JP7795166B2 - 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含む有機デバイス用材料、有機電界発光素子、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 a material for an organic device, an organic electroluminescent device, a display device, and a lighting device, each containing 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、省電力化や薄型化が可能なことから、種々研究され、さらに、有機材料から成る有機電界発光素子(本明細書中で「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1つである青色などの発光特性を有する有機材料の開発、および正孔、電子などの電荷輸送能(半導体や超電導体となる可能性を有する)を備えた有機材料の開発については、高分子化合物、低分子化合物を問わずこれまで活発に研究されてきた。 Display devices using electroluminescent light-emitting elements have been the subject of extensive research due to their potential for power saving and thinning. Furthermore, organic electroluminescent elements (sometimes referred to as "organic EL elements" or simply "elements" in this specification) made from organic materials have been actively investigated due to their ease of lightweight and large size. In particular, active research has been conducted into the development of organic materials with luminescent properties such as blue, one of the three primary colors of light, and organic materials with charge transport capabilities for holes, electrons, etc. (potentially serving as 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。 Organic EL elements have a structure consisting of a pair of electrodes consisting of an anode and a cathode, and one or more layers containing organic compounds that are placed between the pair of electrodes. Layers containing organic compounds include light-emitting layers and charge transport/injection layers that transport or inject charges such as holes and electrons, and a variety of organic materials suitable for these layers have been developed.
その中で、特許文献1では、芳香族環をホウ素、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化合物が、有機電界発光素子等の材料として有用であることが開示されている。この多環芳香族化合物は、大きなHOMO-LUMOギャップおよび高い三重項励起エネルギー(ET)を有するとともに、熱活性型遅延蛍光を示すため、特に有機電界発光素子の蛍光材料として有用であることが報告されている。 Among these, Patent Document 1 discloses that polycyclic aromatic compounds in which aromatic rings are linked by heteroelements such as boron, phosphorus, oxygen, nitrogen, and sulfur are useful as materials for organic electroluminescent devices, etc. It has been reported that these polycyclic aromatic compounds have a large HOMO-LUMO gap and high triplet excitation energy (E T ) and also exhibit thermally activated delayed fluorescence, making them particularly useful as fluorescent materials for organic electroluminescent devices.
上述のように、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。本発明は、有機EL素子等の有機デバイス用材料として有用な新規材料を提供することを課題とする。 As mentioned above, a variety of materials have been developed for use in organic EL elements, but to increase the options for materials for organic EL elements, there is a need for the development of materials made from unconventional compounds. The objective of the present invention is to provide novel materials useful as materials for organic devices such as organic EL elements.
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討し、芳香族環をホウ素、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化合物として新たな化合物の製造に成功した。また、この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、以下のような多環芳香族化合物、さらには以下のような多環芳香族化合物を含む有機デバイス用材料等を提供する。 The inventors conducted extensive research to solve the above problems and succeeded in producing a new polycyclic aromatic compound in which aromatic rings are linked by heteroelements such as boron, phosphorus, oxygen, nitrogen, and sulfur. They also discovered that an excellent organic EL device can be obtained by constructing an organic EL device by placing a layer containing this polycyclic aromatic compound between a pair of electrodes, thereby completing the present invention. Specifically, the present invention provides the following polycyclic aromatic compounds, as well as organic device materials containing the following polycyclic aromatic compounds.
<1> 下記式(1)で表される構造単位の1つまたは2つ以上からなる構造を有する多環芳香族化合物;
式(1)中、
A環およびB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またはP=Sであり、
RXCは置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、
RXCは破線で示す連結基または単結合により前記A環またはB環の少なくとも1つと結合していてもよく、
X1は、>C(-R)2、>N-R、>O、>Si(-R)2または>Sであり、前記>N-RのRは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、前記>C(-R)2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または置換されていてもよいシクロアルキルであり、また連結基によって互いに結合していてもよく、また、前記>N-R、前記>C(-R)2、および前記>Si(-R)2のRの少なくとも1つは連結基または単結合により前記A環またはB環の少なくとも1つと結合していてもよく、
前記構造中の、A環、B環およびRXCからなる群より選択される少なくとも1つは式(A)で表される部分構造を少なくとも1つ含み、
式(A)で表される部分構造は2つの*でアリール環またはヘテロアリール環の環上で隣接する2つの原子にそれぞれ結合し、
式(A)中、
Lは>N-R、>O、>Si(-R)2または>Sであり、前記>N-RのRは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、前記>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または置換されていてもよいシクロアルキルであり、また連結基によって互いに結合していてもよく、また、前記>N-Rおよび前記>Si(-R)2のRの少なくとも1つは連結基または単結合により前記A環、B環、RXCおよびRAからなる群より選択される少なくとも1つと結合していてもよく、
rは1~4の整数であり、
RA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または置換されていてもよいシクロアルキルであり、任意のRAは他の任意のRAと連結基または単結合により互いに結合していてもよく、
前記構造におけるアリール環およびヘテロアリール環からなる群より選択される少なくとも1つは、少なくとも1つのシクロアルカンで縮合されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの水素は置換されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの-CH2-は-O-または-S-で置換されていてもよく、
前記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 and ring B are each independently 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 or P=S;
R XC is optionally substituted aryl, optionally substituted heteroaryl, optionally substituted alkyl or optionally substituted cycloalkyl;
R XC may be bonded to at least one of the ring A or ring B via a linking group or a single bond shown by a dashed line,
X 1 is >C(—R) 2 , >N—R, >O, >Si(—R) 2 or >S, R of the >N—R is an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl, R of the >C(—R) 2 and >Si(—R) 2 is hydrogen, an optionally substituted aryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl, and may be bonded to each other by a linking group, and at least one of R of the >N—R, the >C(—R) 2 and the >Si(—R) 2 may be bonded to at least one of the ring A or ring B by a linking group or a single bond,
In the above structure, at least one selected from the group consisting of ring A, ring B, and R XC contains at least one partial structure represented by formula (A),
The partial structure represented by formula (A) is bonded to two adjacent atoms on an aryl ring or heteroaryl ring at two * marks, respectively.
In formula (A),
L is >N-R, >O, >Si(-R) 2 or >S, R of the >N-R is an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl, R of the >Si(-R) 2 is hydrogen, an optionally substituted aryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl, and may be bonded to each other via a linking group, and at least one of the R of the >N-R and the >Si(-R) 2 may be bonded to at least one selected from the group consisting of ring A, ring B, R XC and R A via a linking group or a single bond,
r is an integer from 1 to 4,
Each R A is independently hydrogen, optionally substituted alkyl, or optionally substituted cycloalkyl, and any R A may be bonded to any other R A via a linking group or a single bond;
At least one selected from the group consisting of an aryl ring and a heteroaryl ring in the structure may be fused with at least one cycloalkane, at least one hydrogen in the cycloalkane may be substituted, and at least one —CH 2 — in the cycloalkane may be substituted with —O— or —S—;
At least one hydrogen in the structure may be replaced with deuterium, cyano, or halogen.
<2> A環、B環およびRXC中の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が、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アルキルアリールアミノ、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、および置換シリルからなる群より選択される、<1>に記載の多環芳香族化合物。
<3> Y1がBである、<1>または<2>に記載の多環芳香族化合物。
<2> The polycyclic aromatic compound according to <1>, wherein when at least one hydrogen atom in the ring A, ring B, and the aryl ring or heteroaryl ring in R XC is replaced, the substituent is selected from the group consisting of substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted diarylamino, substituted or unsubstituted alkylarylamino, 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, and substituted silyl.
<3> The polycyclic aromatic compound according to <1> or <2>, wherein Y 1 is B.
<4> 前記構造中に、下記式(tR)で表されるターシャリ-アルキルを少なくとも1つ含む、<1>~<3>のいずれか一項に記載の多環芳香族化合物;
<5> 式(A)で表される部分構造が、B環におけるアリール環またはヘテロアリール環に結合している、<1>~<4>のいずれかに記載の多環芳香族化合物。
<6> 式(A)で表される部分構造が2つの*でアリール環またはヘテロアリール環の環上で隣接する2つの炭素原子にそれぞれ結合しており、
rが2であり、
隣接する炭素原子にそれぞれ結合する2つのRAが互いに結合し、その他のRAがそれぞれ独立して水素または置換されていてもよいアルキルである、<1>~<5>のいずれかに記載の多環芳香族化合物。
<7> 隣接する炭素原子にそれぞれ結合する2つのRAが互いに結合し-(CH2)4-を形成しており、残りのRAがいずれもメチルである、<6>に記載の多環芳香族化合物。
<8> Lが>N-Rであり、前記>N-RのRは、置換されていてもよいアリールである、<1>~<7>のいずれかに記載の多環芳香族化合物。
<5> The polycyclic aromatic compound according to any one of <1> to <4>, wherein the partial structure represented by formula (A) is bonded to an aryl ring or heteroaryl ring in ring B.
<6> The partial structure represented by formula (A) is bonded to two adjacent carbon atoms on an aryl ring or heteroaryl ring at two * marks,
r is 2,
The polycyclic aromatic compound according to any one of <1> to <5>, wherein two R 1 A 's bonded to adjacent carbon atoms are bonded to each other, and the other R 1 A 's are each independently hydrogen or optionally substituted alkyl.
<7> The polycyclic aromatic compound according to <6>, wherein two R 1 A s bonded to adjacent carbon atoms are bonded to each other to form —(CH 2 ) 4 —, and the remaining R 1 A s are all methyl.
<8> The polycyclic aromatic compound according to any one of <1> to <7>, wherein L is >N—R, and R of the >N—R is an optionally substituted aryl.
<9> (A)で表される部分構造が以下の構造である<1>~<5>のいずれかに記載の多環芳香族化合物;
式中、2つの*でアリール環またはヘテロアリール環の環上で隣接する2つの原子にそれぞれ結合し、Meはメチルである。
<10> RXCが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、連結基X2によりA環と結合しており、
X2は、>C(-R)2、>N-R、>O、>Si(-R)2または>Sであり、前記>N-RのRは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、前記>C(-R)2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または置換されていてもよいシクロアルキルであり、また連結基によって互いに結合していてもよく、また、前記>N-R、前記>C(-R)2、および前記>Si(-R)2のRの少なくとも1つは連結基または単結合により前記A環およびRXCからなる群より選択される少なくとも1つと結合していてもよい、<1>~<9>のいずれかに記載の多環芳香族化合物。
<11> X1が>N-Rであり、X1である>N-RのRが、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、連結基または単結合により前記A環またはB環の少なくとも1つと結合していてもよく、
X2が>N-Rであり、X2である>N-RのRが、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、連結基または単結合により前記A環およびRXCからなる群より選択される少なくとも1つと結合していてもよい、<10>に記載の多環芳香族化合物。
<12> RXCが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、単結合によりA環と結合している、<1>~<9>のいずれかに記載の多環芳香族化合物。
In the formula, two *'s are attached to two adjacent atoms on the aryl or heteroaryl ring, respectively, and Me is methyl.
<10> R XC is an optionally substituted aryl or an optionally substituted heteroaryl, and is bonded to ring A via a linking group X2 ,
The polycyclic aromatic compound according to any one of <1> to <9>, wherein X2 is >C(-R) 2, >N-R, >O, >Si(-R) 2 , or >S, R of the >N-R is an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl, or an optionally substituted cycloalkyl, R of the >C(-R) 2 and >Si(-R) 2 is hydrogen, an optionally substituted aryl, an optionally substituted alkyl, or an optionally substituted cycloalkyl, and they may be bonded to each other via a linking group, and at least one of R of the >N-R, the >C(-R) 2 , and the >Si(-R) 2 may be bonded to at least one selected from the group consisting of ring A and R XC via a linking group or a single bond.
<11> X1 is >N—R, and R of >N—R which is X1 is an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl, and is optionally bonded to at least one of the ring A or ring B via a linking group or a single bond,
The polycyclic aromatic compound according to <10>, wherein X2 is >N-R, and R of >N-R that is X2 is an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl, or an optionally substituted cycloalkyl, and is optionally bonded to at least one selected from the group consisting of ring A and R XC via a linking group or a single bond.
<12> The polycyclic aromatic compound according to any one of <1> to <9>, wherein R XC is an optionally substituted aryl or an optionally substituted heteroaryl, and is bonded to ring A via a single bond.
<13> 下記式(1-BA1)または式(1-BA2)で表される構造を有する、<1>に記載の多環芳香族化合物;
式(1-BA1)および式(1-BA2)中、
c環は置換されていてもよいベンゼン環、置換されていてもよいベンゾフラン環、または置換されていてもよいベンゾチオフェン環であり、
Rは、それぞれ独立して、置換されていてもよいフェニルであり、
R2’は、水素または炭素数1~6のアルキルであり、
前記構造における少なくとも1つのベンゼン環において隣接した炭素原子に結合する水素は式(B)で表される部分構造で置換されていてもよい;
In formula (1-BA1) and formula (1-BA2),
ring c is an optionally substituted benzene ring, an optionally substituted benzofuran ring, or an optionally substituted benzothiophene ring;
Each R is independently an optionally substituted phenyl;
R 2 ' is hydrogen or alkyl having 1 to 6 carbon atoms;
In at least one benzene ring in the structure, hydrogen atoms bonded to adjacent carbon atoms may be substituted with a partial structure represented by formula (B):
<14> 以下のいずれかの式で表される構造を有する<13>に記載の多環芳香族化合物;
<15> 下記式(1-BA3)または式(1-BA4)で表される構造を有する、<1>に記載の多環芳香族化合物;
c環は置換されていてもよいベンゼン環、置換されていてもよいベンゾフラン環、または置換されていてもよいベンゾチオフェン環であり、
Rは、それぞれ独立して、置換されていてもよいフェニルであり、
R2’は、水素または炭素数1~6のアルキルであり、
前記構造における少なくとも1つのベンゼン環において隣接した炭素原子に結合する水素は式(B)で表される部分構造で置換されていてもよい;
<15> The polycyclic aromatic compound according to <1>, having a structure represented by the following formula (1-BA3) or formula (1-BA4):
ring c is an optionally substituted benzene ring, an optionally substituted benzofuran ring, or an optionally substituted benzothiophene ring;
Each R is independently an optionally substituted phenyl;
R 2 ' is hydrogen or alkyl having 1 to 6 carbon atoms;
In at least one benzene ring in the structure, hydrogen atoms bonded to adjacent carbon atoms may be substituted with a partial structure represented by formula (B):
<16> 以下のいずれかの式で表される構造を有する<15>に記載の多環芳香族化合物;
<17> 下記式(1-BA5)、(1-BA6)、式(1-BA7)または式(1-BA8)で表される構造を有する、<1>に記載の多環芳香族化合物;
式(1-BA5)、(1-BA6)、式(1-BA7)および式(1-BA8)中、
D環は置換されていてもよいベンゼン環、または置換されていてもよいシクロヘキサン環であり、
Rは、それぞれ独立して、置換されていてもよいフェニルであり、
Rd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アリール、置換されていてもよいヘテロアリール、または置換されていてもよいジアリールアミノであり、
前記構造における少なくとも1つのベンゼン環において隣接した炭素原子に結合する水素は式(B)で表される部分構造で置換されていてもよい;
In formulas (1-BA5), (1-BA6), (1-BA7) and (1-BA8),
Ring D is an optionally substituted benzene ring or an optionally substituted cyclohexane ring;
Each R is independently an optionally substituted phenyl;
Each Rd is independently hydrogen, optionally substituted alkyl, optionally substituted aryl, optionally substituted heteroaryl, or optionally substituted diarylamino;
In at least one benzene ring in the structure, hydrogen atoms bonded to adjacent carbon atoms may be substituted with a partial structure represented by formula (B):
<18> 以下のいずれかの式で表される構造を有する<17>に記載の多環芳香族化合物;
<19> 下記いずれかの式で表される構造を有する、<1>に記載の多環芳香族化合物;
式(1-BA11)、式(1-BA12)、式(1-BA13)および式(1-BA14)中、
ZはC(-RZ)またはNであり、RZは、それぞれ独立して、水素、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アルキル、置換もしくは無置換のシクロアルキルであり、
Rは、それぞれ独立して、置換されていてもよいフェニルであり、
R2’は、水素または炭素数1~6のアルキルであり、
前記構造における少なくとも1つのベンゼン環において隣接した炭素原子に結合する水素は式(B)で表される部分構造で置換されていてもよい;
In formula (1-BA11), formula (1-BA12), formula (1-BA13) and formula (1-BA14),
Z is C(—R Z ) or N, and R Z are each independently hydrogen, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted alkyl, or substituted or unsubstituted cycloalkyl;
Each R is independently an optionally substituted phenyl;
R 2 ' is hydrogen or alkyl having 1 to 6 carbon atoms;
In at least one benzene ring in the structure, hydrogen atoms bonded to adjacent carbon atoms may be substituted with a partial structure represented by formula (B):
<20> 下記いずれかの式で表される構造を有する、<19>に記載の多環芳香族化合物;
<21> <1>~<20>のいずれかに記載の多環芳香族化合物に反応性置換基が置換した、反応性化合物。
<22> <21>に記載の反応性化合物をモノマーとして高分子化させた高分子化合物、または、当該高分子化合物をさらに架橋させた高分子架橋体。
<23> 主鎖型高分子に<21>に記載の反応性化合物を置換させたペンダント型高分子化合物、または、当該ペンダント型高分子化合物をさらに架橋させたペンダント型高分子架橋体。
<24> <1>~<20>のいずれかに記載の多環芳香族化合物を含有する、有機デバイス用材料。
<25> <21>に記載の反応性化合物を含有する、有機デバイス用材料。
<26> <22>に記載の高分子化合物または高分子架橋体を含有する、有機デバイス用材料。
<27> <23>に記載のペンダント型高分子化合物またはペンダント型高分子架橋体を含有する、有機デバイス用材料。
<28> 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、<24>~<27>のいずれかに記載の有機デバイス用材料。
<29> 前記有機電界発光素子用材料が発光層用材料である、<28>に記載の有機デバイス用材料。
<21> A reactive compound in which the polycyclic aromatic compound according to any one of <1> to <20> is substituted with a reactive substituent.
<22> A polymer compound obtained by polymerizing the reactive compound according to <21> as a monomer, or a crosslinked polymer obtained by further crosslinking the polymer compound.
<23> A pendant polymer compound obtained by substituting the reactive compound according to <21> on a main chain polymer, or a pendant polymer crosslinked product obtained by further crosslinking the pendant polymer compound.
<24> A material for an organic device, containing the polycyclic aromatic compound according to any one of <1> to <20>.
<25> A material for an organic device, containing the reactive compound according to <21>.
<26> A material for an organic device, comprising the polymer compound or crosslinked polymer according to <22>.
<27> A material for an organic device, comprising the pendant polymer compound or the pendant polymer crosslinked product according to <23>.
<28> The material for an organic device according to any one of <24> to <27>, wherein the material for an organic device 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.
<29> The material for an organic device according to <28>, wherein the material for an organic electroluminescent element is a material for a light-emitting layer.
<30> <1>~<20>のいずれかに記載の多環芳香族化合物と、有機溶媒とを含む、インク組成物。
<31> <21>に記載の反応性化合物と、有機溶媒とを含む、インク組成物。
<32> 主鎖型高分子と、<21>に記載の反応性化合物と、有機溶媒とを含む、インク組成物。
<33> <22>に記載の高分子化合物または高分子架橋体と、有機溶媒とを含む、インク組成物。
<34> <23>に記載のペンダント型高分子化合物またはペンダント型高分子架橋体と、有機溶媒とを含む、インク組成物。
<30> An ink composition comprising the polycyclic aromatic compound according to any one of <1> to <20> and an organic solvent.
<31> An ink composition comprising the reactive compound according to <21> and an organic solvent.
<32> An ink composition comprising a main chain polymer, the reactive compound according to <21>, and an organic solvent.
<33> An ink composition comprising the polymer compound or crosslinked polymer according to <22> and an organic solvent.
<34> An ink composition comprising the pendant polymer compound or the pendant polymer crosslinked product according to <23> and an organic solvent.
<35> 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>~<20>のいずれかに記載の多環芳香族化合物、<21>に記載の反応性化合物、<22>に記載の高分子化合物もしくは高分子架橋体、または、<23>に記載のペンダント型高分子化合物もしくはペンダント型高分子架橋体を含有する有機層とを有する、有機電界発光素子。
<36> 前記有機層が発光層である、<35>に記載の有機電界発光素子。
<37> 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、その反応性化合物、高分子化合物、高分子架橋体、ペンダント型高分子化合物またはペンダント型高分子架橋体とを含む、<36>に記載の有機電界発光素子。
<38> 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、<37>に記載の有機電界発光素子。
<39> 前記陰極と前記発光層との間に配置される電子輸送層および電子注入層の少なくとも1つの層を有し、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およびキノリノール系金属錯体からなる群から選択される少なくとも1つを含有する、<35>~<38>のいずれかに記載の有機電界発光素子。
<40> 前記電子輸送層および電子注入層の少なくとも1つの層が、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、<39>に記載の有機電界発光素子。
<41> 正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および電子注入層のうちの少なくとも1つの層が、各層を形成し得る低分子化合物をモノマーとして高分子化させた高分子化合物、もしくは、当該高分子化合物をさらに架橋させた高分子架橋体、または、各層を形成し得る低分子化合物を主鎖型高分子と反応させたペンダント型高分子化合物、もしくは、当該ペンダント型高分子化合物をさらに架橋させたペンダント型高分子架橋体を含む、<35>~<40>のいずれかに記載の有機電界発光素子。
<42> <35>~<41>のいずれかに記載の有機電界発光素子を備えた表示装置または照明装置。
<35> An organic electroluminescent device comprising a pair of electrodes consisting of an anode and a cathode, and an organic layer disposed between the pair of electrodes and containing the polycyclic aromatic compound according to any one of <1> to <20>, the reactive compound according to <21>, the polymer compound or crosslinked polymer according to <22>, or the pendant polymer compound or crosslinked pendant polymer according to <23>.
<36> The organic electroluminescent device according to <35>, wherein the organic layer is a light-emitting layer.
<37> The organic electroluminescent device according to <36>, wherein the light-emitting layer contains a host and the polycyclic aromatic compound, its reactive compound, polymer compound, crosslinked polymer, pendant polymer compound, or pendant crosslinked polymer as a dopant.
<38> The organic electroluminescent device according to <37>, wherein the host is an anthracene-based compound, a fluorene-based compound, or a dibenzochrysene-based compound.
<39> The organic electroluminescent device according to any one of <35> to <38>, further comprising at least one of an electron transport layer and an electron injection layer disposed between the cathode and the light-emitting layer, wherein at least one of the electron transport layer and the electron injection layer contains at least one selected from the group consisting of borane derivatives, pyridine derivatives, fluoranthene derivatives, BO-based derivatives, anthracene derivatives, benzofluorene derivatives, phosphine oxide derivatives, pyrimidine derivatives, arylnitrile derivatives, triazine derivatives, benzimidazole derivatives, phenanthroline derivatives, and quinolinol-based metal complexes.
<40> The organic electroluminescent device according to <39>, wherein at least one of the electron transport layer and the electron injection layer further contains at least one selected from the group consisting of alkali metals, alkaline earth metals, rare earth metals, alkali metal oxides, alkali metal halides, alkaline earth metal oxides, alkaline earth metal halides, rare earth metal oxides, rare earth metal halides, alkali metal organic complexes, alkaline earth metal organic complexes, and rare earth metal organic complexes.
<41> The organic electroluminescent device according to any one of <35> to <40>, wherein at least one layer selected from the hole injection layer, the hole transport layer, the light-emitting layer, the electron transport layer, and the electron injection layer comprises a polymer compound obtained by polymerizing a low-molecular-weight compound capable of forming each layer as a monomer, or a crosslinked polymer obtained by further crosslinking the polymer compound, or a pendant-type polymer compound obtained by reacting a low-molecular-weight compound capable of forming each layer with a main-chain polymer, or a pendant-type crosslinked polymer obtained by further crosslinking the pendant-type polymer compound.
<42> A display device or a lighting device comprising the organic electroluminescent device according to any one of <35> to <41>.
本発明により、新規な多環芳香族化合物が提供される。本発明の多環芳香族化合物は有機デバイス用材料、特に有機電界発光素子の発光層形成のための発光層用材料として有用である。 The present invention provides novel polycyclic aromatic compounds. The polycyclic aromatic compounds of the present invention are useful as materials for organic devices, particularly as light-emitting layer materials for forming the light-emitting layer of organic electroluminescent devices.
以下において、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は「~」前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。また、本明細書において構造式の説明における「水素」は「水素原子(H)」を意味する。 The present invention is described in detail below. The following explanation of the constituent elements may be based on representative embodiments or specific examples, but the present invention is not limited to such embodiments. In this specification, numerical ranges expressed using "to" refer to ranges that include the numerical values before and after "to" as the lower and upper limits. In addition, in this specification, "hydrogen" in explanations of structural formulas refers to "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 represented by the number of carbon atoms. However, when a chemical structure is substituted with a substituent, or when a substituent is further substituted with a substituent, the number of carbon atoms refers to the number of carbon atoms in the chemical structure or the substituent, and does not refer to the total number of carbon atoms in the chemical structure and the substituent, or the total number of carbon atoms in the substituent and the substituent. 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 carbon number Y is not the total number of carbon atoms in substituents A and B. 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 restriction)," and carbon number Y is not the total number of carbon atoms in substituents A and B.
1.多環芳香族化合物
本発明の多環芳香族化合物は、下記式(1)で表される構造単位の1つまたは2つ以上からなる構造を有する多環芳香族化合物である。本発明の多環芳香族化合物は、少なくとも1つの式(A)で表される部分構造を有する。
1. Polycyclic aromatic compound The polycyclic aromatic compound of the present invention is a polycyclic aromatic compound having a structure consisting of one or more structural units represented by the following formula (1): The polycyclic aromatic compound of the present invention has at least one partial structure represented by formula (A):
1-1.式(A)で表される部分構造
式(1)で表される構造単位の1つまたは2つ以上からなる構造中の、A環、B環およびRXCからなる群より選択される少なくとも1つは式(A)で表される部分構造を少なくとも1つ含む。上記構造中、式(A)で表される部分構造は1つまたは2つ含まれていることが好ましい。式(A)で表される部分構造はB環またはRXCに含まれていることが好ましい。式(A)で表される部分構造は2つの*で、A環、B環およびRXC中のいずれかのアリール環またはヘテロアリール環の環上で隣接する2つの原子にそれぞれ結合する。このとき、環上で隣接する2つの原子はいずれも炭素原子であることが好ましい。アリール環またはヘテロアリール環に式(A)で表される部分構造が結合することにより、縮環構造が形成される。本発明の多環芳香族化合物はこの縮環構造を有するため、化合物がより剛直な構造となる。剛直になると、分子の振動が抑えられてEQEが向上し、分子の安定性が増して素子寿命が長くなることが期待される。
1-1. Partial Structure Represented by Formula (A): In a structure consisting of one or more structural units represented by formula (1), at least one selected from the group consisting of ring A, ring B, and R XC contains at least one partial structure represented by formula (A). In the above structure, it is preferable that one or two partial structures represented by formula (A) are contained. The partial structure represented by formula (A) is preferably contained in ring B or R XC . The partial structure represented by formula (A) has two *s, which are bonded to two adjacent atoms on the ring of an aryl ring or heteroaryl ring in ring A, ring B, or R XC . In this case, it is preferable that both adjacent atoms on the ring are carbon atoms. A fused ring structure is formed by bonding the partial structure represented by formula (A) to an aryl ring or heteroaryl ring. Because the polycyclic aromatic compound of the present invention has this fused ring structure, the compound has a more rigid structure. This rigidity is expected to suppress molecular vibration, improve EQE, increase molecular stability, and extend device life.
式(A)中、Lは>N-R、>O、>Si(-R)2または>Sである。式(A)で表される部分構造におけるLの種類を選ぶことで本発明の化合物のHOMOおよびLUMOを制御することが可能である。Lが>N-R、>Oまたは>SのときはHOMOおよびLUMOが浅くなり、>Si(-R)2のときはHOMOおよびLUMOが深くなる。HOMO、LUMOが浅くなると、これを用いるTTF素子が長寿命、高効率、低駆動電圧になることが期待される。一方HOMO,LUMOが深くなると、ドーパントのホールトラップ性がなくなり、駆動電圧が大幅に低くなることが期待される。 In formula (A), L is >N-R, >O, >Si(-R) 2 , or >S. By selecting the type of L in the partial structure represented by formula (A), it is possible to control the HOMO and LUMO of the compound of the present invention. When L is >N-R, >O, or >S, the HOMO and LUMO become shallower, and when L is >Si(-R) 2 , the HOMO and LUMO become deeper. If the HOMO and LUMO become shallower, it is expected that the TTF device using this will have a longer life, higher efficiency, and lower driving voltage. On the other hand, if the HOMO and LUMO become deeper, it is expected that the hole trapping properties of the dopant will disappear, and the driving voltage will be significantly lowered.
式(A)中のLである>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。式(A)中のLである>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または置換されていてもよいシクロアルキルであり、また連結基によって互いに結合していてもよい。また、Lである>N-RおよびLである>Si(-R)2のRの少なくとも1つは連結基または単結合により前記A環、B環RXC(C環)およびRAからなる群より選択される少なくとも1つと結合していてもよい。Lは>N-R、>Oまたは>Sであることが好ましく、>N-Rまたは>Oであることがより好ましく、>N-Rであることがさらに好ましい。 R in >N-R as L in formula (A) is optionally substituted aryl, optionally substituted heteroaryl, optionally substituted alkyl, or optionally substituted cycloalkyl. R in >Si(-R) 2 as L in formula (A) is hydrogen, optionally substituted aryl, optionally substituted alkyl, or optionally substituted cycloalkyl, and may be bonded to each other via a linking group. Furthermore, at least one of R in >N-R as L and >Si(-R) 2 as L may be bonded to at least one selected from the group consisting of ring A, ring B R XC (ring C), and R A via a linking group or a single bond. L is preferably >N-R, >O, or >S, more preferably >N-R or >O, and even more preferably >N-R.
Lが>N-RであるときのRはアルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよいアリール、アルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよいヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルであることが好ましく、アルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよいアリール、またはアルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよいヘテロアリールであることがより好ましく、アルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよいアリールであることがさらに好ましく、アルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよいフェニルであることが特に好ましい。 When L is >N-R, R is preferably aryl optionally substituted with alkyl or cycloalkyl, heteroaryl optionally substituted with alkyl or cycloalkyl, alkyl or cycloalkyl, more preferably aryl optionally substituted with alkyl or cycloalkyl, or heteroaryl optionally substituted with alkyl or cycloalkyl, even more preferably aryl optionally substituted with alkyl or cycloalkyl, and particularly preferably phenyl optionally substituted with alkyl or cycloalkyl.
式(A)中、rは1~4の整数であり、2または3であることが好ましく、2であること(以下の構造)がより好ましい。
式(A)中、RA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または置換されていてもよいシクロアルキルであり、任意のRAは他の任意のRAと連結基または単結合により互いに連結していてもよい。 In formula (A), each R A is independently hydrogen, optionally substituted alkyl, or optionally substituted cycloalkyl, and any R A may be linked to any other R A via a linking group or a single bond.
RAのうち、少なくとも一組の2個が連結基または単結合により互いに結合していることが好ましく、隣接する炭素原子にそれぞれ結合する2つのRAが連結基または単結合により互いに結合していることがより好ましい。連結基としては>O、>Sなどがあげられる。
互いに結合して形成されている2価の基としては、アルキレンがあげられる。当該アルキレンにおける少なくとも1つの水素はアルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよく、当該アルキレンにおける少なくとも1つ(好ましくは1つ)の-CH2-は-O-および-S-で置換されていてもよい。互いに結合して形成されている2価の基としては、炭素数2~5の直鎖アルキレンが好ましく、炭素数3または4の直鎖アルキレンがより好ましく、炭素数4の直鎖アルキレン(-(CH2)4-)がさらに好ましい。炭素数4の直鎖アルキレン(-(CH2)4-)は無置換であることが特に好ましい。
It is preferred that at least two of the R s in a pair are bonded to each other by a linking group or a single bond, and it is more preferred that two R s each bonded to adjacent carbon atoms are bonded to each other by a linking group or a single bond. Examples of the linking group include >O and >S.
An example of the divalent group formed by bonding to each other is alkylene. At least one hydrogen atom in the alkylene may be substituted with an alkyl or cycloalkyl, and at least one (preferably one) -CH 2 - in the alkylene may be substituted with -O- and -S-. As the divalent group formed by bonding to each other, a straight-chain alkylene having 2 to 5 carbon atoms is preferred, a straight-chain alkylene having 3 or 4 carbon atoms is more preferred, and a straight-chain alkylene having 4 carbon atoms (-(CH 2 ) 4 -) is even more preferred. It is particularly preferred that the straight-chain alkylene having 4 carbon atoms (-(CH 2 ) 4 -) is unsubstituted.
隣接する炭素原子にそれぞれ結合する2つのRAが連結基または単結合により互いに結合しているとき、この結合に関与していない残りのRAは、それぞれ独立して、水素または置換されていてもよいアルキルであるか、またはLである>N-RのRと結合していることが好ましい。 When two R A 's each bonded to adjacent carbon atoms are bonded to each other by a linking group or a single bond, the remaining R A 's not involved in this bond are preferably each independently hydrogen or an optionally substituted alkyl, or bonded to R of >N-R which is L.
隣接する炭素原子にそれぞれ結合する2つのRAが連結基または単結合により互いに結合しているとき、この結合に関与していない残りのRAとしての、置換されていてもよいアルキルとしては、置換されていてもよい炭素数1~6のアルキルであることがより好ましく、無置換の炭素数1~6のアルキルであることがさらに好ましく、いずれもメチルであることが最も好ましい。
すなわち、式(A)で表される部分構造の好ましい一例としては、式(A-a-1)で表される構造があげられる。
When two R A 's each bonded to adjacent carbon atoms are bonded to each other by a linking group or a single bond, the optionally substituted alkyl as the remaining R A not involved in this bond is more preferably an optionally substituted alkyl having 1 to 6 carbon atoms, even more preferably an unsubstituted alkyl having 1 to 6 carbon atoms, and most preferably methyl.
That is, a preferred example of the partial structure represented by formula (A) is a structure represented by formula (Aa-1).
Lである>N-Rおよび>Si(-R)2のRの少なくとも1つは連結基または単結合により前記A環、B環、RXC(C環)およびRAからなる群より選択される少なくとも1つと結合していてもよい。Lが>N-Rであるときのこのような例として以下のいずれかの式で表される構造があげられ、式(A-b-1)で表される構造が好ましい。 At least one of the Rs in >N-R and >Si(-R) 2 which are L may be bonded to at least one selected from the group consisting of ring A, ring B, R XC (ring C), and R A via a linking group or a single bond. Examples of such a structure when L is >N-R include structures represented by any of the following formulae, and a structure represented by formula (A-b-1) is preferred.
各式中、Meはメチルである。各式中、*で、A環、B環およびRXC中のいずれかのアリール環またはヘテロアリール環の環上で連続(隣接)する2つまたは3つの原子にそれぞれ結合する。 In each formula, Me is methyl. In each formula, * binds to two or three consecutive (adjacent) atoms on ring A, ring B, and any aryl or heteroaryl ring in R XC .
1-2.式(1)で表される構造単位(骨格構造)
式(1)において「A」、「B」は環構造を示す符号である。
式(1)中、A環およびB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。
RXC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。
RXCは破線で示す連結基または単結合により前記A環またはB環の少なくとも1つと結合していてもよい。ここで連結基としては後述のX2として示す連結基があげられる。
RXCは置換されていてもよいアリールまたは置換されていてもよいヘテロアリールであることが好ましい。また、RXCは置換されていてもよいアリールまたは置換されていてもよいヘテロアリールであり、かつ、単結合または連結基X2によりA環と結合していることがより好ましい。すなわち、式(1)は下記式(2)となっていることが好ましい。
1-2. Structural unit (skeletal structure) represented by formula (1)
In formula (1), "A" and "B" are symbols indicating ring structures.
