3) may be bonded to each other via X, where X may be a single bond, an arylene (phenylene, biphenylene, naphthylene, etc.), or a heteroarylene (a pyridine ring, a dibenzofuran ring, a dibenzothiophene ring, a carbazole ring, a benzocarbazole ring, a phenyl-substituted carbazole ring, etc., having a divalent bond).
式(3-X1)および式(3-X2)におけるナフチレン部位は1つのベンゼン環で縮合されていてもよい。このようにして縮合した構造は以下のとおりである。
Ar1およびAr2は、それぞれ独立して、水素、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、フェナントリル、フルオレニル、ベンゾフルオレニル、クリセニル、トリフェニレニル、ピレニリル、または、上記式(A)で表される基(カルバゾリル、ベンゾカルバゾリルおよびフェニル置換カルバゾリルも含む)である。なお、Ar1またはAr2が式(A)で表される基である場合は、式(A)で表される基はその*において式(3-X1)または式(3-X2)中のナフタレン環と結合する。 Ar 1 and Ar 2 are each independently hydrogen, phenyl, biphenylyl, terphenylyl, quaterphenylyl, naphthyl, phenanthryl, fluorenyl, benzofluorenyl, chrysenyl, triphenylenyl, pyrenylyl, or a group represented by the above formula (A) (including carbazolyl, benzocarbazolyl, and phenyl-substituted carbazolyl). When Ar 1 or Ar 2 is a group represented by formula (A), the group represented by formula (A) is bonded to the naphthalene ring in formula (3-X1) or formula (3-X2) at the *.
Ar3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、フェナントリル、フルオレニル、ベンゾフルオレニル、クリセニル、トリフェニレニル、ピレニリル、または、上記式(A)で表される基(カルバゾリル、ベンゾカルバゾリルおよびフェニル置換カルバゾリルも含む)である。なお、Ar3が式(A)で表される基である場合は、式(A)で表される基はその*において式(3-X3)中の直線で表される単結合と結合する。すなわち、式(3)のアントラセン環と式(A)で表される基が直接結合する。 Ar 3 is phenyl, biphenylyl, terphenylyl, quaterphenylyl, naphthyl, phenanthryl, fluorenyl, benzofluorenyl, chrysenyl, triphenylenyl, pyrenylyl, or a group represented by the above formula (A) (including carbazolyl, benzocarbazolyl, and phenyl-substituted carbazolyl). When Ar 3 is a group represented by formula (A), the group represented by formula (A) is bonded to the single bond represented by a straight line in formula (3-X3) at the *. That is, the anthracene ring of formula (3) and the group represented by formula (A) are directly bonded.
また、Ar3は置換基を有していてもよく、Ar3における少なくとも1つの水素はさらに炭素数1~4のアルキル、炭素数5~10のシクロアルキル、フェニル、ビフェニリル、テルフェニリル、ナフチル、フェナントリル、フルオレニル、クリセニル、トリフェニレニル、ピレニリル、または、上記式(A)で表される基(カルバゾリルおよびフェニル置換カルバゾリルも含む)で置換されていてもよい。なお、Ar3が有する置換基が式(A)で表される基である場合は、式(A)で表される基はその*において式(3-X3)中のAr3と結合する。 In addition, Ar 3 may have a substituent, and at least one hydrogen atom in Ar 3 may be further substituted with an alkyl having 1 to 4 carbon atoms, a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, phenyl, biphenylyl, terphenylyl, naphthyl, phenanthryl, fluorenyl, chrysenyl, triphenylenyl, pyrenylyl, or a group represented by the above formula (A) (including carbazolyl and phenyl-substituted carbazolyl). When the substituent in Ar 3 is a group represented by formula (A), the group represented by formula (A) bonds to Ar 3 in formula (3-X3) at the *.
Ar4は、それぞれ独立して、水素、フェニル、ビフェニリル、ターフェニリル、ナフチル、または炭素数1~4のアルキル(メチル、エチル、t-ブチルなど)および/もしくは炭素数5~10のシクロアルキルで置換されているシリルである。 Each Ar 4 is independently hydrogen, phenyl, biphenylyl, terphenylyl, naphthyl, or silyl substituted with alkyl having 1 to 4 carbon atoms (eg, methyl, ethyl, t-butyl) and/or cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms.
シリルに置換する炭素数1~4のアルキルは、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、シクロブチルなどが挙げられ、シリルにおける3つの水素が、それぞれ独立して、これらのアルキルで置換されている。 Examples of alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms that substitute for silyl include methyl, ethyl, propyl, i-propyl, butyl, sec-butyl, t-butyl, and cyclobutyl, and each of the three hydrogen atoms in the silyl is independently replaced by one of these alkyl groups.
具体的な「炭素数1~4のアルキルで置換されているシリル」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、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、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、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、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-プロピルシリルなどが挙げられる。 Specific examples of "silyl substituted with alkyl having 1 to 4 carbon atoms" include trimethylsilyl, triethylsilyl, tripropylsilyl, tri-i-propylsilyl, tributylsilyl, trisec-butylsilyl, tri-t-butylsilyl, ethyldimethylsilyl, propyldimethylsilyl, i-propyldimethylsilyl, butyldimethylsilyl, sec-butyldimethylsilyl, t-butyldimethylsilyl, methyldiethylsilyl, propyldiethylsilyl, i-propyldiethylsilyl, butyldiethylsilyl, sec-butyldiethylsilyl, t-butyldiethylsilyl, methyldipropylsilyl, ethyldipropylsilyl, butyldipropylsilyl, sec-butyldipropylsilyl, t-butyldipropylsilyl, methyldi-i-propylsilyl, ethyldi-i-propylsilyl, butyldi-i-propylsilyl, sec-butyldi-i-propylsilyl, and t-butyldi-i-propylsilyl.
シリルに置換する炭素数5~10のシクロアルキルは、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、ノルボルネニル、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挙げられ、シリルにおける3つの水素が、それぞれ独立して、これらのシクロアルキルで置換されている。 Examples of cycloalkyls having 5 to 10 carbon atoms that substitute for silyl include cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, norbornenyl, 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, and each of the three hydrogen atoms in the silyl is independently replaced by one of these cycloalkyls.
具体的な「炭素数5~10のシクロアルキルで置換されているシリル」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挙げられる。 Specific examples of "silyl substituted with cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms" include tricyclopentylsilyl and tricyclohexylsilyl.
置換されているシリルとしては、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もあり、置換するアルキルおよびシクロアルキルの具体例としては上述した基が挙げられる。 Substituted silyls include dialkylcycloalkylsilyls, which are substituted with two alkyls and one cycloalkyl, and alkyldicycloalkylsilyls, which are substituted with one alkyl and two cycloalkyls. Specific examples of the alkyl and cycloalkyl substituents include the groups mentioned above.
また、式(3)で表されるアントラセン系化合物の化学構造中の水素は上記式(A)で表される基で置換されていてもよい。式(A)で表される基で置換される場合は、式(A)で表される基はその*において式(3)で表される化合物における少なくとも1つの水素と置換する。 In addition, hydrogen in the chemical structure of the anthracene-based compound represented by formula (3) may be substituted with a group represented by formula (A) above. When substituted with a group represented by formula (A), the group represented by formula (A) replaces at least one hydrogen in the compound represented by formula (3) at the *.
式(A)で表される基は、式(3)で表されるアントラセン系化合物が有しうる置換基の1つである。
式(A)中、Yは-O-、-S-または>N-R29であり、R21~R28はそれぞれ独立して水素、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、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コキシ、置換されていてもよいアリールオキシ、置換されていてもよいアリールチオ、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、置換されていてもよいアミノ、ハロゲン、ヒドロキシまたはシアノであり、R21~R28のうち隣接する基は互いに結合して炭化水素環、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、R29は水素または置換されていてもよいアリールである。 In formula (A), Y is -O-, -S- or >N-R 29 , R 21 to R 28 are each independently hydrogen, optionally substituted alkyl, optionally substituted cycloalkyl, optionally substituted aryl, optionally substituted heteroaryl, optionally substituted alkoxy, optionally substituted aryloxy, optionally substituted arylthio, trialkylsilyl, tricycloalkylsilyl, dialkylcycloalkylsilyl, alkyldicycloalkylsilyl, optionally substituted amino, halogen, hydroxy or cyano, adjacent groups among R 21 to R 28 may be bonded to each other to form a hydrocarbon ring, an aryl ring or a heteroaryl ring, and R 29 is hydrogen or optionally substituted aryl.
R21~R28における「置換されていてもよいアルキル」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の分岐鎖アルキルが挙げられる。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1~4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" in the "optionally substituted alkyl" in R to R 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. 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 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、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-エイコシルなどが挙げられる。 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.
R21~R28における「置換されていてもよいシクロアルキル」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挙げられる。 Examples of the "cycloalkyl" in the "optionally substituted cycloalkyl" in R to R 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挙げられる。 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.
R21~R28における「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のアリールが挙げられ、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。 The "aryl" in the "optionally substituted aryl" in R to R includes, for example, an aryl having 6 to 30 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.
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挙げられる。 Specific examples of "aryl" include monocyclic phenyl, bicyclic ...
R21~R28における「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挙げられ、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1~5個含有する複素環などが挙げられる。 Examples of the "heteroaryl" in the "optionally substituted heteroaryl" in R to R include heteroaryl having 2 to 30 carbon atoms, preferably heteroaryl having 2 to 25 carbon atoms, more preferably heteroaryl having 2 to 20 carbon atoms, still more preferably heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms, and particularly preferably heteroaryl having 2 to 10 carbon atoms. Examples of the heteroaryl include heterocycles containing, as ring-constituting atoms other than carbon, 1 to 5 heteroatoms selected from oxygen, sulfur and nitrogen.
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、インドリジニル、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、チエニル、ベンゾ[b]チエニル、ジベンゾチエニル、フラザニル、オキサジアゾリル、チアントレニル、ナフトベンゾフラニル、ナフトベンゾチエニルなどが挙げられる。 Specific examples of "heteroaryl" include pyrrolyl, oxazolyl, isoxazolyl, thiazolyl, isothiazolyl, imidazolyl, oxadiazolyl, thiadiazolyl, triazolyl, tetrazolyl, pyrazolyl, pyridyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, pyrazinyl, triazinyl, indolyl, isoindolyl, 1H-indazolyl, benzimidazolyl, benzoxazolyl, benzothiazolyl, 1H-benzotriazolyl, quinolyl, isoquinolyl, cyclohex ... Examples include aryl, quinazolyl, quinoxalinyl, phthalazinyl, naphthyridinyl, purinyl, pteridinyl, carbazolyl, acridinyl, phenoxathiinyl, phenoxazinyl, phenothiazinyl, phenazinyl, indolizinyl, furyl, benzofuranyl, isobenzofuranyl, dibenzofuranyl, thienyl, benzo[b]thienyl, dibenzothienyl, furazanyl, oxadiazolyl, thianthrenyl, naphthobenzofuranyl, and naphthobenzothienyl.
R21~R28における「置換されていてもよいアルコキシ」の「アルコキシ」としては、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が挙げられる。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1~4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。 Examples of the "alkoxy" in the "optionally substituted alkoxy" in R to R include linear alkoxy having 1 to 24 carbon atoms or branched alkoxy having 3 to 24 carbon atoms. An alkoxy having 1 to 18 carbon atoms (branched alkoxy having 3 to 18 carbon atoms) is preferred, an alkoxy having 1 to 12 carbon atoms (branched alkoxy having 3 to 12 carbon atoms) is more preferred, an alkoxy having 1 to 6 carbon atoms (branched alkoxy having 3 to 6 carbon atoms) is even more preferred, and an alkoxy having 1 to 4 carbon atoms (branched 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、ブトキシ、イソブトキシ、s-ブトキシ、t-ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシなどが挙げられる。 Specific examples of "alkoxy" include methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, s-butoxy, t-butoxy, pentyloxy, hexyloxy, heptyloxy, and octyloxy.
R21~R28における「置換されていてもよいアリールオキシ」の「アリールオキシ」としては、-OH基の水素がアリールで置換された基であり、このアリールは上述したR21~R28における「アリール」として説明した基を引用することができる。 The "aryloxy" in the "optionally substituted aryloxy" in R to R is a group in which the hydrogen of the -OH group is substituted with an aryl, and the aryl can be any of the groups explained above as the "aryl" in R to R.
R21~R28における「置換されていてもよいアリールチオ」の「アリールチオ」としては、-SH基の水素がアリールで置換された基であり、このアリールは上述したR21~R28における「アリール」として説明した基を引用することができる。 The "arylthio" in the "optionally substituted arylthio" in R to R is a group in which the hydrogen of the -SH group is replaced by an aryl, and the aryl can be any of the groups explained as the "aryl" in R to R above.
R21~R28における「トリアルキルシリル」としては、シリル基における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挙げられ、このアルキルは上述したR21~R28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1~4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、シクロブチルなどが挙げられる。 The "trialkylsilyl" in R 21 to R 28 includes a group in which three hydrogen atoms in a silyl group are each independently substituted with an alkyl, and this alkyl can be cited from the groups explained above as the "alkyl" in R 21 to R 28. The alkyl to be substituted is preferably an alkyl having 1 to 4 carbon atoms, and specific examples thereof include methyl, ethyl, propyl, i-propyl, butyl, sec-butyl, t-butyl, cyclobutyl, etc.
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、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、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、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、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-プロピルシリルなどが挙げられる。 Specific examples of "trialkylsilyl" include trimethylsilyl, triethylsilyl, tripropylsilyl, tri-i-propylsilyl, tributylsilyl, trisec-butylsilyl, tri-t-butylsilyl, ethyldimethylsilyl, propyldimethylsilyl, i-propyldimethylsilyl, butyldimethylsilyl, sec-butyldimethylsilyl, t-butyldimethylsilyl, methyldiethylsilyl, propyldiethylsilyl, i-propyldiethylsilyl, butyldiethylsilyl, sec-butyldiethylsilyl, t-butyldiethylsilyl, methyldipropylsilyl, ethyldipropylsilyl, butyldipropylsilyl, sec-butyldipropylsilyl, t-butyldipropylsilyl, methyldi-i-propylsilyl, ethyldi-i-propylsilyl, butyldi-i-propylsilyl, sec-butyldi-i-propylsilyl, and t-butyldi-i-propylsilyl.
R21~R28における「トリシクロアルキルシリル」としては、シリル基における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挙げられ、このシクロアルキルは上述したR21~R28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挙げられる。 The "tricycloalkylsilyl" in R 21 to R 28 includes a group in which three hydrogen atoms in a silyl group are each independently replaced with a cycloalkyl, and this cycloalkyl can be cited from the groups explained above as the "cycloalkyl" in R 21 to R 28. Preferred cycloalkyl for substitution is a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, and specific examples thereof 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挙げられる。 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挙げられる。 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.
R21~R28における「置換されていてもよいアミノ」の「置換されたアミノ」としては、例えば2つの水素がアリールやヘテロアリールで置換されたアミノが挙げられる。2つの水素がアリールで置換されたアミノがジアリール置換アミノであり、2つの水素がヘテロアリールで置換されたアミノがジヘテロアリール置換アミノであり、2つの水素がアリールとヘテロアリールで置換されたアミノがアリールヘテロアリール置換アミノである。このアリールやヘテロアリールは上述したR21~R28における「アリール」や「ヘテロアリール」として説明した基を引用することができる。 The "substituted amino" in the "optionally substituted amino" in R 21 to R 28 includes, for example, amino in which two hydrogen atoms are substituted with aryl or heteroaryl. An amino in which two hydrogen atoms are substituted with aryl atoms is a diaryl-substituted amino, an amino in which two hydrogen atoms are substituted with heteroaryl atoms is a diheteroaryl-substituted amino, and an amino in which two hydrogen atoms are substituted with an aryl and a heteroaryl atom is an arylheteroaryl-substituted amino. The aryl and heteroaryl groups can be cited from the groups explained as "aryl" and "heteroaryl" in R 21 to R 28 above.
具体的な「置換されたアミノ」としては、ジフェニルアミノ、ジナフチルアミノ、フェニルナフチルアミノ、ジピリジルアミノ、フェニルピリジルアミノ、ナフチルピリジルアミノなどが挙げられる。 Specific examples of "substituted amino" include diphenylamino, dinaphthylamino, phenylnaphthylamino, dipyridylamino, phenylpyridylamino, naphthylpyridylamino, etc.
R21~R28における「ハロゲン」としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。 The "halogen" in R 21 to R 28 includes fluorine, chlorine, bromine and iodine.
R21~R28として説明した基のうち、いくつかは上述するように置換されてもよく、この場合の置換基としてはアルキル、シクロアルキル、アリールまたはヘテロアリールが挙げられる。このアルキル、シクロアルキル、アリールまたはヘテロアリールは上述したR21~R28における「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」として説明した基を引用することができる。 Some of the groups described as R 21 to R 28 may be substituted as described above, and in this case, the substituents include alkyl, cycloalkyl, aryl, or heteroaryl. The alkyl, cycloalkyl, aryl, or heteroaryl can refer to the groups described as "alkyl", "cycloalkyl", "aryl", or "heteroaryl" in R 21 to R 28 above.
Yとしての「>N-R29」におけるR29は水素または置換されていてもよいアリールであり、このアリールとしては上述したR21~R28における「アリール」として説明した基を引用することができ、またその置換基としてはR21~R28に対する置換基として説明した基を引用することができる。 R 29 in ">N-R 29 " as Y is hydrogen or an optionally substituted aryl, and examples of this aryl include the groups described above as "aryl" in R 21 to R 28 , and examples of the substituents include the groups described above as the substituents for R 21 to R 28 .
R21~R28のうち隣接する基は互いに結合して炭化水素環、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。環を形成しない場合が下記式(A-1)で表される基であり、環を形成した場合としては例えば下記式(A-2)~式(A-14)で表される基が挙げられる。なお、式(A-1)~式(A-14)のいずれかで表される基における少なくとも1つの水素はアルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、アリールチオ、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、ジアリール置換アミノ、ジヘテロアリール置換アミノ、アリールヘテロアリール置換アミノ、ハロゲン、ヒドロキシまたはシアノで置換されていてもよい。 Adjacent groups among R 21 to R 28 may be bonded to each other to form a hydrocarbon ring, an aryl ring, or a heteroaryl ring. The group represented by the following formula (A-1) does not form a ring, and examples of the group represented by the following formulas (A-2) to (A-14) include the groups represented by the following formulas (A-1) to (A-14). At least one hydrogen atom in the group represented by any of formulas (A-1) to (A-14) may be substituted with alkyl, cycloalkyl, aryl, heteroaryl, alkoxy, aryloxy, arylthio, trialkylsilyl, tricycloalkylsilyl, dialkylcycloalkylsilyl, alkyldicycloalkylsilyl, diaryl-substituted amino, diheteroaryl-substituted amino, arylheteroaryl-substituted amino, halogen, hydroxy, or cyano.
隣接する基が互いに結合してできた環としては、炭化水素環であれば例えばシクロヘキサン環が挙げられ、アリール環やヘテロアリール環としては上述したR21~R28における「アリール」や「ヘテロアリール」で説明した環構造が挙げられ、これらの環は上記式(A-1)における1つまたは2つのベンゼン環と縮合するように形成される。 Examples of the ring formed by bonding adjacent groups to each other include a hydrocarbon ring such as a cyclohexane ring, and examples of the aryl ring and heteroaryl ring include the ring structures explained in relation to "aryl" and "heteroaryl" in R to R above . These rings are formed so as to be condensed with one or two benzene rings in the above formula (A-1).
式(A)で表される基としては、例えば上記式(A-1)~式(A-14)のいずれかで表される基が挙げられ、上記式(A-1)~式(A-5)および式(A-12)~式(A-14)のいずれかで表される基が好ましく、上記式(A-1)~式(A-4)のいずれかで表される基がより好ましく、上記式(A-1)、式(A-3)および式(A-4)のいずれかで表される基がさらに好ましく、上記式(A-1)で表される基が特に好ましい。 Examples of the group represented by formula (A) include groups represented by any of the above formulas (A-1) to (A-14), with groups represented by any of the above formulas (A-1) to (A-5) and (A-12) to (A-14) being preferred, groups represented by any of the above formulas (A-1) to (A-4) being more preferred, groups represented by any of the above formulas (A-1), (A-3) and (A-4) being even more preferred, and groups represented by the above formula (A-1) being particularly preferred.
式(A)で表される基は、式(A)中の*において、式(3-X1)または式(3-X2)中のナフタレン環、式(3-X3)中の単結合、式(3-X3)中のAr3と結合し、また式(3)で表される化合物における少なくとも1つの水素と置換することは上述したとおりだが、これらの結合形態の中でも式(3-X1)または式(3-X2)中のナフタレン環、式(3-X3)中の単結合および/または式(3-X3)中のAr3と結合した形態が好ましい。 As described above, the group represented by formula (A) is bonded to the naphthalene ring in formula (3-X1) or formula (3-X2), the single bond in formula (3-X3), or Ar 3 in formula (3-X3) at * in formula (A), and is also substituted for at least one hydrogen in the compound represented by formula (3). Among these bonding forms, the bonding form to the naphthalene ring in formula (3-X1) or formula (3-X2), the single bond in formula (3-X3), and/or Ar 3 in formula (3-X3) is preferred.
また、式(A)で表される基の構造中で、式(3-X1)または式(3-X2)中のナフタレン環、式(3-X3)中の単結合、式(3-X3)中のAr3が結合する位置、また、式(A)で表される基の構造中で、式(3)で表される化合物における少なくとも1つの水素と置換する位置は、式(A)の構造中のいずれの位置であってもよく、例えば式(A)の構造中の2つのベンゼン環のいずれかや、式(A)の構造中のR21~R28のうち隣接する基が互いに結合して形成されたいずれかの環や、式(A)の構造中のYとしての「>N-R29」におけるR29中のいずれかの位置で結合することができる。 In addition, in the structure of the group represented by formula (A), the naphthalene ring in formula (3-X1) or formula (3-X2), the single bond in formula (3-X3), and the position at which Ar 3 in formula (3-X3) is bonded, and in the structure of the group represented by formula (A), the position at which at least one hydrogen atom in the compound represented by formula (3) is substituted, may be any position in the structure of formula (A), and may be bonded, for example, to any of the two benzene rings in the structure of formula (A), to any ring formed by bonding adjacent groups among R 21 to R 28 in the structure of formula (A), or to any position in R 29 in “>N-R 29 ” as Y in the structure of formula (A).
式(A)で表される基としては、例えば以下の基が挙げられる。式中のYおよび*は上記と同じ定義である。
また、式(3)で表されるアントラセン系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であってもよい。 In addition, all or some of the hydrogen atoms in the chemical structure of the anthracene compound represented by formula (3) may be deuterium atoms.
アントラセン系化合物の具体的な例としては、例えば、下記式(3-1)~式(3-123)で表される化合物が挙げられる。なお、下記構造式中の「Me」はメチル、「D」は重水素、「tBu」はt-ブチルを示す。 Specific examples of anthracene compounds include compounds represented by the following formulas (3-1) to (3-123). In the structural formulas below, "Me" stands for methyl, "D" stands for deuterium, and "tBu" stands for t-butyl.