In formula (1), ring A and ring B are each independently an aryl ring or a heteroaryl ring, and at least one hydrogen atom in these rings may be substituted.
R XC is optionally substituted aryl, optionally substituted heteroaryl, optionally substituted alkyl or optionally substituted cycloalkyl.
R XC may be bonded to at least one of the rings A and B via a linking group shown by a broken line or a single bond. Examples of the linking group include the linking group shown as X 2 described below.
R XC is preferably an optionally substituted aryl or an optionally substituted heteroaryl. Furthermore, R XC is more preferably an optionally substituted aryl or an optionally substituted heteroaryl, and is bonded to ring A via a single bond or a linking group X2 . That is, formula (1) is preferably the following formula (2).
式(2)において、式(1)と同じ記号は式(1)中のそれぞれと同義である。「C」は環構造を示す符号であり、式(1)中のRXCの一態様である。(X2)nは式(1)中の破線の一態様であり、nは0または1である。nが0であるときA環とC環とが単結合で結合していることを示し、nが1であるときA環とC環とが連結基X2で結合していることを示す。
(X2)nはA環においてY1が結合する原子に隣接する原子に結合していることが好ましい。
In formula (2), the same symbols as in formula (1) have the same meanings as those in formula (1). "C" is a symbol representing a ring structure and is one embodiment of R XC in formula (1). (X 2 ) n is one embodiment of the dashed line in formula (1), and n is 0 or 1. When n is 0, this indicates that ring A and ring C are bonded by a single bond, and when n is 1, this indicates that ring A and ring C are bonded by a linking group X 2 .
(X 2 ) n is preferably bonded to an atom in ring A adjacent to the atom to which Y 1 is bonded.
式(1)におけるA環およびB環、ならびに式(2)におけるA環、B環およびC環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環である。
式(2)におけるA環、B環およびC環におけるアリール環またはヘテロアリール環はY1、X1および(X2)nから構成される式(2)中央の縮合2環構造と結合を共有する5員環または6員環を有していることが好ましい。
The rings A and B in formula (1) and the rings A, B and C in formula (2) are each independently an aryl ring or a heteroaryl ring.
The aryl or heteroaryl rings in rings A, B and C in formula (2) preferably have a 5- or 6-membered ring that shares a bond with the central fused bicyclic structure of formula (2) composed of Y 1 , X 1 and (X 2 ) n .
ここで、「縮合2環構造」とは、式(2)の中央の、Y1、X1および(X2)nを含んで構成される2つの環が縮合した構造を意味する。この縮合2環構造における、2つの環はいずれも6員環であることが好ましい。「縮合2環構造と結合を共有する6員環」とは、前記縮合2環構造に縮合した6員環(例えばベンゼン環)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」、「C環」、また「5員環」についても同様の説明が当てはまる。nが0のとき、すなわち、A環およびC環が単結合で結合しているときは、C環は縮環構造を有するアリール環またはヘテロアリール環であり、この縮環構造中のいずれかの直接縮合する2つの単環がそれぞれ前記縮合2環構造に縮合していることが好ましい。 Here, the term "fused bicyclic structure" refers to a structure in which two rings comprising Y 1 , X 1 , and (X 2 ) n in the center of formula (2) are fused together. Preferably, both of the two rings in this fused bicyclic structure are six-membered rings. The term "six-membered ring sharing a bond with the fused bicyclic structure" refers to a six-membered ring (e.g., a benzene ring) fused to the fused bicyclic structure. Furthermore, the term "aryl ring or heteroaryl ring (which is ring A) has this six-membered ring" means that ring A is formed solely from this six-membered ring, or that ring A is formed by further condensing another ring to this six-membered ring so as to include this six-membered ring. In other words, the term "aryl ring or heteroaryl ring (which is ring A) having a six-membered ring" refers to the six-membered ring constituting all or part of ring A being fused to the fused bicyclic structure. The same explanation applies to "ring B,""ringC," and "five-membered ring." When n is 0, that is, when ring A and ring C are bonded via a single bond, ring C is an aryl ring or heteroaryl ring having a fused ring structure, and it is preferred that any two directly fused monocyclic rings in this fused ring structure are each fused to the fused bicyclic structure.
式(2)で表される構造単位の1つからなる構造を有する多環芳香族化合物の例としては下記式(2-1)~(2-9)のいずれかで表される多環芳香族化合物があげられる。
式(2-1)~式(2-9)中、ZはC(-RZ)またはNである。RZは、それぞれ独立して、水素、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アルキルアリールアミノ、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、置換シリルであり、また、隣接するC(炭素原子)に結合するRZ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、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い。 In formulas (2-1) to (2-9), Z is C(-R Z ) or N. R Z is each independently hydrogen, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted diarylamino, substituted or unsubstituted alkylarylamino, 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, and R bonded to an adjacent C (carbon atom) Z 's may be bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with ring a, ring b, or ring c, and at least one hydrogen atom in the formed ring may be substituted with substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted diarylamino, substituted or unsubstituted diheteroarylamino, substituted or unsubstituted arylheteroarylamino, substituted or unsubstituted diarylboryl (the 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.
式(2-1)~式(2-9)中、Y1、X1およびX2は、式(2)中のY1、X1およびX2それぞれと同義である。
式(2-2)~式(2-6)、式(2-8)、式(2-9)において、X3およびX4は、それぞれ独立して、>C(-R)2、>N-R、>O、>Si(-R)2または>Sであり、前記>N-RのRは、炭素数6~12のアリール、炭素数2~15のヘテロアリール、炭素数1~6のアルキルまたは炭素数3~14のシクロアルキルであり、前記>C(-R)2および>Si(-R)2のRは、水素、炭素数6~12のアリール、炭素数1~6のアルキルまたは炭素数3~14のシクロアルキルである。
In formulas (2-1) to (2-9), Y 1 , X 1 and X 2 have the same meanings as Y 1 , X 1 and X 2 in formula (2), respectively.
In formulas (2-2) to (2-6), (2-8), and (2-9), X3 and X4 each independently represent >C(—R) 2, >N—R, >O, >Si(—R) 2 , or >S, and R in the >N—R represents an aryl having 6 to 12 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms, an alkyl having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, and R in the >C(—R) 2 and >Si(—R) 2 represents hydrogen, an aryl having 6 to 12 carbon atoms, an alkyl having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms.
なお、式(2-1)~式(2-9)それぞれにおいて、式(A)で表される部分構造は、a環、b環、c環、およびRZ同士が結合して形成した環からなる群より選択されるいずれか1つ以上の環上の隣接する2つの炭素原子に2つの*の位置で結合している。式(A)で表される部分構造は、式(2-1)~式(2-9)それぞれにおいて、b環または/およびc環上の隣接する2つの炭素原子に2つの*の位置で結合していることが好ましく、b環上の隣接する2つの炭素原子に2つの*の位置で結合していることがより好ましい。 In each of formulas (2-1) to (2-9), the partial structure represented by formula (A) is bonded at two * positions to two adjacent carbon atoms on any one or more rings selected from the group consisting of ring a, ring b, ring c, and a ring formed by bonding R and Z. In each of formulas (2-1) to (2-9), the partial structure represented by formula (A) is preferably bonded at two * positions to two adjacent carbon atoms on ring b and/or ring c, and more preferably bonded at two * positions to two adjacent carbon atoms on ring b.
式(2-2)~式(2-6)、式(2-8)、式(2-9)において、X3およびX4は、それぞれ独立して、>C(-R)2、>N-R、>O、または>Sであることが好ましく、>O、または>Sであることがより好ましい。 In formulas (2-2) to (2-6), (2-8), and (2-9), X3 and X4 each independently represent preferably >C(—R) 2, >N—R, >O, or >S, and more preferably >O or >S.
式(2-1)~式(2-9)において、ZはC(-RZ)またはNである。式(2-1)~式(2-9)それぞれにおいて、NであるZを含む環(単環)は0~4個であることが好ましく、0~3個であることがより好ましく、0~2個であることがさらに好ましく、0~1個であることが特に好ましい。式(2-1)~(2-9)それぞれにおいて、Zは全てC(-RZ)であることも好ましい。 In formulas (2-1) to (2-9), Z is C(-R Z ) or N. In each of formulas (2-1) to (2-9), the number of rings (monocycles) containing Z that is N is preferably 0 to 4, more preferably 0 to 3, still more preferably 0 to 2, and particularly preferably 0 to 1. In each of formulas (2-1) to (2-9), it is also preferable that all of Z are C(-R Z ).
式(2-1)~式(2-9)中、NであるZを含む環(単環)においては、複数のZのうち1つまたは2つがNであることが好ましく、2つがNであるとき、2つのNは互いに隣接していないことが好ましい。6員環がNであるZを含む環であるときは、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、または1,2,3-トリアジン環が好ましく、ピリジン環またはピリミジン環がより好ましい。5員環がNであるZを含む環であるときは、イミダゾール環、チアゾール環、オキサゾール環が好ましい。 In formulas (2-1) to (2-9), in a ring (monocycle) containing Z where N, it is preferable that one or two of the multiple Zs are N, and when two are N, it is preferable that the two Ns are not adjacent to each other. When the six-membered ring is a ring containing Z where N, it is preferably a pyridine ring, pyrimidine ring, pyridazine ring, pyrazine ring, or 1,2,3-triazine ring, and more preferably a pyridine ring or pyrimidine ring. When the five-membered ring is a ring containing Z where N, it is preferably an imidazole ring, thiazole ring, or oxazole ring.
式(2-1)~式(2-9)中、Y1、X1、X2、およびZであるC(-RZ)におけるRZのそれぞれの好ましい範囲については後述する。 In formulas (2-1) to (2-9), the preferred ranges of Y 1 , X 1 , X 2 and R Z in C(-R Z ) will be described later.
式(2-1)~式(2-9)それぞれにおいて、隣接するC(炭素原子)に結合するRZ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い。
式(2-1)で表される化合物で例を示すと、a環、b環およびc環における置換基の相互の結合形態によって、例えば、下記式(2-1-1)および式(2-1-2)に示すように、化合物を構成する環構造が変化する。各式中のA’環、B’環およびC’環は、式(2-1)におけるそれぞれA環、B環およびC環に対応する。また、各式中のZ、a、b、c、Y1、X1およびX2の定義は式(2-1)における定義と同じである。
In each of formulas (2-1) to (2-9), R and Z bonded to adjacent C (carbon atoms) may be bonded to each other to form an aryl ring or heteroaryl ring together with ring a, ring b or ring c.
Taking the compound represented by formula (2-1) as an example, the ring structure constituting the compound changes depending on the mutual bonding form of the substituents in ring a, ring b, and ring c, as shown in the following formulas (2-1-1) and (2-1-2). Ring A', ring B', and ring C' in each formula correspond to ring A, ring B, and ring C in formula (2-1), respectively. In addition, the definitions of Z, a, b, c, Y 1 , X 1 , and X 2 in each formula are the same as those in formula (2-1).
式(2-1-1)および式(2-1-2)中のA’環、B’環およびC’環は、式(2-1)で説明すれば、隣接するC(炭素原子)に結合するRZ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。 When explained in terms of formula (2-1), ring A', ring B', and ring C' in formula (2-1-1) and formula (2-1-2) represent aryl or heteroaryl rings formed together with ring a, ring b, and ring c by bonding together R and Z bonded to adjacent C (carbon atoms) (these may also be considered fused rings formed by fusing ring a, ring b, or ring c with another ring structure). Although not shown in the formula, there are also compounds in which ring a, ring b, and ring c are all changed to ring A', ring B', and ring C'.
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)である縮合環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。 For example, the fused ring A' (or fused ring B' or fused ring C') formed by fusing a benzene ring, an indole ring, a pyrrole ring, a furan ring, a thiophene ring, a benzofuran ring, a benzothiophene ring, a cyclopentadiene ring, or an indene ring to the benzene ring, which is the a ring (or b ring or c ring), is a naphthalene ring, carbazole ring, indole ring, benzofuran ring, benzothiophene ring, dibenzofuran ring, dibenzothiophene ring, indene ring, or fluorene ring, respectively.
また、式(2-2)~式(2-9)においてもそれぞれ同様に、a環、b環、またはc環に他の環構造が縮合してできた縮合環が形成されていてもよい。例えばa環またはb環であるベンゼン環は式(2-1)におけるベンゼン環と同様に他の環構造が縮合し縮合環を形成していてもよい。
式(2-2)~式(2-6)、式(2-8)、式(2-9)においては、b環またはc環である5員環において、隣接する炭素原子に結合するRZ同士が結合して環を形成し縮合環が形成されていることが特に好ましい。例えば、式(2-2)および式(2-3)のc環、ならびに式(2-4)、式(2-5)、および式(2-6)のb環およびc環において、隣接するCに結合するRZ同士が結合して環を形成することにより、縮合環であるB’環またはC’環を形成することができる。形成される環がベンゼン環である場合の縮合環の例としてはインデン環、インドール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環があげられる。
Similarly, in each of formulas (2-2) to (2-9), a fused ring may be formed by fusing another ring structure to ring a, ring b, or ring c. For example, the benzene ring that is ring a or ring b may be fused with another ring structure to form a fused ring, similar to the benzene ring in formula (2-1).
In formulas (2-2) to (2-6), (2-8), and (2-9), it is particularly preferred that in the 5-membered ring that is ring b or ring c, R and Z bonded to adjacent carbon atoms are bonded to each other to form a ring, thereby forming a fused ring. For example, in ring c of formulas (2-2) and (2-3), and ring b and ring c of formulas (2-4), (2-5), and (2-6), R and Z bonded to adjacent C atoms are bonded to each other to form a ring, thereby forming a fused ring B' or C' ring. When the ring formed is a benzene ring, examples of the fused ring include an indene ring, an indole ring, a benzofuran ring, and a benzothiophene ring.
式(2-1)~式(2-6)において、ZがいずれもC(-RZ)である場合の構造例を以下の式(3-1)~式(3-11)に示す。以下の式(3-7)~式(3-11)は式(2-2)~式(2-6)において、b環またはc環である5員環において、隣接するCに結合するRZ同士が結合してベンゼン環を形成し縮合環が形成されている構造の例となる。 In formulas (2-1) to (2-6), structural examples in which all Z's are C(-R Z ) are shown in the following formulas (3-1) to (3-11). The following formulas (3-7) to (3-11) are examples of structures in which R Z 's bonded to adjacent C's are bonded to each other to form a benzene ring and a fused ring is formed in a 5-membered ring that is ring b or ring c in formulas (2-2) to (2-6).
式(3-1)~式(3-11)中、Y1、X1~X4は式(2-1)~(2-6)中のY1、X1~X4とそれぞれ同義である。
式(3-1)~式(3-11)中、R1~R11は、水素、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アルキルアリールアミノ、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、置換シリルである。
In the formulas (3-1) to (3-11), Y 1 and X 1 to X 4 have the same meanings as Y 1 and X 1 to X 4 in the formulas (2-1) to (2-6), respectively.
In formulas (3-1) to (3-11), R 1 to R 11 are hydrogen, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted diarylamino, substituted or unsubstituted alkylarylamino, substituted or unsubstituted diheteroarylamino, substituted or unsubstituted arylheteroarylamino, substituted or unsubstituted diarylboryl (the 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.
なお、式(3-1)~式(3-11)それぞれにおいて、式(A)で表される部分構造は、a環、b環およびc環からなる群より選択されるいずれか1つ以上の環上の隣接する2つの炭素原子に2つの*の位置で結合している。式(A)で表される部分構造は、式(3-1)~式(3-11)それぞれにおいて、b環または/およびc環上の隣接する2つの炭素原子に2つの*の位置で結合していることが好ましい。 In each of formulas (3-1) to (3-11), the partial structure represented by formula (A) is bonded to two adjacent carbon atoms on one or more rings selected from the group consisting of ring a, ring b, and ring c at two * positions. It is preferable that the partial structure represented by formula (A) is bonded to two adjacent carbon atoms on ring b and/or ring c at two * positions in each of formulas (3-1) to (3-11).
式(3-1)~式(3-11)において、X3およびX4は、それぞれ独立して、>C(-R)2、>N-R、>O、または>Sであることが好ましく、>O、または>Sであることがより好ましい。
式(3-1)~式(3-11)中、Y1、X1、X2、およびR1~R11のそれぞれの好ましい範囲については後述する。
In formulas (3-1) to (3-11), X3 and X4 each independently preferably represent >C(—R) 2, >N—R, >O, or >S, and more preferably represent >O or >S.
In formulas (3-1) to (3-11), the preferred ranges of Y 1 , X 1 , X 2 and R 1 to R 11 will be described later.
式(3-1)~式(3-11)中、式(3-1)、式(3-2)、式(3-3)、式(3-7)、または式(3-8)が好ましく、式(3-1)または式(3-7)がより好ましい。 Among formulas (3-1) to (3-11), formula (3-1), formula (3-2), formula (3-3), formula (3-7), or formula (3-8) is preferred, and formula (3-1) or formula (3-7) is more preferred.
式(2-7)~式(2-9)中、式(2-7)が好ましい。式(2-7)で表される化合物の好ましい例としては以下の式(3-21)または式(3-22)で表される化合物があげられる。 Of formulas (2-7) to (2-9), formula (2-7) is preferred. Preferred examples of compounds represented by formula (2-7) include compounds represented by formula (3-21) or formula (3-22) below.
式(3-21)~式(3-22)中、Y1、X1は式(2-1)~(2-9)中のY1、X1とそれぞれ同義である。R1~R12は、式(3-1)~式(3-11)中のR1~R11と同義である。 In formulas (3-21) to (3-22), Y 1 and X 1 have the same meanings as Y 1 and X 1 in formulas (2-1) to (2-9), respectively. R 1 to R 12 have the same meanings as R 1 to R 11 in formulas (3-1) to (3-11).
1-2.式(1)で表される構造単位の2つ以上からなる構造
本発明の多環芳香族化合物は式(1)で表される構造単位の1つまたは2つ以上からなる構造を有する多環芳香族化合物である。上記構造単位の1つからなる構造を有する多環芳香族化合物としては、式(1)で表される構造単位として上記で説明した式で表される多環芳香族化合物があげられる。式(1)で表される構造単位の2つ以上からなる構造を有する多環芳香族化合物としては、式(1)で表される構造単位として上記で説明した式で表される多環芳香族化合物の多量体に該当する化合物があげられる。多量体は、2~6量体が好ましく、2~3量体がより好ましく、2量体が特に好ましい。多量体は、1つの化合物の中に上記単位構造を複数有する形態であればよく、上記構造単位に含まれる任意の環(A環、B環またはC環、a環、b環またはc環)を複数の単位構造で共有するようにして結合した形態であってもよく、また、上記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であればよい。また、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であってもよい。
1-2. Structure consisting of two or more structural units represented by formula (1) The polycyclic aromatic compound of the present invention is a polycyclic aromatic compound having a structure consisting of one or more structural units represented by formula (1). Examples of polycyclic aromatic compounds having a structure consisting of one of the above structural units include polycyclic aromatic compounds represented by the formulas described above for the structural unit represented by formula (1). Examples of polycyclic aromatic compounds having a structure consisting of two or more structural units represented by formula (1) include compounds corresponding to multimers of polycyclic aromatic compounds represented by the formulas described above for the structural unit represented by formula (1). The multimer is preferably a dimer to a hexamer, more preferably a dimer to a trimer, and particularly preferably a dimer. The polymer may be in a form having a plurality of the above unit structures in one compound, and may be in a form in which any ring (ring A, ring B or ring C, ring a, ring b or ring c) contained in the above structural unit is bonded so as to be shared by a plurality of unit structures, or in which any ring (ring A, ring B or ring C, ring a, ring b or ring c) contained in the above unit structure is bonded so as to be condensed with each other. Furthermore, the above unit structures may be bonded in a form in which a plurality of unit structures are bonded via a linking group such as a single bond, alkylene having 1 to 3 carbon atoms, phenylene, naphthylene, etc.
式(1)で表される構造単位の2つ以上からなる構造の例として、式(1)で表される構造単位が式(3-1)で表される構造単位である態様の例として以下の各式で表される構造があげられる。以下の各式中、a環、b環、c環、Y1、X1、X2、R1~R11は式(3-1)中のa環、b環、c環、Y1、X1、X2、R1~R11とそれぞれ同義である。以下の各式中、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つの環は式(A)で表される部分構造を少なくとも1つ含む。式(A)で表される部分構造は、式(1)で表される構造単位ごとに含まれていても、含まれていなくてもよく、多環芳香族化合物の全体構造に少なくとも1つ含まれていればよい。 As an example of a structure consisting of two or more structural units represented by formula (1), examples of an embodiment in which the structural unit represented by formula (1) is a structural unit represented by formula (3-1) include structures represented by the following formulas. In the following formulas, ring a, ring b, ring c, Y 1 , X 1 , X 2 , and R 1 to R 11 are synonymous with ring a, ring b, ring c, Y 1 , X 1 , X 2 , and R 1 to R 11 in formula (3-1), respectively. In the following formulas, at least one ring selected from the group consisting of ring a, ring b, and ring c contains at least one partial structure represented by formula (A). The partial structure represented by formula (A) may or may not be contained in each structural unit represented by formula (1), as long as at least one partial structure is contained in the overall structure of the polycyclic aromatic compound.
式(3-1-4)、式(3-1-4-1)、式(3-1-4-2)、式(3-1-5-1)~式(3-1-5-5)、式(3-1-6)、および式(3-1-7)中、X1、X2、R1~R11、a環、b環、c環は、式(3-1)中のそれらとそれぞれ同義である。式(3-1-4)で表される多量体化合物は、式(3-1)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(3-1)で表される単位構造を1つの化合物中に有する多量体化合物(2量体)である。また、式(3-1-4-1)で表される多量体化合物は、式(3-1)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(3-1)で表される単位構造を1つの化合物中に有する多量体化合物(2量体)である。また、式(3-1-4-2)で表される多量体化合物は、式(3-1)で説明すれば、a環であるベンゼン環を共有するようにして、3つの式(3-1)で表される単位構造を1つの化合物中に有する多量体化合物(3量体)である。また、式(3-1-5-1)~式(3-1-5-5)で表される多量体化合物は、式(3-1)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(3-1)で表される単位構造を1つの化合物中に有する多量体化合物(式(3-1-5-4)は3量体、その他は2量体)である。また、式(3-1-6)で表される多量体化合物は、式(3-1)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(3-1)で表される単位構造を1つの化合物中に有する多量体化合物(2量体)である。また、式(3-1-7)で表される多量体化合物は、式(3-1)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(3-1)で表される単位構造を1つの化合物中に有する多量体化合物(3量体)である。 In formula (3-1-4), formula (3-1-4-1), formula (3-1-4-2), formula (3-1-5-1) to formula (3-1-5-5), formula (3-1-6), and formula (3-1-7), X 1 , X 2 , R 1 to R 11 , ring a, ring b, and ring c have the same meanings as those in formula (3-1). The multimeric compound represented by formula (3-1-4), when explained in terms of formula (3-1), is a multimeric compound (dimer) having a plurality of unit structures represented by formula (3-1) in one compound, so as to share a benzene ring that is an a-ring. Furthermore, the multimeric compound represented by formula (3-1-4-1), when explained in terms of formula (3-1), is a multimeric compound (dimer) having two unit structures represented by formula (3-1) in one compound, so as to share a benzene ring that is an a-ring. Furthermore, the multimeric compound represented by formula (3-1-4-2), when explained in terms of formula (3-1), is a multimeric compound (trimer) having three unit structures represented by formula (3-1) in one compound, with the benzene ring being the a-ring in common. Furthermore, the multimeric compounds represented by formulas (3-1-5-1) to (3-1-5-5), when explained in terms of formula (3-1), are multimeric compounds having a plurality of unit structures represented by formula (3-1) in one compound, with the benzene ring being the b-ring (or c-ring) in common (formula (3-1-5-4) is a trimer, and the others are dimers). Furthermore, when explained in terms of formula (3-1), the multimeric compound represented by formula (3-1-6) is a multimeric compound (dimer) having, in one compound, a plurality of unit structures represented by formula (3-1), for example, such that a benzene ring that is the b-ring (or a-ring, c-ring) of a certain unit structure is fused with a benzene ring that is the b-ring (or a-ring, c-ring) of a certain unit structure. Furthermore, when explained in terms of formula (3-1), the multimeric compound represented by formula (3-1-7) is a multimeric compound (trimer) having, in one compound, a plurality of unit structures represented by formula (3-1), such that a benzene ring that is the b-ring or c-ring is shared.
1-3.構造単位中の各部分構造
式(1)におけるA環、B環、および式(2)におけるA環、B環、およびC環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環である。これらの環における少なくとも1つの水素は、置換基で置換されていてもよい。
1-3. In the structural unit, the rings A and B in the partial structural formula (1) and the rings A, B, and C in the formula (2) are each independently an aryl ring or a heteroaryl ring. At least one hydrogen atom in these rings may be substituted with a substituent.
式(1)におけるA環、B環、および式(2)におけるA環、B環、およびC環である「アリール環」としては、例えば、炭素数6~30のアリール環があげられ、炭素数6~16のアリール環が好ましく、炭素数6~12のアリール環がより好ましく、炭素数6~10のアリール環が特に好ましい。 The "aryl rings" that are rings A and B in formula (1) and rings A, B, and C in formula (2) include, for example, aryl rings having 6 to 30 carbon atoms, preferably aryl rings having 6 to 16 carbon atoms, more preferably aryl rings having 6 to 12 carbon atoms, and particularly preferably aryl rings having 6 to 10 carbon atoms.
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、アントラセン環、縮合四環系であるトリフェニレン環、ピレン環、ナフタセン環、クリセン環、縮合五環系であるペリレン環、ペンタセン環などがあげられる。また、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、インデン環には、それぞれフルオレン環、ベンゾフルオレン環、シクロペンタン環などがスピロ結合した構造も含まれる。なお、フルオレン環、ベンゾフルオレン環およびインデン環は、メチレンの2つの水素のうちの2つがそれぞれ後述の第1の置換基としてのメチルなどのアルキルに置換して、ジメチルフルオレン環、ジメチルベンゾフルオレン環およびジメチルインデン環などとなっているものも含まれる。 Specific examples of "aryl rings" include a monocyclic benzene ring, a bicyclic bicyclic bicyclic naphthalene ring and an indene ring, tricyclic terphenyl rings (m-terphenyl, o-terphenyl, p-terphenyl), fused tricyclic acenaphthylene ring, fluorene ring, phenalene ring, phenanthrene ring, and anthracene ring, fused tetracyclic tricyclic triphenylene ring, pyrene ring, naphthacene ring, and chrysene ring, and fused pentacyclic perylene ring and pentacene ring. Furthermore, fluorene rings, benzofluorene rings, and indene rings also include structures in which fluorene rings, benzofluorene rings, cyclopentane rings, etc. are spiro-bonded, respectively. The fluorene ring, benzofluorene ring, and indene ring also include rings in which two of the two hydrogen atoms of the methylene are each replaced by an alkyl group such as methyl as the first substituent described below, resulting in a dimethylfluorene ring, dimethylbenzofluorene ring, and dimethylindene ring, etc.
式(1)におけるA環、B環、および式(2)におけるA環、B環、およびC環である「ヘテロアリール環」としては、例えば、炭素数2~30のヘテロアリール環があげられ、炭素数2~25のヘテロアリール環が好ましく、炭素数2~20のヘテロアリール環がより好ましく、炭素数2~15のヘテロアリール環がさらに好ましく、炭素数2~10のヘテロアリール環が特に好ましい。また、「ヘテロアリール環」としては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を1ないし5個含有する複素環などがあげられる。 The "heteroaryl rings" that are rings A and B in formula (1) and rings A, B, and C in formula (2) include, for example, 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, even more preferably heteroaryl rings having 2 to 15 carbon atoms, and particularly preferably heteroaryl rings having 2 to 10 carbon atoms. Furthermore, "heteroaryl rings" include, for example, heterocyclic rings 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、インドロカルバゾール環、ベンゾインドロカルバゾール環、ベンゾベンゾインドロカルバゾール環、ナフトベンゾフラン環、ジオキシン環、ジヒドロアクリジン環、キサンテン環、チオキサンテン環、ジベンゾジオキシン環、ジベンザゼピン環、トリベンゾアゼピン環、イミノジベンジル環などがあげられる。また、ジヒドロアクリジン環、キサンテン環、チオキサンテン環、は、メチレンの2つの水素のうちの2つがそれぞれ後述の第1の置換基としてのメチルなどのアルキルに置換して、ジメチルジヒドロアクリジン環、ジメチルキサンテン環、ジメチルチオキサンテン環などとなっているものも好ましい。また二環系であるビピリジン環、フェニルピリジン環、ピリジルフェニル環、三環系であるテルピリジル環、ビスピリジルフェニル環、ピリジルビフェニル環も「ヘテロアリール環」としてあげられる。また、「ヘテロアリール環」にはピラン環も含まれるものとする。 Specific examples of "heteroaryl rings" include pyrrole rings, oxazole rings, isoxazole rings, thiazole rings, isothiazole rings, imidazole rings, oxadiazole rings, thiadiazole rings, triazole rings, tetrazole rings, pyrazole rings, pyridine rings, pyrimidine rings, pyridazine rings, pyrazine rings, triazine rings, indole rings, isoindole rings, 1H-indazole rings, benzimidazole rings, benzoxazole rings, benzothiazole rings, 1H-benzotriazole rings, quinoline rings, isoquinoline rings, cinnoline rings, quinazoline rings, quinoxaline rings, phthalazine rings, naphthyridine rings, purine rings, and pteridine rings. , 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, a thianthrene ring, an indolocarbazole ring, a benzoindolocarbazole ring, a benzobenzoindolocarbazole ring, a naphthobenzofuran ring, a dioxin ring, a dihydroacridine ring, a xanthene ring, a thioxanthene ring, a dibenzodioxin ring, a dibenzazepine ring, a tribenzazepine ring, an iminodibenzyl ring, etc. Furthermore, it is also preferable that two of the two hydrogen atoms of the methylene of the dihydroacridine ring, the xanthene ring, and the thioxanthene ring are each substituted with an alkyl such as methyl as the first substituent described below, to form a dimethyldihydroacridine ring, a dimethylxanthene ring, a dimethylthioxanthene ring, etc. Additionally, bicyclic rings such as bipyridine rings, phenylpyridine rings, and pyridylphenyl rings, and tricyclic rings such as terpyridyl rings, bispyridylphenyl rings, and pyridylbiphenyl rings are also included as "heteroaryl rings." Furthermore, "heteroaryl rings" also include pyran rings.
上記の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、置換基で置換されているときの置換基は、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アルキルアリールアミノ、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、またはジアリールアミノがあげられる。 When at least one hydrogen atom in the above aryl or heteroaryl ring is replaced with a substituent, the substituent is preferably a substituted or unsubstituted aryl, a substituted or unsubstituted heteroaryl, a substituted or unsubstituted diarylamino, a substituted or unsubstituted alkylarylamino, a substituted or unsubstituted diheteroarylamino, a substituted or unsubstituted arylheteroarylamino (an amino having an aryl and a heteroaryl), 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. When these groups have a substituent, examples of the substituent include an aryl, heteroaryl, alkyl, cycloalkyl, or diarylamino.
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、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「アルキルアリールアミノ」、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」で置換されていてもよい。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、「アルキルアリールアミノ」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」の一価の基があげられる。 At least one hydrogen atom in the above "aryl ring" or "heteroaryl ring" may be replaced by a first substituent, which is a substituted or unsubstituted "aryl," a substituted or unsubstituted "heteroaryl," a substituted or unsubstituted "diarylamino," a substituted or unsubstituted "alkylarylamino," 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." Examples of the "aryl" or "heteroaryl" as the first substituent include the aryl in "diarylamino," the aryl in "alkylarylamino," the heteroaryl in "diheteroarylamino," the aryl and heteroaryl in "arylheteroarylamino," the aryl in "diarylboryl," and the aryl in "aryloxy," as well as monovalent groups of the "aryl ring" or "heteroaryl ring" described above.
具体的に「アリール」としては、例えば、炭素数6~30のアリールがあげられ、炭素数6~24のアリールが好ましく、炭素数6~20のアリールがより好ましく、炭素数6~16のアリールがさらに好ましく、炭素数6~12のアリールが特に好ましく、炭素数6~10のアリールが最も好ましい。 Specific examples of "aryl" include aryls having 6 to 30 carbon atoms, preferably aryls having 6 to 24 carbon atoms, more preferably aryls having 6 to 20 carbon atoms, even more preferably aryls having 6 to 16 carbon atoms, particularly preferably aryls having 6 to 12 carbon atoms, and most preferably aryls having 6 to 10 carbon atoms.
具体的なアリールとしては、例えば、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、(2-、3-、4-、5-、6-、7-)インデニル、三環系アリールであるテルフェニリル(m-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-4’-イル、m-テルフェニル-5’-イル、o-テルフェニル-3’-イル、o-テルフェニル-4’-イル、p-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-2-イル、m-テルフェニル-3-イル、m-テルフェニル-4-イル、o-テルフェニル-2-イル、o-テルフェニル-3-イル、o-テルフェニル-4-イル、p-テルフェニル-2-イル、p-テルフェニル-3-イル、p-テルフェニル-4-イル)、縮合三環系アリールである、アセナフチレン-(1-,3-,4-,5-)イル、フルオレン-(1-,2-,3-,4-,9-)イル、フェナレン-(1-,2-)イル、(1-,2-,3-,4-,9-)フェナントリル、四環系アリールであるクアテルフェニリル(5’-フェニル-m-テルフェニル-2-イル、5’-フェニル-m-テルフェニル-3-イル、5’-フェニル-m-テルフェニル-4-イル、m-クアテルフェニリル)、縮合四環系アリールであるトリフェニレン-(1-,2-)イル、ピレン-(1-,2-,4-)イル、ナフタセン-(1-,2-,5-)イル、縮合五環系アリールであるペリレン-(1-,2-,3-)イル、ペンタセン-(1-,2-,5-,6-)イルなどがあげられる。 Specific examples of aryl include monocyclic aryl phenyl, bicyclic aryl (2-, 3-, 4-)biphenylyl, fused bicyclic aryl (1-, 2-)naphthyl and (2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-)indenyl, and 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). acenaphthylene-(1-,3-,4-,5-)yl, fluoren-(1-,2-,3-,4-,9-)yl, phenalen-(1-,2-)yl, (1-,2-,3-,4-,9-)phenanthryl, which are fused tricyclic aryls; quaterphenylyl (5'-phenyl-m-terphenyl-2-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-2-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-2-yl), which are tetracyclic aryls; Examples include fused tetracyclic aryls such as triphenylene-(1-, 2-)yl, pyrene-(1-, 2-, 4-)yl, naphthacene-(1-, 2-, 5-)yl, and fused pentacyclic aryls such as perylene-(1-, 2-, 3-)yl and pentacene-(1-, 2-, 5-, 6-)yl.
また、「ヘテロアリール」としては、例えば、炭素数2~30のヘテロアリールがあげられ、炭素数2~25のヘテロアリールが好ましく、炭素数2~20のヘテロアリールがより好ましく、炭素数2~15のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数2~10のヘテロアリールが特に好ましい。また、ヘテロアリールとしては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を1ないし5個含有する複素環などがあげられる。 Examples of "heteroaryl" include heteroaryls having 2 to 30 carbon atoms, preferably heteroaryls having 2 to 25 carbon atoms, more preferably heteroaryls having 2 to 20 carbon atoms, even more preferably heteroaryls having 2 to 15 carbon atoms, and particularly preferably heteroaryls having 2 to 10 carbon atoms. Examples of heteroaryls 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、ジベンゾフラニル、ベンゾ[b]チエニル、ジベンゾチエニル、インドリル、イソインドリル、1H-インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、1H-ベンゾトリアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリル、キナゾリル、キノキサリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、フェノキサチイニル、チアントレニル、インドリジニルなどがあげられる。 Specific examples of heteroaryl include furyl, thienyl, pyrrolyl, oxazolyl, isoxazolyl, thiazolyl, isothiazolyl, imidazolyl, pyrazolyl, oxadiazolyl, furazanyl, thiadiazolyl, triazolyl, tetrazolyl, pyridyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, pyrazinyl, triazinyl, benzofuranyl, isobenzofuranyl, dibenzofuranyl, benzo[b]thienyl, dibenzothienyl, and indyl. Examples include propyl, 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あげられる。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1~8のアルキル(炭素数3~8の分岐鎖アルキル)がさらに好ましく、炭素数1~6のアルキル(炭素数3~6の分岐鎖アルキル)が特に好ましく、炭素数1~5のアルキル(炭素数3~5の分岐鎖アルキル)が最も好ましい。 The "alkyl" as the first substituent may be either linear or branched, and examples include linear alkyls having 1 to 24 carbon atoms or branched alkyls having 3 to 24 carbon atoms. Alkyls having 1 to 18 carbon atoms (branched alkyls having 3 to 18 carbon atoms) are preferred, alkyls having 1 to 12 carbon atoms (branched alkyls having 3 to 12 carbon atoms) are more preferred, alkyls having 1 to 8 carbon atoms (branched alkyls having 3 to 8 carbon atoms) are even more preferred, alkyls having 1 to 6 carbon atoms (branched alkyls having 3 to 6 carbon atoms) are particularly preferred, and alkyls having 1 to 5 carbon atoms (branched alkyls having 3 to 5 carbon atoms) are most 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(1,1,3,3-テトラメチルブチル)、1-メチルヘプチル、2-エチルヘキシル、2-プロピルペンチル、n-ノニル、2,2-ジメチルヘプチル、2,6-ジメチル-4-ヘプチル、3,5,5-トリメチルヘキシル、n-デシル、n-ウンデシル、1-メチルデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、1-ヘキシルヘプチル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、n-エイコシルなどがあげられる。 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, and t-octyl (1,1,3,3-tetramethylbutyl). ), 1-methylheptyl, 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、例えば、1-エチル-1-メチルプロピル、1,1-ジエチルプロピル、1,1-ジメチルブチル、1-エチル-1-メチルブチル、1,1,4-トリメチルペンチル、1,1,2-トリメチルプロピル、1,1-ジメチルオクチル、1,1-ジメチルペンチル、1,1-ジメチルヘプチル、1,1,5-トリメチルヘキシル、1-エチル-1-メチルヘキシル、1-エチル-1,3-ジメチルブチル、1,1,2,2-テトラメチルプロピル、1-ブチル-1-メチルペンチル、1,1-ジエチルブチル、1-エチル-1-メチルペンチル、1,1,3-トリメチルブチル、1-プロピル-1-メチルペンチル、1,1,2-トリメチルプロピル、1-エチル-1,2,2-トリメチルプロピル、1-プロピル-1-メチルブチル、1,1-ジメチルヘキシルなどもあげられる。 Other examples include 1-ethyl-1-methylpropyl, 1,1-diethylpropyl, 1,1-dimethylbutyl, 1-ethyl-1-methylbutyl, 1,1,4-trimethylpentyl, 1,1,2-trimethylpropyl, 1,1-dimethyloctyl, 1,1-dimethylpentyl, 1,1-dimethylheptyl, 1,1,5-trimethylhexyl, 1-ethyl-1-methylhexyl, 1-ethyl-1,3-dimethylbutyl, 1,1,2,2-tetramethylpropyl, 1-butyl-1-methylpentyl, 1,1-diethylbutyl, 1-ethyl-1-methylpentyl, 1,1,3-trimethylbutyl, 1-propyl-1-methylpentyl, 1,1,2-trimethylpropyl, 1-ethyl-1,2,2-trimethylpropyl, 1-propyl-1-methylbutyl, and 1,1-dimethylhexyl.
上記の「アルキル」を含む置換基として、下記式(tR)で表されるターシャリ-アルキルは、上記の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、置換基で置換されているときの置換基として、特に好ましいものの1つである。このような嵩高い置換基により分子間距離が増加するため発光量子収率(PLQY)が向上するからである。また、式(tR)で表されるターシャリ-アルキルが第2の置換基として他の置換基に置換している置換基も好ましい。具体的には、(tR)で表されるターシャリ-アルキルで置換されたジアリールアミノ、(tR)で表されるターシャリ-アルキルで置換されたカルバゾリル(好ましくは、N-カルバゾリル)または(tR)で表されるターシャリ-アルキルで置換されたベンゾカルバゾリル(好ましくは、N-ベンゾカルバゾリル)があげられる。「ジアリールアミノ」については下記「第1の置換基」として説明する基があげられる。ジアリールアミノ、カルバゾリルおよびベンゾカルバゾリルへの式(tR)の基の置換形態としては、これらの基におけるアリール環またはベンゼン環の一部または全ての水素が式(tR)の基で置換された例があげられる。 Among the substituents containing the above "alkyl," tertiary alkyls represented by the following formula (tR) are particularly preferred as substituents when at least one hydrogen atom in the above aryl or heteroaryl ring is substituted with a substituent. This is because such bulky substituents increase the intermolecular distance, thereby improving the luminescence quantum yield (PLQY). Substituents in which the tertiary alkyl represented by formula (tR) is substituted with another substituent as a second substituent are also preferred. Specific examples include diarylamino substituted with tertiary alkyl represented by (tR), carbazolyl (preferably N-carbazolyl) substituted with tertiary alkyl represented by (tR), or benzocarbazolyl (preferably N-benzocarbazolyl) substituted with tertiary alkyl represented by (tR). Examples of "diarylamino" include the groups described below as "first substituents." Examples of substitution of the group of formula (tR) on diarylamino, carbazolyl, and benzocarbazolyl include those in which some or all of the hydrogen atoms on the aryl ring or benzene ring in these groups are substituted with a group of formula (tR).
式(tR)中、Ra、Rb、およびRcはそれぞれ独立して炭素数1~24のアルキルであり、前記アルキルにおける任意の-CH2-は-O-で置換されていてもよく、式(tR)で表される基は*において式(1)で表される化合物または構造における少なくとも1つの水素と置換する。 In formula (tR), R a , R b , and R c each independently represent alkyl having 1 to 24 carbon atoms, and any —CH 2 — in the alkyl may be substituted with —O—, and the group represented by formula (tR) substitutes at least one hydrogen atom in the compound or structure represented by formula (1) at *.
Ra、RbおよびRcの「炭素数1~24のアルキル」としては、直鎖および分岐鎖のいずれでもよく、例えば、炭素数1~24の直鎖アルキルまたは炭素数3~24の分岐鎖アルキル、炭素数1~18のアルキル(炭素数3~18の分岐鎖アルキル)、炭素数1~12のアルキル(炭素数3~12の分岐鎖アルキル)、炭素数1~6のアルキル(炭素数3~6の分岐鎖アルキル)、炭素数1~4のアルキル(炭素数3~4の分岐鎖アルキル)があげられる。 The "alkyl having 1 to 24 carbon atoms" of R a , R b and R c may be either a straight chain or a branched chain, and examples thereof include a straight chain alkyl having 1 to 24 carbon atoms or a branched chain alkyl having 3 to 24 carbon atoms, an alkyl having 1 to 18 carbon atoms (branched chain alkyl having 3 to 18 carbon atoms), an alkyl having 1 to 12 carbon atoms (branched chain alkyl having 3 to 12 carbon atoms), an alkyl having 1 to 6 carbon atoms (branched chain alkyl having 3 to 6 carbon atoms), and an alkyl having 1 to 4 carbon atoms (branched chain alkyl having 3 to 4 carbon atoms).
式(1)の式(tR)におけるRa、Rb、およびRcの炭素数の合計は炭素数3~20が好ましく、炭素数3~10が特に好ましい。 The total number of carbon atoms of R a , R b and R c in formula (tR) of formula (1) is preferably 3 to 20, and particularly preferably 3 to 10.
Ra、Rb、およびRcの具体的なアルキルとしては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、t-ペンチル、n-ヘキシル、1-メチルペンチル、4-メチル-2-ペンチル、3,3-ジメチルブチル、2-エチルブチル、n-ヘプチル、1-メチルヘキシル、n-オクチル、t-オクチル、1-メチルヘプチル、2-エチルヘキシル、2-プロピルペンチル、n-ノニル、2,2-ジメチルヘプチル、2,6-ジメチル-4-ヘプチル、3,5,5-トリメチルヘキシル、n-デシル、n-ウンデシル、1-メチルデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、1-ヘキシルヘプチル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、n-エイコシルなどがあげられる。 Specific examples of alkyl for R a , R b , and R c include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl, t-pentyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, n-heptyl, 1-methylhexyl, n-octyl, t-octyl, 1-methylheptyl, Examples include 2-ethylhexyl, 2-propylpentyl, n-nonyl, 2,2-dimethylheptyl, 2,6-dimethyl-4-heptyl, 3,5,5-trimethylhexyl, n-decyl, n-undecyl, 1-methyldecyl, n-dodecyl, n-tridecyl, 1-hexylheptyl, n-tetradecyl, n-pentadecyl, n-hexadecyl, n-heptadecyl, n-octadecyl, and n-eicosyl.
式(tR)で表される基としては、例えばt-ブチル、t-アミル、1-エチル-1-メチルプロピル、1,1-ジエチルプロピル、1,1-ジメチルブチル、1-エチル-1-メチルブチル、1,1,3,3-テトラメチルブチル、1,1,4-トリメチルペンチル、1,1,2-トリメチルプロピル、1,1-ジメチルオクチル、1,1-ジメチルペンチル、1,1-ジメチルヘプチル、1,1,5-トリメチルヘキシル、1-エチル-1-メチルヘキシル、1-エチル-1,3-ジメチルブチル、1,1,2,2-テトラメチルプロピル、1-ブチル-1-メチルペンチル、1,1-ジエチルブチル、1-エチル-1-メチルペンチル、1,1,3-トリメチルブチル、1-プロピル-1-メチルペンチル、1,1,2-トリメチルプロピル、1-エチル-1,2,2-トリメチルプロピル、1-プロピル-1-メチルブチル、1,1-ジメチルヘキシルなどがあげられる。これらのうち、t-ブチルおよびt-アミルが好ましい。 Examples of groups represented by formula (tR) include t-butyl, t-amyl, 1-ethyl-1-methylpropyl, 1,1-diethylpropyl, 1,1-dimethylbutyl, 1-ethyl-1-methylbutyl, 1,1,3,3-tetramethylbutyl, 1,1,4-trimethylpentyl, 1,1,2-trimethylpropyl, 1,1-dimethyloctyl, 1,1-dimethylpentyl, 1,1-dimethylheptyl, 1,1,5-trimethylhexyl, 1-ethyl- Examples include 1-methylhexyl, 1-ethyl-1,3-dimethylbutyl, 1,1,2,2-tetramethylpropyl, 1-butyl-1-methylpentyl, 1,1-diethylbutyl, 1-ethyl-1-methylpentyl, 1,1,3-trimethylbutyl, 1-propyl-1-methylpentyl, 1,1,2-trimethylpropyl, 1-ethyl-1,2,2-trimethylpropyl, 1-propyl-1-methylbutyl, and 1,1-dimethylhexyl. Of these, t-butyl and t-amyl are preferred.
「アルキルアリールアミノ」としては、メチルフェニルアミノが好ましい。 Methylphenylamino is preferred as "alkylarylamino".
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あげられる。 Examples of "cycloalkyl" as the first substituent include cycloalkyl having 3 to 24 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 20 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 16 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 8 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 6 carbon atoms, and cycloalkyl having 5 carbon atoms.
具体的なシクロアルキルとしては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、およびこれらの炭素数1~5のアルキル(特にメチル)置換体や、ノルボルニル(ビシクロ[2.2.1]ヘプチル)、ビシクロ[1.1.0]ブチル、ビシクロ[1.1.1]ペンチル、ビシクロ[2.1.0]ペンチル、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル、ビシクロ[3.1.0]ヘキシル、ビシクロ[2.2.2]オクチル、アダマンチル、ジアマンチル、デカヒドロナフタレニル、デカヒドロアズレニルなどがあげられる。 Specific examples of cycloalkyl include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, and alkyl (especially methyl) substituted derivatives of these having 1 to 5 carbon atoms, as well as norbornyl (bicyclo[2.2.1]heptyl), bicyclo[1.1.0]butyl, bicyclo[1.1.1]pentyl, bicyclo[2.1.0]pentyl, bicyclo[2.1.1]hexyl, bicyclo[3.1.0]hexyl, 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あげられる。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1~5のアルコキシ(炭素数3~5の分岐鎖のアルコキシ)が特に好ましい。 Also, examples of "alkoxy" as the first substituent include straight-chain alkoxy having 1 to 24 carbon atoms or branched-chain alkoxy having 3 to 24 carbon atoms. Alkoxy having 1 to 18 carbon atoms (branched-chain alkoxy having 3 to 18 carbon atoms) is preferred, alkoxy having 1 to 12 carbon atoms (branched-chain alkoxy having 3 to 12 carbon atoms) is more preferred, alkoxy having 1 to 6 carbon atoms (branched-chain alkoxy having 3 to 6 carbon atoms) is even more preferred, and alkoxy having 1 to 5 carbon atoms (branched-chain alkoxy having 3 to 5 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、t-アミルオキシ、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あげられる。 Specific examples of alkoxy include methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, s-butoxy, t-butoxy, t-amyloxy, 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、例えば、アルキル、シクロアルキル、およびアリールからなる群より選択される3つの置換基で置換されたシリルがあげられる。例えば、トリアルキルシリル、トリシクロアルキルシリル、ジアルキルシクロアルキルシリル、アルキルジシクロアルキルシリル、トリアリールシリル、ジアルキルアリールシリル、およびアルキルジアリールシリルがあげられる。 Furthermore, examples of "substituted silyl" as the first substituent include silyl substituted with three substituents selected from the group consisting of alkyl, cycloalkyl, and aryl. Examples include trialkylsilyl, tricycloalkylsilyl, dialkylcycloalkylsilyl, alkyldicycloalkylsilyl, triarylsilyl, dialkylarylsilyl, and alkyldiarylsilyl.
「トリアルキルシリル」としては、シリル基における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あげられ、このアルキルは上述した第1の置換基における「アルキル」として説明した基を引用することができる。置換するのに好ましいアルキルは、炭素数1~5のアルキルであり、具体的にはメチル、エチル、プロピル、i-プロピル、ブチル、sec-ブチル、t-ブチル、t-アミルなどがあげられる。 "Trialkylsilyl" refers to a silyl group in which three hydrogen atoms are each independently substituted with an alkyl, and the alkyl can be any of the groups described above as the "alkyl" in the first substituent. Preferred alkyl groups for substitution are those having 1 to 5 carbon atoms, and specific examples include methyl, ethyl, propyl, i-propyl, butyl, sec-butyl, t-butyl, and t-amyl.
具体的なトリアルキルシリルとしては、トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリプロピルシリル、トリi-プロピルシリル、トリブチルシリル、トリsec-ブチルシリル、トリt-ブチルシリル、トリt-アミルシリル、エチルジメチルシリル、プロピルジメチルシリル、i-プロピルジメチルシリル、ブチルジメチルシリル、sec-ブチルジメチルシリル、t-ブチルジメチルシリル、t-アミルジメチルシリル、メチルジエチルシリル、プロピルジエチルシリル、i-プロピルジエチルシリル、ブチルジエチルシリル、sec-ブチルジエチルシリル、t-ブチルジエチルシリル、t-アミルジエチルシリル、メチルジプロピルシリル、エチルジプロピルシリル、ブチルジプロピルシリル、sec-ブチルジプロピルシリル、t-ブチルジプロピルシリル、t-アミルジプロピルシリル、メチルジi-プロピルシリル、エチルジi-プロピルシリル、ブチルジi-プロピルシリル、sec-ブチルジi-プロピルシリル、t-ブチルジi-プロピルシリル、t-アミルジi-プロピルシリルなどがあげられる。 Specific trialkylsilyl groups include trimethylsilyl, triethylsilyl, tripropylsilyl, tri-i-propylsilyl, tributylsilyl, tri-sec-butylsilyl, tri-t-butylsilyl, tri-t-amylsilyl, ethyldimethylsilyl, propyldimethylsilyl, i-propyldimethylsilyl, butyldimethylsilyl, sec-butyldimethylsilyl, t-butyldimethylsilyl, t-amyldimethylsilyl, methyldiethylsilyl, propyldiethylsilyl, i-propyldiethylsilyl, and butyl Examples include methyldiethylsilyl, sec-butyldiethylsilyl, t-butyldiethylsilyl, t-amyldiethylsilyl, methyldipropylsilyl, ethyldipropylsilyl, butyldipropylsilyl, sec-butyldipropylsilyl, t-butyldipropylsilyl, t-amyldipropylsilyl, methyldi-i-propylsilyl, ethyldi-i-propylsilyl, butyldi-i-propylsilyl, sec-butyldi-i-propylsilyl, t-butyldi-i-propylsilyl, and t-amyldi-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あげられ、このシクロアルキルは上述した第1の置換基における「シクロアルキル」として説明した基を引用することができる。置換するのに好ましいシクロアルキルは、炭素数5~10のシクロアルキルであり、具体的にはシクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、ビシクロ[1.1.1]ペンチル、ビシクロ[2.1.0]ペンチル、ビシクロ[2.1.1]ヘキシル、ビシクロ[3.1.0]ヘキシル、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル、ビシクロ[2.2.2]オクチル、アダマンチル、デカヒドロナフタレニル、デカヒドロアズレニルなどがあげられる。 "Tricycloalkylsilyl" refers to a silyl group in which three hydrogen atoms are each independently replaced with a cycloalkyl, and examples of this cycloalkyl include the groups described above as "cycloalkyl" in the first substituent. Preferred cycloalkyl groups for substitution are those having 5 to 10 carbon atoms, such as cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, bicyclo[1.1.1]pentyl, bicyclo[2.1.0]pentyl, bicyclo[2.1.1]hexyl, bicyclo[3.1.0]hexyl, bicyclo[2.2.1]heptyl, bicyclo[2.2.2]octyl, adamantyl, decahydronaphthalenyl, and decahydroazulenyl.
具体的なトリシクロアルキルシリルとしては、トリシクロペンチルシリル、トリシクロヘキシルシリルなどがあげられる。 Specific examples of tricycloalkylsilyl include tricyclopentylsilyl and tricyclohexylsilyl.
2つのアルキルと1つのシクロアルキルが置換したジアルキルシクロアルキルシリルと、1つのアルキルと2つのシクロアルキルが置換したアルキルジシクロアルキルシリルの具体例としては、上述した具体的なアルキルおよびシクロアルキルから選択される基が置換したシリルがあげられる。 Specific examples of dialkylcycloalkylsilyl substituted with two alkyls and one cycloalkyl, and alkyldicycloalkylsilyl substituted with one alkyl and two cycloalkyls, include silyl substituted with a group selected from the specific alkyls and cycloalkyls listed 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. Specific examples of triarylsilyl include 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。 Furthermore, the "aryl" in the "diarylboryl" of the first substituent can be referenced from the above description of the aryl. 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 (all of which are first substituents), and the first substituent may be further substituted with an aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl (all of which are second substituents). Specific examples of these groups can be referenced from the above description of the aryl, heteroaryl, diarylamino, alkyl, cycloalkyl, alkoxy, or aryloxy as the first substituent.
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「アルキルアリールアミノ」、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あげられ、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、t-ブ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, at least one hydrogen atom in the first substituent, substituted or unsubstituted "aryl," substituted or unsubstituted "heteroaryl," substituted or unsubstituted "diarylamino," substituted or unsubstituted "alkylarylamino," substituted or unsubstituted "diheteroarylamino," substituted or unsubstituted "arylheteroarylamino," substituted or unsubstituted "diarylboryl (the 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 be substituted or unsubstituted by a second substituent. Examples of this second substituent include aryl, heteroaryl, alkyl, and cycloalkyl. Specific examples of these groups can be found in the descriptions of the monovalent groups in the "aryl ring" or "heteroaryl ring" and the "alkyl" or "cycloalkyl" first substituents described above. Additionally, the aryl and heteroaryl as the second substituent also include structures in which at least one hydrogen atom is substituted with an aryl such as phenyl (specific examples include the groups listed above), an alkyl such as methyl or t-butyl (specific examples include the groups listed above), or a cycloalkyl such as cyclohexyl (specific examples include the groups listed above). For example, if the second substituent is carbazolyl, then the heteroaryl as the second substituent also includes a carbazolyl in which at least one hydrogen atom at the 9-position is substituted with an aryl such as phenyl, an alkyl such as methyl, or a cycloalkyl such as cyclohexyl.
第1置換基の構造の立体障害性、電子供与性および電子求引性によって、発光波長を調整することができる。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-アミル、t-オクチル、ネオペンチル、アダマンチル、フェニル、o-トリル、p-トリル、2,4-キシリル、2,5-キシリル、2,6-キシリル、2,4,6-メシチル、ジフェニルアミノ、ジ-p-トリルアミノ、ビス(p-(t-ブチル)フェニル)アミノ、カルバゾリル(特に、N-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-アミル、t-オクチル、ネオペンチル、アダマンチル、フェニル、o-トリル、2,6-キシリル、2,4,6-メシチル、ジフェニルアミノ、ジ-p-トリルアミノ、ビス(p-(t-ブチル)フェニル)アミノ、カルバゾリル、3,6-ジメチルカルバゾリルおよび3,6-ジ-t-ブチルカルバゾリルである。合成の容易さの観点からは、立体障害が大きい方が選択的な合成のために好ましく、具体的には、t-ブチル、t-アミル、t-オクチル、アダマンチル、o-トリル、p-トリル、2,4-キシリル、2,5-キシリル、2,6-キシリル、2,4,6-メシチル、ジ-p-トリルアミノ、ビス(p-(t-ブチル)フェニル)アミノ、3,6-ジメチルカルバゾリルおよび3,6-ジ-t-ブチルカルバゾリルが好ましい。 The emission wavelength can be adjusted by the steric hindrance, electron donating property, and electron withdrawing property of the structure of the first substituent. Groups represented by the following structural formulas are preferred, and more preferred are methyl, t-butyl, t-amyl, t-octyl, neopentyl, adamantyl, phenyl, o-tolyl, p-tolyl, 2,4-xylyl, 2,5-xylyl, 2,6-xylyl, 2,4,6-mesityl, diphenylamino, di-p-tolylamino, bis(p-(t-butyl)phenyl)amino), carbazolyl (particularly N-carbazolyl), and 3,6-dimethylcarbazolyl. and more preferably methyl, t-butyl, t-amyl, t-octyl, neopentyl, adamantyl, phenyl, o-tolyl, 2,6-xylyl, 2,4,6-mesityl, diphenylamino, di-p-tolylamino, bis(p-(t-butyl)phenyl)amino, carbazolyl, 3,6-dimethylcarbazolyl, and 3,6-di-t-butylcarbazolyl. From the perspective of ease of synthesis, larger steric hindrance is preferred for selective synthesis, and specifically, t-butyl, t-amyl, t-octyl, adamantyl, o-tolyl, p-tolyl, 2,4-xylyl, 2,5-xylyl, 2,6-xylyl, 2,4,6-mesityl, di-p-tolylamino, bis(p-(t-butyl)phenyl)amino, 3,6-dimethylcarbazolyl, and 3,6-di-t-butylcarbazolyl are preferred.
下記構造式において、「Me」はメチル、「tBu」はt-ブチル、「tAm」はt-アミル、「tOct」はt-オクチル、*は結合位置を表す。
式(2-1)~式(2-9)中、ZがC(-RZ)であるときのRZは、水素、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アルキルアリールアミノ、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、置換シリルである。なお、式(2-1)~式(2-9)それぞれにおいて、RZとしては隣接する2つの原子に結合するもの同士で結合して式(A)で表される部分構造となっているものが含まれる。また、RZは隣接する原子に結合するもの同士で結合して環を形成して、a環、b環、またはc環とともに、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、これらの環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アルキルアリールアミノ、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い。 In formulas (2-1) to (2-9), when Z is C(-R Z ), R Z is hydrogen, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted diarylamino, substituted or unsubstituted alkylarylamino, substituted or unsubstituted diheteroarylamino, substituted or unsubstituted arylheteroarylamino, substituted or unsubstituted diarylboryl (the 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. In each of formulas (2-1) to (2-9), R Z includes a partial structure represented by formula (A) formed by bonding together atoms bonded to adjacent atoms. Furthermore, R and Z may bond together so that atoms bonded to adjacent atoms form a ring, and together with ring a, ring b, or ring c, form an aryl ring or a heteroaryl ring, and these rings may be substituted with a substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted diarylamino, substituted or unsubstituted alkylarylamino, substituted or unsubstituted diheteroarylamino, substituted or unsubstituted arylheteroarylamino, substituted or unsubstituted diarylboryl (the 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.
これらの詳細や好ましい範囲については、上記の第1の置換基および第2の置換基の説明を参照することができる。具体的には、上記の各置換基が置換されているときの置換基(第2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、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またはアルキルジシクロアルキルシリルがあげられ、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。 For details and preferred ranges of these, please refer to the explanations of the first and second substituents above. Specifically, when each of the above substituents is substituted, the substituent (second substituent) may be aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, diarylboryl (the two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), alkyl, cycloalkyl, alkoxy, aryloxy, triarylsilyl, trialkylsilyl, tricycloalkylsilyl, dialkylcycloalkylsilyl, or alkyldicycloalkylsilyl, and at least one hydrogen atom in these may be substituted with an aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl.
式(2-1)~式(2-9)中、ZがC(-RZ)であるときのRZは、それぞれ独立して、水素、炭素数6~30のアリール、炭素数2~30のヘテロアリール、ジアリールアミノ(ただしアリールは炭素数6~12のアリール)、ジアリールボリル(ただしアリールは炭素数6~12のアリールであり、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)、炭素数1~24のアルキル、炭素数3~24のシクロアルキル、トリアリールシリル(ただしアリールは炭素数6~12のアリール)、またはトリアルキルシリル(ただしアルキルは炭素数1~6のアルキル)であることが好ましく、ただし、隣接するRZ同士が結合してa環、b環またはc環と共に炭素数9~16のアリール環または炭素数6~15の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、炭素数6~10のアリール、炭素数1~12のアルキル、炭素数3~16のシクロアルキル、トリアリールシリル(ただしアリールは炭素数6~12のアリール)、またはトリアルキルシリル(ただしアルキルは炭素数1~5のアルキル)で置換されていてもよく、
それぞれ独立して、水素、炭素数6~16のアリール、炭素数2~20のヘテロアリール、ジアリールアミノ(ただしアリールは炭素数6~10のアリール)、炭素数1~12のアルキルまたは炭素数3~16のシクロアルキルであることがより好ましく、
それぞれ独立して、水素、炭素数6~16のアリール、ジアリールアミノ(ただしアリールは炭素数6~10のアリール)、炭素数1~12のアルキルまたは炭素数3~16のシクロアルキルであることがさらに好ましい。
In formulas (2-1) to (2-9), when Z is C(-R Z ), R Z is preferably each independently hydrogen, aryl having 6 to 30 carbon atoms, heteroaryl having 2 to 30 carbon atoms, diarylamino (wherein aryl is aryl having 6 to 12 carbon atoms), diarylboryl (wherein aryl is aryl having 6 to 12 carbon atoms, and two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), alkyl having 1 to 24 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 24 carbon atoms, triarylsilyl (wherein aryl is aryl having 6 to 12 carbon atoms), or trialkylsilyl (wherein alkyl is alkyl having 1 to 6 carbon atoms), provided that adjacent R Z 's may be bonded to each other to form, together with ring a, ring b or ring c, an aryl ring having 9 to 16 carbon atoms or a heteroaryl ring having 6 to 15 carbon atoms, and at least one hydrogen atom in the formed ring may be substituted with aryl having 6 to 10 carbon atoms, alkyl having 1 to 12 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 16 carbon atoms, triarylsilyl (provided that aryl is aryl having 6 to 12 carbon atoms), or trialkylsilyl (provided that alkyl is alkyl having 1 to 5 carbon atoms);
More preferably, they are each independently hydrogen, an aryl having 6 to 16 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 20 carbon atoms, a diarylamino (wherein the aryl is an aryl having 6 to 10 carbon atoms), an alkyl having 1 to 12 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 16 carbon atoms;
More preferably, they are each independently hydrogen, aryl having 6 to 16 carbon atoms, diarylamino (wherein aryl has 6 to 10 carbon atoms), alkyl having 1 to 12 carbon atoms, or cycloalkyl having 3 to 16 carbon atoms.
式(2-1)~式(2-9)それぞれにおけるa環、b環、およびc環のうち、式(A)で表される部分構造に結合している環においては結合部分以外のZはC-Hであることが好ましい。 In the rings a, b, and c in each of formulas (2-1) to (2-9) that are bonded to the partial structure represented by formula (A), Z other than the bonding portion is preferably C-H.
式(3-1)~式(3-11)、式(3-21)、式(3-22)中、R1~R12は、それぞれ独立して、水素、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アルキルアリールアミノ、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、置換シリルである。これらの詳細や好ましい範囲については、上記の第1の置換基および第2の置換基の説明を参照することができる。具体的には、上記の各置換基が置換されているときの置換基(第2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、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またはアルキルジシクロアルキルシリルがあげられ、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。 In formulas (3-1) to (3-11), (3-21), and (3-22), R 1 to R 12 are each independently hydrogen, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted diarylamino, substituted or unsubstituted alkylarylamino, 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. For details and preferred ranges of these, please refer to the explanations of the first substituent and the second substituent above. Specifically, examples of the substituent (second substituent) when each of the above substituents is substituted include aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, diarylboryl (two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), alkyl, cycloalkyl, alkoxy, aryloxy, triarylsilyl, trialkylsilyl, tricycloalkylsilyl, dialkylcycloalkylsilyl, and alkyldicycloalkylsilyl, and at least one hydrogen atom in these may be substituted with aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl.
具体的には、式(3-1)~式(3-11)、式(3-21)、式(3-22)中、R1~R12は、それぞれ独立して、水素、炭素数6~30のアリール、炭素数2~30のヘテロアリール、ジアリールアミノ(ただしアリールは炭素数6~12のアリール)、ジアリールボリル(ただしアリールは炭素数6~12のアリールであり、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)、炭素数1~24のアルキル、炭素数3~24のシクロアルキル、トリアリールシリル(ただしアリールは炭素数6~12のアリール)、またはトリアルキルシリル(ただしアルキルは炭素数1~6のアルキル)であることが好ましく、
それぞれ独立して、水素、炭素数6~16のアリール、炭素数2~20のヘテロアリール、ジアリールアミノ(ただしアリールは炭素数6~10のアリール)、炭素数1~12のアルキルまたは炭素数3~16のシクロアルキルであることがより好ましく、
それぞれ独立して、水素、炭素数6~16のアリール、ジアリールアミノ(ただしアリールは炭素数6~10のアリール)、炭素数1~12のアルキルまたは炭素数3~16のシクロアルキルであることがさらに好ましい。
Specifically, in formulas (3-1) to (3-11), (3-21), and (3-22), R 1 to R 12 are each independently preferably hydrogen, an aryl having 6 to 30 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 30 carbon atoms, a diarylamino (wherein the aryl is an aryl having 6 to 12 carbon atoms), a diarylboryl (wherein the aryl is an aryl having 6 to 12 carbon atoms, and two aryls may be bonded via a single bond or a linking group), an alkyl having 1 to 24 carbon atoms, a cycloalkyl having 3 to 24 carbon atoms, a triarylsilyl (wherein the aryl is an aryl having 6 to 12 carbon atoms), or a trialkylsilyl (wherein the alkyl is an alkyl having 1 to 6 carbon atoms);
More preferably, they are each independently hydrogen, an aryl having 6 to 16 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 20 carbon atoms, a diarylamino (wherein the aryl is an aryl having 6 to 10 carbon atoms), an alkyl having 1 to 12 carbon atoms, or a cycloalkyl having 3 to 16 carbon atoms;
More preferably, they are each independently hydrogen, aryl having 6 to 16 carbon atoms, diarylamino (wherein aryl has 6 to 10 carbon atoms), alkyl having 1 to 12 carbon atoms, or cycloalkyl having 3 to 16 carbon atoms.
式(1)において、Y1は、B、P、P=OまたはP=Sであり、BまたはP=Oが好ましく、Bがより好ましい。この説明は式(2)、式(2-1)~(2-9)、式(3-1)~式(3-11)、式(3-21)、式(3-22)におけるY1にも同様に当てはまる。 In formula (1), Y 1 is B, P, P═O or P═S, preferably B or P═O, and more preferably B. This explanation also applies to Y 1 in formula (2), formulas (2-1) to (2-9), formulas (3-1) to (3-11), formula (3-21 ) , and formula (3-22).
式(1)におけるX1ならびに式(2)におけるX1およびX2は、それぞれ独立して、>C(-R)2、>N-R、>O、>Si(-R)2または>Sであり、前記>N-RのRは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、前記>C(-R)2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または置換されていてもよいシクロアルキルであり、2つのRは同一であることが好ましく、また連結基によって互いに結合していてもよく、また、前記>N-R、前記>C(-R)2、および前記>Si(-R)2のRの少なくとも1つは連結基または単結合により前記A環、B環およびRXCからなる群より選択される少なくとも1つと結合していてもよい。この説明は式(2)、式(2-1)~(2-9)、式(3-1)~式(3-11)、式(3-21)、式(3-22)におけるX1およびX2にも同様に当てはまる。なお、「A環、B環およびRXCからなる群より選択される少なくとも1つ」は式(2)においては「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」、式(2-1)~(2-9)、式(3-1)~式(3-11)、式(3-21)、式(3-22)においては、「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」と読み替える。 X 1 in formula (1) and X 1 and X 2 in formula (2) are each independently >C(—R) 2, >N—R, >O, >Si(—R) 2 or >S, R of the >N—R is an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl, R of the >C(—R) 2 and >Si(—R) 2 is hydrogen, an optionally substituted aryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl, two R are preferably the same and may be bonded to each other via a linking group, and at least one of R of the >N—R, the >C(—R) 2 and the >Si(—R) 2 may be bonded to at least one selected from the group consisting of ring A, ring B and R XC via a linking group or a single bond. This explanation also applies to X1 and X2 in formula (2), formulas (2-1) to (2-9), formulas (3-1) to (3-11), formula (3-21), and formula (3-22). Note that "at least one selected from the group consisting of ring A, ring B, and R XC " is to be read as "at least one selected from the group consisting of ring A, ring B, and ring C" in formula (2), and as "at least one selected from the group consisting of ring a, ring b, and ring c" in formulas (2-1) to (2-9), formulas (3-1) to (3-11), formula (3-21), and formula (3-22).
式(1)、式(2-7)~(2-9)、式(3-21)、式(3-22)におけるX1は、それぞれ独立して、>O、>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。式(2)、式(2-1)~(2-6)、式(3-1)~式(3-11)におけるX1およびX2は、少なくともいずれかが>N-Rであることが好ましく、いずれも>N-Rであることがより好ましい。 In formula (1), formulas (2-7) to (2-9), formula (3-21), and formula (3-22), X1 is preferably each independently >O or >N—R, more preferably >N—R. In formula (2), formulas (2-1) to (2-6), and formulas (3-1) to (3-11), at least one of X1 and X2 is preferably >N—R, more preferably both are >N—R.