式(3)で表されるアントラセン系化合物は、アントラセン骨格の所望の位置に反応性基を有する化合物と、X、Ar4および式(A)の構造などの部分構造に反応性基を有する化合物を出発原料として、鈴木カップリング、根岸カップリング、その他の公知のカップリング反応を応用して製造することができる。これらの反応性化合物の反応性基としては、ハロゲンやボロン酸などが挙げられる。具体的な製造方法としては、例えば国際公開第2014/141725号の段落[0089]~[0175]における合成法を参考にすることができる。 The anthracene compound represented by formula (3) can be produced by applying Suzuki coupling, Negishi coupling, or other known coupling reactions using a compound having a reactive group at a desired position of the anthracene skeleton and a compound having a reactive group in a partial structure such as X, Ar 4 , and the structure of formula (A) as starting materials. Examples of reactive groups in these reactive compounds include halogens and boronic acids. As a specific production method, for example, the synthesis method in paragraphs [0089] to [0175] of WO 2014/141725 can be referred to.
<フルオレン系化合物>
式(4)で表される化合物は基本的にはホストとして機能する。
The compound represented by formula (4) basically functions as a host.
上記式(4)中、
R1からR10は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール(当該ヘテロアリールは連結基を介して上記式(4)におけるフルオレン骨格と結合していてもよい)、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、アルケニル、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く、
また、R1とR2、R2とR3、R3とR4、R5とR6、R6とR7、R7とR8またはR9とR10がそれぞれ独立して結合して縮合環またはスピロ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(当該ヘテロアリールは連結基を介して当該形成された環と結合していてもよい)、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、アルケニル、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く、そして、
式(4)で表される化合物における少なくとも1つの水素がハロゲン、シアノまたは重水素で置換されていてもよい。
In the above formula (4),
R 1 to R 10 are each independently hydrogen, aryl, heteroaryl (the heteroaryl may be bonded to the fluorene skeleton in the above formula (4) via a linking group), diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, alkyl, cycloalkyl, alkenyl, alkoxy or aryloxy, in which at least one hydrogen may be substituted with an aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl;
In addition, R1 and R2 , R2 and R3 , R3 and R4 , R5 and R6 , R6 and R7 , R7 and R8 , or R9 and R10 may each independently bond to form a fused ring or a spiro ring, and at least one hydrogen atom in the formed ring may be substituted with an aryl, a heteroaryl (the heteroaryl may be bonded to the formed ring via a linking group), a diarylamino, a diheteroarylamino, an arylheteroarylamino, an alkyl, a cycloalkyl, an alkenyl, an alkoxy, or an aryloxy, and at least one hydrogen atom in these rings may be substituted with an aryl, a heteroaryl, an alkyl, or a cycloalkyl, and
At least one hydrogen in the compound represented by formula (4) may be substituted with halogen, cyano or deuterium.
上記式(4)の定義における各基の詳細は、上述した、式(1)の多環芳香族化合物における説明を引用することができる。 For details of each group in the definition of the above formula (4), the explanation for the polycyclic aromatic compound of formula (1) can be cited.
R1からR10におけるアルケニルとしては、例えば、炭素数2~30のアルケニルが挙げられ、炭素数2~20のアルケニルが好ましく、炭素数2~10のアルケニルがより好ましく、炭素数2~6のアルケニルがさらに好ましく、炭素数2~4のアルケニルが特に好ましい。好ましいアルケニルは、ビニル、1-プロペニル、2-プロペニル、1-ブテニル、2-ブテニル、3-ブテニル、1-ペンテニル、2-ペンテニル、3-ペンテニル、4-ペンテニル、1-ヘキセニル、2-ヘキセニル、3-ヘキセニル、4-ヘキセニル、または5-ヘキセニルである。 Examples of the alkenyl in R 1 to R 10 include alkenyl having 2 to 30 carbon atoms, preferably alkenyl having 2 to 20 carbon atoms, more preferably alkenyl having 2 to 10 carbon atoms, further preferably alkenyl having 2 to 6 carbon atoms, and particularly preferably alkenyl having 2 to 4 carbon atoms. Preferred alkenyls are vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 1-pentenyl, 2-pentenyl, 3-pentenyl, 4-pentenyl, 1-hexenyl, 2-hexenyl, 3-hexenyl, 4-hexenyl, or 5-hexenyl.
なお、ヘテロアリールの具体例として、下記式(4-Ar1)、式(4-Ar2)、式(4-Ar3)、式(4-Ar4)または式(4-Ar5)の化合物から任意の1つの水素原子を除いて表される1価の基も挙げられる。 Specific examples of heteroaryl include monovalent groups represented by removing any one hydrogen atom from the compounds of the following formula (4-Ar1), (4-Ar2), (4-Ar3), (4-Ar4), or (4-Ar5).
式(4-Ar1)から式(4-Ar5)中、Y1は、それぞれ独立して、O、SまたはN-Rであり、Rはフェニル、ビフェニリル、ナフチル、アントラセニルまたは水素であり、
上記式(4-Ar1)から式(4-Ar5)の構造における少なくとも1つの水素はフェニル、ビフェニリル、ナフチル、アントラセニル、フェナントレニル、メチル、エチル、プロピル、または、ブチルで置換されていてもよい。
In formula (4-Ar1) to formula (4-Ar5), each Y 1 is independently O, S or N—R, and R is phenyl, biphenylyl, naphthyl, anthracenyl or hydrogen;
At least one hydrogen atom in the structures of the above formulae (4-Ar1) to (4-Ar5) may be substituted with phenyl, biphenylyl, naphthyl, anthracenyl, phenanthrenyl, methyl, ethyl, propyl, or butyl.
これらのヘテロアリールは、連結基を介して、上記式(4)におけるフルオレン骨格と結合していてもよい。すなわち、式(4)におけるフルオレン骨格と上記ヘテロアリールとが直接結合するだけでなく、それらの間に連結基を介して結合してもよい。この連結基としては、フェニレン、ビフェニレン、ナフチレン、アントラセニレン、メチレン、エチレン、-OCH2CH2-、-CH2CH2O-、または、-OCH2CH2O-などが挙げられる。 These heteroaryls may be bonded to the fluorene skeleton in formula (4) via a linking group. That is, the fluorene skeleton in formula (4) and the heteroaryl may be bonded directly or via a linking group. Examples of the linking group include phenylene, biphenylene, naphthylene, anthracenylene, methylene, ethylene , -OCH2CH2- , -CH2CH2O- , and -OCH2CH2O- .
また、式(4)中のR1とR2、R2とR3、R3とR4、R5とR6、R6とR7またはR7とR8がそれぞれ独立して結合して縮合環を、R9とR10が結合してスピロ環を形成していてもよい。R1からR8により形成された縮合環は、式(4)におけるベンゼン環に縮合する環であり、脂肪族環または芳香族環である。好ましくは芳香族環であり、式(4)におけるベンゼン環を含めた構造としてはナフタレン環やフェナントレン環などが挙げられる。R9とR10により形成されたスピロ環は、式(4)における5員環にスピロ結合する環であり、脂肪族環または芳香族環である。好ましくは芳香族環であり、フルオレン環などが挙げられる。 In addition, R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , R 3 and R 4 , R 5 and R 6 , R 6 and R 7 or R 7 and R 8 in formula (4) may be independently bonded to form a fused ring, and R 9 and R 10 may be bonded to form a spiro ring. The fused ring formed by R 1 to R 8 is a ring fused to the benzene ring in formula (4), and is an aliphatic ring or an aromatic ring. It is preferably an aromatic ring, and examples of the structure including the benzene ring in formula (4) include a naphthalene ring and a phenanthrene ring. The spiro ring formed by R 9 and R 10 is a ring spiro-bonded to the 5-membered ring in formula (4), and is an aliphatic ring or an aromatic ring. It is preferably an aromatic ring, and examples of the structure including the benzene ring in formula (4) include a fluorene ring.
式(4)で表される化合物は、好ましくは、下記式(4-1)、式(4-2)または式(4-3)で表される化合物であり、それぞれ、式(4)においてR1とR2が結合して形成されたベンゼン環が縮合した化合物、式(4)においてR3とR4が結合して形成されたベンゼン環が縮合した化合物、式(4)においてR1からR8のいずれもが結合していない化合物である。 The compound represented by formula (4) is preferably a compound represented by the following formula (4-1), formula (4-2) or formula (4-3), which is a compound in which R 1 and R 2 in formula (4) are bonded to form a condensed benzene ring, a compound in which R 3 and R 4 in formula (4) are bonded to form a condensed benzene ring, or a compound in which none of R 1 to R 8 in formula (4) are bonded.
式(4-1)、式(4-2)および式(4-3)におけるR1からR10の定義は式(4)において対応するR1からR10と同じであり、式(4-1)および式(4-2)におけるR11からR14の定義も式(4)におけるR1からR10と同じである。 The definitions of R 1 to R 10 in formulas (4-1), (4-2) and (4-3) are the same as the corresponding R 1 to R 10 in formula (4), and the definitions of R 11 to R 14 in formulas (4-1) and (4-2) are the same as the corresponding R 1 to R 10 in formula (4).
式(4)で表される化合物は、さらに好ましくは、下記式(4-1A)、式(4-2A)または式(4-3A)で表される化合物であり、それぞれ、式(4-1)、式(4-2)または式(4-3)においてR9とR10が結合してスピロ-フルオレン環が形成された化合物である。 The compound represented by formula (4) is more preferably a compound represented by the following formula (4-1A), formula (4-2A) or formula (4-3A), which is a compound in which R 9 and R 10 are bonded to form a spiro-fluorene ring in formula (4-1), formula (4-2) or formula (4-3), respectively.
式(4-1A)、式(4-2A)および式(4-3A)におけるR2からR7の定義は式(4-1)、式(4-2)および式(4-3)において対応するR2からR7と同じであり、式(4-1A)および式(4-2A)におけるR11からR14の定義も式(4-1)および式(4-2)におけるR11からR14と同じである。 The definitions of R 2 to R 7 in formulae (4-1A), (4-2A) and (4-3A) are the same as the corresponding R 2 to R 7 in formulae (4-1), (4-2) and (4-3), and the definitions of R 11 to R 14 in formulae (4-1A) and (4-2A) are the same as the corresponding R 11 to R 14 in formulae (4-1) and (4-2).
また、式(4)で表される化合物における水素は、その全てまたは一部がハロゲン、シアノまたは重水素で置換されていてもよい。 In addition, all or some of the hydrogen atoms in the compound represented by formula (4) may be replaced with halogen, cyano, or deuterium.
<ジベンゾクリセン系化合物>
ホストとしてのジベンゾクリセン系化合物は、例えば下記式(5)で表される化合物である。
The dibenzochrysene compound as the host is, for example, a compound represented by the following formula (5).
上記式(5)中、
R1からR16は、それぞれ独立して、水素、アリール、ヘテロアリール(当該ヘテロアリールは連結基を介して上記式(5)におけるジベンゾクリセン骨格と結合していてもよい)、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、アルケニル、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く、
また、R1からR16のうち隣接する基同士が結合して縮合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(当該ヘテロアリールは連結基を介して当該形成された環と結合していてもよい)、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、アルケニル、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く、そして、
式(5)で表される化合物における少なくとも1つの水素がハロゲン、シアノまたは重水素で置換されていてもよい。
In the above formula (5),
R 1 to R 16 are each independently hydrogen, aryl, heteroaryl (the heteroaryl may be bonded to the dibenzochrysene skeleton in the above formula (5) via a linking group), diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, alkyl, cycloalkyl, alkenyl, alkoxy or aryloxy, in which at least one hydrogen may be substituted with an aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl;
In addition, adjacent groups among R 1 to R 16 may be bonded to each other to form a condensed ring, and at least one hydrogen atom in the formed ring may be substituted with an aryl, a heteroaryl (the heteroaryl may be bonded to the formed ring via a linking group), a diarylamino, a diheteroarylamino, an arylheteroarylamino, an alkyl, a cycloalkyl, an alkenyl, an alkoxy, or an aryloxy, and at least one hydrogen atom in these may be substituted with an aryl, a heteroaryl, an alkyl, or a cycloalkyl, and
At least one hydrogen in the compound represented by formula (5) may be substituted with halogen, cyano or deuterium.
上記式(5)の定義における各基の詳細は、上述した、式(1)の多環芳香族化合物における説明を引用することができる。 For details of each group in the definition of the above formula (5), the explanation for the polycyclic aromatic compound of formula (1) can be cited.
上記式(5)の定義におけるアルケニルとしては、例えば、炭素数2~30のアルケニルが挙げられ、炭素数2~20のアルケニルが好ましく、炭素数2~10のアルケニルがより好ましく、炭素数2~6のアルケニルがさらに好ましく、炭素数2~4のアルケニルが特に好ましい。好ましいアルケニルは、ビニル、1-プロペニル、2-プロペニル、1-ブテニル、2-ブテニル、3-ブテニル、1-ペンテニル、2-ペンテニル、3-ペンテニル、4-ペンテニル、1-ヘキセニル、2-ヘキセニル、3-ヘキセニル、4-ヘキセニル、または5-ヘキセニルである。 The alkenyl in the definition of the above formula (5) may, for example, be an alkenyl having 2 to 30 carbon atoms, preferably an alkenyl having 2 to 20 carbon atoms, more preferably an alkenyl having 2 to 10 carbon atoms, even more preferably an alkenyl having 2 to 6 carbon atoms, and particularly preferably an alkenyl having 2 to 4 carbon atoms. Preferred alkenyls are vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 1-pentenyl, 2-pentenyl, 3-pentenyl, 4-pentenyl, 1-hexenyl, 2-hexenyl, 3-hexenyl, 4-hexenyl, or 5-hexenyl.
なお、ヘテロアリールの具体例として、下記式(5-Ar1)、式(5-Ar2)、式(5-Ar3)、式(5-Ar4)または式(5-Ar5)の化合物から任意の1つの水素原子を除いて表される1価の基も挙げられる。 Specific examples of heteroaryl include monovalent groups represented by removing any one hydrogen atom from the compounds of the following formula (5-Ar1), (5-Ar2), (5-Ar3), (5-Ar4), or (5-Ar5).
式(5-Ar1)から式(5-Ar5)中、Y1は、それぞれ独立して、O、SまたはN-Rであり、Rはフェニル、ビフェニリル、ナフチル、アントラセニルまたは水素であり、
上記式(5-Ar1)から式(5-Ar5)の構造における少なくとも1つの水素はフェニル、ビフェニリル、ナフチル、アントラセニル、フェナントレニル、メチル、エチル、プロピル、または、ブチルで置換されていてもよい。
In formula (5-Ar1) to formula (5-Ar5), each Y 1 is independently O, S or N—R, and R is phenyl, biphenylyl, naphthyl, anthracenyl or hydrogen;
At least one hydrogen atom in the structures of the above formulae (5-Ar1) to (5-Ar5) may be substituted with phenyl, biphenylyl, naphthyl, anthracenyl, phenanthrenyl, methyl, ethyl, propyl, or butyl.
これらのヘテロアリールは、連結基を介して、上記式(5)におけるジベンゾクリセン骨格と結合していてもよい。すなわち、式(5)におけるジベンゾクリセン骨格と上記ヘテロアリールとが直接結合するだけでなく、それらの間に連結基を介して結合してもよい。この連結基としては、フェニレン、ビフェニレン、ナフチレン、アントラセニレン、メチレン、エチレン、-OCH2CH2-、-CH2CH2O-、または、-OCH2CH2O-などが挙げられる。 These heteroaryls may be bonded to the dibenzochrysene skeleton in formula (5) via a linking group. That is, the dibenzochrysene skeleton in formula (5) and the heteroaryl may be bonded directly or via a linking group. Examples of the linking group include phenylene, biphenylene, naphthylene, anthracenylene, methylene, ethylene, -OCH2CH2- , -CH2CH2O- , and -OCH2CH2O- .
式(5)で表される化合物は、好ましくは、R1、R4、R5、R8、R9、R12、R13およびR16は水素である。この場合、式(5)中のR2、R3、R6、R7、R10、R11、R14およびR15は、それぞれ独立して、水素、フェニル、ビフェニリル、ナフチル、アントラセニル、フェナントレニル、上記式(5-Ar1)、式(5-Ar2)、式(5-Ar3)、式(5-Ar4)もしくは式(5-Ar5)の構造を有する1価の基(当該構造を有する1価の基は、フェニレン、ビフェニレン、ナフチレン、アントラセニレン、メチレン、エチレン、-OCH2CH2-、-CH2CH2O-、または、-OCH2CH2O-を介して、上記式(5)におけるジベンゾクリセン骨格と結合していてもよい)、メチル、エチル、プロピル、または、ブチルであることが好ましい。 In the compound represented by formula (5), R 1 , R 4 , R 5 , R 8 , R 9 , R 12 , R 13 and R 16 are preferably hydrogen. In this case, it is preferable that R 2 , R 3 , R 6 , R 7 , R 10 , R 11 , R 14 and R 15 in formula (5) are each independently hydrogen, phenyl, biphenylyl, naphthyl, anthracenyl, phenanthrenyl, a monovalent group having the structure of the above formula (5-Ar1), (5-Ar2), (5-Ar3), (5-Ar4) or (5-Ar5) (the monovalent group having the structure may be bonded to the dibenzochrysene skeleton in formula (5)) via phenylene, biphenylene, naphthylene, anthracenylene, methylene, ethylene, -OCH 2 CH 2 -, -CH 2 CH 2 O- or -OCH 2 CH 2 O-), methyl, ethyl, propyl or butyl.
式(5)で表される化合物は、より好ましくは、R1、R2、R4、R5、R7、R8、R9、R10、R12、R13、R15およびR16は水素である。この場合、式(5)中のR3、R6、R11およびR14の少なくとも1つ(好ましくは1つまたは2つ、より好ましくは1つ)は、単結合、フェニレン、ビフェニレン、ナフチレン、アントラセニレン、メチレン、エチレン、-OCH2CH2-、-CH2CH2O-、または、-OCH2CH2O-を介した、上記式(5-Ar1)、式(5-Ar2)、式(5-Ar3)、式(5-Ar4)または式(5-Ar5)の構造を有する1価の基であり、
前記少なくとも1つ以外(すなわち、前記構造を有する1価の基が置換した位置以外)は水素、フェニル、ビフェニリル、ナフチル、アントラセニル、メチル、エチル、プロピル、または、ブチルであり、これらにおける少なくとも1つの水素は、フェニル、ビフェニリル、ナフチル、アントラセニル、メチル、エチル、プロピル、あるいは、ブチルで置換されていてもよい。
In the compound represented by formula (5), R 1 , R 2 , R 4 , R 5 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 12 , R 13 , R 15 and R 16 are more preferably hydrogen. In this case, at least one (preferably one or two, more preferably one) of R 3 , R 6 , R 11 and R 14 in formula (5) is a single bond, phenylene, biphenylene, naphthylene, anthracenylene, methylene, ethylene, -OCH 2 CH 2 -, -CH 2 CH 2 O-, or a monovalent group having the structure of formula (5-Ar1), formula (5-Ar2), formula (5-Ar3), formula (5-Ar4) or formula (5-Ar5) via -OCH 2 CH 2 O-,
The other than the at least one (i.e., other than the position substituted with the monovalent group having the structure) is hydrogen, phenyl, biphenylyl, naphthyl, anthracenyl, methyl, ethyl, propyl, or butyl, and at least one hydrogen in these may be substituted with phenyl, biphenylyl, naphthyl, anthracenyl, methyl, ethyl, propyl, or butyl.
また、式(5)中のR2、R3、R6、R7、R10、R11、R14およびR15として、上記式(5-Ar1)から式(5-Ar5)で表される構造を有する1価の基が選択された場合には、当該構造における少なくとも1つの水素は式(5)中のR1からR16のいずれかと結合して単結合を形成していてもよい。 In addition, when a monovalent group having a structure represented by formula (5-Ar1) to formula (5-Ar5) is selected as R 2 , R 3 , R 6 , R 7 , R 10 , R 11 , R 14 and R 15 in formula (5), at least one hydrogen atom in the structure may be bonded to any one of R 1 to R 16 in formula (5) to form a single bond.
上述した発光層用材料(ホスト材料およびドーパント材料)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、発光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(1)で表され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 light-emitting layer materials (host material and dopant material) can be used as light-emitting layer materials in the form of polymer compounds obtained by polymerizing a reactive compound substituted with a reactive substituent as a monomer, or crosslinked polymers thereof, or pendant-type polymer compounds obtained by reacting a main-chain polymer with the reactive compound, or crosslinked pendant polymers thereof. In this case, the explanation of the polycyclic aromatic compound represented by formula (1) can be cited as the reactive substituent.
The applications of such polymer compounds and crosslinked polymers will be described in detail below.
<高分子ホスト材料の一例>
式(SPH-1)において、
MUはそれぞれ独立して芳香族化合物から任意の2つの水素を除いて表される2価の基、ECはそれぞれ独立して芳香族化合物から任意の1つの水素を除いて表される1価の基であり、MU中の2つの水素がECまたはMUと置換され、kは2~50000の整数である。
In formula (SPH-1),
Each MU is independently a divalent group represented by removing any two hydrogen atoms from an aromatic compound, each EC is independently a monovalent group represented by removing any one hydrogen atom from an aromatic compound, two hydrogen atoms in MU are replaced with EC or MU, and k is an integer from 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(SPH-1)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(SPH-1)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 (SPH-1) may be substituted with an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 24 carbon atoms, a halogen atom or deuterium atom, 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 EC in formula (SPH-1) 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.
MUとしては、例えば、以下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価の基が挙げられる。
より具体的には、以下のいずれかの構造で表される2価の基が挙げられる。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 represented by any of the following structures. In these, MU is bonded to another MU or EC at the *.
また、ECとしては、例えば以下のいずれかの構造で表される1価の基が挙げられる。これらにおいて、ECは*においてMUと結合する。 EC may be, for example, a monovalent group represented by any of the following structures. In these, EC is bonded to MU at *.
式(SPH-1)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、分子中の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 (SPH-1) is preferably such that 10-100% of the total number of MUs (k) in the molecule have an alkyl having 1-24 carbon atoms, more preferably 30-100% of the total number of MUs (k) in the molecule have an alkyl having 1-18 carbon atoms (branched chain alkyl having 3-18 carbon atoms), and even more preferably 50-100% of the total number of MUs (k) in the molecule have an alkyl having 1-12 carbon atoms (branched chain alkyl having 3-12 carbon atoms). On the other hand, from the viewpoints of in-plane alignment and charge transport, it is preferable that 10-100% of the total number of MUs (k) in the molecule have an alkyl having 7-24 carbon atoms, and more preferably 30-100% of the total number of MUs (k) in the molecule have an alkyl having 7-24 carbon atoms (branched chain alkyl having 7-24 carbon atoms).
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 uses of such polymer compounds and crosslinked polymers will be described in detail later.
2-1-6.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。
2-1-6. 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, and excellent stability, and to be a material that is unlikely to generate 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 preventing holes from the anode from flowing to the cathode without recombining, even if the electron transport ability is not that high, it has the effect of improving the luminous efficiency equivalent to a material with a high electron transport ability. 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.
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。 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 transfer compounds in photoconductive materials and known compounds used in the electron injection layer and electron transport layer of organic EL elements.