X1およびX2における>N-RのRにおけるアリール、ヘテロアリール、アルキル、シクロアルキルについては、上記の第1の置換基としてのそれらの説明を参照できる。X1およびX2における>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または置換されていてもよいシクロアルキルであることが好ましく、置換されていてもよいアリールであることがより好ましい。ここで、アリールとしては、フェニル、ビフェニリル(特に、2-ビフェニリル)、およびテルフェニリル(特に、テルフェニル-2’-イル)が好ましく、フェニル、ビフェニリルがより好ましい。アリールが置換されている場合の置換基としては後述の式(tR)で表されるターシャリ-アルキル(特に、t-ブチル)およびメチルが好ましい。アリールにおける置換基数は0~3つが好ましく、1~3つがより好ましい。
上記のアリールにおけるアリール環が後述のようにシクロアルカンで縮合されている場合も好ましい。
For the aryl, heteroaryl, alkyl, and cycloalkyl in R of >N-R in X1 and X2 , the description thereof as the first substituent can be referred to above. R of >N-R in X1 and X2 is preferably an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, or an optionally substituted cycloalkyl, and more preferably an optionally substituted aryl. Here, as the aryl, phenyl, biphenylyl (particularly 2-biphenylyl), and terphenylyl (particularly terphenyl-2'-yl) are preferred, and phenyl and biphenylyl are more preferred. When the aryl is substituted, preferred substituents are tertiary alkyl (particularly t-butyl) and methyl represented by formula (tR) described below. The number of substituents in the aryl is preferably 0 to 3, and more preferably 1 to 3.
It is also preferred that the aryl ring in the above aryl is condensed with a cycloalkane as described below.
X1およびX2における>N-RのRとしては、無置換フェニル、パラ位にt-ブチルが結合したフェニル、パラ位にt-ブチルおよび1つまたは2つのオルト位にメチルが結合したフェニル、2-(5,4’-ジターシャリーブチル)ビフェニリルが特に好ましい。 Particularly preferred R of >N—R in X1 and X2 is unsubstituted phenyl, phenyl having t-butyl bonded to the para position, phenyl having t-butyl bonded to the para position and methyl bonded to one or two ortho positions, and 2-(5,4′-ditertiarybutyl)biphenylyl.
X1およびX2における>N-R、>Si(-R)2および>C(-R)2の少なくとも1つにおけるRは連結基または単結合により前記A環、B環、およびC環の少なくとも1つの環と結合していてもよい。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。このような構造の例としては、下記式(1-3-1)で表される、X1が縮合環B’に取り込まれた環構造を有する化合物、下記式(1-3-2)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、下記式(2-3-1)で表される、式(2)におけるX2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、式(2)におけるX2が縮合環A’に取り込まれた環構造を有する化合物があげられる。形成されてできた縮合環A’(縮合環B’または縮合環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。 R in at least one of >N-R, >Si(-R) 2 , and >C(-R) 2 in X1 and X2 may be bonded to at least one of the rings A, B, and C via a linking group or a single bond. The linking group is preferably -O-, -S-, or -C(-R) 2- . R in the "-C(-R) 2- " is hydrogen, alkyl, or cycloalkyl. Examples of such a structure include a compound represented by the following formula (1-3-1) having a ring structure in which X1 is incorporated into the fused ring B', a compound represented by the following formula (1-3-2) having a ring structure in which X1 is incorporated into the fused ring A', a compound represented by the following formula (2-3-1) having a ring structure in which X2 in formula (2) is incorporated into the fused ring C', and a compound represented by the following formula (2-3-2) having a ring structure in which X2 in formula (2) is incorporated into the fused ring A'. The fused ring A' (fused ring B' or fused ring C') thus formed is, for example, a carbazole ring, a phenoxazine ring, a phenothiazine ring or an acridine ring.
X1およびX2における>N-R中のRが連結基または単結合によりA環、B環、およびC環の少なくとも1つの環と結合しているとき、X1またはX2は、以下の部分構造(A10)を形成していてもよい。 When R in >N-R in X1 and X2 is bonded to at least one of ring A, ring B, and ring C via a linking group or a single bond, X1 or X2 may form the following partial structure (A10):
式(A10)中、RB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または置換されていてもよいシクロアルキルであり、RBの任意の2~4個は連結基または単結合により互いに結合していてもよく、2つの*の位置でA環に結合し、かつ**の位置でB環もしくはC環に結合しているか、または2つの*の位置でB環もしくはC環に結合し、かつ**の位置でA環に結合している。すなわち、式(A10)中のNはX1またはX2である>N-RのNである。2つの*の位置で結合する環上の原子は互いに隣接する原子(炭素原子が好ましい)であればよい。
式(A10)で表される部分構造は結合解離エネルギー(BDE)の弱いN-C結合を含むが、環を形成するもう一つの結合があることでN-C結合の切断時にも逆反応(再結合反応)が促進されるため、式(A10)で表される部分構造を有する多環芳香族化合物はより安定な構造になる。したがって、式(A10)で表される部分構造を有する多環芳香族化合物を用いて製造される有機EL素子では素子寿命が長くなることが期待される。
多環芳香族化合物に含まれる上記のような連結による式(A10)で表される部分構造の数は、1つまたは2つであることが好ましい。
In formula (A10), R 1 B each independently represents hydrogen, an optionally substituted alkyl, or an optionally substituted cycloalkyl, and any two to four R 1 B may be bonded to each other via a linking group or a single bond, and are bonded to ring A at the two * positions and ring B or ring C at the ** position, or are bonded to ring B or ring C at the two * positions and ring A at the ** position. That is, N in formula (A10) is N of >N-R where X1 or X2 . The atoms on the ring bonded at the two * positions may be adjacent atoms (preferably carbon atoms).
Although the partial structure represented by formula (A10) contains an N-C bond with a weak bond dissociation energy (BDE), the presence of another bond that forms a ring promotes a reverse reaction (recombination reaction) even when the N-C bond is broken, and therefore, a polycyclic aromatic compound having a partial structure represented by formula (A10) has a more stable structure. Therefore, an organic EL device manufactured using a polycyclic aromatic compound having a partial structure represented by formula (A10) is expected to have a longer device life.
The number of partial structures represented by formula (A10) formed by the above-described linkage contained in the polycyclic aromatic compound is preferably one or two.
式(A10)中、RBは水素、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、任意のRBは他のRBと連結基または単結合により互いに連結していてもよい。
RBは、任意の2個が連結基または単結合により互いに結合していることが好ましく、RA1およびRA4が連結基または単結合により互いに結合していることがより好ましい。互いに結合して形成されている2価の基としては、アルキレンがあげられる。当該アルキレンにおける少なくとも1つの水素はアルキルもしくはシクロアルキルで置換されていてもよく、当該アルキレンにおける少なくとも1つ(好ましくは1つ)の-CH2-は-O-および-S-で置換されていてもよい。連結基としては、炭素数2~5の直鎖アルキレンが好ましく、炭素数3または4の直鎖アルキレンがより好ましく、炭素数4の直鎖アルキレン(-(CH2)4-)がさらに好ましい。炭素数4の直鎖アルキレン(-(CH2)4-)は無置換であることが特に好ましい。
In formula (A10), R 1 B is hydrogen, optionally substituted alkyl or optionally substituted cycloalkyl, and any R 1 B may be linked to another R 1 B via a linking group or a single bond.
It is preferable that any two R A1 and R A4 are bonded to each other via a linking group or a single bond, and it is more preferable that R A1 and R A4 are bonded to each other via a linking group or a single bond. An example of the divalent group formed by bonding to each other is alkylene. At least one hydrogen atom in the alkylene may be substituted with an alkyl or cycloalkyl, and at least one (preferably one) -CH 2 - in the alkylene may be substituted with -O- and -S-. The linking group is preferably a straight-chain alkylene having 2 to 5 carbon atoms, more preferably a straight-chain alkylene having 3 or 4 carbon atoms, and even more preferably a straight-chain alkylene having 4 carbon atoms (-(CH 2 ) 4 -). It is particularly preferable that the straight-chain alkylene having 4 carbon atoms (-(CH 2 ) 4 -) is unsubstituted.
連結基による連結に関与していない残りのRBは、それぞれ独立して、水素または置換されていてもよいアルキルであることが好ましく、置換されていてもよい炭素数1~6のアルキルであることがより好ましく、無置換の炭素数1~6のアルキルであることがさらに好ましく、いずれもメチルであることが最も好ましい。
すなわち、式(A10)で表される部分構造としては、以下式(A11)で表される構造が好ましい。
The remaining R 1 and R 2 that are not involved in the linking via the linking group are each preferably independently hydrogen or an alkyl which may be substituted, more preferably an alkyl having 1 to 6 carbon atoms which may be substituted, further preferably an unsubstituted alkyl having 1 to 6 carbon atoms, and most preferably methyl.
That is, the partial structure represented by formula (A10) is preferably a structure represented by the following formula (A11).
式(A11)中、Meはメチルであり、2つの*の位置でA環に結合し、かつ**の位置でB環もしくはC環に結合しているか、または、2つの*の位置でB環もしくはC環に結合し、かつ**の位置でA環に結合している。 In formula (A11), Me is methyl and is bonded to ring A at the two * positions and to ring B or C at the ** position, or is bonded to ring B or C at the two * positions and to ring A at the ** position.
また、式(2-3-1)で表される、式(2)におけるX2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、式(2)におけるX2が縮合環A’に取り込まれた環構造を有する化合物は式(2)において、nが0である化合物であると考えることもできる。
式(2-3-1)における縮合環C’の構造の例として、以下のいずれかの式で表される構造(各構造は置換基を有していてもよい)があげられる。
Furthermore, a compound represented by formula (2-3-1) having a ring structure in which X2 in formula (2) is incorporated into fused ring C', and a compound represented by the following formula (2-3-2) having a ring structure in which X2 in formula (2) is incorporated into fused ring A' can also be considered to be a compound in which n is 0 in formula (2).
Examples of the structure of the fused ring C′ in formula (2-3-1) include structures represented by any of the following formulas (each structure may have a substituent).
各式中、*の位置でY1および#の位置でA環(好ましくはY1が結合する炭素原子に隣接する炭素原子)に結合する。
式(2-3-1)における縮合環A’の構造の例として、以下のいずれかの式で表される構造(各構造は置換基を有していてもよい)があげられる。
In each formula, * binds to Y1 and # binds to ring A (preferably to the carbon atom adjacent to the carbon atom to which Y1 is bonded).
Examples of the structure of the fused ring A' in formula (2-3-1) include structures represented by any of the following formulas (each structure may have a substituent).
各式中、*の位置でY1、**の位置でX1、および#の位置でC環に結合する。 In each formula, * is attached to Y 1 , ** is attached to X 1 , and # is attached to ring C.
本発明の多環芳香族化合物は、有機デバイス用材料として用いることができる。有機デバイスとしては、例えば、有機電界発光素子、有機電界効果トランジスタまたは有機薄膜太陽電池などがあげられる。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、式(2)において、Y1がB、X1およびX2がいずれも>N-Rである化合物、Y1がB、X1が>O、X2が>N-Rである化合物、Y1がB、X1およびX2がいずれも>Oである化合物、Y1がB、X1およびX2がいずれも>C(-R)2である化合物が好ましく、Y1がB、X1およびX2がいずれも>N-Rである化合物、Y1がB、X1およびX2がいずれも>C(-R)2である化合物がより好ましく、Y1がB、X1およびX2がいずれも>N-Rである化合物が最も好ましい。発光層のホスト材料として、Y1がB、X1が>O、X2がいずれも>N-Rである化合物、Y1がB、X1およびX2がいずれも>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およびX2がいずれも>Oである化合物、Y1がP=O、X1およびX2がいずれも>Oである化合物が好ましく用いられる。 The polycyclic aromatic compound of the present invention can be used as a material for organic devices. Examples of organic devices include organic electroluminescent devices, organic field-effect transistors, and organic thin-film solar cells. In particular, in organic electroluminescent devices, as a dopant material for the light-emitting layer, compounds represented by formula (2) in which Y1 is B, and X1 and X2 are all >N-R, compounds in which Y1 is B, X1 is >O, and X2 is >N-R, compounds in which Y1 is B, X1 and X2 are all >O, and compounds in which Y1 is B, X1 and X2 are all >C(-R) 2 are preferred, compounds in which Y1 is B, X1 and X2 are all >N-R, compounds in which Y1 is B, X1 and X2 are all >C(-R) 2 are more preferred, and compounds in which Y1 is B, X1 and X2 are all >N-R are most preferred. As the host material of the light-emitting layer, a compound in which Y1 is B, X1 is >O, and X2 are both >N—R, or a compound in which Y1 is B, and X1 and X2 are both >O, is preferred. As the electron-transporting material, a compound in which Y1 is B, X1 and X2 are both >O, or a compound in which Y1 is P═O, and X1 and X2 are both >O is preferred.
式(1)のX1ならびに式(2)のX1およびX2における>Si(-R)2のR、ならびに、B環およびC環を結合する連結基としての>Si(-R)2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る。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あげられる。特に炭素数6~10のアリール(例えばフェニル、ナフチルなど)、炭素数2~15のヘテロアリール(例えばカルバゾリルなど)、炭素数1~5のアルキル(例えばメチル、エチルなど)または炭素数5~10のシクロアルキル(好ましくはシクロヘキシルやアダマンチル)が好ましい。この説明は式(2-1)~(2-9)、式(3-1)~式(3-11)、式(3-21)、式(3-22)におけるX1およびX2としての>Si(-R)2のRにも同様に当てはまる。 R of >Si(-R) 2 in X1 of formula (1) and X1 and X2 of formula (2), and R of >Si(-R) 2 as a linking group connecting ring B and ring C are aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl, each optionally substituted with the second substituent described above. Examples of the aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl include the groups described above. In particular, aryl having 6 to 10 carbon atoms (e.g., phenyl, naphthyl, etc.), heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms (e.g., carbazolyl, etc.), alkyl having 1 to 5 carbon atoms (e.g., methyl, ethyl, etc.), or cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms (preferably cyclohexyl or adamantyl) are preferred. This explanation also applies to R of >Si(-R) 2 as X1 and X2 in formulas (2-1) to (2-9), formulas (3-1) to (3-11), formula (3-21), and formula (3-22).
式(1)のX1ならびに式(2)のX1およびX2における>C(-R)2のR、ならびに、B環およびC環を結合する連結基としての>C(-R)2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、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルである。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あげられる。特に炭素数6~10のアリール(例えばフェニル、ナフチルなど)、炭素数2~15のヘテロアリール(例えばカルバゾリルなど)、炭素数1~5のアルキル(例えばメチル、エチルなど)または炭素数5~10のシクロアルキル(好ましくはシクロヘキシルやアダマンチル)が好ましい。この説明は式(2-1)~(2-9)、式(3-1)~式(3-11)、式(3-21)、式(3-22)におけるX1およびX2としての>C(-R)2のRにも同様に当てはまる。 R of >C(-R) 2 in X1 of formula (1) and X1 and X2 of formula (2), and R of >C(-R) 2 as a linking group connecting ring B and ring C, are hydrogen, aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl optionally substituted with the second substituent described above. Examples of the aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl include the groups described above. In particular, aryl having 6 to 10 carbon atoms (e.g., phenyl, naphthyl, etc.), heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms (e.g., carbazolyl, etc.), alkyl having 1 to 5 carbon atoms (e.g., methyl, ethyl, etc.), or cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms (preferably cyclohexyl or adamantyl) are preferred. This explanation also applies to R of >C(-R) 2 as X1 and X2 in formulas (2-1) to (2-9), formulas (3-1) to (3-11), formula (3-21), and formula (3-22).
式(1)のX1ならびに式(2)のX1およびX2における>N-R、>Si(-R)2および>C(-R)2の少なくとも1つにおけるRが連結基または単結合によりA環、B環、およびC環の少なくとも1つの環と結合する場合の連結基としては、例えば-O-、-S-、-C(-R)2-または単結合などがあげられ、これらの中の「-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あげられる。特に炭素数1~5のアルキル(例えばメチル、エチルなど)または炭素数5~10のシクロアルキル(好ましくはシクロヘキシルやアダマンチル)が好ましい。この説明は式(2-1)~式(2-9)、式(3-1)~式(3-11)、式(3-21)、式(3-22)におけるX1およびX2がa環、b環、およびc環の少なくとも1つの環と結合する場合の連結基「-C(-R)2-」にも同様に当てはまる。 In the case where R in at least one of >N-R, >Si(-R) 2 , and >C(-R) 2 in X1 in formula (1) and X1 and X2 in formula (2) is bonded to at least one of rings A, B, and C via a linking group or a single bond, examples of the linking group include -O-, -S-, -C(-R) 2- , or a single bond, and among these, R in "-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 5 carbon atoms (e.g., methyl, ethyl, etc.) or cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms (preferably cyclohexyl or adamantyl) are preferred. This explanation also applies to the linking group "-C(-R) 2 -" in the formulas (2-1) to (2-9), (3-1) to (3-11), (3-21), and (3-22) when X 1 and X 2 are bonded to at least one of the ring a, ring b, and ring c.
式(1)で表される構造単位の1つまたは2つ以上からなる構造におけるアリール環およびヘテロアリール環からなる群より選択される少なくとも1つは、少なくとも1つのシクロアルカンで縮合されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの水素は置換されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの-CH2-は-O-または-S-で置換されていてもよい。式(2)、式(2-1)~(2-9)、式(3-1)~式(3-11)、式(3-21)、式(3-22)も同様である。 At least one selected from the group consisting of aryl rings and heteroaryl rings in the structure consisting of one or more structural units represented by formula (1) may be condensed with at least one cycloalkane, at least one hydrogen in the cycloalkane may be substituted, and at least one —CH 2 — in the cycloalkane may be substituted with —O— or —S—. The same applies to formulas (2), (2-1) to (2-9), (3-1) to (3-11), (3-21), and (3-22).
「シクロアルカン」としては、炭素数3~24のシクロアルカン、炭素数3~20のシクロアルカン、炭素数3~16のシクロアルカン、炭素数3~14のシクロアルカン、炭素数5~10のシクロアルカン、炭素数5~8のシクロアルカン、炭素数5~6のシクロアルカン、炭素数5のシクロアルカンなどがあげられる。 Examples of "cycloalkanes" include cycloalkanes having 3 to 24 carbon atoms, cycloalkanes having 3 to 20 carbon atoms, cycloalkanes having 3 to 16 carbon atoms, cycloalkanes having 3 to 14 carbon atoms, cycloalkanes having 5 to 10 carbon atoms, cycloalkanes having 5 to 8 carbon atoms, cycloalkanes having 5 to 6 carbon atoms, and cycloalkanes having 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、ノルボルナン(ビシクロ[2.2.1]ヘプタン)、ビシクロ[1.1.0]ブタン、ビシクロ[1.1.1]ペンタン、ビシクロ[2.1.0]ペンタン、ビシクロ[2.1.1]ヘキサン、ビシクロ[3.1.0]ヘキサン、ビシクロ[2.2.2]オクタン、アダマンタン、ジアマンタン、デカヒドロナフタレンおよびデカヒドロアズレン、ならびに、これらの炭素数1~5のアルキル(特にメチル)置換体、ハロゲン(特にフッ素)置換体および重水素置換体などがあげられる。 Specific cycloalkanes include cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, cyclononane, cyclodecane, norbornane (bicyclo[2.2.1]heptane), bicyclo[1.1.0]butane, bicyclo[1.1.1]pentane, bicyclo[2.1.0]pentane, bicyclo[2.1.1]hexane, bicyclo[3.1.0]hexane, bicyclo[2.2.2]octane, adamantane, diamantane, decahydronaphthalene, and decahydroazulene, as well as alkyl (especially methyl), halogen (especially fluorine), and deuterium-substituted derivatives of these having 1 to 5 carbon atoms.
これらの中でもシクロアルカンのα位の炭素(アリール環またはヘテロアリール環に縮合するシクロアルキルにおいて、縮合部位の炭素に隣接する位置の炭素)における少なくとも1つの水素が置換された構造が好ましく、α位の炭素における2つの水素が置換された構造がより好ましく、2つのα位の炭素における合計4つの水素が置換された構造がさらに好ましい。この置換基としては、炭素数1~5のアルキル(特にメチル)置換体、ハロゲン(特にフッ素)置換体および重水素置換体などがあげられる。特に、アリール環またはヘテロアリール環において隣接する炭素原子に下記式(B)で表される部分構造が結合した構造となっていることが好ましい。 Among these, preferred are structures in which at least one hydrogen atom is substituted on the α-carbon atom of the cycloalkane (the carbon atom adjacent to the fused carbon atom in a cycloalkyl fused to an aryl or heteroaryl ring), more preferred are structures in which two hydrogen atoms are substituted on the α-carbon atom, and even more preferred are structures in which a total of four hydrogen atoms are substituted on the two α-carbon atoms. Examples of such substituents include alkyl (especially methyl) substituents having 1 to 5 carbon atoms, halogen (especially fluorine) substituents, and deuterium substituents. In particular, preferred are structures in which a partial structure represented by formula (B) below is bonded to adjacent carbon atoms in an aryl or heteroaryl ring.
式(1)または式(2)で表される構造単位の1つまたは2つ以上からなる構造を有する多環芳香族化合物の化学構造中の水素は、その全てまたは一部が重水素、シアノ、またはハロゲンで置換されていてもよい。例えば、式(1)または式(2)においては、A環、B環、C環(A~C環はアリール環またはヘテロアリール環)、A~C環への置換基、ならびに、X1およびX2が>N-R、>C(-R)2、または>Si(-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あげられる。ハロゲンは、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素であり、好ましくはフッ素、塩素、または臭素、より好ましくはフッ素または塩素であり、フッ素がさらに好ましい。また耐久性の観点から、式(1)または式(2)で表される構造単位の1つまたは2つ以上からなる構造を有する多環芳香族化合物の化学構造中の水素は、その全てまたは一部が重水素化されていることも好ましい。この説明は、式(1)が、式(2-1)~(2-9)、式(3-1)~式(3-11)、式(3-21)、式(3-22)である場合の化合物についても、同様に当てはまる。 [0023] All or a portion of the hydrogen atoms in the chemical structure of a polycyclic aromatic compound having a structure consisting of one or more structural units represented by formula (1) or formula (2) may be substituted with deuterium, cyano, or halogen. For example, in formula (1) or formula (2), hydrogen atoms in rings A, B, and C (rings A to C are aryl or heteroaryl rings), substituents on rings A to C, and R (= alkyl, cycloalkyl, aryl) when X1 and X2 are >N-R, >C(-R) 2 , or >Si(-R) 2 may be substituted with deuterium, cyano, or halogen. Among these, embodiments in which all or a portion of the hydrogen atoms in the aryl or heteroaryl are substituted with deuterium, cyano, or halogen are exemplified. The halogen atom is fluorine, chlorine, bromine, or iodine, preferably fluorine, chlorine, or bromine, more preferably fluorine or chlorine, and even more preferably fluorine. From the viewpoint of durability, it is also preferable that all or a part of the hydrogen atoms in the chemical structure of the polycyclic aromatic compound having a structure consisting of one or more structural units represented by formula (1) or formula (2) are deuterated. This explanation also applies to compounds in which formula (1) is formulas (2-1) to (2-9), formulas (3-1) to (3-11), formula (3-21), or formula (3-22).
1-4.好ましい構造例
本発明の多環芳香族化合物として、式(2)においてnが1である場合の好ましい例として式(1-BA1)、式(1-BA2)、式(1-BA3)、式(1-BA4)、式(1-BA5)、式(1-BA6)、式(1-BA7)または式(1-BA8)で表される構造を有する化合物をあげることができる。
1-4. Preferred structural examples When n is 1 in formula (2), preferred examples of the polycyclic aromatic compound of the present invention include compounds having a structure represented by formula (1-BA1), formula (1-BA2), formula (1-BA3), formula (1-BA4), formula (1-BA5), formula (1-BA6), formula (1-BA7), or formula (1-BA8).
式(1-BA1)、(1-BA2)、式(1-BA3)および式(1-BA4)中、
c環は置換されていてもよいベンゼン環、置換されていてもよいベンゾフラン環、置換されていてもよいベンゾチオフェン環であり、
Rは、それぞれ独立して、置換されていてもよいフェニルであり、
R2’は、水素または炭素数1~6のアルキルであり、
前記構造における少なくとも1つのベンゼン環において隣接した炭素原子に結合する水素は式(B)で表される部分構造で置換されていてもよい。
式(1-BA1)、式(1-BA2)、式(1-BA3)および式(1-BA4)において、c環におけるベンゾフラン環およびベンゾチオフェン環はそれぞれ6員環(ベンゼン環)でBおよびX2に結合していてもよく、5員環(フラン環またはチオフェン環)でBおよびX2に結合していてもよい。
In formulas (1-BA1), (1-BA2), (1-BA3) and (1-BA4),
ring c is an optionally substituted benzene ring, an optionally substituted benzofuran ring, or an optionally substituted benzothiophene ring;
Each R is independently an optionally substituted phenyl;
R 2 ' is hydrogen or alkyl having 1 to 6 carbon atoms;
In at least one benzene ring in the above structure, hydrogen atoms bonded to adjacent carbon atoms may be substituted with a partial structure represented by formula (B).
In formula (1-BA1), formula (1-BA2), formula (1-BA3), and formula (1-BA4), the benzofuran ring and the benzothiophene ring in ring c may be bonded to B and X2 via a six-membered ring (benzene ring), or may be bonded to B and X2 via a five-membered ring (furan ring or thiophene ring).
式(1-BA5)、(1-BA6)、式(1-BA7)および式(1-BA8)中、
D環は置換されていてもよいベンゼン環、または置換されていてもよいシクロヘキサン環であり、
Rは、それぞれ独立して、置換されていてもよいフェニルであり、
Rd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アリール、置換されていてもよいヘテロアリール、または置換されていてもよいジアリールアミノであり、
前記構造における少なくとも1つのベンゼン環において隣接した炭素原子に結合する水素は式(B)で表される部分構造で置換されていてもよい。
In formulas (1-BA5), (1-BA6), (1-BA7) and (1-BA8),
Ring D is an optionally substituted benzene ring or an optionally substituted cyclohexane ring;
Each R is independently an optionally substituted phenyl;
Each Rd is independently hydrogen, optionally substituted alkyl, optionally substituted aryl, optionally substituted heteroaryl, or optionally substituted diarylamino;
In at least one benzene ring in the above structure, hydrogen atoms bonded to adjacent carbon atoms may be substituted with a partial structure represented by formula (B).
式(1-BA5)、(1-BA6)、式(1-BA7)および式(1-BA8)中、D環は無置換のベンゼン環(1,2-フェニレンとして結合)であるか、または1,2-ジメチルシクロヘキサン環(1位、2位の水素が脱離した基として結合;式(A11)で表される構造を形成)であることが好ましい。Rdは、それぞれ独立して、水素または炭素数1~6の無置換アルキルであることが好ましい。 In formulae (1-BA5), (1-BA6), (1-BA7), and (1-BA8), ring D is preferably an unsubstituted benzene ring (bonded as 1,2-phenylene) or a 1,2-dimethylcyclohexane ring (bonded as a group resulting from the elimination of hydrogen atoms at positions 1 and 2; forming a structure represented by formula (A11)). Each Rd is preferably independently hydrogen or an unsubstituted alkyl having 1 to 6 carbon atoms.
別の観点から、好ましい例として具体的に以下の構造を有する化合物をあげることができる。 From another perspective, preferred examples include compounds having the following structures:
上記各構造式中のベンゼン環に結合した水素は、メチル、t-ブチル、ジフェニルアミノ、フェニルで置換されていてもよく、またベンゼン環上で隣接した炭素原子に結合する水素は式(B)で表される部分構造で置換されていてもよく、さらに前記ジフェニルアミノおよびフェニルの水素はメチルまたはt-ブチルで置換されていてもよく、また隣接した2つの炭素原子にそれぞれ結合する2つの水素は式(B)で表される部分構造で置換されていてもよい。 In each of the structural formulas above, the hydrogen atoms bonded to the benzene ring may be replaced by methyl, t-butyl, diphenylamino, or phenyl, and the hydrogen atoms bonded to adjacent carbon atoms on the benzene ring may be replaced by the partial structure represented by formula (B). Furthermore, the hydrogen atoms of the diphenylamino and phenyl may be replaced by methyl or t-butyl, and the two hydrogen atoms bonded to two adjacent carbon atoms may each be replaced by the partial structure represented by formula (B).
本発明の多環芳香族化合物として、式(2)においてnが0である場合の好ましい例として、式(1-BA11)、式(1-BA12)、式(1-BA13)または式(1-BA14)をあげることができる。
式(1-BA11)、式(1-BA12)、式(1-BA13)および式(1-BA14)中、ZはC(-RZ)またはNであり、RZは、それぞれ独立して、水素、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アルキル、置換もしくは無置換のシクロアルキルであり、Rは、それぞれ独立して、置換されていてもよいフェニルであり、R2’は、水素または炭素数1~6のアルキルであり、
前記構造における少なくとも1つのベンゼン環において隣接した炭素原子に結合する水素は式(B)で表される部分構造で置換されていてもよい。
In formula (1-BA11), formula (1-BA12), formula (1-BA13) and formula (1-BA14), Z is C(-R Z ) or N, R Z is each independently hydrogen, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted alkyl, or substituted or unsubstituted cycloalkyl, R is each independently an optionally substituted phenyl, R 2 ' is hydrogen or alkyl having 1 to 6 carbon atoms,
In at least one benzene ring in the above structure, hydrogen atoms bonded to adjacent carbon atoms may be substituted with a partial structure represented by formula (B).
本発明の多環芳香族化合物のさらに具体的な例としては、以下の構造式で表される化合物があげられる。なお、下記構造式中の「D」は重水素、「Me」はメチル、「tBu」はt-ブチル、「Ad」はアダマンチル、「TMS」はトリメチルシリルを示す。 More specific examples of the polycyclic aromatic compounds of the present invention include compounds represented by the following structural formulas. In the structural formulas below, "D" represents deuterium, "Me" represents methyl, "tBu" represents t-butyl, "Ad" represents adamantyl, and "TMS" represents trimethylsilyl.
式(1)で表される構造単位の1つまたは2つ以上からなる構造を有する多環芳香族化合物は、これらに反応性置換基が置換した反応性化合物をモノマーとして高分子化させた高分子化合物(この高分子化合物を得るための前記モノマーは重合性置換基を有する)、もしくは当該高分子化合物をさらに架橋させた高分子架橋体(この高分子架橋体を得るための前記高分子化合物は架橋性置換基を有する)、または、主鎖型高分子と前記反応性化合物とを反応させたペンダント型高分子化合物(このペンダント型高分子化合物を得るための前記反応性化合物は反応性置換基を有する)、もしくは当該ペンダント型高分子化合物をさらに架橋させたペンダント型高分子架橋体(このペンダント型高分子架橋体を得るための前記ペンダント型高分子化合物は架橋性置換基を有する)としても、有機デバイス用材料、例えば、有機電界発光素子用材料、有機電界効果トランジスタ用材料または有機薄膜太陽電池用材料に用いることができる。 Polycyclic aromatic compounds having a structure consisting of one or more structural units represented by formula (1) can be used as materials for organic devices, such as materials for organic electroluminescent elements, organic field-effect transistors, and organic thin-film solar cells, in the form of polymer compounds obtained by polymerizing reactive compounds substituted with reactive substituents as monomers (the monomers used to obtain these polymer compounds have polymerizable substituents), or crosslinked polymers obtained by further crosslinking these polymer compounds (the polymer compounds used to obtain these crosslinked polymers have crosslinkable substituents), or pendant polymer compounds obtained by reacting a main-chain polymer with the reactive compound (the reactive compound used to obtain this pendant polymer compound has reactive substituents), or pendant crosslinked polymers obtained by further crosslinking these pendant polymer compounds (the pendant polymer compounds used to obtain this pendant crosslinked polymers have crosslinkable substituents).
上述した反応性置換基(前記重合性置換基、前記架橋性置換基、および、ペンダント型高分子を得るための反応性置換基を含み、以下、単に「反応性置換基」とも言う)としては、上記多環芳香族化合物を高分子量化できる置換基、そのようにして得られた高分子化合物をさらに架橋化できる置換基、また、主鎖型高分子にペンダント反応し得る置換基であれば特に限定されないが、アルケニル、アルキニル、シクロアルキルの不飽和体(例えばシクロブテニル)、シクロアルキルにおける少なくとも1つの-CH2-が-O-で置換された基(例えばエポキシ)、縮合したシクロアルカンの不飽和体(例えば縮合したシクロブテン)などがあげられ、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 mentioned above (including the polymerizable substituents, the crosslinkable substituents, and reactive substituents for obtaining a pendant polymer, hereinafter also referred to simply as "reactive substituents") are not particularly limited as long as they are substituents capable of increasing the molecular weight of the polycyclic aromatic compound, substituents capable of further crosslinking the polymer compound thus obtained, and substituents capable of pendantly reacting with the main-chain polymer, but examples include unsaturated alkenyl, alkynyl, and cycloalkyl (e.g., cyclobutenyl), groups in which at least one -CH 2 - in cycloalkyl is replaced with -O- (e.g., epoxy), and unsaturated condensed cycloalkanes (e.g., condensed cyclobutene), and substituents having the following structures are preferred: * in each structural formula indicates a bonding 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)-, alkylene having 1 to 12 carbon atoms, oxyalkylene having 1 to 12 carbon atoms, or polyoxyalkylene having 1 to 12 carbon atoms. Among the above substituents, groups represented by formula (XLS-1), (XLS-2), (XLS-3), (XLS-9), (XLS-10), or (XLS-17) are preferred, and groups represented by formula (XLS-1), (XLS-3), or (XLS-17) are more preferred.
このような高分子化合物、高分子架橋体、ペンダント型高分子化合物およびペンダント型高分子架橋体(以下、単に「高分子化合物および高分子架橋体」とも言う)の用途の詳細については後述する。 The uses of such polymer compounds, crosslinked polymers, pendant polymer compounds, and pendant polymer crosslinked polymers (hereinafter simply referred to as "polymer compounds and crosslinked polymers") will be described in detail below.
2.多環芳香族化合物の製造方法
式(1)で表される構造単位の1つまたは2つ以上からなる構造を有する多環芳香族化合物は、基本的には、まずA環(a環)とB環(b環)およびRXC(C環、c環)とを結合基(X1やX2を含む基)で結合させることで中間体を製造し(第1反応)、その後に、A環(a環)、B環(b環)およびC環(c環)を結合基(Y1を含む基)で結合させることで最終生成物を製造することができる(第2反応)。第1反応では、例えばエーテル化反応であれば、求核置換反応、ウルマン反応といった一般的反応が利用でき、アミノ化反応で有ればブッフバルト-ハートウィッグ反応といった一般的反応が利用できる。また、第2反応では、タンデムヘテロフリーデルクラフツ反応(連続的な芳香族求電子置換反応、以下同様)が利用できる。これらの製造方法については、国際公開第2015/102118号などの先行文献に記載の方法を参照できる。反応工程のどこかで、式(A)で表される部分構造を有する原料を用いたり、式(A)で表される部分構造を導入する工程を追加したりすることで、式(A)で表される部分構造を有する化合物を製造することができる。
2. Method for Producing Polycyclic Aromatic Compounds Polycyclic aromatic compounds having a structure consisting of one or more structural units represented by formula (1) are basically produced by first bonding ring A (ring a), ring B (ring b), and R XC (ring C, ring c) with a bonding group (a group containing X1 or X2 ) to produce an intermediate (first reaction), and then bonding ring A (ring a), ring B (ring b), and ring C (ring c) with a bonding group (a group containing Y1 ) to produce a final product (second reaction). In the first reaction, for example, a common reaction such as a nucleophilic substitution reaction or an Ullmann reaction can be used for an etherification reaction, and a common reaction such as a Buchwald-Hartwig reaction can be used for an amination reaction. Furthermore, in the second reaction, a tandem hetero-Friedel-Crafts reaction (sequential aromatic electrophilic substitution reaction, the same applies hereinafter) can be used. For these production methods, reference can be made to methods described in prior art documents such as International Publication No. WO 2015/102118. A compound having a partial structure represented by formula (A) can be produced by using a raw material having a partial structure represented by formula (A) somewhere in the reaction process or by adding a step of introducing a partial structure represented by formula (A).
3.有機デバイス
本発明に係る多環芳香族化合物は、有機デバイス用材料として用いることができる。有機デバイスとしては、例えば、有機電界発光素子、有機電界効果トランジスタまたは有機薄膜太陽電池などがあげられる。
3. Organic Devices The polycyclic aromatic compound according to the present invention can be used as a material for organic devices, such as organic electroluminescent devices, organic field-effect transistors, and organic thin-film solar cells.