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挙げられる。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挙げられる。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。 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. Metal complexes having electron-accepting nitrogen include, for example, 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、ボラン誘導体、ピリジン誘導体、ナフタレン誘導体、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、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、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、チアゾール誘導体、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、ピリミジン誘導体、アリールニトリル誘導体、インドール誘導体、リンオキサイド誘導体、ビススチリル誘導体、シロール誘導体およびアゾリン誘導体などが挙げられる。 Specific examples of other electron transfer compounds include borane derivatives, pyridine derivatives, naphthalene derivatives, fluoranthene derivatives, BO 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 metal complexes, quinoxaline derivatives, polymers of quinoxaline derivatives, benzazole compounds, gallium complexes, pyrazole derivatives, perfluorinated phenylene derivatives, and triazine derivatives. , pyrazine derivatives, benzoquinoline derivatives (such as 2,2'-bis(benzo[h]quinolin-2-yl)-9,9'-spirobifluorene), imidazopyridine derivatives, benzimidazole derivatives (such as tris(N-phenylbenzimidazol-2-yl)benzene), benzoxazole derivatives, thiazole 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, pyrimidine derivatives, arylnitrile derivatives, indole derivatives, phosphorus oxide derivatives, bisstyryl derivatives, silole derivatives and azoline 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挙げられる。 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、キノリノール系金属錯体、チアゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、シロール誘導体およびアゾリン誘導体が好ましい。 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, quinolinol-based metal complexes, thiazole derivatives, benzothiazole derivatives, silole derivatives and azoline derivatives 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。
<Borane derivatives>
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)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一つであり、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、Xは、置換されていてもよいアリーレンであり、Yは、置換されていてもよい炭素数16以下のアリール、置換されているボリル、または置換されていてもよいカルバゾリルであり、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挙げられる。 In formula (ETM-1), 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 represents optionally substituted arylene, Y represents optionally substituted aryl having 16 or less carbon atoms, substituted boryl, or optionally substituted carbazolyl, and n represents each 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.
上記式(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。 Among the compounds represented by the above formula (ETM-1), compounds represented by the following formula (ETM-1-1) and compounds represented by the following formula (ETM-1-2) are preferred.
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一つであり、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一つであり、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挙げられる。 In formula (ETM-1-1), R 11 and R 12 are each independently at least one of hydrogen, alkyl, cycloalkyl, optionally substituted aryl, substituted silyl, optionally substituted nitrogen-containing heterocycle, or cyano, R 13 to R 16 are each independently at least one of optionally substituted alkyl, optionally substituted cycloalkyl, or optionally substituted aryl, R 21 and R 22 are each independently at least one of hydrogen, alkyl, cycloalkyl, optionally substituted aryl, substituted silyl, optionally substituted nitrogen-containing heterocycle, or cyano, X 1 is an optionally substituted arylene having 20 or less carbon atoms, n is each independently an integer of 0 to 3, and m is each independently an integer of 0 to 4. In addition, examples of the substituent in the case of "optionally substituted" or "substituted" include aryl, heteroaryl, alkyl, and cycloalkyl.
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一つであり、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挙げられる。 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価の基が挙げられる。 Specific examples of X1 include divalent groups represented by any of the following formulae (X-1) to (X-9).
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挙げられる。
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.
上記式(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 the above 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).
上記式(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 the above formula (ETM-2-2), R 11 and R 12 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), 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。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 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. 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、上記式(Py-1)~式(Py-15)のいずれかであるが、これらの中でも、下記式(Py-21)~式(Py-44)のいずれか(式中の*は、結合位置を表す。)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、上記式(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 the above formulas (ETM-2-1) and (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挙げられる。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-エイコシルなどが挙げられる。 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挙げられる。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挙げられる。
The "cycloalkyl" in R 11 to R 18 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.
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, more preferably an aryl having 6 to 18 carbon atoms, even more preferably an aryl having 6 to 14 carbon atoms, and particularly preferably 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-)イルなどが挙げられる。 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挙げられ、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挙げられ、特に好ましくはフェニル、1-ナフチルまたは2-ナフチルが挙げられる。 Preferred "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.
上記式(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。 R 11 and R 12 in the above formula (ETM-2-2) 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挙げられる。
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挙げられる。 In formula (ETM-3), X12 to X21 each represent a hydrogen atom, a halogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group, a linear, branched or cyclic alkoxy group, a substituted or unsubstituted aryl group, or a substituted or unsubstituted heteroaryl group, where the substituent in the case of substitution is an aryl group, a heteroaryl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, or the like.
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挙げられる。
<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。
<BO derivatives>
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、上記式(1)または式(2)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 compound represented by formula (1) or formula (2) above 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挙げられる。
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一つは、例えば下記式(ETM-5-1)で表される化合物である。
One example of the anthracene derivative is a compound represented by the following formula (ETM-5-1).
Arは、それぞれ独立して、2価のベンゼンまたはナフタレンであり、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。 Each Ar is independently a divalent benzene or naphthalene, and each of R 1 to R 4 is independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
Arは、それぞれ独立して、2価のベンゼンまたはナフタレンから適宜選択することができ、2つのArが異なっていても同じであってもよいが、アントラセン誘導体の合成の容易さの観点からは同じであることが好ましい。Arはピリジンと結合して、「Arおよびピリジンからなる部位」を形成しており、この部位は例えば下記式(Py-1)~式(Py-12)のいずれかで表される基としてアントラセンに結合している。下記の式中の*は、結合位置を表す。 Each Ar can be independently selected from divalent benzene or naphthalene, and the two Ars may be different or the same, but are preferably the same from the viewpoint of ease of synthesis of the anthracene derivative. Ar bonds with pyridine to form a "moiety consisting of Ar and pyridine", and this moiety is bonded to anthracene as a group represented by any one of the following formulas (Py-1) to (Py-12). * in the following formulas indicates the bonding position.
これらの基の中でも、上記式(Py-1)~式(Py-9)のいずれかで表される基が好ましく、上記式(Py-1)~式(Py-6)のいずれかで表される基がより好ましい。アントラセンに結合する2つの「Arおよびピリジンからなる部位」は、その構造が同じであっても異なっていてもよいが、アントラセン誘導体の合成の容易さの観点からは同じ構造であることが好ましい。ただし、素子特性の観点からは、2つの「Arおよびピリジンからなる部位」の構造が同じであっても異なっていても好ましい。 Among these groups, a group represented by any one of the above formulas (Py-1) to (Py-9) is preferred, and a group represented by any one of the above formulas (Py-1) to (Py-6) is more preferred. The two "parts consisting of Ar and pyridine" bonded to anthracene may have the same or different structures, but from the viewpoint of ease of synthesis of anthracene derivatives, it is preferable that they have the same structure. However, from the viewpoint of element characteristics, it is preferable that the structures of the two "parts consisting of Ar and pyridine" are the same or different.
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挙げられ、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。 The alkyl having 1 to 6 carbon atoms in R 1 to R 4 may be either linear or branched. That is, it is a linear alkyl having 1 to 6 carbon atoms or a branched alkyl having 3 to 6 carbon atoms. It is more preferably an alkyl having 1 to 4 carbon atoms (branched 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挙げられる。 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。 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.
「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-)イルなどが挙げられる。 Specific examples of "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 ...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 nyl-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, etc.
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。 Preferred "aryl having 6 to 20 carbon atoms" is 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.
アントラセン誘導体の一つは、例えば下記式(ETM-5-2)で表される化合物である。
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、上記式(ETM-5-1)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、ペリレニルなどが挙げられる。 Each Ar 2 is independently an aryl having 6 to 20 carbon atoms, and the same explanation as for "aryl having 6 to 20 carbon atoms" in the above formula (ETM-5-1) 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.
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のアリールであり、上記式(ETM-5-1)における説明を引用することができる。 R 1 to R 4 each independently represent hydrogen, alkyl having 1 to 6 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 6 carbon atoms, or aryl having 6 to 20 carbon atoms, and the explanation in the above formula (ETM-5-1) can be cited.
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挙げられる。
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、上記式(ETM-5-1)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、ペリレニルなどが挙げられる。 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 the above formula (ETM-5-1) 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挙げられる。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挙げられる。 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挙げられる。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挙げられる。 Examples of the "cycloalkyl" in Ar2 include 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 , 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 particularly 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、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挙げられる。 Specific examples of "aryl having 6 to 30 carbon atoms" include phenyl, naphthyl, acenaphthylenyl, fluorenyl, phenalenyl, phenanthryl, triphenylenyl, pyrenyl, naphthacenyl, perylenyl, pentacenyl, etc.
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挙げられる。
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挙げられる。
R 5 is a substituted or unsubstituted alkyl having 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 16 carbon atoms, aryl having 6 to 20 carbon atoms, or heteroaryl 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、アリールエーテル基、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、アルデヒド、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 group, aryl thioether group, aryl, heterocyclic group, halogen, cyano, aldehyde, 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、複素環基等を挙げることができ、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、アリールエーテル基とは、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。アリールエーテル基の炭素数は特に限定されないが、通常、6~40の範囲である。 The aryl ether group 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 group 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基とは、アリールエーテル基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 group is a group in which the oxygen atom of the ether bond of an aryl ether group 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、フェナントリル基、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, or pyrenyl. Aryl may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in 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.
アルデヒド、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。 Aldehyde, 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 Ar1 and R2 , Ar1 and R3 , Ar2 and R2 , Ar2 and R3 , R2 and R3 , Ar1 and Ar2 , etc. Here, when n is 1, two R1s 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挙げられる。
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のアリールが挙げられ、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-)イルなどが挙げられる。 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挙げられ、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挙げられる。 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, still 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挙げられる。 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挙げられる。
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T1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T1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T1の観点からは多いことが好ましく、高いS1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 transportability, Ar ni preferably has a large number of carbon atoms, and from the viewpoint of high T1, Ar ni preferably has a small number of carbon atoms. Specifically, Ar ni preferably has a high 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. In addition, the number of nitrile group substitutions n is preferably large from the viewpoint of high T1, and is preferably small from the viewpoint of high 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S1および高いT1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 S1 and high T1, it is preferable that the heteroaryl has donor properties, and since it is used as an electron transport layer, it is preferable that there are few heteroaryl donors. From the viewpoint of charge transport, it is preferable that the aryl or heteroaryl has a large number of carbon atoms, and it is preferable that it has many substituents. Specifically, the number of substitutions m of Ar is 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のアリールが挙げられ、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-)イルなどが挙げられる。 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挙げられ、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挙げられる。 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, still 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挙げられる。 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挙げられる。
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。詳細は米国公開公報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 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のアリールが挙げられ、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-)イルなどが挙げられる。 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挙げられ、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挙げられる。 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, still 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挙げられる。 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挙げられる。
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、上記式(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 the above 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、上記式(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 the formulae (ETM-2-1) and (ETM-2-2) above 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、この場合の構造は上記式(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は上記式(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、上記式(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、例えば上記式(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 explained with reference to the above formula (ETM-2-1) or formula (ETM-2-2), and R 11 to R 18 in each formula can be explained with reference to the above formula (ETM-2-1) or formula (ETM-2-2). In addition, in the above formula (ETM-2-1) or formula (ETM-2-2), two pyridine-based substituents are explained as being bonded together, 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 the above 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挙げられる。 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。
<Phenanthroline derivatives>
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、上記式(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と結合する。 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 the above formula (ETM-12-1), any of R 11 to R 18 is bonded 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、上記式(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、以下の構造式が挙げられる。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挙げられる。 Specific examples of this phenanthroline derivative include 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline, 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline, 9,10-di(1,10-phenanthroline-2-yl)anthracene, 2,6-di(1,10-phenanthroline-5-yl)pyridine, 1,3,5-tri(1,10-phenanthroline-5-yl)benzene, 9,9'-difluoro-bi(1,10-phenanthroline-5-yl), bathocuproine, 1,3-bis(2-phenyl-1,10-phenanthroline-9-yl)benzene, and compounds represented by the following structural formula:
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).
式中、R1~R6は、それぞれ独立して、水素、フッ素、アルキル、シクロアルキル、アラルキル、アルケニル、シアノ、アルコキシまたはアリールであり、MはLi、Al、Ga、BeまたはZnであり、nは1~3の整数である。 In the formula, R 1 to R 6 are each independently hydrogen, fluorine, alkyl, cycloalkyl, aralkyl, alkenyl, cyano, alkoxy or aryl; M is Li, Al, Ga, Be or Zn; and n is an integer of 1 to 3.
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)ベリリウムなどが挙げられる。 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、上記式(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 the above formulas (ETM-2), (ETM-2-1), and (ETM-2-2) is replaced with the below-mentioned 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、この場合の構造は上記式(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は上記式(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、上記式(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、例えば上記式(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 the above formula (ETM-2-1) or formula (ETM-2-2), and R 11 to R 18 in each formula can be explained with reference to the above formula (ETM-2-1) or formula (ETM-2-2). In addition, in the above formula (ETM-2-1) or formula (ETM-2-2), two pyridine-based substituents are explained as being bonded together, 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 the above 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(2)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 (2) and formula (ETM-7-2) can be cited. In addition, alkenyloxy and alkynyloxy are groups in which the alkyl portion of an alkoxy is replaced with an alkenyl or alkynyl, respectively, and for details of these alkenyls and alkynyls, the explanations 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(2)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 explanation in formula (2) can be cited.
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(2)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 explanation in formula (2) 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(2)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 explanation in formula (2).
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 a benzene ring is condensed with R 1 and R 2 , 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 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, 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 X 1 to X 6 =CR 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 each independently represent ═CR 6 — or ═N—, at least two of X 7 to X 14 represent ═CR 6 —, R 6 in two of X 7 to X 14 represent φ or a bonding site to an azoline ring, and R 6 in the remaining ═CR 6 — represents 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 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-16-2), 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 each independently represent ═CR 6 — or ═N—, at least two of X 7 to X 14 represent ═CR 6 —, R 6 in two of X 7 to X 14 represent φ or a bonding site to an azoline ring, and R 6 in the remaining ═CR 6 — represents 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。なお、上記式(φ2-1)、式(φ2-31)、式(φ2-32)、式(φ2-33)および式(φ2-34)中の*は結合位置を示す。
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 atom of φ may be substituted by an aryl having 6 to 18 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. In the above formulae (φ2-1), (φ2-31), (φ2-32), (φ2-33) and (φ2-34), * indicates a bonding position.
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(2)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 explanation in formula (2) 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を含んでいてもよい。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挙げられ、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, more preferably Rb or Cs, and most preferably 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(1)で表され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 represented by formula (1).
The applications of such polymer compounds and crosslinked polymers will be described in detail below.
2-1-7.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。
2-1-7. 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。電子注入効率を上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 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 preferred. 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、好ましい例として挙げられる。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.
2-1-8.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。
2-1-8. 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.
2-1-9.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。
2-1-9. Method for Producing an 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, or coating. 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. When forming a thin film by vapor deposition, the vapor deposition conditions vary depending on the type of material, the desired crystal structure and association structure of the film, etc. It is generally preferable to set the vapor deposition conditions appropriately in 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(これを高分子架橋体ともいう)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。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。 In the wet film formation method, a coating film is generally formed through a coating process in which an organic layer forming composition is applied to a substrate and a drying process in which the solvent is removed from the applied organic layer forming composition. When the polymer compound has a crosslinkable substituent (also called a crosslinked polymer), the polymer is further crosslinked by the drying process to form a crosslinked polymer. Depending on the difference in the coating process, 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 form is called a spray method. The drying process includes air drying, heating, and drying under reduced pressure. The drying process may be performed only once, or may be performed multiple times using different methods and conditions. In addition, different methods may 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、下層の発光層の溶解を防ぐ手段があったり、また上記手順とは逆に陰極側から成膜する手段などを用いることで、電子輸送層用材料や電子注入層用材料を含む層形成用組成物として準備して、それらを湿式成膜法により成膜できる。
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, if there is a means for preventing dissolution of the lower light-emitting layer, or if a means for forming a film from the cathode side is used in the opposite procedure to the above, a layer-forming composition containing a material for the electron transport layer and a material for the electron injection layer can be prepared and then the layer can be formed by a wet film formation method.
<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挙げられる。さらには、バンクを作製する一連の工程も挙げられる。
<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挙げられるが、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挙げられ、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挙げられるが、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挙げられる。
<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、が挙げられるが、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、フルオル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挙げることができる。 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), fluoroalkylbenzenesulfonates, fluoroalkylcarboxylates, fluoroalkylpolyoxyethyleneethers, fluoroalkylammonium iodides, fluoroalkylbetaines, fluoroalkylsulfonates, diglycerol tetrakis (fluoroalkylpolyoxyethyleneether), fluoroalkyltrimethylammonium salts, fluoroalkylaminosulfonates, polyoxyethylene nonyl Examples of the alkyl ethers include phenyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene laurate, polyoxyethylene oleate, polyoxyethylene stearate, polyoxyethylene laurylamine, sorbitan laurate, sorbitan palmitate, sorbitan stearate, sorbitan oleate, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan laurate, polyoxyethylene sorbitan palmitate, polyoxyethylene sorbitan stearate, polyoxyethylene sorbitan oleate, polyoxyethylene naphthyl ether, alkyl benzene sulfonate, and alkyl diphenyl 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。なお、高分子化合物(架橋性高分子化合物)を含む溶液を塗布し、溶剤を飛ばしてできる網目状に架橋された塗膜が高分子架橋体に該当する。
<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). Note that a coating film that is crosslinked in a network pattern and formed by applying a solution containing a polymer compound (crosslinkable polymer compound) and evaporating the solvent corresponds to the crosslinked polymer.
式(XLP-1)において、
MUx、ECxおよびkは上記式(SPH-1)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価の芳香族化合物の含有量は、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 the above formula (SPH-1), 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 compound 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。 The crosslinkable substituent (XLS) is not particularly limited as long as it is a group that can further crosslink the above-mentioned polymer compound, but the substituents having 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.
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挙げられる。
<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(SPH-1)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 (SPH-1) 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挙げられ、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)エタン等が挙げられる。 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(SPH-1)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)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 (SPH-1) 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 and reacting a monomer having a polymerizable group bonded to the end cap unit (EC). By adding different types of monomer units (MU) in multiple stages and carrying out the reaction, it is possible to create a polymer with a concentration gradient in the monomer unit structure. In addition, after preparing the 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.
2-1-10.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。
2-1-10. 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挙げられる(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挙げられる。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.). Examples of display methods include 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挙げられる。 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挙げられる(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 are made up of 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.
2-2.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。
2-2. Other Organic Devices The polycyclic aromatic compound according to the present invention can be used for producing an organic field effect transistor or an organic thin-film solar cell, in addition to the organic electroluminescent device 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(あるいはホール)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挙げられる。
(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、実施例により本発明をさらに具体的に説明していくが、本発明はこれらに限定されない。まず、多環芳香族化合物の合成例について、以下に説明する。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these. First, a synthesis example of a polycyclic aromatic compound will be described below.
合成例(1)
化合物(1-1)の合成
Synthesis of compound (1-1)
窒素雰囲気下、2-クロロ-6-ブロモアニソール(10g)をTHF(50mL)に溶解させ、-78℃に冷却した。そこへn-ブチルリチウム/n-ヘキサン溶液(1.6M)をゆっくり加えた。同温度で撹拌した後に、9-フルオレノン(8.1g)を加えてさらに撹拌した。反応後、飽和塩化アンモニウムで反応を停止した後にトルエンで抽出して、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することで、中間体Aを得た。 Under a nitrogen atmosphere, 2-chloro-6-bromoanisole (10 g) was dissolved in THF (50 mL) and cooled to -78°C. A n-butyllithium/n-hexane solution (1.6 M) was slowly added thereto. After stirring at the same temperature, 9-fluorenone (8.1 g) was added and further stirred. After the reaction, the reaction was stopped with saturated ammonium chloride, extracted with toluene, and purified by silica gel column chromatography to obtain intermediate A.
窒素雰囲気下、中間体A(10g)をベンゼン(50mL)に溶解させ、三フッ化ホウ素・ジエチルエーテル錯体(0.4g)を加えて、加熱還流した。反応後、水を加えて反応を停止させた後に有機層を水洗、分液した後に、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して中間体Bを得た。 Under a nitrogen atmosphere, intermediate A (10 g) was dissolved in benzene (50 mL), boron trifluoride-diethyl ether complex (0.4 g) was added, and the mixture was heated to reflux. After the reaction, water was added to stop the reaction, and the organic layer was washed with water and separated. The mixture was then purified by silica gel column chromatography to obtain intermediate B.
窒素雰囲気下、中間体B(10g)、ナトリウム-t-ブトキシド(6.3g)およびパラジウム触媒としてジクロロビス[(ジ-t-ブチル(4-ジメチルアミノフェニル)ホスフィノ)パラジウム(Pd-132、0.18g)をキシレン(50mL)に溶解させ、加熱還流した。反応後、有機層を水洗、分液した後にシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、中間体Cを得た。 Under a nitrogen atmosphere, intermediate B (10 g), sodium t-butoxide (6.3 g), and dichlorobis[(di-t-butyl(4-dimethylaminophenyl)phosphino)palladium (Pd-132, 0.18 g) as a palladium catalyst were dissolved in xylene (50 mL) and heated to reflux. After the reaction, the organic layer was washed with water, separated, and then purified by silica gel column chromatography to obtain intermediate C.
窒素雰囲気下、中間体C(10g)をジクロロメタン(50mL)に溶解させ0℃に冷却後、三臭化ホウ素(6.3g)をゆっくり加えた。反応後、水を加えて反応を停止させ、有機層を水洗、分液後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して中間体Dを得た。 Under a nitrogen atmosphere, intermediate C (10 g) was dissolved in dichloromethane (50 mL) and cooled to 0°C, and then boron tribromide (6.3 g) was slowly added. After the reaction, water was added to stop the reaction, and the organic layer was washed with water, separated, and purified by silica gel column chromatography to obtain intermediate D.
窒素雰囲気下、中間体D(9.0g)をピリジン(50mL)に溶解させ0℃に冷却した後に、ゆっくりとトリフルオロメタンスルホン酸無水物を加えた。反応後、水を加えて反応を停止させた後にトルエンを加え分液抽出した。シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することで、中間体Eを得た。 Under a nitrogen atmosphere, intermediate D (9.0 g) was dissolved in pyridine (50 mL) and cooled to 0°C, after which trifluoromethanesulfonic anhydride was slowly added. After the reaction, water was added to stop the reaction, and toluene was added for liquid separation and extraction. Intermediate E was obtained by purifying the mixture using silica gel column chromatography.
窒素雰囲気下、中間体E(10g)、[1,1'-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム(II)ジクロリド(PdCl2(dppf)、0.12g)、酢酸カリウム(3.1g)、炭酸カリウム(4.4g)およびビスピナコールジボロン(B2Pin2、4.8g)にシクロペンチルメチルエーテル(50mL)を加え、加熱還流した。反応後、水を加えて反応を停止させた後に分液し、シリカゲルカラムで精製して中間体Fを得た。 Under a nitrogen atmosphere, cyclopentyl methyl ether (50 mL) was added to intermediate E (10 g), [1,1'-bis(diphenylphosphino)ferrocene]palladium(II) dichloride ( PdCl2 (dppf), 0.12 g), potassium acetate (3.1 g), potassium carbonate ( 4.4 g) and bispinacoldiboron (B2Pin2 , 4.8 g), and the mixture was heated to reflux. After the reaction, water was added to terminate the reaction, the mixture was separated and purified with a silica gel column to obtain intermediate F.
窒素雰囲気下、中間体F(9g)をクロロベンゼン(20ml)溶解させ、塩化アルミニウム(9.8g)、N,N-ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA、9.5g)を加えた。反応終了後、室温まで冷却した反応混合液を氷水に注ぎ、トルエンを加え有機層を抽出した。シリカゲルカラムで精製することで、式(1-1)で表される化合物を得た。
EI-MS:m/z=493.