3-1.有機電界発光素子
以下に、本実施形態に係る有機EL素子について図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る有機EL素子を示す概略断面図である。
3-1 Organic Electroluminescent Device The organic EL device according to this embodiment will now be described in detail with reference to the drawings. Figure 1 is a schematic cross-sectional view showing the organic EL device according to this embodiment.
3-1-1.有機電界発光素子の構造
図1に示された有機EL素子100は、基板101と、基板101上に設けられた陽極102と、陽極102の上に設けられた正孔注入層103と、正孔注入層103の上に設けられた正孔輸送層104と、正孔輸送層104の上に設けられた発光層105と、発光層105の上に設けられた電子輸送層106と、電子輸送層106の上に設けられた電子注入層107と、電子注入層107の上に設けられた陰極108とを有する。
3-1-1. Structure of Organic Electroluminescent Device The organic EL device 100 shown in Fig. 1 has a substrate 101, an anode 102 provided on the substrate 101, a hole injection layer 103 provided on the anode 102, a hole transport layer 104 provided on the hole injection layer 103, a light-emitting layer 105 provided on the hole transport layer 104, an electron transport layer 106 provided on the light-emitting layer 105, an electron injection layer 107 provided on the electron transport layer 106, and a cathode 108 provided on the electron injection layer 107.
なお、有機EL素子100は、作製順序を逆にして、例えば、基板101と、基板101上に設けられた陰極108と、陰極108の上に設けられた電子注入層107と、電子注入層107の上に設けられた電子輸送層106と、電子輸送層106の上に設けられた発光層105と、発光層105の上に設けられた正孔輸送層104と、正孔輸送層104の上に設けられた正孔注入層103と、正孔注入層103の上に設けられた陽極102とを有する構成としてもよい。 The organic EL element 100 may be fabricated in the reverse order, for example, to have 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, an emissive layer 105 provided on the electron transport layer 106, a hole transport layer 104 provided on the emissive 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。本明細書において、有機EL素子を構成する発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などの層を有機層ということがある。 Not all of the above layers are essential; the minimum structural unit is the anode 102, light-emitting layer 105, and cathode 108, with the hole injection layer 103, hole transport layer 104, electron transport layer 106, and electron injection layer 107 being optional layers. Each of the above layers may consist of a single layer or multiple layers. In this specification, the layers that make up an organic EL element, such as the light-emitting layer, hole injection layer, hole transport layer, electron transport layer, and electron injection layer, may be referred to as organic 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。 The layers constituting an organic EL element may be configured in the above-mentioned "substrate/anode/hole injection layer/hole transport layer/light-emitting layer/electron transport layer/electron injection layer/cathode" configuration, as well as "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/hole transport layer/light-emitting layer/electron injection layer/cathode," "substrate/anode/hole injection layer/hole transport layer/light-emitting layer/electron injection layer/cathode," or "substrate/anode/hole injection layer/hole transport layer/light-emitting layer/electron transport" configuration. The configurations 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 injection layer/light-emitting layer/electron injection 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", or "substrate/anode/light-emitting layer/electron injection layer/cathode".
3-1-2.有機電界発光素子における基板
基板101は、有機EL素子100の支持体であり、通常、石英、ガラス、金属、プラスチックなどが用いられる。基板101は、目的に応じて板状、フィルム状、またはシート状に形成され、例えば、ガラス板、金属板、金属箔、プラスチックフィルム、プラスチックシートなどが用いられる。なかでも、ガラス板、および、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホンなどの透明な合成樹脂製の板が好ましい。ガラス基板であれば、ソーダライムガラスや無アルカリガラスなどが用いられ、また、厚みも機械的強度を保つのに十分な厚みがあればよいので、例えば、0.2mm以上あればよい。厚さの上限値としては、例えば、2mm以下、好ましくは1mm以下である。ガラスの材質については、ガラスからの溶出イオンが少ない方がよいので無アルカリガラスの方が好ましいが、SiO2などのバリアコートを施したソーダライムガラスも市販されているのでこれを使用することができる。また、基板101には、ガスバリア性を高めるために、少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜などのガスバリア膜を設けてもよく、特にガスバリア性が低い合成樹脂製の板、フィルムまたはシートを基板101として用いる場合にはガスバリア膜を設けるのが好ましい。
3-1-2. Substrate in Organic Electroluminescent Devices The substrate 101 is a support for the organic EL element 100 and is typically made of quartz, glass, metal, plastic, or the like. The substrate 101 is formed into a plate, film, or sheet shape depending on the purpose, and examples include glass plates, metal plates, metal foils, plastic films, and plastic sheets. Glass plates and plates made of transparent synthetic resins such as polyester, polymethacrylate, polycarbonate, and polysulfone are preferred. For glass substrates, soda-lime glass or alkali-free glass is used, and the thickness should be sufficient to maintain mechanical strength, e.g., 0.2 mm or more. The upper limit of the thickness is, for example, 2 mm or less, preferably 1 mm or less. Regarding the glass material, alkali-free glass is preferred because fewer ions are eluted from the glass. However, commercially available soda-lime glass coated with a barrier coating such as SiO2 can also be used. Furthermore, in order to improve the gas barrier properties of the substrate 101, a gas barrier film such as a dense silicon oxide film may be provided on at least one side thereof, and it is particularly preferable to provide a gas barrier film when a synthetic resin plate, film or sheet with poor gas barrier properties is used as the substrate 101.
3-1-3.有機電界発光素子における陽極
陽極102は、発光層105へ正孔を注入する役割を果たす。なお、陽極102と発光層105との間に正孔注入層103および/または正孔輸送層104が設けられている場合には、これらを介して発光層105へ正孔を注入することになる。
The anode 102 serves to inject holes into the light-emitting layer 105. If a hole injection layer 103 and/or a hole transport layer 104 is provided between the anode 102 and the light-emitting layer 105, holes are injected into the light-emitting layer 105 via these layers.
陽極102を形成する材料としては、無機化合物および有機化合物があげられる。無機化合物としては、例えば、金属(アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、クロムなど)、金属酸化物(インジウムの酸化物、スズの酸化物、インジウム-スズ酸化物(ITO)、インジウム-亜鉛酸化物(IZO)など)、ハロゲン化金属(ヨウ化銅など)、硫化銅、カーボンブラック、ITOガラスやネサガラスなどがあげられる。有機化合物としては、例えば、ポリ(3-メチルチオフェン)などのポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性ポリマーなどがあげられる。その他、有機EL素子の陽極として用いられている物質の中から適宜選択して用いることができる。 Materials for forming the anode 102 include inorganic and organic compounds. 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), and conductive polymers such as polypyrrole and polyaniline. Other materials that can be appropriately selected from those used as anodes in organic EL elements can also be 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 enough current to light the light-emitting element, but low resistance is desirable from the perspective 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 substrates of around 10 Ω/□ are now available, 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 depending on the resistance value, but it is usually between 50 and 300 nm.
3-1-4.有機電界発光素子における正孔注入層、正孔輸送層
正孔注入層103は、陽極102から移動してくる正孔を、効率よく発光層105内または正孔輸送層104内に注入する役割を果たす。正孔輸送層104は、陽極102から注入された正孔または陽極102から正孔注入層103を介して注入された正孔を、効率よく発光層105に輸送する役割を果たす。正孔注入層103および正孔輸送層104は、それぞれ、正孔注入・輸送材料の一種または二種以上を積層、混合するか、正孔注入・輸送材料と高分子結着剤の混合物により形成される。また、正孔注入・輸送材料に塩化鉄(III)のような無機塩を添加して層を形成してもよい。
3-1-4. Hole Injection Layer and Hole Transport Layer in Organic Electroluminescent Device The hole injection layer 103 serves to efficiently inject holes migrating from the anode 102 into the light-emitting layer 105 or the hole transport layer 104. The hole transport layer 104 serves to efficiently transport holes injected from the anode 102 or holes injected from the anode 102 via 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 or mixing one or more hole injection/transport materials, or by a mixture of a hole injection/transport material and a polymer binder. Alternatively, an inorganic salt such as iron (III) chloride may be added to the hole injection/transport material to form a layer.
正孔注入・輸送材料としては電界を与えられた電極間において正極からの正孔を効率よく注入・輸送することが必要で、正孔注入効率が高く、注入された正孔を効率よく輸送することが望ましい。そのためにはイオン化ポテンシャルが小さく、しかも正孔移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であることが好ましい。 A 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. It is desirable for the material to have high hole injection efficiency and efficiently transport the injected holes. To achieve this, it is preferable for the material to have a low ionization potential, high hole mobility, excellent stability, and a low tendency for impurities that can become traps to be generated during manufacturing and use.
正孔注入層103および正孔輸送層104を形成する材料としては、光導電材料において、正孔の電荷輸送材料として従来から慣用されている化合物、p型半導体、有機EL素子の正孔注入層および正孔輸送層に使用されている公知の化合物の中から任意の化合物を選択して用いることができる。それらの具体例は、カルバゾール誘導体(N-フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾールなど)、ビス(N-アリールカルバゾール)またはビス(N-アルキルカルバゾール)などのビスカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体(芳香族第3級アミノを主鎖または側鎖に持つポリマー、1,1-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)シクロヘキサン、N,N’-ジフェニル-N,N’-ジ(3-メチルフェニル)-4,4’-ジアミノビフェニル、N,N’-ジフェニル-N,N’-ジナフチル-4,4’-ジアミノビフェニル、N,N’-ジフェニル-N,N’-ジ(3-メチルフェニル)-4,4’-ジフェニル-1,1’-ジアミン、N,N’-ジナフチル-N,N’-ジフェニル-4,4’-ジフェニル-1,1’-ジアミン、N4,N4’-ジフェニル-N4,N4’-ビス(9-フェニル-9H-カルバゾール-3-イル)-[1,1’-ビフェニル]-4,4’-ジアミン、N4,N4,N4’,N4’-テトラ[1,1’-ビフェニル]-4-イル)-[1,1’-ビフェニル]-4,4’-ジアミン、4,4’,4”-トリス(3-メチルフェニル(フェニル)アミノ)トリフェニルアミン、N-([1,1’-ビフェニル]-4-イル)-9,9-ジメチル-N-(4-(9-フェニル-9H-カルバゾール-3-イル)フェニル)-9H-フルオレン-2-アミン、N,N-ビス(4-(ジベンゾ[b,d]フラン-4-イル)フェニル)-[1,1’:4’,1”-テルフェニル]-4-アミンなどのトリフェニルアミン誘導体、スターバーストアミン誘導体など)、スチルベン誘導体、フタロシアニン誘導体(無金属、銅フタロシアニンなど)、ピラゾリン誘導体、ヒドラゾン系化合物、ベンゾフラン誘導体やチオフェン誘導体、オキサジアゾール誘導体、キノキサリン誘導体(例えば、1,4,5,8,9,12-ヘキサアザトリフェニレン-2,3,6,7,10,11-ヘキサカルボニトリルなど)、ポルフィリン誘導体などの複素環化合物、ポリシランなどである。ポリマー系では前記単量体を側鎖に有するポリカーボネートやスチレン誘導体、ポリビニルカルバゾールおよびポリシランなどが好ましいが、発光素子の作製に必要な薄膜を形成し、陽極から正孔が注入できて、さらに正孔を輸送できる化合物であれば特に限定されない。 As materials 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 group 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 N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-9,9 - dimethyl- N- ( 4- ( 9 -phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl)-9H-fluoren-2-amine, N,N-bis(4-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)phenyl)-[1,1':4',1"-terphenyl]- Examples of suitable polymers include triphenylamine derivatives such as 4-amine, starburst amine derivatives, 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), heterocyclic compounds such as porphyrin derivatives, and polysilanes. Among polymers, polycarbonates and styrene derivatives having the above-mentioned monomers in their side chains, polyvinylcarbazole, and polysilanes are preferred, but any compound is usable as long as it can form a thin film necessary 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、ドーピングにより、強い影響を受けることも知られている。有機半導体マトリックス物質は、電子供与性の良好な化合物、または、電子受容性の良好な化合物から構成されている。電子供与物質のドーピングのために、テトラシアノキノンジメタン(TCNQ)または2,3,5,6-テトラフルオロテトラシアノ-1,4-ベンゾキノンジメタン(F4TCNQ)などの強い電子受容体が知られている(例えば、文献「M.Pfeiffer,A.Beyer,T.Fritz,K.Leo,Appl.Phys.Lett.,73(22),3202-3204(1998)」および文献「J.Blochwitz,M.Pfeiffer,T.Fritz,K.Leo,Appl.Phys.Lett.,73(6),729-731(1998)」を参照)。これらは、電子供与型ベース物質(正孔輸送物質)における電子移動プロセスによって、いわゆる正孔を生成する。正孔の数および移動度によって、ベース物質の伝導性が、かなり大きく変化する。正孔輸送特性を有するマトリックス物質としては、例えばベンジジン誘導体(TPDなど)またはスターバーストアミン誘導体(TDATAなど)、または、特定の金属フタロシアニン(特に、亜鉛フタロシアニン(ZnPc)など)が知られている(特開2005-167175号公報)。 It is also known that the conductivity of organic semiconductors is strongly affected by doping. Organic semiconductor matrix materials consist of compounds with good electron-donating or electron-accepting properties. Strong electron acceptors such as tetracyanoquinone dimethane (TCNQ) or 2,3,5,6-tetrafluorotetracyano-1,4-benzoquinone dimethane (F4TCNQ) are known for doping with electron-donating substances (see, for example, M. Pfeiffer, A. Beyer, T. Fritz, K. Leo, Appl. Phys. Lett., 73(22), 3202-3204 (1998) and J. Blochwitz, M. Pfeiffer, T. Fritz, K. Leo, Appl. Phys. Lett., 73(6), 729-731 (1998)). These generate so-called holes through an electron transfer process in an electron-donating base material (hole-transporting material). The conductivity of the base material varies significantly depending on the number and mobility of the holes. Known examples of matrix materials with hole-transporting properties include benzidine derivatives (such as TPD) or starburst amine derivatives (such as TDATA), as well as certain metal phthalocyanines (e.g., 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 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. Regarding the reactive substituent in this case, the same explanation as for the polycyclic aromatic compound represented by formula (1) can be cited.
The uses of such polymer compounds and crosslinked polymers will be described in detail below.
3-1-5.有機電界発光素子における発光層
発光層105は、電界を与えられた電極間において、陽極102から注入された正孔と、陰極108から注入された電子とを再結合させることにより発光する層である。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。本発明では、発光層用の材料として、ホスト材料と、例えばドーパント材料としての式(1)で表される多環芳香族化合物とを用いることができる。
3-1-5. 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 that forms the light-emitting layer 105 may be a compound that emits light upon excitation by the recombination of holes and electrons (light-emitting compound), and is preferably a compound that can be formed into a stable thin film and exhibits strong light-emitting (fluorescence) efficiency in the solid state. In the present invention, the material for the light-emitting layer can be a host material and, for example, a polycyclic aromatic compound represented by formula (1) as a dopant material.
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 consist of a single layer or multiple layers, each formed from light-emitting layer materials (host material, dopant material). The host material and dopant material may each be one type, or a combination of multiple types. The dopant material may be contained entirely or partially in the host material. As a doping method, the dopant material can be formed by co-evaporation with the host material, but it can 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 host material used varies depending on the type of host material and can be determined based on the characteristics of the host material. The recommended amount of 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 materials.
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。また耐久性の観点からドーパント材料の水素原子は一部、あるいは全部が重水素化されていることも好ましい。 The amount of dopant material used varies depending on the type of dopant material and can be determined based on the properties of the dopant material. The recommended 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, for example, because they can prevent concentration quenching. Furthermore, from the perspective of durability, it is also preferable that some or all of the hydrogen atoms in the dopant material are deuterated.
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、3,3’-ジ(9H-カルバゾール-9-イル)-1,1’-ビフェニルなどのカルバゾール化合物などがあげられる。アントラセン系化合物、フルオレン系化合物、ジベンゾクリセン系化合物、またはカルバゾール化合物が好ましく、アントラセン系化合物またはカルバゾール化合物がより好ましい。また、耐久性の観点からホスト材料は一部、あるいは全部の水素原子は一部、あるいは全部が重水素化されていることも好ましい。さらに、重水素化された一部あるいは全部の水素原子が重水素化されたホスト化合物と、重水素化された一部あるいは全部の水素原子が重水素化されたドーパント化合物を組み合わせて発光層とすることも好ましい。 Examples of host materials include fused ring derivatives such as anthracene, pyrene, dibenzochrysene, and fluorene, which have long been known as light emitters; bisstyryl derivatives such as bisstyryl anthracene derivatives and distyrylbenzene derivatives; tetraphenylbutadiene derivatives; cyclopentadiene derivatives; and carbazole compounds such as 3,3'-di(9H-carbazol-9-yl)-1,1'-biphenyl. Anthracene-based compounds, fluorene-based compounds, dibenzochrysene-based compounds, and carbazole compounds are preferred, with anthracene-based compounds and carbazole compounds being more preferred. Furthermore, from the perspective of durability, it is also preferable for some or all of the hydrogen atoms in the host material to be deuterated. Furthermore, it is also preferable to form an emitting layer by combining a host compound in which some or all of the hydrogen atoms have been deuterated with a dopant compound in which some or all of the hydrogen atoms have been deuterated.
3-1-6.有機電界発光素子における電子注入層、電子輸送層
電子注入層107は、陰極108から移動してくる電子を、効率よく発光層105内または電子輸送層106内に注入する役割を果たす。電子輸送層106は、陰極108から注入された電子または陰極108から電子注入層107を介して注入された電子を、効率よく発光層105に輸送する役割を果たす。電子輸送層106および電子注入層107は、それぞれ、電子輸送・注入材料の一種または二種以上を積層、混合するか、電子輸送・注入材料と高分子結着剤の混合物により形成される。
3-1-6. Electron Injection Layer and Electron Transport Layer in Organic Electroluminescent Device The electron injection layer 107 plays a role of efficiently injecting electrons moving from the cathode 108 into the light-emitting layer 105 or the electron transport layer 106. The electron transport layer 106 plays a role of efficiently transporting electrons injected from the cathode 108 or electrons injected from the cathode 108 via the electron injection layer 107 to the light-emitting layer 105. The electron transport layer 106 and the electron injection layer 107 are each formed by laminating or mixing one or more 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 the injection and transport of electrons from the cathode. It is desirable for the electron injection/transport layer to have high electron injection efficiency and efficiently transport the injected electrons. To achieve this, it is preferable for the material to have high electron affinity, high electron mobility, and excellent stability, and to be less likely to generate impurities that act as traps during manufacture and use. However, when considering the balance between hole and electron transport, if a material's primary function is to efficiently block holes from the anode from flowing toward the cathode without recombining, then even if its electron transport capacity is not that high, it can still have the same effect of improving luminous efficiency as a material with high electron transport capacity. Therefore, the electron injection/transport layer in this embodiment may also function as 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 selected from compounds conventionally used as electron transport compounds in photoconductive materials and known compounds used in the electron injection layers and electron transport layers of organic EL devices.
電子輸送層または電子注入層に用いられる材料としては、炭素、水素、酸素、硫黄、ケイ素およびリンの中から選ばれる一種以上の原子で構成される芳香族環または複素芳香族環からなる化合物、ピロール誘導体およびその縮合環誘導体および電子受容性窒素を有する金属錯体の中から選ばれる少なくとも一種を含有することが好ましい。具体的には、ナフタレン、アントラセンなどの縮合環系芳香族環誘導体、4,4’-ビス(ジフェニルエテニル)ビフェニルに代表されるスチリル系芳香族環誘導体、ペリノン誘導体、クマリン誘導体、ナフタルイミド誘導体、アントラキノンやジフェノキノンなどのキノン誘導体、リンオキサイド誘導体、アリールニトリル誘導体およびインドール誘導体などがあげられる。電子受容性窒素を有する金属錯体としては、例えば、ヒドロキシフェニルオキサゾール錯体などのヒドロキシアゾール錯体、アゾメチン錯体、トロポロン金属錯体、フラボノール金属錯体およびベンゾキノリン金属錯体などがあげられる。これらの材料は単独でも用いられるが、異なる材料と混合して使用しても構わない。 Materials used in the electron transport layer or electron injection layer preferably contain at least one selected from compounds consisting of aromatic or heteroaromatic rings composed of one or more atoms selected from carbon, hydrogen, oxygen, sulfur, silicon, and phosphorus; pyrrole derivatives and their fused ring derivatives; and metal complexes having electron-accepting nitrogen. Specific examples include fused ring aromatic derivatives such as naphthalene and anthracene; styryl aromatic 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 other materials.
また、他の電子伝達化合物の具体例として、ピリジン誘導体、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾフルオレン誘導体、フェナントロリン誘導体、ペリノン誘導体、クマリン誘導体、ナフタルイミド誘導体、アントラキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ペリレン誘導体、オキサジアゾール誘導体(1,3-ビス[(4-t-ブチルフェニル)1,3,4-オキサジアゾリル]フェニレンなど)、チオフェン誘導体、トリアゾール誘導体(N-ナフチル-2,5-ジフェニル-1,3,4-トリアゾールなど)、チアジアゾール誘導体、オキシン誘導体の金属錯体、キノリノール系金属錯体、キノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体のポリマー、ベンザゾール類化合物、ガリウム錯体、ピラゾール誘導体、パーフルオロ化フェニレン誘導体、トリアジン誘導体、ピラジン誘導体、ベンゾキノリン誘導体(2,2’-ビス(ベンゾ[h]キノリン-2-イル)-9,9’-スピロビフルオレンなど)、イミダゾピリジン誘導体、ボラン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体(トリス(N-フェニルベンゾイミダゾール-2-イル)ベンゼンなど)、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、キノリン誘導体、テルピリジンなどのオリゴピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、テルピリジン誘導体(1,3-ビス(4’-(2,2’:6’,2”-テルピリジニル))ベンゼンなど)、ナフチリジン誘導体(ビス(1-ナフチル)-4-(1,8-ナフチリジン-2-イル)フェニルホスフィンオキサイドなど)、アルダジン誘導体、アリールニトリル誘導体、インドール誘導体、ホスフィンオキサイド誘導体、ビススチリル誘導体などがあげられる。 Specific examples of other electron transfer compounds include pyridine derivatives, naphthalene derivatives, anthracene derivatives, benzofluorene derivatives, phenanthroline derivatives, perinone derivatives, coumarin derivatives, naphthalimide derivatives, anthraquinone derivatives, diphenoquinone derivatives, diphenylquinone derivatives, perylene derivatives, oxadiazole derivatives (such as 1,3-bis[(4-t-butylphenyl)1,3,4-oxadiazolyl]phenylene), thiophene derivatives, triazole derivatives (such as N-naphthyl-2,5-diphenyl-1,3,4-triazole), thiadiazole derivatives, metal complexes of oxine derivatives, quinolinol-based metal complexes, quinoxaline derivatives, polymers of quinoxaline derivatives, benzazole compounds, gallium complexes, pyrazole derivatives, perfluorinated phenylene derivatives, and triazine derivatives. , pyrazine derivatives, benzoquinoline derivatives (such as 2,2'-bis(benzo[h]quinolin-2-yl)-9,9'-spirobifluorene), imidazopyridine derivatives, borane derivatives, benzimidazole derivatives (such as tris(N-phenylbenzimidazol-2-yl)benzene), benzoxazole derivatives, benzothiazole derivatives, quinoline derivatives, oligopyridine derivatives such as terpyridine, bipyridine derivatives, terpyridine derivatives (such as 1,3-bis(4'-(2,2':6',2"-terpyridinyl))benzene), naphthyridine derivatives (such as bis(1-naphthyl)-4-(1,8-naphthyridin-2-yl)phenylphosphine oxide), aldazine derivatives, arylnitrile derivatives, indole derivatives, phosphine oxide derivatives, and bisstyryl derivatives.
また、電子受容性窒素を有する金属錯体を用いることもでき、例えば、キノリノール系金属錯体やヒドロキシフェニルオキサゾール錯体などのヒドロキシアゾール錯体、アゾメチン錯体、トロポロン金属錯体、フラボノール金属錯体およびベンゾキノリン金属錯体などがあげられる。 Metal complexes having an electron-accepting nitrogen atom can also be used, such as quinolinol metal complexes, hydroxyazole complexes such as hydroxyphenyloxazole complexes, azomethine complexes, tropolone metal complexes, flavonol metal complexes, and benzoquinoline metal complexes.
上述した材料は単独でも用いられるが、異なる材料と混合して使用しても構わない。 The above materials can be used alone or in combination with other materials.
上述した材料の中でも、ボラン誘導体、ピリジン誘導体、フルオランテン誘導体、BO系誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾフルオレン誘導体、ホスフィンオキサイド誘導体、ピリミジン誘導体、アリールニトリル誘導体、トリアジン誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、およびキノリノール系金属錯体が好ましい。 Among the materials mentioned above, borane derivatives, pyridine derivatives, fluoranthene derivatives, BO-based derivatives, anthracene derivatives, benzofluorene derivatives, phosphine oxide derivatives, pyrimidine derivatives, arylnitrile derivatives, triazine derivatives, benzimidazole derivatives, phenanthroline derivatives, and quinolinol-based metal complexes are preferred.
<ボラン誘導体>
ボラン誘導体は、例えば下記式(ETM-1)で表される化合物であり、詳細には特開2007-27587号公報に開示されている。
The borane derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-1), and is disclosed in detail in JP-A-2007-27587.
式(ETM-1)で表される化合物の中でも、下記式(ETM-1-1)で表される化合物や下記式(ETM-1-2)で表される化合物が好ましい。
式(ETM-1-1)中、R11およびR12は、それぞれ独立して、水素、アルキル、シクロアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されているシリル、置換されていてもよい窒素含有複素環、またはシアノの少なくとも1つであり、R13~R16は、それぞれ独立して、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいシクロアルキル、または置換されていてもよいアリールであり、R21およびR22は、それぞれ独立して、水素、アルキル、シクロアルキル、置換されていてもよいアリール、置換されているシリル、置換されていてもよい窒素含有複素環、またはシアノの少なくとも1つであり、X1は、置換されていてもよい炭素数20以下のアリーレンであり、nはそれぞれ独立して0~3の整数であり、そして、mはそれぞれ独立して0~4の整数である。また、「置換されていてもよい」または「置換されている」場合の置換基としては、アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルなどがあげられる。 In formula (ETM-1-1), 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 an optionally substituted alkyl, optionally substituted cycloalkyl, or optionally substituted aryl, R 21 and R 22 each independently represent 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 independently an integer of 0 to 3, and m is independently an integer of 0 to 4. In addition, examples of the substituent in the case of being "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1つであり、R13~R16は、それぞれ独立して、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよいシクロアルキル、または置換されていてもよいアリールであり、X1は、置換されていてもよい炭素数20以下のアリーレンであり、そして、nはそれぞれ独立して0~3の整数である。また、「置換されていてもよい」または「置換されている」場合の置換基としては、アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルなどがあげられる。 In formula (ETM-1-2), R 11 and R 12 each independently represent at least one of hydrogen, alkyl, cycloalkyl, optionally substituted aryl, substituted silyl, optionally substituted nitrogen-containing heterocycle, and cyano, R 13 to R 16 each independently represent optionally substituted alkyl, optionally substituted cycloalkyl, or optionally substituted aryl, X 1 represents an optionally substituted arylene having 20 or less carbon atoms, and each n represents independently an integer of 0 to 3. In addition, examples of the substituent in the case of "optionally substituted" or "substituted" include aryl, heteroaryl, alkyl, and cycloalkyl.
X1の具体的な例としては、下記式(X-1)~式(X-9)のいずれかで表される2価の基があげられる。
このボラン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
このボラン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This borane derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<ピリジン誘導体>
ピリジン誘導体は、例えば下記式(ETM-2)で表される化合物であり、好ましくは式(ETM-2-1)または式(ETM-2-2)で表される化合物である。
The pyridine derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-2), and is preferably a compound represented by formula (ETM-2-1) or (ETM-2-2).
φは、n価のアリール環(好ましくはn価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環)であり、nは1~4の整数である。 φ is an n-valent aryl ring (preferably an n-valent benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, fluorene ring, benzofluorene ring, phenalene ring, phenanthrene ring, or triphenylene ring), and n is an integer from 1 to 4.
式(ETM-2-1)において、R11~R18は、それぞれ独立して、水素、アルキル(好ましくは炭素数1~24のアルキル)、シクロアルキル(好ましくは炭素数3~12のシクロアルキル)またはアリール(好ましくは炭素数6~30のアリール)である。 In formula (ETM-2-1), R 11 to R 18 each independently represent hydrogen, alkyl (preferably alkyl having 1 to 24 carbon atoms), cycloalkyl (preferably cycloalkyl having 3 to 12 carbon atoms), or aryl (preferably aryl having 6 to 30 carbon atoms).
式(ETM-2-2)において、R11およびR12は、それぞれ独立して、水素、アルキル(好ましくは炭素数1~24のアルキル)、シクロアルキル(好ましくは炭素数3~12のシクロアルキル)またはアリール(好ましくは炭素数6~30のアリール)であり、R11およびR12は結合して環を形成していてもよい。 In formula (ETM-2-2), R 11 and R 12 each independently represent hydrogen, alkyl (preferably alkyl having 1 to 24 carbon atoms), cycloalkyl (preferably cycloalkyl having 3 to 12 carbon atoms), or aryl (preferably aryl having 6 to 30 carbon atoms), and R 11 and R 12 may be bonded to form a ring.
各式において、「ピリジン系置換基」は、下記式(Py-1)~式(Py-15)のいずれか(式中の*は、結合位置を表す。)であり、ピリジン系置換基はそれぞれ独立して炭素数1~4のアルキルまたは炭素数5~10のシクロアルキルで置換されていてもよい。具体例としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、またはt-ブチルなどがあげられ、メチルが好ましい。また、ピリジン系置換基はフェニレン基やナフチレン基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 formulas (Py-1) to (Py-15) (in the formulas, * represents the bonding position), and each pyridine-based substituent may be independently substituted with alkyl having 1 to 4 carbon atoms or cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms. Specific examples include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, and t-butyl, with methyl being preferred. Furthermore, the pyridine-based substituent may be bonded to the φ, anthracene ring, or fluorene ring in each formula via a phenylene group or naphthylene group.
ピリジン系置換基は、式(Py-1)~式(Py-15)のいずれか(式中の*は、結合位置を表す。)であるが、これらの中でも、下記式(Py-21)~式(Py-44)のいずれかであることが好ましい。
各ピリジン誘導体における少なくとも1つの水素が重水素で置換されていてもよく、また、式(ETM-2-1)および式(ETM-2-2)における2つの「ピリジン系置換基」のうちの一方はアリールで置き換えられていてもよい。 At least one hydrogen atom in each pyridine derivative may be replaced with deuterium, and one of the two "pyridine-based substituents" in 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あげられる。好ましい「アルキル」は、炭素数1~18のアルキル(炭素数3~18の分岐鎖アルキル)である。より好ましい「アルキル」は、炭素数1~12のアルキル(炭素数3~12の分岐鎖アルキル)である。さらに好ましい「アルキル」は、炭素数1~6のアルキル(炭素数3~6の分岐鎖アルキル)である。特に好ましい「アルキル」は、炭素数1~4のアルキル(炭素数3~4の分岐鎖アルキル)である。 The "alkyl" in R 11 to R 18 may be either a straight chain or a branched chain, and examples thereof include a straight chain alkyl having 1 to 24 carbon atoms or a branched chain alkyl having 3 to 24 carbon atoms. A preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 18 carbon atoms (a branched chain alkyl having 3 to 18 carbon atoms). A more preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 12 carbon atoms (a branched chain alkyl having 3 to 12 carbon atoms). An even more preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 6 carbon atoms (a branched chain alkyl having 3 to 6 carbon atoms). A particularly preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 4 carbon atoms (a branched chain alkyl having 3 to 4 carbon atoms).
具体的な「アルキル」としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、t-ペンチル、n-ヘキシル、1-メチルペンチル、4-メチル-2-ペンチル、3,3-ジメチルブチル、2-エチルブチル、n-ヘプチル、1-メチルヘキシル、n-オクチル、t-オクチル、1-メチルヘプチル、2-エチルヘキシル、2-プロピルペンチル、n-ノニル、2,2-ジメチルヘプチル、2,6-ジメチル-4-ヘプチル、3,5,5-トリメチルヘキシル、n-デシル、n-ウンデシル、1-メチルデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、1-ヘキシルヘプチル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、n-エイコシルなどがあげられる。 Specific examples of "alkyl" include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl, t-pentyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, n-heptyl, 1-methylhexyl, n-octyl, t-octyl, 1-methylheptyl, Examples include 2-ethylhexyl, 2-propylpentyl, n-nonyl, 2,2-dimethylheptyl, 2,6-dimethyl-4-heptyl, 3,5,5-trimethylhexyl, n-decyl, n-undecyl, 1-methyldecyl, n-dodecyl, n-tridecyl, 1-hexylheptyl, n-tetradecyl, n-pentadecyl, n-hexadecyl, n-heptadecyl, n-octadecyl, and n-eicosyl.
ピリジン系置換基に置換する炭素数1~4のアルキルとしては、上記アルキルの説明を引用することができる。 The above description of alkyl can be used for the alkyl having 1 to 4 carbon atoms that may be substituted on the pyridine-based substituent.
R11~R18における「シクロアルキル」としては、例えば、炭素数3~12のシクロアルキルがあげられる。好ましい「シクロアルキル」は、炭素数3~10のシクロアルキルである。より好ましい「シクロアルキル」は、炭素数3~8のシクロアルキルである。さらに好ましい「シクロアルキル」は、炭素数3~6のシクロアルキルである。
具体的な「シクロアルキル」としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロペンチル、シクロヘプチル、メチルシクロヘキシル、シクロオクチルまたはジメチルシクロヘキシルなどがあげられる。
The "cycloalkyl" in R 11 to R 18 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 for the "aryl" in R 11 to R 18 , the aryl is preferably an aryl having 6 to 30 carbon atoms, more preferably an aryl having 6 to 18 carbon atoms, still 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-)イルなどがあげられる。 Specific examples of "aryls having 6 to 30 carbon atoms" include monocyclic aryls such as phenyl, fused bicyclic aryls such as (1-, 2-)naphthyl, fused tricyclic aryls such as acenaphthylene-(1-, 3-, 4-, 5-)yl, fluorene-(1-, 2-, 3-, 4-, 9-)yl, phenalene-(1-, 2-)yl, and (1-, 2-, 3-, 4-, 9-)phenanthryl, fused tetracyclic aryls such as triphenylene-(1-, 2-)yl, pyrene-(1-, 2-, 4-)yl, and naphthacene-(1-, 2-, 5-)yl, and fused pentacyclic aryls such as perylene-(1-, 2-, 3-)yl and pentacene-(1-, 2-, 5-, 6-)yl.
好ましい「炭素数6~30のアリール」は、フェニル、ナフチル、フェナントリル、クリセニルまたはトリフェニレニルなどがあげられ、さらに好ましくはフェニル、1-ナフチル、2-ナフチルまたはフェナントリルがあげられ、特に好ましくはフェニル、1-ナフチルまたは2-ナフチルがあげられる。 Preferred "aryl having 6 to 30 carbon atoms" include phenyl, naphthyl, phenanthryl, chrysenyl, and triphenylenyl, with phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, and phenanthryl being more preferred, and phenyl, 1-naphthyl, and 2-naphthyl being particularly preferred.
式(ETM-2-2)におけるR11およびR12は結合して環を形成していてもよく、この結果、フルオレン骨格の5員環には、シクロブタン、シクロペンタン、シクロペンテン、シクロペンタジエン、シクロヘキサン、フルオレンまたはインデンなどがスピロ結合していてもよい。 In formula (ETM-2-2), R 11 and R 12 may be bonded to form a ring, and as a result, cyclobutane, cyclopentane, cyclopentene, cyclopentadiene, cyclohexane, fluorene, indene, or the like may be spiro-bonded to the five-membered ring of the fluorene skeleton.
このピリジン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
このピリジン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This pyridine derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<フルオランテン誘導体>
フルオランテン誘導体は、例えば下記式(ETM-3)で表される化合物であり、詳細には国際公開第2010/134352号に開示されている。
The fluoranthene derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-3), and is disclosed in detail in WO 2010/134352.
式(ETM-3)中、X12~X21は水素、ハロゲン、直鎖、分岐もしくは環状のアルキル、直鎖、分岐もしくは環状のアルコキシ、置換もしくは無置換のアリール、または置換もしくは無置換のヘテロアリールを表す。ここで、置換されている場合の置換基としては、アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルなどがあげられる。 In formula (ETM-3), X 12 to X 21 represent hydrogen, halogen, linear, branched, or cyclic alkyl, linear, branched, or cyclic alkoxy, substituted or unsubstituted aryl, or substituted or unsubstituted heteroaryl. In the case of substitution, examples of the substituent include aryl, heteroaryl, alkyl, and cycloalkyl.
このフルオランテン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
<BO系誘導体>
BO系誘導体は、例えば下記式(ETM-4)で表される多環芳香族化合物、または下記式(ETM-4)で表される構造を複数有する多環芳香族化合物の多量体である。
The BO derivative is, for example, a polycyclic aromatic compound represented by the following formula (ETM-4), or a multimer 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, and at least one hydrogen atom in these may be substituted with 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 ring a, ring b, or ring c, and at least one hydrogen atom in the formed ring may be substituted with aryl, heteroaryl, diarylamino, diheteroarylamino, arylheteroarylamino, alkyl, cycloalkyl, alkoxy, or aryloxy, and at least one hydrogen atom in these rings may be substituted with 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。 Furthermore, at least one hydrogen atom in the compound or structure represented by formula (ETM-4) may be substituted with a halogen or deuterium.
式(ETM-4)における置換基や環形成の形態の説明については、式(1)等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 polycyclic aromatic compounds represented by formula (1) etc. can be cited.
このBO系誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
このBO系誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This BO derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<アントラセン誘導体>
アントラセン誘導体の1つは、例えば下記式(ETM-5)で表される化合物である。
One of the anthracene derivatives is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-5).
Ar1は、それぞれ独立して、単結合、2価のベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フルオレン、またはフェナレンである。 Each Ar 1 is independently a single bond, a divalent benzene, a divalent naphthalene, anthracene, a divalent fluorene, or a divalent phenalene.
Ar2は、それぞれ独立して、炭素数6~20のアリールであり、炭素数6~16のアリールが好ましく、炭素数6~12のアリールがより好ましく、炭素数6~10のアリールが特に好ましい。「炭素数6~20のアリール」の具体例としては、単環系アリールであるフェニル、(o-,m-,p-)トリル、(2,3-,2,4-,2,5-,2,6-,3,4-,3,5-)キシリル、メシチル(2,4,6-トリメチルフェニル)、(o-,m-,p-)クメニル、二環系アリールである(2-,3-,4-)ビフェニリル、縮合二環系アリールである(1-,2-)ナフチル、三環系アリールであるテルフェニリル(m-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-4’-イル、m-テルフェニル-5’-イル、o-テルフェニル-3’-イル、o-テルフェニル-4’-イル、p-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-2-イル、m-テルフェニル-3-イル、m-テルフェニル-4-イル、o-テルフェニル-2-イル、o-テルフェニル-3-イル、o-テルフェニル-4-イル、p-テルフェニル-2-イル、p-テルフェニル-3-イル、p-テルフェニル-4-イル)、縮合三環系アリールである、アントラセン-(1-,2-,9-)イル、アセナフチレン-(1-,3-,4-,5-)イル、フルオレン-(1-,2-,3-,4-,9-)イル、フェナレン-(1-,2-)イル、(1-,2-,3-,4-,9-)フェナントリル、縮合四環系アリールであるトリフェニレン-(1-,2-)イル、ピレン-(1-,2-,4-)イル、テトラセン-(1-,2-,5-)イル、縮合五環系アリールであるペリレン-(1-,2-,3-)イルなどがあげられる。「炭素数6~10のアリール」の具体例としては、フェニル、ビフェニリル、ナフチル、テルフェニリル、アントラセニル、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントリル、トリフェニレニル、ピレニル、テトラセニル、ペリレニルなどがあげられる。 Each Ar2 is independently an aryl having 6 to 20 carbon atoms, preferably an aryl having 6 to 16 carbon atoms, more preferably an aryl having 6 to 12 carbon atoms, and particularly preferably an aryl having 6 to 10 carbon atoms. Specific examples of the "aryl having 6 to 20 carbon atoms" include monocyclic aryls such as phenyl, (o-, m-, p-)tolyl, (2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4-, 3,5-)xylyl, mesityl (2,4,6-trimethylphenyl), and (o-, m-, p-)cumenyl, bicyclic aryls such as (2-, 3-, 4-)biphenylyl, fused bicyclic aryls such as (1-, 2-)naphthyl, and tricyclic aryls such as terphenylyl (m-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-4'-yl, m-terphenyl-5'-yl, o-terphenyl-3'-yl, o-terphenyl-4'-yl, p-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-2-yl, m-terphenyl-3-yl, m-terphenyl-4'-yl, p-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-2-yl, m-terphenyl-3-yl, m-terphenyl-4'-yl, p-terphenyl-2-yl, m-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-3-yl, m-terphenyl-4'-yl, p-terphenyl-2'-yl, m-terphenyl-3'-yl, m-terphenyl-4'-yl, p-terphenyl-2'-yl, m ... o-terphenyl-4-yl, o-terphenyl-2-yl, o-terphenyl-3-yl, o-terphenyl-4-yl, p-terphenyl-2-yl, p-terphenyl-3-yl, p-terphenyl-4-yl), fused tricyclic aryls such as 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 such as triphenylene-(1-, 2-)yl, pyrene-(1-, 2-, 4-)yl, tetracene-(1-, 2-, 5-)yl, and fused pentacyclic aryls such as perylene-(1-, 2-, 3-)yl. Specific examples of "aryl having 6 to 10 carbon atoms" include phenyl, biphenylyl, naphthyl, terphenylyl, anthracenyl, acenaphthylenyl, fluorenyl, phenalenyl, phenanthryl, triphenylenyl, pyrenyl, tetracenyl, and perylenyl.
R1~R4は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~6のアルキル、炭素数3から6のシクロアルキルまたは炭素数6~20のアリールである。
R1~R4における炭素数1~6のアルキルについては直鎖および分岐鎖のいずれでもよい。すなわち、炭素数1~6の直鎖アルキルまたは炭素数3~6の分岐鎖アルキルである。より好ましくは、炭素数1~4のアルキル(炭素数3~4の分岐鎖アルキル)である。具体例としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、t-ペンチル、n-ヘキシル、1-メチルペンチル、4-メチル-2-ペンチル、3,3-ジメチルブチル、または2-エチルブチルなどがあげられ、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、またはt-ブチルが好ましく、メチル、エチル、またはt-ブチルがより好ましい。
R 1 to R 4 are each independently hydrogen, alkyl having 1 to 6 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 6 carbon atoms, or aryl having 6 to 20 carbon atoms.
The alkyl having 1 to 6 carbon atoms in R 1 to R 4 may be either 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. Methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, or t-butyl is preferred, and methyl, ethyl, or t-butyl is more preferred.
R1~R4における炭素数3~6のシクロアルキルの具体例としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロペンチル、シクロヘプチル、メチルシクロヘキシル、シクロオクチルまたはジメチルシクロヘキシルなどがあげられる。 Specific examples of the cycloalkyl having 3 to 6 carbon atoms for R 1 to R 4 include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, methylcyclopentyl, cycloheptyl, methylcyclohexyl, cyclooctyl, and dimethylcyclohexyl.
R1~R4における炭素数6~20のアリールについては、炭素数6~16のアリールが好ましく、炭素数6~12のアリールがより好ましく、炭素数6~10のアリールが特に好ましい。「炭素数6~20のアリール」の具体例としては、Ar2における「炭素数6~20のアリール」の具体例を引用することができる。好ましい「炭素数6~20のアリール」は、フェニル、ビフェニリル、テルフェニリルまたはナフチルであり、より好ましくは、フェニル、ビフェニリル、1-ナフチル、2-ナフチルまたはm-テルフェニル-5’-イルであり、さらに好ましくは、フェニル、ビフェニリル、1-ナフチルまたは2-ナフチルであり、最も好ましくはフェニルである。 With regard to the aryl having 6 to 20 carbon atoms in R 1 to R 4 , 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 of the "aryl having 6 to 20 carbon atoms" include the specific examples of the "aryl having 6 to 20 carbon atoms" in Ar 2. Preferred examples of the "aryl having 6 to 20 carbon atoms" include phenyl, biphenylyl, terphenylyl, or naphthyl, more preferably phenyl, biphenylyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, or m-terphenyl-5'-yl, even more preferably phenyl, biphenylyl, 1-naphthyl, or 2-naphthyl, and most preferably phenyl.
これらのアントラセン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
これらのアントラセン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 These anthracene derivatives can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<ベンゾフルオレン誘導体>
ベンゾフルオレン誘導体は、例えば下記式(ETM-6)で表される化合物である。
The benzofluorene derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-6).
Ar1は、それぞれ独立して、炭素数6~20のアリールであり、式(ETM-5)のAr2における「炭素数6~20のアリール」と同じ説明を引用することができる。炭素数6~16のアリールが好ましく、炭素数6~12のアリールがより好ましく、炭素数6~10のアリールが特に好ましい。具体例としては、フェニル、ビフェニリル、ナフチル、テルフェニリル、アントラセニル、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントリル、トリフェニレニル、ピレニル、テトラセニル、ペリレニルなどがあげられる。 Each Ar 1 is independently an aryl having 6 to 20 carbon atoms, and the same explanation as for "aryl having 6 to 20 carbon atoms" in Ar 2 of formula (ETM-5) can be cited. An aryl having 6 to 16 carbon atoms is preferred, an aryl having 6 to 12 carbon atoms is more preferred, and an aryl having 6 to 10 carbon atoms is particularly preferred. Specific examples include phenyl, biphenylyl, naphthyl, terphenylyl, anthracenyl, acenaphthylenyl, fluorenyl, phenalenyl, phenanthryl, triphenylenyl, pyrenyl, tetracenyl, and perylenyl.
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 Ar2 is 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 two Ar2s may be bonded to form a ring.
Ar2における「アルキル」としては、直鎖および分岐鎖のいずれでもよく、例えば、炭素数1~24の直鎖アルキルまたは炭素数3~24の分岐鎖アルキルがあげられる。好ましい「アルキル」は、炭素数1~18のアルキル(炭素数3~18の分岐鎖アルキル)である。より好ましい「アルキル」は、炭素数1~12のアルキル(炭素数3~12の分岐鎖アルキル)である。さらに好ましい「アルキル」は、炭素数1~6のアルキル(炭素数3~6の分岐鎖アルキル)である。特に好ましい「アルキル」は、炭素数1~4のアルキル(炭素数3~4の分岐鎖アルキル)である。具体的な「アルキル」としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、t-ペンチル、n-ヘキシル、1-メチルペンチル、4-メチル-2-ペンチル、3,3-ジメチルブチル、2-エチルブチル、n-ヘプチル、1-メチルヘキシルなどがあげられる。 The "alkyl" in Ar2 may be either linear or branched, and examples thereof include linear alkyl having 1 to 24 carbon atoms or branched alkyl having 3 to 24 carbon atoms. A preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 18 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 18 carbon atoms). A more preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 12 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 12 carbon atoms). An even more preferred "alkyl" is an alkyl having 1 to 6 carbon atoms (branched alkyl having 3 to 6 carbon atoms). A particularly 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, and 1-methylhexyl.
Ar2における「シクロアルキル」としては、例えば、炭素数3~12のシクロアルキルがあげられる。好ましい「シクロアルキル」は、炭素数3~10のシクロアルキルである。より好ましい「シクロアルキル」は、炭素数3~8のシクロアルキルである。さらに好ましい「シクロアルキル」は、炭素数3~6のシクロアルキルである。具体的な「シクロアルキル」としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロペンチル、シクロヘプチル、メチルシクロヘキシル、シクロオクチルまたはジメチルシクロヘキシルなどがあげられる。 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 , preferred aryl is aryl having 6 to 30 carbon atoms, more preferred aryl is aryl having 6 to 18 carbon atoms, still more preferred aryl is aryl having 6 to 14 carbon atoms, and particularly preferred aryl is aryl having 6 to 12 carbon atoms.
具体的な「炭素数6~30のアリール」としては、フェニル、ナフチル、アセナフチレニル、フルオレニル、フェナレニル、フェナントリル、トリフェニレニル、ピレニル、ナフタセニル、ペリレニル、ペンタセニルなどがあげられる。 Specific examples of "aryl having 6 to 30 carbon atoms" include phenyl, naphthyl, acenaphthylenyl, fluorenyl, phenalenyl, phenanthryl, triphenylenyl, pyrenyl, naphthacenyl, perylenyl, and pentacenyl.
2つのAr2は結合して環を形成していてもよく、この結果、フルオレン骨格の5員環には、シクロブタン、シクロペンタン、シクロペンテン、シクロペンタジエン、シクロヘキサン、フルオレンまたはインデンなどがスピロ結合していてもよい。 Two Ar2s may be bonded to form a ring, and as a result, cyclobutane, cyclopentane, cyclopentene, cyclopentadiene, cyclohexane, fluorene, indene, or the like may be spiro-bonded to the five-membered ring of the fluorene skeleton.
このベンゾフルオレン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
このベンゾフルオレン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This benzofluorene derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<ホスフィンオキサイド誘導体>
ホスフィンオキサイド誘導体は、例えば下記式(ETM-7-1)で表される化合物である。詳細は国際公開第2013/079217号および国際公開第2013/079678号にも記載されている。
The phosphine oxide derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-7-1). Details are also described in WO 2013/079217 and WO 2013/079678.
R5は、置換または無置換の、炭素数1~20のアルキル、炭素数3~16のシクロアルキル、炭素数6~20のアリールまたは炭素数5~20のヘテロアリールであり、
R6は、CN、置換または無置換の、炭素数1~20のアルキル、炭素数3~16のシクロアルキル、炭素数1~20のヘテロアルキル、炭素数6~20のアリール、炭素数5~20のヘテロアリール、炭素数1~20のアルコキシまたは炭素数6~20のアリールオキシであり、
R7およびR8は、それぞれ独立して、置換または無置換の、炭素数6~20のアリールまたは炭素数5~20のヘテロアリールであり、
R9は酸素または硫黄であり、
jは0または1であり、kは0または1であり、rは0~4の整数であり、qは1~3の整数である。
ここで、置換されている場合の置換基としては、アリール、ヘテロアリール、アルキルまたはシクロアルキルなどがあげられる。
R5 is a substituted or unsubstituted alkyl 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;
R6 is CN, a substituted or unsubstituted alkyl having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl having 3 to 16 carbon atoms, a heteroalkyl having 1 to 20 carbon atoms, an aryl having 6 to 20 carbon atoms, a heteroaryl having 5 to 20 carbon atoms, an alkoxy having 1 to 20 carbon atoms, or an aryloxy having 6 to 20 carbon atoms;
R 7 and R 8 are each independently a substituted or unsubstituted aryl having 6 to 20 carbon atoms or a heteroaryl having 5 to 20 carbon atoms;
R9 is oxygen or sulfur;
j is 0 or 1, k is 0 or 1, r is an integer of 0 to 4, and q is an integer of 1 to 3.
When substituted, the substituent may be an aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl.
ホスフィンオキサイド誘導体は、例えば下記式(ETM-7-2)で表される化合物でもよい。
R1~R3は、同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル、シクロアルキル、アラルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルキルチオ、シクロアルキルチオ、アリールエーテル(アリールエーテル基)、アリールチオエーテル(アリールチオエーテル基)、アリール、複素環基、ハロゲン、シアノ、ホルミル、カルボニル、カルボキシル、アミノ、ニトロ、シリル、および隣接置換基との間に形成される縮合環の中から選ばれる。 R 1 to R 3 may be the same or different and are selected from hydrogen, alkyl, cycloalkyl, aralkyl, alkenyl, cycloalkenyl, alkynyl, alkoxy, alkylthio, cycloalkylthio, aryl ether (aryl ether group), aryl thioether (aryl thioether group), aryl, heterocyclic group, halogen, cyano, formyl, carbonyl, carboxyl, amino, nitro, silyl, and a fused ring formed between adjacent substituents.
Ar1は、同じでも異なっていてもよく、アリーレンまたはヘテロアリーレンである。Ar2は、同じでも異なっていてもよく、アリールまたはヘテロアリールである。ただし、Ar1およびAr2のうち少なくとも一方は置換基を有しているか、または隣接置換基との間に縮合環を形成している。nは0~3の整数であり、nが0のとき不飽和構造部分は存在せず、nが3のときR1は存在しない。 Ar 1 may be the same or different and is arylene or heteroarylene. Ar 2 may be the same or different and is aryl or heteroaryl. However, at least one of Ar 1 and Ar 2 has a substituent or forms a fused 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, there is no R 1 .
これらの置換基の内、アルキルとは、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチルなどの飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。置換されている場合の置換基には特に制限は無く、例えば、アルキル、アリール、複素環基等をあげることができ、この点は、以下の記載にも共通する。また、アルキルの炭素数は特に限定されないが、入手の容易性やコストの点から、通常、1~20の範囲である。 Of these substituents, alkyl refers to saturated aliphatic hydrocarbon groups such as methyl, ethyl, propyl, and butyl, which may be substituted or unsubstituted. If substituted, there are no particular restrictions on the substituents, and examples include alkyl, aryl, and heterocyclic groups, as will be described below. Furthermore, the number of carbon atoms in the alkyl is not particularly limited, but is typically in the range of 1 to 20 due to availability and cost considerations.
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 saturated alicyclic hydrocarbon groups such as cyclopropyl, cyclohexyl, norbornyl, and adamantyl, which may be substituted or unsubstituted. The number of carbon atoms in the alkyl portion is not particularly limited, but is typically 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 connected via an aliphatic hydrocarbon such as benzyl or phenylethyl, and both the aliphatic hydrocarbon and the aromatic hydrocarbon may be substituted or unsubstituted. There are no particular restrictions on the number of carbon atoms in the aliphatic portion, but it 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 typically 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 substituted or unsubstituted.
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 substituted or unsubstituted. The number of carbon atoms in an alkynyl is not particularly limited, but is typically 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 typically 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 in the ether bond of an alkoxy group 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。 Also, cycloalkylthio is a group in which the oxygen atom in the ether bond of cycloalkoxy is replaced with a sulfur atom.
また、アリールエーテルとは、例えば、フェノキシなどのエーテル結合を介した芳香族炭化水素基を示し、芳香族炭化水素基は無置換でも置換されていてもかまわない。アリールエーテルの炭素数は特に限定されないが、通常、6~40の範囲である。 Also, aryl ether refers to an aromatic hydrocarbon group, such as phenoxy, that is bonded via an ether bond, and the aromatic hydrocarbon group may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in the aryl ether is not particularly limited, but is typically in the range of 6 to 40.
また、アリールチオエーテルとは、アリールエーテルのエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換された基である。 Also, an aryl thioether is a group in which the oxygen atom in the ether bond of an aryl ether is replaced with a sulfur atom.
また、アリールとは、例えば、フェニル、ナフチル、ビフェニリル、フェナントリル、ターフェニリル、ピレニルなどの芳香族炭化水素基を示す。アリールは無置換でも置換されていてもかまわない。アリールの炭素数は特に限定されないが、通常、6~40の範囲である。 Also, aryl refers to an aromatic hydrocarbon group such as phenyl, naphthyl, biphenylyl, phenanthryl, terphenylyl, or pyrenyl. Aryl may be unsubstituted or substituted. The number of carbon atoms in aryl is not particularly limited, but is typically 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 containing 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 a heterocyclic group is not particularly limited, but is typically in the range of 2 to 30.
ハロゲンとは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素を示す。 Halogen refers to fluorine, chlorine, bromine, and iodine.
ホルミル、カルボニル、アミノには、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、複素環などで置換された基も含むことができる。 Formyl, carbonyl, and amino can also include groups substituted with aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, heterocycles, etc.
また、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、複素環は無置換でも置換されていてもかまわない。 Furthermore, 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 substituted or unsubstituted. The number of carbon atoms in the silyl is not particularly limited, but is typically in the range of 3 to 20. The number of silicon atoms is typically 1 to 6.
隣接置換基との間に形成される縮合環とは、例えば、Ar1とR2、Ar1とR3、Ar2とR2、Ar2とR3、R2とR3、Ar1とAr2等の間で形成された共役または非共役の縮合環である。ここで、nが1の場合、2つのR1同士で共役または非共役の縮合環を形成してもよい。これら縮合環は、環内構造に窒素、酸素、硫黄原子を含んでいてもよいし、さらに別の環と縮合してもよい。 The fused ring formed between adjacent substituents is, for example, a conjugated or non-conjugated fused ring formed between Ar 1 and R 2 , Ar 1 and R 3 , Ar 2 and R 2 , Ar 2 and R 3 , R 2 and R 3 , Ar 1 and Ar 2, etc. Here, when n is 1, two R 1s may form a conjugated or non-conjugated fused ring together. These fused rings may contain a nitrogen, oxygen or sulfur atom in the ring structure, and may further be fused with another ring.
このホスフィンオキサイド誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
このホスフィンオキサイド誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This phosphine oxide derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<ピリミジン誘導体>
ピリミジン誘導体は、例えば下記式(ETM-8)で表される化合物であり、好ましくは下記式(ETM-8-1)で表される化合物である。詳細は国際公開第2011/021689号にも記載されている。
The pyrimidine derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-8), preferably a compound represented by the following formula (ETM-8-1). Details are also described in WO 2011/021689.
Arは、それぞれ独立して、置換されていてもよいアリール、または置換されていてもよいヘテロアリールである。nは1~4の整数であり、好ましくは1~3の整数であり、より好ましくは2または3である。 Each Ar is independently an optionally substituted aryl or an optionally substituted heteroaryl. n is an integer from 1 to 4, preferably an integer from 1 to 3, and more preferably 2 or 3.
「置換されていてもよいアリール」の「アリール」としては、例えば、炭素数6~30のアリールがあげられ、好ましくは炭素数6~24のアリール、より好ましくは炭素数6~20のアリール、さらに好ましくは炭素数6~12のアリールである。 The "aryl" in "optionally substituted aryl" includes, for example, aryl having 6 to 30 carbon atoms, preferably aryl having 6 to 24 carbon atoms, more preferably aryl having 6 to 20 carbon atoms, and even more preferably aryl having 6 to 12 carbon atoms.
具体的な「アリール」としては、単環系アリールであるフェニル、二環系アリールである(2-,3-,4-)ビフェニリル、縮合二環系アリールである(1-,2-)ナフチル、三環系アリールであるテルフェニリル(m-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-4’-イル、m-テルフェニル-5’-イル、o-テルフェニル-3’-イル、o-テルフェニル-4’-イル、p-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-2-イル、m-テルフェニル-3-イル、m-テルフェニル-4-イル、o-テルフェニル-2-イル、o-テルフェニル-3-イル、o-テルフェニル-4-イル、p-テルフェニル-2-イル、p-テルフェニル-3-イル、p-テルフェニル-4-イル)、縮合三環系アリールである、アセナフチレン-(1-,3-,4-,5-)イル、フルオレン-(1-,2-,3-,4-,9-)イル、フェナレン-(1-,2-)イル、(1-,2-,3-,4-,9-)フェナントリル、四環系アリールであるクアテルフェニリル(5’-フェニル-m-テルフェニル-2-イル、5’-フェニル-m-テルフェニル-3-イル、5’-フェニル-m-テルフェニル-4-イル、m-クアテルフェニリル)、縮合四環系アリールであるトリフェニレン-(1-,2-)イル、ピレン-(1-,2-,4-)イル、ナフタセン-(1-,2-,5-)イル、縮合五環系アリールであるペリレン-(1-,2-,3-)イル、ペンタセン-(1-,2-,5-,6-)イルなどがあげられる。 Specific examples of "aryl" include phenyl, which is a monocyclic aryl; (2-, 3-, 4-)biphenylyl, which is a bicyclic aryl; (1-, 2-)naphthyl, which is a fused bicyclic aryl; terphenylyl, which is a tricyclic aryl (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); and fused tricyclic aryl. Examples of aryls include acenaphthylene-(1-, 3-, 4-, 5-)yl, fluoren-(1-, 2-, 3-, 4-, 9-)yl, phenalene-(1-, 2-)yl, and (1-, 2-, 3-, 4-, 9-)phenanthryl; tetracyclic aryls include quaterphenylyl (5'-phenyl-m-terphenyl-2-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-3-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-4-yl, and m-quaterphenylyl); fused tetracyclic aryls include triphenylene-(1-, 2-)yl, pyrene-(1-, 2-, 4-)yl, and naphthacene-(1-, 2-, 5-)yl; and fused pentacyclic aryls include perylene-(1-, 2-, 3-)yl and pentacene-(1-, 2-, 5-, 6-)yl.
「置換されていてもよいヘテロアリール」の「ヘテロアリール」としては、例えば、炭素数2~30のヘテロアリールがあげられ、炭素数2~25のヘテロアリールが好ましく、炭素数2~20のヘテロアリールがより好ましく、炭素数2~15のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数2~10のヘテロアリールが特に好ましい。また、ヘテロアリールとしては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を1ないし5個含有する複素環などがあげられる。 Examples of the "heteroaryl" in "optionally substituted heteroaryl" include heteroaryls having 2 to 30 carbon atoms, preferably heteroaryls having 2 to 25 carbon atoms, more preferably heteroaryls having 2 to 20 carbon atoms, even more preferably heteroaryls having 2 to 15 carbon atoms, and particularly preferably heteroaryls having 2 to 10 carbon atoms. Furthermore, examples of heteroaryls include heterocycles containing, in addition to carbon, 1 to 5 heteroatoms selected from oxygen, sulfur, and nitrogen as ring-constituting atoms.
具体的なヘテロアリールとしては、例えば、フリル、チエニル、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、オキサジアゾリル、フラザニル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピリジル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ベンゾ[b]チエニル、インドリル、イソインドリル、1H-インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、1H-ベンゾトリアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリル、キナゾリル、キノキサリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、フェノキサチイニル、チアントレニル、インドリジニルなどがあげられる。 Specific examples of heteroaryl include furyl, thienyl, pyrrolyl, oxazolyl, isoxazolyl, thiazolyl, isothiazolyl, imidazolyl, pyrazolyl, oxadiazolyl, furazanyl, thiadiazolyl, triazolyl, tetrazolyl, pyridyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, pyrazinyl, triazinyl, benzofuranyl, isobenzofuranyl, benzo[b]thienyl, indolyl, isoindolyl, 1H-indazolyl, benzimidazolyl, benzoxazolyl, benzothiazolyl, 1H-benzotriazolyl, quinolyl, isoquinolyl, cinnolyl, quinazolyl, quinoxalinyl, phthalazinyl, naphthyridinyl, purinyl, pteridinyl, carbazolyl, acridinyl, phenoxazinyl, phenothiazinyl, phenazinyl, phenoxathiinyl, thianthrenyl, and indolizinyl.
また、上記アリールおよびヘテロアリールは置換されていてもよく、それぞれ例えば上記アリールやヘテロアリールで置換されていてもよい。 The above aryl and heteroaryl may also be substituted, for example, by the above aryl or heteroaryl, respectively.
このピリミジン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
このピリミジン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This pyrimidine derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<アリールニトリル誘導体>
アリールニトリル誘導体は、例えば下記式(ETM-9)で表される化合物、またはそれが単結合などで複数結合した多量体である。詳細は米国出願公開第2014/0197386号明細書に記載されている。
The arylnitrile derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-9), or a multimer in which a plurality of such compounds are bonded via single bonds, etc. Details are described in the specification of U.S. 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。 Ar ni preferably has a large number of carbon atoms from the viewpoint of fast electron transport properties, and preferably has a small number of carbon atoms from the viewpoint of a high T1. 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. Furthermore, the number of nitrile group substitutions n is preferably large from the viewpoint of a high T1, and is preferably small from the viewpoint of a 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 or 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 optionally substituted aryl or an optionally substituted heteroaryl. From the viewpoint of high S1 and high T1, donor heteroaryls are preferred, and since the compound is used as an electron transport layer, it is preferable to have fewer donor heteroaryls. From the viewpoint of charge transport properties, aryls or heteroaryls with a large number of carbon atoms are preferred, and it is preferable to have many substituents. The number of substitutions m on Ar is specifically an integer from 1 to 4, preferably an integer from 1 to 3, and more preferably 1 to 2.
「置換されていてもよいアリール」の「アリール」としては、例えば、炭素数6~30のアリールがあげられ、好ましくは炭素数6~24のアリール、より好ましくは炭素数6~20のアリール、さらに好ましくは炭素数6~12のアリールである。 The "aryl" in "optionally substituted aryl" includes, for example, aryl having 6 to 30 carbon atoms, preferably aryl having 6 to 24 carbon atoms, more preferably aryl having 6 to 20 carbon atoms, and even more preferably aryl having 6 to 12 carbon atoms.
具体的な「アリール」としては、単環系アリールであるフェニル、二環系アリールである(2-,3-,4-)ビフェニリル、縮合二環系アリールである(1-,2-)ナフチル、三環系アリールであるテルフェニリル(m-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-4’-イル、m-テルフェニル-5’-イル、o-テルフェニル-3’-イル、o-テルフェニル-4’-イル、p-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-2-イル、m-テルフェニル-3-イル、m-テルフェニル-4-イル、o-テルフェニル-2-イル、o-テルフェニル-3-イル、o-テルフェニル-4-イル、p-テルフェニル-2-イル、p-テルフェニル-3-イル、p-テルフェニル-4-イル)、縮合三環系アリールである、アセナフチレン-(1-,3-,4-,5-)イル、フルオレン-(1-,2-,3-,4-,9-)イル、フェナレン-(1-,2-)イル、(1-,2-,3-,4-,9-)フェナントリル、四環系アリールであるクアテルフェニリル(5’-フェニル-m-テルフェニル-2-イル、5’-フェニル-m-テルフェニル-3-イル、5’-フェニル-m-テルフェニル-4-イル、m-クアテルフェニリル)、縮合四環系アリールであるトリフェニレン-(1-,2-)イル、ピレン-(1-,2-,4-)イル、ナフタセン-(1-,2-,5-)イル、縮合五環系アリールであるペリレン-(1-,2-,3-)イル、ペンタセン-(1-,2-,5-,6-)イルなどがあげられる。 Specific examples of "aryl" include phenyl, which is a monocyclic aryl; (2-, 3-, 4-)biphenylyl, which is a bicyclic aryl; (1-, 2-)naphthyl, which is a fused bicyclic aryl; terphenylyl, which is a tricyclic aryl (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); and fused tricyclic aryl. Examples of aryls include acenaphthylene-(1-, 3-, 4-, 5-)yl, fluoren-(1-, 2-, 3-, 4-, 9-)yl, phenalene-(1-, 2-)yl, and (1-, 2-, 3-, 4-, 9-)phenanthryl; tetracyclic aryls include quaterphenylyl (5'-phenyl-m-terphenyl-2-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-3-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-4-yl, and m-quaterphenylyl); fused tetracyclic aryls include triphenylene-(1-, 2-)yl, pyrene-(1-, 2-, 4-)yl, and naphthacene-(1-, 2-, 5-)yl; and fused pentacyclic aryls include perylene-(1-, 2-, 3-)yl and pentacene-(1-, 2-, 5-, 6-)yl.
「置換されていてもよいヘテロアリール」の「ヘテロアリール」としては、例えば、炭素数2~30のヘテロアリールがあげられ、炭素数2~25のヘテロアリールが好ましく、炭素数2~20のヘテロアリールがより好ましく、炭素数2~15のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数2~10のヘテロアリールが特に好ましい。また、ヘテロアリールとしては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を1ないし5個含有する複素環などがあげられる。 Examples of the "heteroaryl" in "optionally substituted heteroaryl" include heteroaryls having 2 to 30 carbon atoms, preferably heteroaryls having 2 to 25 carbon atoms, more preferably heteroaryls having 2 to 20 carbon atoms, even more preferably heteroaryls having 2 to 15 carbon atoms, and particularly preferably heteroaryls having 2 to 10 carbon atoms. Furthermore, examples of heteroaryls include heterocycles containing, in addition to carbon, 1 to 5 heteroatoms selected from oxygen, sulfur, and nitrogen as ring-constituting atoms.
具体的なヘテロアリールとしては、例えば、フリル、チエニル、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、オキサジアゾリル、フラザニル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピリジル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ベンゾ[b]チエニル、インドリル、イソインドリル、1H-インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、1H-ベンゾトリアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリル、キナゾリル、キノキサリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、フェノキサチイニル、チアントレニル、インドリジニルなどがあげられる。 Specific examples of heteroaryl include furyl, thienyl, pyrrolyl, oxazolyl, isoxazolyl, thiazolyl, isothiazolyl, imidazolyl, pyrazolyl, oxadiazolyl, furazanyl, thiadiazolyl, triazolyl, tetrazolyl, pyridyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, pyrazinyl, triazinyl, benzofuranyl, isobenzofuranyl, benzo[b]thienyl, indolyl, isoindolyl, 1H-indazolyl, benzimidazolyl, benzoxazolyl, benzothiazolyl, 1H-benzotriazolyl, quinolyl, isoquinolyl, cinnolyl, quinazolyl, quinoxalinyl, phthalazinyl, naphthyridinyl, purinyl, pteridinyl, carbazolyl, acridinyl, phenoxazinyl, phenothiazinyl, phenazinyl, phenoxathiinyl, thianthrenyl, and indolizinyl.
また、上記アリールおよびヘテロアリールは置換されていてもよく、それぞれ例えば上記アリールやヘテロアリールで置換されていてもよい。 The above aryl and heteroaryl may also 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 aryl nitrile derivative may be a polymer in which multiple compounds represented by formula (ETM-9) are bonded together via single bonds or the like. In this case, in addition to single bonds, they may be bonded together via aryl rings (preferably polyvalent benzene rings, naphthalene rings, anthracene rings, fluorene rings, benzofluorene rings, phenalene rings, phenanthrene rings, or triphenylene rings).
このアリールニトリル誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
このアリールニトリル誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This arylnitrile derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<トリアジン誘導体>
トリアジン誘導体は、例えば下記式(ETM-10)で表される化合物であり、好ましくは下記式(ETM-10-1)で表される化合物である。詳細は米国特許出願公開第2011/0156013号明細書に記載されている。
The triazine derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-10), preferably a compound represented by the following formula (ETM-10-1), the details of which are described in U.S. Patent Application Publication No. 2011/0156013.
Arは、それぞれ独立して、置換されていてもよいアリール、または置換されていてもよいヘテロアリールである。nは1~3の整数であり、好ましくは2または3である。 Each Ar is independently an optionally substituted aryl or an optionally substituted heteroaryl. n is an integer from 1 to 3, preferably 2 or 3.
「置換されていてもよいアリール」の「アリール」としては、例えば、炭素数6~30のアリールがあげられ、好ましくは炭素数6~24のアリール、より好ましくは炭素数6~20のアリール、さらに好ましくは炭素数6~12のアリールである。 The "aryl" in "optionally substituted aryl" includes, for example, aryl having 6 to 30 carbon atoms, preferably aryl having 6 to 24 carbon atoms, more preferably aryl having 6 to 20 carbon atoms, and even more preferably aryl having 6 to 12 carbon atoms.