1H-NMR(CDCl3): δ=6.59(d,1H)、6.75(d,1H)、7.15(m,4H)、7.27-7.29(m,3H)、7.35-7.39(m,5H)、7.51-7.59(m,4H)、7.79(d,2H)、7.88(dt,2H)、8.44(d,1H)、8.52(d,1H)
Under a nitrogen atmosphere, intermediate F (9 g) was dissolved in chlorobenzene (20 ml), and aluminum chloride (9.8 g) and N,N-diisopropylethylamine (DIPEA, 9.5 g) were added. After the reaction was completed, the reaction mixture was cooled to room temperature and poured into ice water, and toluene was added to extract the organic layer. The compound represented by formula (1-1) was obtained by purifying the mixture using a silica gel column.
EI-MS: m/z=493.
1H -NMR ( CDCl3 ): δ = 6.59 (d, 1H), 6.75 (d, 1H), 7.15 (m, 4H), 7.27-7.29 (m, 3H), 7.35-7.39 (m, 5H), 7.51-7.59 (m, 4H), 7.79 (d, 2H), 7.88 (dt, 2H), 8.44 (d, 1H), 8.52 (d, 1H)
合成例(2)
化合物(1-3)の合成
合成例(1)と同様の方法を用いて、化合物(F-3)を用いて式(1-3)で表される化合物を得た。
EI-MS:m/z=605.
1H-NMR(CDCl3): δ=1.48(s,6H)、6.63(d,1H)、7.22-7.31(m,8H)、7.39(m,3H)、7.51-7.55(m,3H)、7.74(d,1H)、7.81(d,2H)、7.89(d,2H)、8.42(d,1H)、8.49(d,1H)
Synthesis Example (2)
Synthesis of Compound (1-3) A compound represented by formula (1-3) was obtained using compound (F-3) in the same manner as in Synthesis Example (1).
EI-MS: m/z=605.
1H -NMR ( CDCl3 ): δ = 1.48 (s, 6H), 6.63 (d, 1H), 7.22-7.31 (m, 8H), 7.39 (m, 3H), 7.51-7.55 (m, 3H), 7.74 (d, 1H), 7.81 (d, 2H), 7.89 (d, 2H), 8.42 (d, 1H), 8.49 (d, 1H)
合成例(3)
化合物(1-23)の合成
合成例(1)と同様の方法を用いて、化合物(F-23)を用いて式(1-23)で表される化合物を得た。
EI-MS:m/z=603.
1H-NMR(CDCl3): δ=1.48(s,6H)、6.60(d,1H)、7.00-7.02(m,2H)、7.29-7.33(m,4H)、7.40(m,2H)、7.48(d,2H)、7.56(dt,1H)、7.80(d,2H)、7.89(d,2H)、8.20(s,1H)、8.35(m,2H)、8.42(d,1H)
Synthesis Example (3)
Synthesis of Compound (1-23) A compound represented by formula (1-23) was obtained using compound (F-23) in the same manner as in Synthesis Example (1).
EI-MS: m/z=603.
1H -NMR ( CDCl3 ): δ = 1.48 (s, 6H), 6.60 (d, 1H), 7.00-7.02 (m, 2H), 7.29-7.33 (m, 4H), 7.40 (m, 2H), 7.48 ( d, 2H), 7.56 (dt, 1H), 7.80 (d, 2H), 7.89 (d, 2H), 8.20 (s, 1H), 8.35 (m, 2H), 8.42 (d, 1H)
合成例(4)
化合物(1-83)の合成
合成例(1)と同様の方法を用いて、化合物(F-83)を用いて式(1-83)で表される化合物を得た。
EI-MS:m/z=621.
1H-NMR(CDCl3): δ=1.49(s,6H)、6.63(d,1H)、7.01(dt,2H)、7.14-7.19(m,8H)、7.32(dt,2H)、7.39(m,3H)、7.58(dt,1H)、7.73(d,1H)、7.82(d,2H)、8.42(d,1H)、8.49(d,1H)
Synthesis Example (4)
Synthesis of Compound (1-83) A compound represented by formula (1-83) was obtained using compound (F-83) in the same manner as in Synthesis Example (1).
EI-MS: m/z=621.
1H -NMR ( CDCl3 ): δ = 1.49 (s, 6H), 6.63 (d, 1H), 7.01 (dt, 2H), 7.14-7.19 (m, 8H), 7.32 (dt, 2H), 7 .39 (m, 3H), 7.58 (dt, 1H), 7.73 (d, 1H), 7.82 (d, 2H), 8.42 (d, 1H), 8.49 (d, 1H)
合成例(5)
化合物(1-103)の合成
合成例(1)と同様の方法を用いて、化合物(F-103)を用いて式(1-103)で表される化合物を得た。
EI-MS:m/z=619.
1H-NMR(CDCl3): δ=1.45(s,6H)、6.61(d,1H)、6.99-7.03(m,3H)、7.13-7.22(m,5H)、7.31(dt,2H)、7.41(m,2H)、7.55(dt,1H)、7.80(d,2H)、7.89(m,2H)、8.21(s,1H)、8.45(d,1H)
Synthesis Example (5)
Synthesis of Compound (1-103) A compound represented by formula (1-103) was obtained using compound (F-103) in the same manner as in Synthesis Example (1).
EI-MS: m/z=619.
1H -NMR ( CDCl3 ): δ = 1.45 (s, 6H), 6.61 (d, 1H), 6.99-7.03 (m, 3H), 7.13-7.22 (m, 5H), 7.31 (dt, 2H) , 7.41 (m, 2H), 7.55 (dt, 1H), 7.80 (d, 2H), 7.89 (m, 2H), 8.21 (s, 1H), 8.45 (d, 1H)
合成例(5-1)
化合物(H1-1)の合成
Synthesis of compound (H1-1)
化合物(H1-1)は、国際公開第2017/024703号に記載された方法に準じて合成した。 Compound (H1-1) was synthesized according to the method described in WO 2017/024703.
合成例(5-2)
化合物(H1-2)の合成
Synthesis of compound (H1-2)
化合物(H1-2)は、国際公開第2017/061480号に記載された方法に準じて合成した。 Compound (H1-2) was synthesized according to the method described in WO 2017/061480.
比較化合物-1は、国際公開第2015/102118号に記載された方法に準じて合成した。 Comparative compound-1 was synthesized according to the method described in WO 2015/102118.
原料の化合物を適宜変更することにより、上述した合成例に準じた方法で、本発明の他の化合物を合成することができる。 By appropriately changing the raw material compounds, other compounds of the present invention can be synthesized in a manner similar to the above synthesis examples.
次に、本発明をさらに詳細に説明するために、本発明の化合物を用いた有機EL素子の実施例を示すが、本発明はこれらに限定されない。 Next, in order to explain the present invention in more detail, examples of organic EL devices using the compounds of the present invention are shown, but the present invention is not limited to these.
<蒸着型有機EL素子の評価>
実施例1~19、比較例1~4に係る有機EL素子を作製し、1000cd/m2発光時の特性である電圧(V)、発光波長(nm)、外部量子効率(%)を測定し、次に10mA/cm2の電流密度で定電流駆動した際の初期輝度の90%以上の輝度を保持する時間を測定した。
<Evaluation of deposition type organic EL elements>
Organic EL elements according to Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 to 4 were prepared, and the characteristics at 1000 cd/ m2 emission, namely voltage (V), emission wavelength (nm), and external quantum efficiency (%), were measured. Next, the time during which the element maintained a luminance of 90% or more of the initial luminance when driven at a constant current density of 10 mA/ cm2 was measured.
発光素子の量子効率には、内部量子効率と外部量子効率とがあるが、内部量子効率は、発光素子の発光層に電子(または正孔)として注入される外部エネルギーが純粋に光子に変換される割合を示している。一方、外部量子効率は、この光子が発光素子の外部にまで放出された量に基づいて算出され、発光層において発生した光子は、その一部が発光素子の内部で吸収されたりまたは反射され続けたりして、発光素子の外部に放出されないため、外部量子効率は内部量子効率よりも低くなる。 The quantum efficiency of a light-emitting element can be classified into internal quantum efficiency and external quantum efficiency. The internal quantum efficiency indicates the proportion of external energy injected as electrons (or holes) into the light-emitting layer of the light-emitting element that is converted purely into photons. On the other hand, the external quantum efficiency is calculated based on the amount of these photons that are emitted to the outside of the light-emitting element. Some of the photons generated in the light-emitting layer are absorbed or continue to be reflected inside the light-emitting element, and are not emitted to the outside of the light-emitting element, so the external quantum efficiency is lower than the internal quantum efficiency.
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、素子の輝度が1000cd/m2になる電圧を印加して素子を発光させた。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した。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した。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。 The method for measuring the external quantum efficiency is as follows. Using an Advantest voltage/current generator R6144, a voltage was applied to make the element emit light at a luminance of 1000 cd/ m2 . Using a TOPCON spectroradiometer SR-3AR, the spectral radiance in the visible light region was measured from a direction perpendicular to the light-emitting surface. Assuming that the light-emitting surface is a completely diffusing 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. Next, the number of photons was integrated over the entire wavelength range observed to obtain the total number of photons emitted from the element. The value obtained by dividing the applied current value by the elementary charge was taken as the number of carriers injected into the element, and the value obtained by dividing the total number of photons emitted from the element by the number of carriers injected into the element was taken as the external quantum efficiency.
<実施例1~21、比較例1~2>
実施例1~21、比較例1~2に係る有機EL素子における各層の材料構成を下記表1に示す。
The material configurations of the layers in the organic EL elements according to Examples 1 to 21 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in Table 1 below.
表1において、(HI)は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'-ジアミンであり、(HAT-CN)は1,4,5,8,9,12-ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリルであり、(HT-1)は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[1,1'-ビフェニル]-4-アミンであり、(HT-2)は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-アミンであり、(BH-1)は2-(10-フェニルアントラセン-9-イル)ナフト[2,3-b]ベンゾフランであり、(BH-2)は2-(10-フェニルアントラセン-9-イル)ジベンゾ[b、d]フランであり、(BH-3)は9-([2,2'-ビナフタレン]-7-イル)-10-フェニルアントラセンであり、(ET-1)は9,9'-(5-(6-(1,1'-ビフェニル)-4-イル)-2-フェニルピリミジン-4-イル)-1,3-フェニレン]ビス(9H-カルバゾール)であり、(ET-2)は2,2'-[(2-フェニルアントラセン-9,10-ジイル)ジベンゼン-4,1-ジイル]ジピリジンである。「Liq」および「比較化合物-1」と共に、以下に化学構造を示す。 In Table 1, (HI) is N 4 ,N 4' -diphenyl-N 4 ,N 4' -bis(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamine, (HAT-CN) is 1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylene hexacarbonitrile, (HT-1) is N-([1,1'-biphenyl]-4-yl-9,9-dimethyl-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl)-9H-fluoren-2-amine[1,1'-biphenyl]-4-amine, (HT-2) is N,N-bis(4-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)phenyl)-[1,1':4',1"-terphenyl]-4-amine, (BH-1) is 2-(10-phenylazaphenyl)-4-yl-9,9-dimethyl-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-4-amine, (BH-2) is N,N-bis(4-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)phenyl)-[1,1':4',1"-terphenyl]-4-amine, (BH-1) is 2-(10-phenylanthracen-9-yl) naphtho[2,3-b]benzofuran, (BH-2) is 2-(10-phenylanthracen-9-yl) dibenzo[b,d]furan, (BH-3) is 9-([2,2'-binaphthalene]-7-yl)-10-phenylanthracene, (ET-1) is 9,9'-(5-(6-(1,1'-biphenyl)-4-yl)-2-phenylpyrimidin-4-yl)-1,3-phenylene]bis(9H-carbazole), and (ET-2) is 2,2'-[(2-phenylanthracen-9,10-diyl) dibenzene-4,1-diyl] dipyridine. The chemical structures are shown below together with "Liq" and "Comparative Compound-1".
<実施例1>
スパッタリングにより180nmの厚さに成膜したITOを150nmまで研磨した、26mm×28mm×0.7mmのガラス基板((株)オプトサイエンス製)を透明支持基板とする。この透明支持基板を市販の蒸着装置(昭和真空(株)製)の基板ホルダーに固定し、HI、HAT-CN、HT-1、H1-1、BH-1、化合物(1-1)、ET-1およびET-2をそれぞれ入れたモリブデン製蒸着用ボート、Liq、LiFおよびアルミニウムをそれぞれ入れた窒化アルミニウム製蒸着用ボートを装着した。
Example 1
A 26 mm × 28 mm × 0.7 mm glass substrate (manufactured by Optoscience Co., Ltd.) on which an ITO film having a thickness of 180 nm was formed by sputtering and polished to 150 nm was used as a transparent support substrate. This transparent support substrate was fixed to a substrate holder of a commercially available deposition apparatus (manufactured by Showa Vacuum Co., Ltd.), and a molybdenum deposition boat containing HI, HAT-CN, HT-1, H1-1, BH-1, compound (1-1), ET-1, and ET-2, and an aluminum nitride deposition boat containing Liq, LiF, and aluminum, were attached.
透明支持基板のITO膜の上に順次、下記各層を形成する。真空槽を5×10-4Paまで減圧し、まず、HIを加熱して膜厚40nmになるように蒸着し、次に、HAT-CNを加熱して膜厚5nmになるように蒸着し、次に、HT-1を加熱して膜厚45nmになるように蒸着し、次に、H1-1を加熱して膜厚10nmになるように蒸着して、4層からなる正孔層を形成した。次に、BH-1と化合物(1-1)を同時に加熱して膜厚25nmになるように蒸着して発光層を形成した。BH-1と化合物(1-1)の質量比がおよそ98対2になるように蒸着速度を調節した。さらに、ET-1を加熱して膜厚5nmになるように蒸着し、次に、ET-2とLiqを同時に加熱して膜厚25nmになるように蒸着して、2層からなる電子層を形成した。ET-2とLiqの質量比がおよそ50対50になるように蒸着速度を調節した。各層の蒸着速度は0.01~1nm/秒である。その後、LiFを加熱して膜厚1nmになるように0.01~0.1nm/秒の蒸着速度で蒸着し、次いで、アルミニウムを加熱して膜厚100nmになるように蒸着して陰極を形成し、有機EL素子を得た。 The following layers are formed in sequence on the ITO film of the transparent support substrate. The vacuum chamber is depressurized to 5×10 −4 Pa, and first, HI is heated and evaporated to a thickness of 40 nm, then HAT-CN is heated and evaporated to a thickness of 5 nm, then HT-1 is heated and evaporated to a thickness of 45 nm, then H1-1 is heated and evaporated to a thickness of 10 nm to form a hole layer consisting of four layers. Next, BH-1 and compound (1-1) are heated simultaneously and evaporated to a thickness of 25 nm to form a light-emitting layer. The evaporation rate was adjusted so that the mass ratio of BH-1 to compound (1-1) was approximately 98:2. Furthermore, ET-1 was heated and evaporated to a thickness of 5 nm, and then ET-2 and Liq were heated simultaneously and evaporated to a thickness of 25 nm to form an electronic layer consisting of two layers. The evaporation rate was adjusted so that the mass ratio of ET-2 to Liq was approximately 50:50. The deposition rate of each layer was 0.01 to 1 nm/sec. Then, LiF was heated and deposited at a deposition rate of 0.01 to 0.1 nm/sec to a thickness of 1 nm, and then aluminum was heated and deposited to a thickness of 100 nm to form a cathode, thereby obtaining an organic EL element.
ITO電極を陽極、LiF/アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、1000cd/m2発光時の特性を測定し、また、初期輝度の90%以上の輝度を保持する時間を測定した。 A direct current voltage was applied between the ITO electrode as the anode and the LiF/aluminum electrode as the cathode, and the characteristics at 1000 cd/m 2 emission were measured, and the time for which 90% or more of the initial luminance was maintained was also measured.
ITO電極を陽極、LiF/アルミニウム電極を陰極として直流電圧を印加し、1000cd/m2発光時の特性を測定したところ、表1に示すように、駆動電圧は3.72V、外部量子効率は7.65%であり、初期輝度の90%以上の輝度を保持する時間は132時間であった。 A direct current voltage was applied to the ITO electrode as the anode and the LiF/aluminum electrode as the cathode, and the characteristics at 1000 cd/ m2 light emission were measured. As shown in Table 1, the driving voltage was 3.72 V, the external quantum efficiency was 7.65%, and the time for which 90% or more of the initial luminance was retained was 132 hours.
<実施例2~21>
実施例1に準じて、表1に記載した層構成で各有機EL素子を製造し、EL特性データを測定した(表2)。
<Examples 2 to 21>
According to Example 1, each organic EL element was manufactured with the layer structure shown in Table 1, and the EL characteristic data was measured (Table 2).
<比較例1~2>
実施例1に準じて、表1に記載した層構成で各有機EL素子を製造し、EL特性データを測定した(表2)。
<Comparative Examples 1 and 2>
According to Example 1, each organic EL element was manufactured with the layer structure shown in Table 1, and the EL characteristic data was measured (Table 2).
上記測定結果の通り、本発明の化合物をドーパントに用いた発光層を有する有機EL素子において、高い外部量子効率および長寿命が達成されることが確認できた。 As shown by the above measurement results, it was confirmed that high external quantum efficiency and long life were achieved in an organic EL element having an emission layer using the compound of the present invention as a dopant.
本発明によりスピロ構造を有する新規な多環芳香族化合物またはその多量体が提供される。本発明により、例えば有機EL素子用材料などの有機デバイス用材料の選択肢を増やすことができる。また、本発明の多環芳香族化合物またはその多量体を有機EL素子用材料として用いることで、例えば発光効率や素子寿命に優れた有機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。 The present invention provides a novel polycyclic aromatic compound or a multimer thereof having a spiro structure. The present invention can increase the options for materials for organic devices, such as materials for organic EL elements. In addition, by using the polycyclic aromatic compound or a multimer thereof of the present invention as a material for organic EL elements, it is possible to provide, for example, an organic EL element having excellent luminous efficiency and element life, 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
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
Claims (18)
A環、B環、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つの水素は置換されていてもよく、
Y1はBであり、
X1は、一方が式(1a)で表される基であり、他方が>O、>N-R、または>Sであり、
式(1a)中、
D環およびE環は、それぞれ独立して、ベンゼン環であり、これらの環における少なくとも1つの水素は置換されていてもよく、
X2は、単結合、>O、>N-R、>C(-R)2、-C(-R)2-C(-R)2-、>S、または>Si(-R)2であり、
*は結合位置を表し、
前記>N-RのR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り、
前記>C(-R)2、-C(-R)2-C(-R)2-、および>Si(-R)2のRは、それぞれ独立して、水素、置換されていてもよいアリール、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であり、
前記X 1 としての>N-Rは、Rにおいて-O-、-S-、または単結合によりA環、B環、およびC環からなる群より選択される1つの環と結合し、結合した環とともに、フェノキサジン環、フェノチアジン環、またはカルバゾール環を形成していてもよく、
式(1)で表される化合物または構造における、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、そして、
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(1)で表される化合物または構造における少なくとも1つの水素は、重水素で置換されていてもよい。) A polycyclic aromatic compound represented by the following formula (1):
ring A, ring B and ring C each independently represent an aryl ring or a heteroaryl ring, and at least one hydrogen atom in these rings may be substituted;
Y1 is B;
One of X 1 is a group represented by formula (1a), and the other is >O, >N-R, or >S;
In formula (1a),
ring D and ring E are each independently a benzene ring, and at least one hydrogen atom in these rings may be substituted;
X2 is a single bond, >O, >N--R, >C(--R) 2 , -C(--R) 2 --C(--R) 2- , >S, or >Si(--R) 2 ;
* indicates the bond position.
Each R in the >N-R is independently an optionally substituted aryl or an optionally substituted heteroaryl;
R in the above >C(-R) 2 , -C(-R) 2 -C(-R) 2 - and >Si(-R) 2 is each independently hydrogen, an optionally substituted aryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl;
>N- R as X1 may be bonded to one ring selected from the group consisting of ring A, ring B, and ring C in R via -O-, -S-, or a single bond, and may form a phenoxazine ring, a phenothiazine ring, or a carbazole ring together with the bonded ring ;
In the compound or structure represented by formula (1), at least one selected from the group consisting of aryl rings and heteroaryl rings may be condensed with at least one cycloalkane;
At least one hydrogen in the cycloalkane may be replaced; and
At least one -CH 2 - in the cycloalkane may be replaced by -O-;
At least one hydrogen atom in the compound or structure represented by formula (1) may be replaced with deuterium.
Y1は、Bであり、
X1は、一方が式(2a)で表される基であり、他方が>O、>N-R、または>Sであり、
式(2a)中、
X2は、単結合、>O、>N-R、>C(-R)2、-C(-R)2-C(-R)2-、>S、または>Si(-R)2であり、
*は結合位置を表し、
式(2)および式(2a)中、
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、およびR19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、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、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またはアルキルジシクロアルキルシリルであり、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く
前記>N-RのR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り、
前記>C(-R)2、-C(-R)2-C(-R)2-、および>Si(-R)2のRは、それぞれ独立して、水素、置換されていてもよいアリール、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であり、
前記X 1 における>N-Rは、Rにおいて-O-、-S-、または単結合によりa環、b環、およびc環からなる群より選択される1つの環と結合し、結合した環とともに、フェノキサジン環、フェノチアジン環、またはカルバゾール環を形成していてもよく、
式(2)で表される化合物または構造における、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、炭素数3~24の、少なくとも1つのシクロアルカンで縮合されてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの水素は、炭素数6~30のアリール、炭素数2~30のヘテロアリール、炭素数1~24のアルキルまたは炭素数3~24のシクロアルキルで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)で表される化合物または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。) The polycyclic aromatic compound according to claim 1 or 2, which is represented by the following formula (2):
Y1 is B,
One of X 1 is a group represented by formula (2a), and the other is >O, >N—R, or >S;
In formula (2a),
X2 is a single bond, >O, >N--R, >C(--R) 2 , -C(--R) 2 --C(--R) 2- , >S, or >Si(--R) 2 ;
* indicates the bond position.
In formula (2) and formula (2a),
R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 and R 19 are each independently hydrogen, aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, diarylboryl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), alkyl, cycloalkyl, alkoxy, aryloxy, trialkylsilyl, tricycloalkylsilyl, dialkylcycloalkylsilyl or alkyldicycloalkylsilyl, at least one hydrogen atom of which may be substituted by aryl, heteroaryl, alkyl or cycloalkyl; R in the >N-R is each independently an optionally substituted aryl or an optionally substituted heteroaryl;
R in the above >C(-R) 2 , -C(-R) 2 -C(-R) 2 - and >Si(-R) 2 is each independently hydrogen, an optionally substituted aryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl;
>N-R in X1 may be bonded to one ring selected from the group consisting of ring a, ring b, and ring c in R via -O-, -S-, or a single bond, and may form a phenoxazine ring, a phenothiazine ring, or a carbazole ring together with the bonded ring ;
In the compound or structure 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 having 3 to 24 carbon atoms, at least one hydrogen in the cycloalkane may be substituted with an aryl having 6 to 30 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 30 carbon atoms, an alkyl having 1 to 24 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 24 carbon atoms, and at least one -CH 2 - in the cycloalkane may be substituted with -O-,
At least one hydrogen atom in the compound or structure represented by formula (2) may be replaced with deuterium.
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