具体的な「アリール」としては、単環系アリールであるフェニル、二環系アリールである(2-,3-,4-)ビフェニリル、縮合二環系アリールである(1-,2-)ナフチル、三環系アリールであるテルフェニリル(m-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-4’-イル、m-テルフェニル-5’-イル、o-テルフェニル-3’-イル、o-テルフェニル-4’-イル、p-テルフェニル-2’-イル、m-テルフェニル-2-イル、m-テルフェニル-3-イル、m-テルフェニル-4-イル、o-テルフェニル-2-イル、o-テルフェニル-3-イル、o-テルフェニル-4-イル、p-テルフェニル-2-イル、p-テルフェニル-3-イル、p-テルフェニル-4-イル)、縮合三環系アリールである、アセナフチレン-(1-,3-,4-,5-)イル、フルオレン-(1-,2-,3-,4-,9-)イル、フェナレン-(1-,2-)イル、(1-,2-,3-,4-,9-)フェナントリル、四環系アリールであるクアテルフェニリル(5’-フェニル-m-テルフェニル-2-イル、5’-フェニル-m-テルフェニル-3-イル、5’-フェニル-m-テルフェニル-4-イル、m-クアテルフェニリル)、縮合四環系アリールであるトリフェニレン-(1-,2-)イル、ピレン-(1-,2-,4-)イル、ナフタセン-(1-,2-,5-)イル、縮合五環系アリールであるペリレン-(1-,2-,3-)イル、ペンタセン-(1-,2-,5-,6-)イルなどがあげられる。 Specific examples of "aryl" include phenyl, which is a monocyclic aryl; (2-, 3-, 4-)biphenylyl, which is a bicyclic aryl; (1-, 2-)naphthyl, which is a fused bicyclic aryl; terphenylyl, which is a tricyclic aryl (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); and fused tricyclic aryl. Examples of aryls include acenaphthylene-(1-, 3-, 4-, 5-)yl, fluoren-(1-, 2-, 3-, 4-, 9-)yl, phenalene-(1-, 2-)yl, and (1-, 2-, 3-, 4-, 9-)phenanthryl; tetracyclic aryls include quaterphenylyl (5'-phenyl-m-terphenyl-2-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-3-yl, 5'-phenyl-m-terphenyl-4-yl, and m-quaterphenylyl); fused tetracyclic aryls include triphenylene-(1-, 2-)yl, pyrene-(1-, 2-, 4-)yl, and naphthacene-(1-, 2-, 5-)yl; and fused pentacyclic aryls include perylene-(1-, 2-, 3-)yl and pentacene-(1-, 2-, 5-, 6-)yl.
「置換されていてもよいヘテロアリール」の「ヘテロアリール」としては、例えば、炭素数2~30のヘテロアリールがあげられ、炭素数2~25のヘテロアリールが好ましく、炭素数2~20のヘテロアリールがより好ましく、炭素数2~15のヘテロアリールがさらに好ましく、炭素数2~10のヘテロアリールが特に好ましい。また、ヘテロアリールとしては、例えば環構成原子として炭素以外に酸素、硫黄および窒素から選ばれるヘテロ原子を1ないし5個含有する複素環などがあげられる。 Examples of the "heteroaryl" in "optionally substituted heteroaryl" include heteroaryls having 2 to 30 carbon atoms, preferably heteroaryls having 2 to 25 carbon atoms, more preferably heteroaryls having 2 to 20 carbon atoms, even more preferably heteroaryls having 2 to 15 carbon atoms, and particularly preferably heteroaryls having 2 to 10 carbon atoms. Furthermore, examples of heteroaryls include heterocycles containing, in addition to carbon, 1 to 5 heteroatoms selected from oxygen, sulfur, and nitrogen as ring-constituting atoms.
具体的なヘテロアリールとしては、例えば、フリル、チエニル、ピロリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、オキサジアゾリル、フラザニル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピリジル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ベンゾ[b]チエニル、インドリル、イソインドリル、1H-インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、1H-ベンゾトリアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリル、キナゾリル、キノキサリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プリニル、プテリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノキサジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、フェノキサチイニル、チアントレニル、インドリジニルなどがあげられる。 Specific examples of heteroaryl include furyl, thienyl, pyrrolyl, oxazolyl, isoxazolyl, thiazolyl, isothiazolyl, imidazolyl, pyrazolyl, oxadiazolyl, furazanyl, thiadiazolyl, triazolyl, tetrazolyl, pyridyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, pyrazinyl, triazinyl, benzofuranyl, isobenzofuranyl, benzo[b]thienyl, indolyl, isoindolyl, 1H-indazolyl, benzimidazolyl, benzoxazolyl, benzothiazolyl, 1H-benzotriazolyl, quinolyl, isoquinolyl, cinnolyl, quinazolyl, quinoxalinyl, phthalazinyl, naphthyridinyl, purinyl, pteridinyl, carbazolyl, acridinyl, phenoxazinyl, phenothiazinyl, phenazinyl, phenoxathiinyl, thianthrenyl, and indolizinyl.
また、上記アリールおよびヘテロアリールは置換されていてもよく、それぞれ例えば上記アリールやヘテロアリールで置換されていてもよい。 The above aryl and heteroaryl may also be substituted, for example, by the above aryl or heteroaryl, respectively.
このトリアジン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。
このトリアジン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This triazine derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<ベンゾイミダゾール誘導体>
ベンゾイミダゾール誘導体は、例えば下記式(ETM-11)で表される化合物である。
The benzimidazole derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-11).
φは、n価のアリール環(好ましくはn価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環)であり、nは1~4の整数であり、「ベンゾイミダゾール系置換基」は、式(ETM-2)、式(ETM-2-1)および式(ETM-2-2)における「ピリジン系置換基」の中のピリジルがベンゾイミダゾリルに置き換わった置換基であり、ベンゾイミダゾール誘導体における少なくとも1つの水素は重水素で置換されていてもよい。 φ is an n-valent aryl ring (preferably an n-valent benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, fluorene ring, benzofluorene ring, phenalene ring, phenanthrene ring, or triphenylene ring), n is an integer from 1 to 4, and the "benzimidazole-based substituent" is a substituent in which the pyridyl in the "pyridine-based substituent" in formulas (ETM-2), (ETM-2-1), and (ETM-2-2) is replaced with benzimidazolyl, and at least one hydrogen in the benzimidazole derivative may be replaced with deuterium.
上記ベンゾイミダゾリルにおけるR11は、水素、炭素数1~24のアルキル、炭素数3~12のシクロアルキルまたは炭素数6~30のアリールであり、式(ETM-2-1)および式(ETM-2-2)におけるR11の説明を引用することができる。 R 11 in the benzimidazolyl is hydrogen, alkyl having 1 to 24 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 12 carbon atoms, or aryl having 6 to 30 carbon atoms, and the description of R 11 in formulae (ETM-2-1) and (ETM-2-2) can be cited.
φは、さらに、アントラセン環またはフルオレン環であることが好ましく、この場合の構造は式(ETM-2-1)または式(ETM-2-2)での説明を引用することができ、各式中のR11~R18は式(ETM-2-1)または式(ETM-2-2)での説明を引用することができる。また、式(ETM-2-1)または式(ETM-2-2)では2つのピリジン系置換基が結合した形態で説明されているが、これらをベンゾイミダゾール系置換基に置き換えるときには、両方のピリジン系置換基をベンゾイミダゾール系置換基で置き換えてもよいし(すなわちn=2)、いずれか1つのピリジン系置換基をベンゾイミダゾール系置換基で置き換えて他方のピリジン系置換基をR11~R18で置き換えてもよい(すなわちn=1)。さらに、例えば式(ETM-2-1)におけるR11~R18の少なくとも1つをベンゾイミダゾール系置換基で置き換えて「ピリジン系置換基」をR11~R18で置き換えてもよい。 It is further preferable that φ is an anthracene ring or a fluorene ring, and in this case, the structure can be explained with reference to the explanation for 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 explanation for formula (ETM-2-1) or formula (ETM-2-2). Furthermore, in 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 formula (ETM-2-1) may be replaced with a benzimidazole-based substituent, and the "pyridine-based substituent" may be replaced with R 11 to R 18 .
このベンゾイミダゾール誘導体の具体例としては、例えば1-フェニル-2-(4-(10-フェニルアントラセン-9-イル)フェニル)-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、2-(4-(10-(ナフタレン-2-イル)アントラセン-9-イル)フェニル)-1-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、2-(3-(10-(ナフタレン-2-イル)アントラセン-9-イル)フェニル)-1-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、5-(10-(ナフタレン-2-イル)アントラセン-9-イル)-1,2-ジフェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、1-(4-(10-(ナフタレン-2-イル)アントラセン-9-イル)フェニル)-2-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、2-(4-(9,10-ジ(ナフタレン-2-イル)アントラセン-2-イル)フェニル)-1-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、1-(4-(9,10-ジ(ナフタレン-2-イル)アントラセン-2-イル)フェニル)-2-フェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾール、5-(9,10-ジ(ナフタレン-2-イル)アントラセン-2-イル)-1,2-ジフェニル-1H-ベンゾ[d]イミダゾールなどがあげられる。 Specific examples of this benzimidazole derivative include 1-phenyl-2-(4-(10-phenylanthracen-9-yl)phenyl)-1H-benzo[d]imidazole, 2-(4-(10-(naphthalen-2-yl)anthracen-9-yl)phenyl)-1-phenyl-1H-benzo[d]imidazole, 2-(3-(10-(naphthalen-2-yl)anthracen-9-yl)phenyl)-1-phenyl-1H-benzo[d]imidazole, and 5-(10-(naphthalen-2-yl)anthracen-9-yl)-1,2-diphenyl-1H-benzo[d]imidazole. , 1-(4-(10-(naphthalen-2-yl)anthracen-9-yl)phenyl)-2-phenyl-1H-benzo[d]imidazole, 2-(4-(9,10-di(naphthalen-2-yl)anthracen-2-yl)phenyl)-1-phenyl-1H-benzo[d]imidazole, 1-(4-(9,10-di(naphthalen-2-yl)anthracen-2-yl)phenyl)-2-phenyl-1H-benzo[d]imidazole, 5-(9,10-di(naphthalen-2-yl)anthracen-2-yl)-1,2-diphenyl-1H-benzo[d]imidazole, etc.
このベンゾイミダゾール誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This benzimidazole derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<フェナントロリン誘導体>
フェナントロリン誘導体は、例えば下記式(ETM-12)または式(ETM-12-1)で表される化合物である。詳細は国際公開第2006/021982号に記載されている。
The phenanthroline derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-12) or formula (ETM-12-1), the details of which are described in WO 2006/021982.
φは、n価のアリール環(好ましくはn価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環)であり、nは1~4の整数である。 φ is an n-valent aryl ring (preferably an n-valent benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, fluorene ring, benzofluorene ring, phenalene ring, phenanthrene ring, or triphenylene ring), and n is an integer from 1 to 4.
各式のR11~R18は、それぞれ独立して、水素、アルキル(好ましくは炭素数1~24のアルキル)、シクロアルキル(好ましくは炭素数3~12のシクロアルキル)またはアリール(好ましくは炭素数6~30のアリール)である。また、式(ETM-12-1)においてはR11~R18のいずれかがアリール環であるφとの結合手となる。 R 11 to R 18 in each formula are each independently hydrogen, alkyl (preferably alkyl having 1 to 24 carbon atoms), cycloalkyl (preferably cycloalkyl having 3 to 12 carbon atoms), or aryl (preferably aryl having 6 to 30 carbon atoms). In addition, in formula (ETM-12-1), any of R 11 to R 18 is a bond to φ, which is an aryl ring.
各フェナントロリン誘導体における少なくとも1つの水素が重水素で置換されていてもよい。 At least one hydrogen atom in each phenanthroline derivative may be replaced with deuterium.
R11~R18におけるアルキル、シクロアルキルおよびアリールとしては、式(ETM-2)におけるR11~R18の説明を引用することができる。また、φは上記した例のほかに、例えば、以下の構造式があげられる。なお、下記構造式中のRは、それぞれ独立して、水素、メチル、エチル、イソプロピル、シクロヘキシル、フェニル、1-ナフチル、2-ナフチル、ビフェニリルまたはテルフェニリルであり、*は、結合位置を表す。 The alkyl, cycloalkyl, and aryl in R 11 to R 18 can be determined from the explanations of R 11 to R 18 in formula (ETM-2). In addition to the examples given above, φ can also have the following structural formula: In the structural formula below, each R is independently hydrogen, methyl, ethyl, isopropyl, cyclohexyl, phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, biphenylyl, or terphenylyl, and * indicates the bonding position.
このフェナントロリン誘導体の具体例としては、例えば4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン、2,9-ジメチル-4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン、9,10-ジ(1,10-フェナントロリン-2-イル)アントラセン、2,6-ジ(1,10-フェナントロリン-5-イル)ピリジン、1,3,5-トリ(1,10-フェナントロリン-5-イル)ベンゼン、9,9’-ジフルオロ-ビ(1,10-フェナントロリン-5-イル)、バソクプロイン、1,3-ビス(2-フェニル-1,10-フェナントロリン-9-イル)ベンゼンや下記構造式で表される化合物などがあげられる。 Specific examples of phenanthroline derivatives include 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline, 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline, 9,10-di(1,10-phenanthrolin-2-yl)anthracene, 2,6-di(1,10-phenanthrolin-5-yl)pyridine, 1,3,5-tri(1,10-phenanthrolin-5-yl)benzene, 9,9'-difluoro-bi(1,10-phenanthrolin-5-yl), bathocuproine, 1,3-bis(2-phenyl-1,10-phenanthrolin-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).
キノリノール系金属錯体の具体例としては、8-キノリノールリチウム、トリス(8-キノリノラート)アルミニウム、トリス(4-メチル-8-キノリノラート)アルミニウム、トリス(5-メチル-8-キノリノラート)アルミニウム、トリス(3,4-ジメチル-8-キノリノラート)アルミニウム、トリス(4,5-ジメチル-8-キノリノラート)アルミニウム、トリス(4,6-ジメチル-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(フェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2-メチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(3-メチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(4-メチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(3-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(4-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,3-ジメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,6-ジメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(3,4-ジメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(3,5-ジメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(3,5-ジ-t-ブチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,6-ジフェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,4,6-トリフェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,4,6-トリメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2,4,5,6-テトラメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(1-ナフトラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)(2-ナフトラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)(2-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)(3-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)(4-フェニルフェノラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)(3,5-ジメチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)(3,5-ジ-t-ブチルフェノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2-メチル-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2,4-ジメチル-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-4-エチル-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2-メチル-4-エチル-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-4-メトキシ-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2-メチル-4-メトキシ-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-5-シアノ-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2-メチル-5-シアノ-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(2-メチル-5-トリフルオロメチル-8-キノリノラート)アルミニウム-μ-オキソ-ビス(2-メチル-5-トリフルオロメチル-8-キノリノラート)アルミニウム、ビス(10-ヒドロキシベンゾ[h]キノリン)ベリリウムなどがあげられる。 Specific examples of quinolinol-based metal complexes include 8-quinolinol lithium, tris(8-quinolinolato)aluminum, tris(4-methyl-8-quinolinolato)aluminum, tris(5-methyl-8-quinolinolato)aluminum, tris(3,4-dimethyl-8-quinolinolato)aluminum, tris(4,5-dimethyl-8-quinolinolato)aluminum, tris(4,6-dimethyl-8-quinolinolato)aluminum, and bis( 2-methyl-8-quinolinolate)(phenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(2-methylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(3-methylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(4-methylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(2-phenylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(2-phenylphenolate)aluminum linolinolate)(3-phenylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(4-phenylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(2,3-dimethylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(2,6-dimethylphenolate)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinolate)(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 hydroxybenzoate) 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) 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 Examples include bis(2-methyl-5-cyano-8-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, and bis(10-hydroxybenzo[h]quinoline)beryllium.
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-based metal complex can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<チアゾール誘導体およびベンゾチアゾール誘導体>
チアゾール誘導体は、例えば下記式(ETM-14-1)で表される化合物である。
The thiazole derivative is, for example, a compound represented by the following formula (ETM-14-1).
各式のφは、n価のアリール環(好ましくはn価のベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フェナレン環、フェナントレン環またはトリフェニレン環)であり、nは1~4の整数であり、「チアゾール系置換基」や「ベンゾチアゾール系置換基」は、式(ETM-2)、式(ETM-2-1)および式(ETM-2-2)における「ピリジン系置換基」の中のピリジルが下記のチアゾリルやベンゾチアゾリルに置き換わった置換基であり、チアゾール誘導体およびベンゾチアゾール誘導体における少なくとも1つの水素が重水素で置換されていてもよい。 In each formula, φ represents 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. A "thiazole-based substituent" or "benzothiazole-based substituent" is a substituent in which the pyridyl in the "pyridine-based substituent" in formulas (ETM-2), (ETM-2-1), and (ETM-2-2) is replaced with the thiazolyl or benzothiazolyl shown below, and at least one hydrogen atom in the thiazole derivative or benzothiazole derivative may be replaced with deuterium.
φは、さらに、アントラセン環またはフルオレン環であることが好ましく、この場合の構造は式(ETM-2-1)または式(ETM-2-2)での説明を引用することができ、各式中のR11~R18は式(ETM-2-1)または式(ETM-2-2)での説明を引用することができる。また、式(ETM-2-1)または式(ETM-2-2)では2つのピリジン系置換基が結合した形態で説明されているが、これらをチアゾール系置換基(またはベンゾチアゾール系置換基)に置き換えるときには、両方のピリジン系置換基をチアゾール系置換基(またはベンゾチアゾール系置換基)で置き換えてもよいし(すなわちn=2)、いずれか1つのピリジン系置換基をチアゾール系置換基(またはベンゾチアゾール系置換基)で置き換えて他方のピリジン系置換基をR11~R18で置き換えてもよい(すなわちn=1)。さらに、例えば式(ETM-2-1)におけるR11~R18の少なくとも1つをチアゾール系置換基(またはベンゾチアゾール系置換基)で置き換えて「ピリジン系置換基」をR11~R18で置き換えてもよい。 It is further preferable that φ is an anthracene ring or a fluorene ring, and in this case, the structure can be explained with reference to the explanation for formula (ETM-2-1) or formula (ETM-2-2), and for R 11 to R 18 in each formula, the explanation for formula (ETM-2-1) or formula (ETM-2-2) can be explained with reference to the explanation for formula (ETM-2-1) or formula (ETM-2-2). Furthermore, in 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 formula (ETM-2-1) may be replaced with a thiazole-based substituent (or a benzothiazole-based substituent), and the "pyridine-based substituent" may be replaced 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(1)および式(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 alkyl, cycloalkyl, alkenyl, alkynyl, alkoxy, alkenyloxy, alkynyloxy, aryl, or heteroaryl, which may be substituted. For details of these groups, the explanations for formula (1) and formula (2) and the explanation for formula (ETM-7-2) can be cited. Furthermore, alkenyloxy and alkynyloxy are groups in which the alkyl moiety in alkoxy is replaced with alkenyl or alkynyl, respectively, and for details of these alkenyls and alkynyls, the explanation for 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(1)および式(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 explanations in formula (1) and 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(1)および式(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 explanations in formula (1) and 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(1)および式(2)における説明を引用できる。 Examples of silyl include silyl groups and groups in which at least one of the three hydrogen atoms of a 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 about the aryl, alkyl, and cycloalkyl groups, see the explanations for formulas (1) and (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, or may be 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 R1 and R4 are phenyl, X and Y are not alkyl or phenyl. Also, preferably, when R1 and R4 are thienyl, X and Y are alkyl, and R2 and R3 are not alkyl, aryl, alkenyl, or cycloalkyl where R2 and R3 are bonded to form a ring. Also, preferably, when R1 and R4 are silyl groups, R2 , R3 , X, and Y are not each independently hydrogen or alkyl having 1 to 6 carbon atoms. Also, preferably, when a benzene ring is fused with R1 and R2 , 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、
In formula (ETM-16),
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 with alkyl having 1 to 6 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, aryl having 6 to 18 carbon atoms, or 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 atom of Ar may be substituted with an alkyl having 1 to 4 carbon atoms, a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, an aryl having 6 to 12 carbon atoms, or a heteroaryl having 2 to 12 carbon atoms, R 1 to R 5 are each independently hydrogen, an alkyl having 1 to 4 carbon atoms, or a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, with the proviso that any one of Ar and R 1 to R 5 in >N-Ar is a site bonding to L,
L's are each 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 each independently represent ═CR 6 — or ═N—, at least two of X 1 to X 6 represent ═CR 6 —, R 6 in two of X 1 to X 6 representing ═CR 6 — represents φ or a bonding site to an azoline ring, and R 6 in the remaining ═CR 6 — represents 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 in L may be substituted with 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 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 with alkyl having 1 to 6 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, aryl having 6 to 18 carbon atoms, or 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 with an alkyl having 1 to 4 carbon atoms, a cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, an aryl having 6 to 12 carbon atoms, or a heteroaryl having 2 to 12 carbon atoms;
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),
L's are each 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 in L may be substituted with 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 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 atom in φ may be substituted with alkyl having 1 to 6 carbon atoms, cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, aryl having 6 to 18 carbon atoms, or 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 alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, aryl having 6 to 12 carbon atoms or 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 aryl having 6 to 12 carbon atoms or 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 atom in L may be substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, or a heteroaryl group 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 atom in 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, provided that R 1 and R 2 are the same, R 3 and R 4 are the same, R 1 to R 4 are not all hydrogen at the same time, and m is 1 or 2, and when m is 2, the groups formed by the azoline ring and L are the same.
アゾリン誘導体の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。なお、構造式中の「Me」はメチルを表す。
より好ましくは、φは、下記式(φ2-1)、式(φ2-31)、式(φ2-32)、式(φ2-33)および式(φ2-34)で表される2価の基からなる群から選択され、φの少なくとも1つの水素は炭素数6~18のアリールで置換されていてもよい。 More preferably, φ is selected from the group consisting of divalent groups represented by the following formulas (φ2-1), (φ2-31), (φ2-32), (φ2-33), and (φ2-34), and at least one hydrogen atom in φ may be substituted with an aryl having 6 to 18 carbon atoms.
Lは、ベンゼン、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、およびトリアジンからなる群から選択される環の2価の基であり、Lの少なくとも1つの水素は炭素数1~4のアルキル、炭素数5~10のシクロアルキル、炭素数6~10のアリールまたは炭素数2~14のヘテロアリールで置換されていてもよく、
Yとしての>N-ArにおけるArは、フェニル、ピリジニル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、およびトリアジニルからなる群から選択され、当該Arの少なくとも1つの水素は炭素数1~4のアルキル、炭素数5~10のシクロアルキルまたは炭素数6~10のアリールで置換されていてもよく、
R1~R4はそれぞれ独立して水素、炭素数1~4のアルキルまたは炭素数5~10のシクロアルキルであり、ただし、R1とR2は同一であり、R3とR4は同一であり、またR1~R4の全てが同時に水素になることはなく、そして、
mは2であり、アゾリン環とLとで形成される基は同一である。
L is a divalent ring group selected from the group consisting of benzene, pyridine, pyrazine, pyrimidine, pyridazine, and triazine, and at least one hydrogen atom of L is optionally substituted with alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, aryl having 6 to 10 carbon atoms, or heteroaryl having 2 to 14 carbon atoms;
Ar in >N-Ar as Y is selected from the group consisting of phenyl, pyridinyl, pyrazinyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, and triazinyl, and at least one hydrogen atom of Ar may be substituted with alkyl having 1 to 4 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, or aryl having 6 to 10 carbon atoms;
R 1 to R 4 are each independently hydrogen, alkyl having 1 to 4 carbon atoms, or cycloalkyl having 5 to 10 carbon atoms, provided that R 1 and R 2 are the same, R 3 and R 4 are the same, and R 1 to R 4 are not all hydrogen at the same time, and
m is 2, and the groups formed by the azoline ring and L are the same.
アゾリン誘導体の他の具体例としては、例えば以下の化合物があげられる。なお、構造式中の「Me」はメチルを表す。
このアゾリン誘導体を規定する上記各式中の、アルキル、シクロアルキル、アリールまたはヘテロアリールの詳細については、式(1)および式(2)における説明を引用できる。 For details about the alkyl, cycloalkyl, aryl, or heteroaryl in the above formulas defining this azoline derivative, please refer to the explanations for formulas (1) and (2).
このアゾリン誘導体は公知の原料と公知の合成方法を用いて製造することができる。 This azoline derivative can be produced using known raw materials and known synthesis methods.
<還元性物質>
電子輸送層または電子注入層には、さらに、電子輸送層または電子注入層を形成する材料を還元できる物質が含まれていてもよい。この還元性物質は、一定の還元性を有する物質であれば、様々な物質が用いられ、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体および希土類金属の有機錯体からなる群から選択される少なくとも1つを好適に使用することができる。
<Reducing Substances>
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. Various substances can be used as this reducing substance as long as they have a certain level of reducing ability. For example, at least one selected from the group consisting of alkali metals, alkaline earth metals, rare earth metals, alkali metal oxides, alkali metal halides, alkaline earth metal oxides, alkaline earth metal halides, rare earth metal oxides, rare earth metal halides, alkali metal organic complexes, alkaline earth metal organic complexes, and rare earth metal organic complexes can be suitably used.
好ましい還元性物質としては、Na(仕事関数2.36eV)、K(同2.28eV)、Rb(同2.16eV)またはCs(同1.95eV)などのアルカリ金属や、Ca(同2.9eV)、Sr(同2.0~2.5eV)またはBa(同2.52eV)などのアルカリ土類金属があげられ、仕事関数が2.9eV以下の物質が特に好ましい。これらのうち、より好ましい還元性物質は、K、RbまたはCsのアルカリ金属であり、さらに好ましくはRbまたはCsであり、最も好ましいのはCsである。これらのアルカリ金属は、特に還元能力が高く、電子輸送層または電子注入層を形成する材料への比較的少量の添加により、有機EL素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。また、仕事関数が2.9eV以下の還元性物質として、これら2種以上のアルカリ金属の組み合わせも好ましく、特に、Csを含んだ組み合わせ、例えば、CsとNa、CsとK、CsとRb、またはCsとNaとKとの組み合わせが好ましい。Csを含むことにより、還元能力を効率的に発揮することができ、電子輸送層または電子注入層を形成する材料への添加により、有機EL素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。 Preferred reducing substances include alkali metals such as Na (work function 2.36 eV), K (2.28 eV), Rb (2.16 eV), or Cs (1.95 eV), and alkaline earth metals such as Ca (2.9 eV), Sr (2.0-2.5 eV), or Ba (2.52 eV). Substances with a work function of 2.9 eV or less are particularly preferred. Among these, alkali metals K, Rb, or Cs are more preferred, with Rb or Cs being even more preferred, and Cs being the most preferred. These alkali metals have particularly high reducing power, and adding relatively small amounts to the materials forming the electron transport layer or electron injection layer can improve the luminance and extend the life of organic EL devices. Combinations of two or more of these alkali metals are also preferred as reducing substances with a work function of 2.9 eV or less, and combinations containing Cs, such as Cs and Na, Cs and K, Cs and Rb, or Cs, Na and K, are particularly preferred. By including Cs, the reducing ability can be efficiently exerted, and adding it to the material that forms the electron transport layer or electron injection layer can improve the luminance and extend the life of the organic EL element.
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 also be used as electron layer materials in the form of polymer compounds 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. Regarding the reactive substituent in this case, the same explanation as for the polycyclic aromatic compound represented by formula (1) can be cited.
The uses of such polymer compounds and crosslinked polymers will be described in detail below.
3-1-7.有機電界発光素子における陰極
陰極108は、電子注入層107および電子輸送層106を介して、発光層105に電子を注入する役割を果たす。
3-1-7. Cathode in Organic Electroluminescent Device The cathode 108 serves to inject electrons into the light-emitting layer 105 via the electron injection layer 107 and the electron transport layer 106 .
陰極108を形成する材料としては、電子を有機層に効率よく注入できる物質であれば特に限定されないが、陽極102を形成する材料と同様の材料を用いることができる。なかでも、スズ、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金、鉄、亜鉛、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウムおよびマグネシウムなどの金属またはそれらの合金(マグネシウム-銀合金、マグネシウム-インジウム合金、フッ化リチウム/アルミニウムなどのアルミニウム-リチウム合金など)などが好ましい。電子注入効率をあげて素子特性を向上させるためには、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、カルシウム、マグネシウムまたはこれら低仕事関数金属を含む合金が有効である。しかしながら、これらの低仕事関数金属は一般に大気中で不安定であることが多い。この点を改善するために、例えば、有機層に微量のリチウム、セシウムやマグネシウムをドーピングして、安定性の高い電極を使用する方法が知られている。その他のドーパントとしては、フッ化リチウム、フッ化セシウム、酸化リチウムおよび酸化セシウムのような無機塩も使用することができる。ただし、これらに限定されない。 The material for the cathode 108 is not particularly limited as long as it can efficiently inject electrons into the organic layer, but the same materials as those for the anode 102 can be used. Among these, metals such as tin, indium, calcium, aluminum, silver, copper, nickel, chromium, gold, platinum, iron, zinc, lithium, sodium, potassium, cesium, and magnesium, or alloys thereof (e.g., magnesium-silver alloys, magnesium-indium alloys, and aluminum-lithium alloys such as lithium fluoride/aluminum alloys), are preferred. To increase electron injection efficiency and improve device performance, 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 address this issue, a known method is to dope the organic layer with trace amounts of lithium, cesium, or magnesium to create a highly stable electrode. Other dopants that can be used include, but are not limited to, inorganic salts such as lithium fluoride, cesium fluoride, lithium oxide, and cesium oxide.
さらに、電極保護のために白金、金、銀、銅、鉄、スズ、アルミニウムおよびインジウムなどの金属、またはこれら金属を用いた合金、そしてシリカ、チタニアおよび窒化ケイ素などの無機物、ポリビニルアルコール、塩化ビニル、炭化水素系高分子化合物などを積層することが、好ましい例としてあげられる。これらの電極の作製法も、抵抗加熱、電子ビーム蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングおよびコーティングなど、導通を取ることができれば特に制限されない。 Furthermore, for electrode protection, 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. There are no particular restrictions on the method for producing these electrodes, as long as electrical conductivity can be achieved, and methods such as resistance heating, electron beam evaporation, sputtering, ion plating, and coating can be used.
3-1-8.各層で用いてもよい結着剤
以上の正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および電子注入層に用いられる材料は単独で各層を形成することができるが、高分子結着剤としてポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ(N-ビニルカルバゾール)、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリブタジエン、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル樹脂、ABS樹脂、ポリウレタン樹脂などの溶剤可溶性樹脂や、フェノール樹脂、キシレン樹脂、石油樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの硬化性樹脂などに分散させて用いることも可能である。
3-1-8. Binders that may be used in each layer The materials used in the hole injection layer, hole transport layer, light-emitting layer, electron transport layer, and electron injection layer described above can be used alone to form each layer, but they can also be used as a polymer binder by being dispersed in a solvent-soluble resin such as polyvinyl chloride, polycarbonate, polystyrene, poly(N-vinylcarbazole), polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyester, polysulfone, polyphenylene oxide, polybutadiene, hydrocarbon resin, ketone resin, phenoxy resin, polyamide, ethyl cellulose, vinyl acetate resin, ABS resin, or polyurethane resin, or a curable resin such as phenol resin, xylene resin, petroleum resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester resin, alkyd resin, epoxy resin, or silicone resin.
3-1-9.有機電界発光素子の作製方法
有機EL素子を構成する各層は、各層を構成すべき材料を蒸着法、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング、分子積層法、印刷法、スピンコート法またはキャスト法、コーティング法などの方法で薄膜とすることにより、形成することができる。このようにして形成された各層の膜厚については特に限定はなく、材料の性質に応じて適宜設定することができるが、通常2nm~5000nmの範囲である。膜厚は通常、水晶発振式膜厚測定装置などで測定できる。蒸着法を用いて薄膜化する場合、その蒸着条件は、材料の種類、膜の目的とする結晶構造および会合構造などにより異なる。蒸着条件は一般的に、ボート加熱温度+50~+400℃、真空度10-6~10-3Pa、蒸着速度0.01~50nm/秒、基板温度-150~+300℃、膜厚2nm~5μmの範囲で適宜設定することが好ましい。
3-1-9. Method for Fabricating Organic Electroluminescent Devices Each layer constituting an organic EL device can be formed by forming the materials constituting each layer into a thin film using methods such as vapor deposition, resistance heating vapor deposition, electron beam vapor deposition, sputtering, molecular lamination, printing, spin coating, casting, and coating. The thickness of each layer thus formed is not particularly limited and can be set appropriately depending on the properties of the material, but is typically in the range of 2 nm to 5,000 nm. The film thickness can typically be measured using a quartz crystal oscillator film thickness measuring device. When forming a thin film using a vapor deposition method, the vapor deposition conditions vary depending on the type of material, the desired crystal structure and association structure of the film, and other factors. The vapor deposition conditions are generally preferably set appropriately within the following range: boat heating temperature +50 to +400°C, vacuum level 10 −6 to 10 −3 Pa, vapor deposition rate 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 + polarity and the cathode to - polarity. When a voltage of approximately 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 pulse current or AC current is applied. The AC waveform 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 fabricating an organic EL element, we will explain a method for fabricating an organic EL element consisting of an anode, hole injection layer, hole transport layer, light-emitting layer made of a host material and a dopant material, electron transport layer, electron injection layer, and 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 form an anode, and then thin films of a hole injection layer and a hole transport layer are formed on the anode. A host material and a dopant material are co-deposited on the anode to form a thin film to form an emissive layer. An electron transport layer and an electron injection layer are formed on the emissive layer, and a thin film of a cathode material is further formed by vapor deposition or the like to form a cathode, thereby obtaining the desired organic EL device. It is also possible to reverse the order of fabrication of the above-described organic EL device, forming the layers in the order of cathode, electron injection layer, electron transport layer, emissive 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 liquid organic layer-forming composition from a low molecular weight compound capable of forming each organic layer of an organic EL element, and using this. If there is no suitable organic solvent that can dissolve this low molecular weight compound, the organic layer-forming composition may be prepared from a reactive compound obtained by substituting a reactive substituent on the low molecular weight compound, such as another monomer having a solubility function as a reactive compound or a polymer compound polymerized together with a main-chain polymer.
湿式成膜法は、一般的には、基板に有機層形成用組成物を塗布する塗布工程および塗布された有機層形成用組成物から溶媒を取り除く乾燥工程を経ることで塗膜を形成する。上記高分子化合物が架橋性置換基を有する場合(これを架橋性高分子化合物ともいう)には、この乾燥工程によりさらに架橋して高分子架橋体が形成される。塗布工程の違いにより、スピンコーターを用いる方法をスピンコート法、スリットコーターを用いる方法をスリットコート法、版を用いる方法をグラビア、オフセット、リバースオフセット、フレキソ印刷法、インクジェットプリンタを用いる方法をインクジェット法、霧状に吹付ける方法をスプレー法と呼ぶ。 Wet film formation methods generally form a coating film through a coating step in which an organic layer-forming composition is applied to a substrate, followed by a drying step in which the solvent is removed from the applied organic layer-forming composition. If the polymer compound has a crosslinkable substituent (also known as a crosslinkable polymer compound), the drying step causes further crosslinking to form a crosslinked polymer. Depending on the coating process, methods using a spin coater are called spin coating methods; methods using a slit coater are called slit coating methods; methods using a plate are called gravure, offset, reverse offset, or flexographic printing methods; methods using an inkjet printer are called inkjet methods; and methods spraying in a mist are called spray methods.
一例として、図2を参考にして、バンクを有する基板にインクジェット法を用いて塗膜を形成する方法を説明する。まず、バンク(200)は基板(110)上の電極(120)の上に設けられている。この場合、インクジェットヘッド(300)より、バンク(200)間にインクの液滴(310)を滴下し、乾燥させることで塗膜(130)を作製することができる。これを繰り返し、次の塗膜(140)、さらに発光層(150)まで作製し、真空蒸着法を用い電子輸送層、電子注入層および電極を成膜すれば、バンク材で発光部位が区切られた有機EL素子を作製することができる。 As an example, referring to Figure 2, we will explain a method of forming a coating film using the inkjet method on a substrate with banks. First, banks (200) are provided on electrodes (120) on a substrate (110). In this case, ink droplets (310) are dropped between the banks (200) from an inkjet head (300) and dried to create a coating film (130). This process is repeated to create the next coating film (140) and then the light-emitting layer (150). By forming an electron transport layer, electron injection layer, and electrodes using vacuum deposition, an organic EL element in which the light-emitting region is separated by the bank material can be produced.
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。 Drying methods include air drying, heating, and drying under reduced pressure. The drying process may be carried out once, or multiple times using different methods and conditions. Also, 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。 Wet film formation methods are film formation methods that use solutions, and include some printing methods (inkjet methods), spin coating 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。 However, compared to vacuum deposition, wet deposition can be difficult to use for layering. When using wet deposition to create layered films, it is necessary to prevent the dissolution of the lower layer by the composition of the upper layer, and this requires the use of compositions with controlled solubility, crosslinking of the lower layer, and orthogonal solvents (solvents that are not soluble in each other). However, even with these techniques, it can be difficult to use wet deposition for applying 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 film formation 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-forming 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 composed 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 underlying light-emitting layer, or if a means for forming a film from the cathode side in the reverse of the above procedure is used, a layer-forming composition containing a material for the electron transport layer and a material for the electron injection layer can be prepared, and the layer can be formed by a wet film-forming 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 organic layer-forming composition can be formed into a film by laser thermal imaging (LITI), which is a method of heating and vapor-depositing a compound attached to a substrate with a laser, and the organic layer-forming composition can be used as the material applied to the substrate.
<任意の工程>
成膜の各工程の前後に、適切な処理工程、洗浄工程および乾燥工程を適宜入れてもよい。処理工程としては、例えば、露光処理、プラズマ表面処理、超音波処理、オゾン処理、適切な溶媒を用いた洗浄処理および加熱処理等があげられる。さらには、バンクを作製する一連の工程もあげられる。
<Optional step>
Before and after each film-forming step, appropriate treatment steps, cleaning steps, and drying steps may be added as appropriate. 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 create banks. Positive and negative resist materials can be used as bank materials for photolithography. Patternable printing methods such as inkjet printing, gravure offset printing, reverse offset printing, and screen printing can also be used. In these cases, permanent resist materials can also be used.
バンクに用いられる材料としては、多糖類およびその誘導体、ヒドロキシルを有するエチレン性モノマーの単独重合体および共重合体、生体高分子化合物、ポリアクリロイル化合物、ポリエステル、ポリスチレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルフィド、ポリスルホン、ポリフェニレン、ポリフェニルエーテル、ポリウレタン、エポキシ(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレート、ポリオレフィン、環状ポリオレフィン、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合ポリマー(ABS)、シリコーン樹脂、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリアセテート、ポリノルボルネン、合成ゴム、ポリフルオロビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン等のフッ化ポリマー、フルオロオレフィン-ヒドロカーボンオレフィンの共重合ポリマー、フルオロカーボンポリマーがあげられるが、それだけに限定されない。 Materials that can be used for banks 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, polyacetate, polynorbornene, synthetic rubbers, fluorinated polymers such as polyfluorovinylidene, polytetrafluoroethylene, and polyhexafluoropropylene, fluoroolefin-hydrocarbonolefin copolymers, 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。
<Composition for forming organic layer used in wet film formation method>
The organic layer-forming composition is obtained by dissolving a low-molecular-weight compound capable of forming each organic layer of an organic EL device, or a polymer compound obtained by polymerizing such a low-molecular-weight compound, in an organic solvent. For example, the light-emitting layer-forming composition contains at least one polycyclic aromatic compound (or a polymer compound thereof) as a dopant material as a first component, 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 for the light-emitting layer obtained from the composition, and the second component functions as a host component for the light-emitting layer. The third component functions as a solvent that dissolves the first and second components in the composition, and imparts a smooth and uniform surface profile during application due to the controlled evaporation rate of the third component itself.
<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 organic layer-forming composition 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 film-forming properties, the presence or absence of defects in the coating film, surface roughness, and smoothness. Furthermore, during film formation using an inkjet method, it is possible to control meniscus stability at the pinhole of the inkjet head, thereby controlling and improving 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 lifespan of an organic EL device having an organic layer obtained from the organic layer-forming composition.
(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. A boiling point higher than 130°C is preferred from the viewpoint of inkjet ejection properties. Furthermore, a boiling point lower than 300°C is preferred from the viewpoints of coating film defects, surface roughness, residual solvent, and smoothness. From the viewpoints of good inkjet ejection properties, film-forming properties, smoothness, and low residual solvent, it is more preferred that the organic solvent contains two or more organic solvents. Meanwhile, in some cases, taking into consideration transportability, etc., the composition may be a solid composition obtained by removing the solvent from the organic layer-forming composition.
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 high-boiling poor solvent, the low-boiling good solvent evaporates first during film formation, increasing the concentration of the ingredients in the composition and the concentration of the poor solvent, facilitating rapid film formation. This results in a coating with few defects, minimal 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 film formation, the organic solvent is removed from the coating film through a drying process using vacuum, reduced pressure, heating, or other methods. When heating, from the perspective of improving coating film formation, it is preferable to perform the heating at a temperature below the glass transition temperature (Tg) of at least one of the solutes +30°C. Furthermore, from the perspective of reducing residual solvent, it is preferable to heat at a temperature above the glass transition temperature (Tg) of at least one of the solutes -30°C. Even if the heating temperature is lower than the boiling point of the organic solvent, the film is thin enough that the organic solvent is sufficiently removed. Furthermore, drying may be performed multiple times at different temperatures, or multiple drying methods may be used in combination.
(2)有機溶媒の具体例
有機層形成用組成物に用いられる有機溶媒としては、アルキルベンゼン系溶媒、フェニルエーテル系溶媒、アルキルエーテル系溶媒、環状ケトン系溶媒、脂肪族ケトン系溶媒、単環性ケトン系溶媒、ジエステル骨格を有する溶媒および含フッ素系溶媒などがあげられ、具体例として、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、テトラデカノール、ヘキサン-2-オール、ヘプタン-2-オール、オクタン-2-オール、デカン-2-オール、ドデカン-2-オール、シクロヘキサノール、α-テルピネオール、β-テルピネオール、γ-テルピネオール、δ-テルピネオール、テルピネオール(混合物)、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、p-キシレン、m-キシレン、o-キシレン、2,6-ルチジン、2-フルオロ-m-キシレン、3-フルオロ-o-キシレン、2-クロロベンゾ三フッ化物、クメン、トルエン、2-クロロ-6-フルオロトルエン、2-フルオロアニソール、アニソール、2,3-ジメチルピラジン、ブロモベンゼン、4-フルオロアニソール、3-フルオロアニソール、3-トリフルオロメチルアニソール、メシチレン、1,2,4-トリメチルベンゼン、t-ブチルベンゼン、2-メチルアニソール、フェネトール、ベンゾジオキソール、4-メチルアニソール、s-ブチルベンゼン、3-メチルアニソール、4-フルオロ-3-メチルアニソール、シメン、1,2,3-トリメチルベンゼン、1,2-ジクロロベンゼン、2-フルオロベンゾニトリル、4-フルオロベラトロール、2,6-ジメチルアニソール、n-ブチルベンゼン、3-フルオロベンゾニトリル、デカリン(デカヒドロナフタレン)、ネオペンチルベンゼン、2,5-ジメチルアニソール、2,4-ジメチルアニソール、ベンゾニトリル、3,5-ジメチルアニソール、ジフェニルエーテル、1-フルオロ-3,5-ジメトキシベンゼン、安息香酸メチル、イソペンチルベンゼン、3,4-ジメチルアニソール、o-トルニトリル、n-アミルベンゼン、ベラトロール、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン、安息香酸エチル、n-ヘキシルベンゼン、安息香酸プロピル、シクロヘキシルベンゼン、1-メチルナフタレン、安息香酸ブチル、2-メチルビフェニル、3-フェノキシトルエン、2,2’-ビトリル、ドデシルベンゼン、ジペンチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、トリメトキシベンゼン、トリメトキシトルエン、2,3-ジヒドロベンゾフラン、1-メチル-4-(プロポキシメチル)ベンゼン、1-メチル-4-(ブチルオキシメチル)ベンゼン、1-メチル-4-(ペンチルオキシメチル)ベンゼン、1-メチル-4-(ヘキシルオキシメチル)ベンゼン、1-メチル-4-(ヘプチルオキシメチル)ベンゼンベンジルブチルエーテル、ベンジルペンチルエーテル、ベンジルヘキシルエーテル、ベンジルヘプチルエーテル、ベンジルオクチルエーテルなどがあげられるが、それだけに限定されない。また、溶媒は単一で用いてもよく、混合してもよい。
(2) Specific Examples of Organic Solvents Examples of organic solvents used in the composition for forming an organic layer include alkylbenzene solvents, phenyl ether solvents, alkyl ether solvents, cyclic ketone solvents, aliphatic ketone solvents, monocyclic ketone solvents, solvents having a diester skeleton, and fluorine-containing solvents. Specific examples include pentanol, hexanol, heptanol, octanol, nonanol, decanol, undecanol, dodecanol, tetradecanol, hexane-2-ol, heptan-2-ol, octan-2-ol, decan-2-ol, dodecan-2-ol, cyclohexanol, α-terpineol, β-terpineol, γ-terpineol, δ-terpineol, terpineol (mixture), ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, propylene ... 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. The solvents may be used alone or in combination.
<任意成分>
有機層形成用組成物は、その性質を損なわない範囲で、任意成分を含んでいてもよい。任意成分としては、バインダーおよび界面活性剤等があげられる。
<Optional ingredients>
The composition for forming the organic layer may contain optional components, such as a binder and a surfactant, to the extent that the properties of the composition are not impaired.
(1)バインダー
有機層形成用組成物は、バインダーを含有していてもよい。バインダーは、成膜時には膜を形成するとともに、得られた膜を基板と接合する。また、該有機層形成用組成物中で他の成分を溶解および分散および結着させる役割を果たす。
(1) Binder The organic layer-forming composition 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 organic layer-forming composition.
有機層形成用組成物に用いられるバインダーとしては、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-ビニルアルコール共重合体、アクリロニトリル-エチレン-スチレン共重合体(AES)樹脂、アイオノマー、塩素化ポリエーテル、ジアリルフタレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、テフロン、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS)樹脂、アクリロニトリル-スチレン共重合体(AS)樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、および、上記樹脂およびポリマーの共重合体、があげられるが、それだけに限定されない。 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 a single 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ー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) Surfactants 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 their hydrophilic group, and further classified into alkyl, silicone, and fluorine-based based on the structure of their hydrophobic group. Furthermore, based on their molecular structure, they are classified into monomolecular systems with relatively small and simple molecular weights and polymer systems with large molecular weights and side chains or branches. Based on their composition, they are classified into single systems and mixed systems containing two or more surfactants and base materials. All types of surfactants can be used in the organic layer-forming composition.
界面活性剤としては、例えば、ポリフローNo.45、ポリフローKL-245、ポリフローNo.75、ポリフローNo.90、ポリフローNo.95(商品名、共栄社化学工業(株)製)、ディスパーベイク(Disperbyk)161、ディスパーベイク162、ディスパーベイク163、ディスパーベイク164、ディスパーベイク166、ディスパーベイク170、ディスパーベイク180、ディスパーベイク181、ディスパーベイク182、BYK300、BYK306、BYK310、BYK320、BYK330、BYK342、BYK344、BYK346(商品名、ビックケミー・ジャパン(株)製)、KP-341、KP-358、KP-368、KF-96-50CS、KF-50-100CS(商品名、信越化学工業(株)製)、サーフロンSC-101、サーフロンKH-40(商品名、セイミケミカル(株)製)、フタージェント222F、フタージェント251、FTX-218(商品名、(株)ネオス製)、EFTOP EF-351、EFTOP EF-352、EFTOP EF-601、EFTOP EF-801、EFTOP EF-802(商品名、三菱マテリアル(株)製)、メガファックF-470、メガファックF-471、メガファックF-475、メガファックR-08、メガファックF-477、メガファックF-479、メガファックF-553、メガファックF-554(商品名、DIC(株)製)、フルオロアルキルベンゼンスルホン酸塩、フルオロアルキルカルボン酸塩、フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル、フルオロアルキルアンモニウムヨージド、フルオロアルキルベタイン、フルオロアルキルスルホン酸塩、ジグリセリンテトラキス(フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル)、フルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩、フルオロアルキルアミノスルホン酸塩、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンラウレート、ポリオキシエチレンオレエート、ポリオキシエチレンステアレート、ポリオキシエチレンラウリルアミン、ソルビタンラウレート、ソルビタンパルミテート、ソルビタンステアレート、ソルビタンオレエート、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンオレエート、ポリオキシエチレンナフチルエーテル、アルキルベンゼンスルホン酸塩およびアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩をあげることができる。 Examples of surfactants include Polyflow No. 45, Polyflow KL-245, Polyflow No. 75, Polyflow No. 90, Polyflow No. 95 (trade names, manufactured by Kyoeisha Chemical Industry Co., Ltd.), Disperbake 161, Disperbake 162, Disperbake 163, Disperbake 164, Disperbake 166, Disperbake 170, Disperbake 180, Disperbake 181, Disperbake 182, BYK300, BYK306, BYK310, BYK320, BYK330, BYK342, and B YK344, BYK346 (trade names, manufactured by BYK Japan Co., Ltd.), KP-341, KP-358, KP-368, KF-96-50CS, KF-50-100CS (trade names, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Surflon SC-101, Surflon KH-40 (trade names, manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd.), Ftergent 222F, Ftergent 251, FTX-218 (trade names, manufactured by Neos Co., Ltd.), EFTOP EF-351, EFTOP EF-352, EFTOP EF-601, EFTOP EF-801, EFTOP EF-802 (trade 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 (trade name, manufactured by DIC Corporation), fluoroalkylbenzene sulfonate, fluoroalkyl carboxylate, fluoroalkyl polyoxyethylene ether, fluoroalkyl ammonium iodide, fluoroalkyl betaine, fluoroalkyl sulfonate, diglycerin tetrakis (fluoroalkyl polyoxyethylene ether), fluoroalkyl trimethyl ammonium salt, fluoroalkyl amino sulfonate, polyoxyethylene nonyl Examples of such 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 sulfonates, and alkyl diphenyl ether disulfonates.
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。 Furthermore, surfactants may be used alone or in combination of 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 taking into consideration the good solubility, storage stability, and film-forming ability of each component in the composition for forming an organic layer, the good film quality of a coating film obtained from the composition for forming an organic layer, the good dischargeability when using an inkjet method, and the good electrical properties, light-emitting properties, efficiency, and life of an organic EL device 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 be 0.0001% by mass to 2.0% by mass, the second component be 0.0999% by mass to 8.0% by mass, and the third component be 90.0% by mass to 99.9% by mass, relative 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 accounts for 0.005% to 1.0% by mass, the second component for 0.095% to 4.0% by mass, and the third component for 95.0% to 99.9% by mass, relative to the total mass of the light-emitting layer-forming composition. Even more preferably, the first component accounts for 0.05% to 0.5% by mass, the second component for 0.25% to 2.5% by mass, and the third component for 97.0% to 99.7% by mass, relative to the total mass of the light-emitting layer-forming composition.
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 organic layer-forming composition can be produced by appropriately selecting and performing known processes such as stirring, mixing, heating, cooling, dissolving, and dispersing the above-mentioned components. After preparation, the composition may also be subjected to appropriately selected processes such as filtration, degassing, ion exchange, and inert gas replacement/filling.
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。 Higher viscosity of the organic layer-forming composition results in better film-forming properties and better ejection properties when using an inkjet method. On the other hand, lower viscosity makes it easier to form thinner films. For this reason, the viscosity of the organic layer-forming composition at 25°C is preferably 0.3 to 3 mPa·s, and more preferably 1 to 3 mPa·s. In the present invention, viscosity is a value measured using a cone-plate type rotational viscometer.
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25℃における表面張力は、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 organic layer-forming composition, 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 inkjet ejection properties. For this reason, the surface tension of the organic layer-forming composition at 25°C is preferably 20 to 40 mN/m, and more preferably 20 to 30 mN/m. In the present invention, the surface tension is a value measured using the hanging drop method.
<架橋性高分子化合物:式(XLP-1)で表される化合物>
次に、上述した高分子化合物が架橋性置換基を有する場合について説明する。このような架橋性高分子化合物は例えば下記式(XLP-1)で表される化合物である。
<Crosslinkable polymer compound: compound represented by formula (XLP-1)>
Next, the case where the above-mentioned polymer compound has a crosslinkable substituent will be described. Such a crosslinkable polymer compound is, for example, a compound represented by the following formula (XLP-1).
式(XLP-1)において、MUxはそれぞれ独立して芳香族化合物のいずれか2つの水素を除いて得られる2価の基であり、ECxはそれぞれ独立して芳香族化合物のいずれかの水素を1つ除いて得られる1価の基であり、kは2~50000の整数である。MUx、ECxおよびkの詳細については、国際公開第2020/162600号の段落0269~0285の式(SPH-1)におけるMU、ECおよびkに関する記載をそれぞれ参照できる。ただし、式(XLP-1)で表される化合物は少なくとも1つの架橋性置換基(XLS)を有し、好ましくは架橋性置換基を有する1価または2価の芳香族基の含有量は、分子中0.1~80質量%である。 In formula (XLP-1), each MUx independently represents a divalent group obtained by removing two hydrogen atoms from any aromatic compound, each ECx independently represents a monovalent group obtained by removing one hydrogen atom from any aromatic compound, and k is an integer from 2 to 50,000. For details about MUx, ECx, and k, please refer to the descriptions of MU, EC, and k in formula (SPH-1) in paragraphs 0269 to 0285 of WO 2020/162600. However, the compound represented by formula (XLP-1) has at least one crosslinkable substituent (XLS), and preferably the content of the monovalent or divalent aromatic group having a crosslinkable substituent is 0.1 to 80% by mass in the molecule.
架橋性置換基を有する1価または2価の芳香族基の含有量は、分子中0.5~50質量%が好ましく、1~20質量%がより好ましい。 The content of monovalent or divalent aromatic groups having a crosslinkable substituent is preferably 0.5 to 50% by mass, and more preferably 1 to 20% by mass, in the molecule.
架橋性置換基(XLS)としては、上述した高分子化合物をさらに架橋化できる基であれば特に限定されないが、以下の構造の置換基が好ましい。各構造式中の*は結合位置を示す。
Lは、それぞれ独立して、単結合、-O-、-S-、>C=O、-O-C(=O)-、炭素数1~12のアルキレン、炭素数1~12のオキシアルキレンおよび炭素数1~12のポリオキシアルキレンである。上記置換基の中でも、式(XLS-1)、式(XLS-2)、式(XLS-3)、式(XLS-9)、式(XLS-10)または式(XLS-17)で表される基が好ましく、式(XLS-1)、式(XLS-3)または式(XLS-17)で表される基がより好ましい。 Each L is independently a single bond, -O-, -S-, >C=O, -O-C(=O)-, alkylene having 1 to 12 carbon atoms, oxyalkylene having 1 to 12 carbon atoms, or polyoxyalkylene having 1 to 12 carbon atoms. Among the above substituents, groups represented by formula (XLS-1), (XLS-2), (XLS-3), (XLS-9), (XLS-10), or (XLS-17) are preferred, and groups represented by formula (XLS-1), (XLS-3), or (XLS-17) are more preferred.
架橋性置換基を有する2価の芳香族化合物としては、例えば下記部分構造を有する化合物があげられる。
<高分子化合物および架橋性高分子化合物の製造方法>
高分子化合物および架橋性高分子化合物の製造方法について、上述した式(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。
<Methods of producing polymer compounds and crosslinkable polymer compounds>
The methods for producing the polymer compound and the crosslinkable polymer compound will be described below using the compound represented by the formula (XLP-1) as an example. These compounds can be synthesized by appropriately combining known production methods.
反応で用いられる溶媒としては、芳香族溶媒、飽和/不飽和炭化水素溶媒、アルコール溶媒、エーテル系溶媒などがあげられ、例えば、ジメトキシエタン、2-(2-メトキシエトキシ)エタン、2-(2-エトキシエトキシ)エタン等があげられる。 Solvents used in the reaction include aromatic solvents, saturated/unsaturated hydrocarbon solvents, alcohol solvents, and ether solvents, such as dimethoxyethane, 2-(2-methoxyethoxy)ethane, and 2-(2-ethoxyethoxy)ethane.
また、反応は2相系で行ってもよい。2相系で反応させる場合は、必要に応じて、第4級アンモニウム塩等の相間移動触媒を加えてもよい。 The reaction may also be carried out in a two-phase system. When carrying out the reaction in a two-phase system, a phase transfer catalyst such as a quaternary ammonium salt may be added as necessary.
(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(XLP-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(MUx)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(ECx)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(XLP-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(MUx)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(ECx)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(MUx)に重合性基が結合したモノマーを加え反応を行えば、モノマーユニットの構造について濃度勾配を有するポリマーを作ることができる。また、前駆体ポリマーを調製した後、あと反応により目的物ポリマーを得ることができる。 The compound of formula (XLP-1) may be produced in a single step or multiple steps. Furthermore, it may be produced by a bulk polymerization method in which all raw materials are placed in a reaction vessel and the reaction is initiated; a dropwise polymerization method in which raw materials are added dropwise to a reaction vessel; or a precipitation polymerization method in which the product precipitates as the reaction progresses. These methods can be combined as appropriate. For example, when synthesizing a compound of formula (XLP-1) in a single step, the target product is obtained by adding a monomer having a polymerizable group bonded to the monomer unit (MUx) and a monomer having a polymerizable group bonded to the end-capping unit (ECx) to a reaction vessel and then reacting them. Furthermore, when synthesizing a compound of formula (XLP-1) in multiple steps, the target product is obtained by polymerizing a monomer having a polymerizable group bonded to the monomer unit (MUx) to the target molecular weight, and then adding a monomer having a polymerizable group bonded to the end-capping unit (ECx) and reacting them. By adding monomers with polymerizable groups bonded to different types of monomer units (MUx) in multiple stages and carrying out the reaction, it is possible to create polymers with a concentration gradient in the monomer unit structure. Furthermore, 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 polymers with random primary structures (Synthetic Scheme 1) and polymers with regular primary structures (Synthetic Schemes 2 and 3), and these can be combined appropriately depending on the intended purpose. Furthermore, by using a monomer with three or more polymerizable groups, it is possible to synthesize hyperbranched polymers and dendrimers.
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 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002/045184, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-215886, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-106241, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-215886, International Publication No. 2016/031639, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-174062, International Publication No. 2016/031639, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016/031639, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 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。 For specific polymer synthesis procedures, see 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 Nos. 031639, 2016/125560, 2016/031639, 2016/031639, 2016/125560, 2015/145871, 2011/049241, and JP 2012-144722 A.
3-1-10.有機電界発光素子の応用例
また、本発明は、有機EL素子を備えた表示装置または有機EL素子を備えた照明装置などにも応用することができる。
有機EL素子を備えた表示装置または照明装置は、本実施形態にかかる有機EL素子と公知の駆動装置とを接続するなど公知の方法によって製造することができ、直流駆動、パルス駆動、交流駆動など公知の駆動方法を適宜用いて駆動することができる。
3-1-10. Application Examples of Organic Electroluminescent Devices The present invention can also be applied to display devices equipped with organic EL devices or lighting devices equipped with organic EL devices.
A display device or lighting device including an organic EL element can be manufactured by a known method, for example, by connecting the organic EL element according to this embodiment to a known driving device, and can be driven appropriately using a known driving method such as DC driving, pulse driving, or AC driving.
表示装置としては、例えば、カラーフラットパネルディスプレイなどのパネルディスプレイ、フレキシブルカラー有機電界発光(EL)ディスプレイなどのフレキシブルディスプレイなどがあげられる(例えば、特開平10-335066号公報、特開2003-321546号公報、特開2004-281086号公報など参照)。また、ディスプレイの表示方式としては、例えば、マトリクスおよび/またはセグメント方式などがあげられる。なお、マトリクス表示とセグメント表示は同じパネルの中に共存していてもよい。 Examples of display devices include panel displays such as color flat panel displays, and flexible displays such as flexible color organic electroluminescent (EL) displays (see, for example, JP 10-335066 A, JP 2003-321546 A, and JP 2004-281086 A). Display methods include, for example, matrix and/or segment methods. Note that matrix display and segment display may coexist on 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 display, pixels are arranged two-dimensionally, such as in a grid or mosaic pattern, and characters and images are displayed as a collection of pixels. The shape and size of the pixels are determined by the application. For example, square pixels measuring 300 μm or less on a side are typically used to display images and characters on computers, monitors, and televisions, while large displays such as display panels use pixels measuring on the order of millimeters on a side. For monochrome displays, pixels of the same color are simply arranged, but for color displays, red, green, and blue pixels are displayed side by side. Typical types are the delta type and the stripe type. This matrix can be driven by either line-sequential driving or active matrix. Line-sequential driving has the advantage of being simpler in structure, but active matrix can sometimes be superior when considering operating characteristics, so it is necessary to choose the appropriate method depending on the application.
セグメント方式(タイプ)では、予め決められた情報を表示するようにパターンを形成し、決められた領域を発光させることになる。例えば、デジタル時計や温度計における時刻や温度表示、オーディオ機器や電磁調理器などの動作状態表示および自動車のパネル表示などがあげられる。 In the segment type, a pattern is formed to display predetermined information, and a specific area is illuminated. Examples include the time and temperature displays on digital clocks and thermometers, the operating status displays on audio equipment and induction cookers, and panel displays on automobiles.
照明装置としては、例えば、室内照明などの照明装置、液晶表示装置のバックライトなどがあげられる(例えば、特開2003-257621号公報、特開2003-277741号公報、特開2004-119211号公報など参照)。バックライトは、主に自発光しない表示装置の視認性を向上させる目的に使用され、液晶表示装置、時計、オーディオ装置、自動車パネル、表示板および標識などに使用される。特に、液晶表示装置、中でも薄型化が課題となっているパソコン用途のバックライトとしては、従来方式が蛍光灯や導光板からなっているため薄型化が困難であることを考えると、本実施形態に係る発光素子を用いたバックライトは薄型で軽量が特徴になる。 Examples of lighting devices include lighting devices for indoor lighting and backlights for liquid crystal display devices (see, for example, JP 2003-257621 A, JP 2003-277741 A, and JP 2004-119211 A). Backlights are primarily used to improve the visibility of non-self-luminous display devices, and are used in liquid crystal display devices, clocks, audio equipment, automotive panels, display boards, signs, and the like. In particular, backlights for liquid crystal display devices, particularly those used in personal computers where thinning is an issue, are difficult to achieve because conventional systems use fluorescent lamps and light guide plates. Therefore, backlights using the light-emitting elements of this embodiment are characterized by their thinness and light weight.
3-2.その他の有機デバイス
本発明に係る多環芳香族化合物は、上述した有機電界発光素子の他に、有機電界効果トランジスタまたは有機薄膜太陽電池などの作製に用いることができる。
3-2. Other Organic Devices The polycyclic aromatic compound according to the present invention can be used to produce organic field effect transistors or organic thin-film solar cells, in addition to the organic electroluminescent devices described above.
有機電界効果トランジスタは、電圧入力によって発生させた電界により電流を制御するトランジスタのことであり、ソース電極とドレイン電極の他にゲート電極が設けられている。ゲート電極に電圧を印加すると電界が生じ、ソース電極とドレイン電極間を流れる電子(またはホール)の流れを任意にせき止めて電流を制御することができるトランジスタである。電界効果トランジスタは、単なるトランジスタ(バイポーラトランジスタ)に比べて小型化が容易であり、集積回路などを構成する素子としてよく用いられている。 An organic field-effect transistor is a transistor that controls current using an electric field generated by voltage input. In addition to source and drain electrodes, it has a gate 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 and drain electrodes can be blocked at will, allowing current to be controlled. Field-effect transistors are easier to miniaturize than simple transistors (bipolar transistors), and are often used as elements in integrated circuits.
有機電界効果トランジスタの構造は、通常、本発明に係る多環芳香族化合物を用いて形成される有機半導体活性層に接してソース電極およびドレイン電極が設けられており、さらに有機半導体活性層に接した絶縁層(誘電体層)を挟んでゲート電極が設けられていればよい。その素子構造としては、例えば以下の構造があげられる。
(1)基板/ゲート電極/絶縁体層/ソース電極・ドレイン電極/有機半導体活性層
(2)基板/ゲート電極/絶縁体層/有機半導体活性層/ソース電極・ドレイン電極
(3)基板/有機半導体活性層/ソース電極・ドレイン電極/絶縁体層/ゲート電極
(4)基板/ソース電極・ドレイン電極/有機半導体活性層/絶縁体層/ゲート電極
このように構成された有機電界効果トランジスタは、アクティブマトリックス駆動方式の液晶ディスプレイや有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの画素駆動スイッチング素子などとして適用できる。
The organic field-effect transistor generally has a structure in which 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 device structure include the following structures.
(1) Substrate/gate electrode/insulating layer/source electrode/drain electrode/organic semiconductor active layer (2) Substrate/gate electrode/insulating layer/organic semiconductor active layer/source electrode/drain electrode (3) Substrate/organic semiconductor active layer/source electrode/drain electrode/insulating layer/gate electrode (4) Substrate/source electrode/drain electrode/organic semiconductor active layer/insulating layer/gate electrode An organic field effect transistor configured in this manner can be used as a pixel driving switching element for active matrix driven 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 layered 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 of the present invention can be used as a material for the hole transport layer, p-type semiconductor layer, n-type semiconductor layer, or electron transport layer, depending on its physical properties. The polycyclic aromatic compound of the present invention can function as a hole transport material or electron transport material in an organic thin-film solar cell. In addition to the above, the organic thin-film solar cell may also include a hole blocking layer, electron blocking layer, electron injection layer, hole injection layer, smoothing layer, etc. as appropriate. Known materials used in organic thin-film solar cells can be selected and combined as appropriate for use in the organic thin-film solar cell.
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るものではない。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 explained in more detail below using examples, but the present invention is not limited to these. First, an example of the synthesis of a polycyclic aromatic compound will be described below.
合成例(1)
合成例(1):化合物(1-363)の合成
Synthesis Example (1): Synthesis of Compound (1-363)
中間体(I-1)(10.2g)およびtert-ブチルベンゼン(80ml)の入ったフラスコに、窒素雰囲気下、0℃で、1.53Mのtert-ブチルリチウムペンタン溶液(15.2ml)を加えた。滴下終了後、60℃まで昇温して0.5時間撹拌した後、tert-ブチルベンゼンより低沸点の成分を減圧留去した。-50℃まで冷却して三臭化ホウ素(5.8g)を加え、室温まで昇温して0.5時間撹拌した。その後、再び0℃まで冷却してN,N-ジイソプロピルエチルアミン(2.6g)を加え、発熱が収まるまで室温で撹拌した後、100℃まで昇温して1時間加熱撹拌した。反応液を室温まで冷却し、氷浴で冷やした酢酸ナトリウム水溶液、次いで酢酸エチルを加えて1時間撹拌した。黄色懸濁液をろ過し、その沈殿をメタノールで洗浄を行った。黄色結晶をトルエンに加熱溶解後シリカゲルショートカラム(溶離液:トルエン)で精製した。得られた粗生成物にトルエンを加え濃縮後ソルミックス(A-11)(日本アルコール販売(株)製)を加えた。析出した結晶をろ過し更にメタノールで結晶を洗浄することで、化合物(1-363)を得た(3.0g)。 A 1.53 M tert-butyllithium pentane solution (15.2 ml) was added to a flask containing intermediate (I-1) (10.2 g) and tert-butylbenzene (80 ml) under a nitrogen atmosphere at 0°C. After the dropwise addition was complete, the temperature was raised to 60°C and stirred for 0.5 hours, after which components with a boiling point lower than that of tert-butylbenzene were distilled off under reduced pressure. The mixture was cooled to -50°C, boron tribromide (5.8 g) was added, and the mixture was heated to room temperature and stirred for 0.5 hours. The mixture was then cooled again to 0°C, N,N-diisopropylethylamine (2.6 g) was added, and the mixture was stirred at room temperature until the heat generation subsided, after which the mixture was heated to 100°C and stirred for 1 hour. The reaction mixture was cooled to room temperature, and aqueous sodium acetate solution cooled in an ice bath, followed by ethyl acetate, was added and stirred for 1 hour. The yellow suspension was filtered, and the precipitate was washed with methanol. The yellow crystals were dissolved in toluene by heating and then purified using a silica gel short column (eluent: toluene). Toluene was added to the resulting crude product, which was then concentrated, and Solmix (A-11) (manufactured by Nippon Alcohol Sales Co., Ltd.) was added. The precipitated crystals were filtered and washed with methanol to obtain compound (1-363) (3.0 g).
MS測定により化合物が得られたことを確認した。MS:C64H78BN3:899.629 It was confirmed by MS measurement that the compound was obtained. MS: C 64 H 78 BN 3 : 899.629
合成例(2):化合物(1-370)の合成
中間体(I-2)(12.4g)およびtert-ブチルベンゼン(80ml)の入ったフラスコに、窒素雰囲気下、0℃で、1.53Mのtert-ブチルリチウムペンタン溶液(15.2ml)を加えた。滴下終了後、60℃まで昇温して0.5時間撹拌した後、tert-ブチルベンゼンより低沸点の成分を減圧留去した。-50℃まで冷却して三臭化ホウ素(5.8g)を加え、室温まで昇温して0.5時間撹拌した。その後、再び0℃まで冷却してN,N-ジイソプロピルエチルアミン(2.6g)を加え、発熱が収まるまで室温で撹拌した後、100℃まで昇温して1時間加熱撹拌した。反応液を室温まで冷却し、氷浴で冷やした酢酸ナトリウム水溶液、次いで酢酸エチルを加えて1時間撹拌した。黄色懸濁液をろ過し、その沈殿をメタノールで洗浄を行った。黄色結晶をトルエンに加熱溶解後シリカゲルショートカラム(溶離液:トルエン)で精製した。得られた粗生成物にトルエンを加え濃縮後ソルミックス(A-11)を加えた。析出した結晶をろ過し更にメタノールで結晶を洗浄することで、化合物(1-370)を得た(3.4g)。 A 1.53 M tert-butyllithium pentane solution (15.2 ml) was added to a flask containing intermediate (I-2) (12.4 g) and tert-butylbenzene (80 ml) under a nitrogen atmosphere at 0°C. After the dropwise addition was complete, the temperature was raised to 60°C and stirred for 0.5 hours, after which components with a boiling point lower than that of tert-butylbenzene were distilled off under reduced pressure. The mixture was cooled to -50°C, boron tribromide (5.8 g) was added, and the mixture was heated to room temperature and stirred for 0.5 hours. The mixture was then cooled again to 0°C, N,N-diisopropylethylamine (2.6 g) was added, and the mixture was stirred at room temperature until the heat generation subsided, after which the mixture was heated to 100°C and stirred for 1 hour. The reaction mixture was cooled to room temperature, and aqueous sodium acetate solution cooled in an ice bath, followed by ethyl acetate, was added and stirred for 1 hour. The yellow suspension was filtered, and the precipitate was washed with methanol. The yellow crystals were dissolved in toluene by heating and then purified using a silica gel short column (eluent: toluene). Toluene was added to the resulting crude product, which was then concentrated, and Solmix (A-11) was added. The precipitated crystals were filtered and washed with methanol to obtain compound (1-370) (3.4 g).
MS測定により化合物が得られたことを確認した。MS:C78H95BN4:1098.765 It was confirmed by MS measurement that the compound was obtained. MS: C 78 H 95 BN 4 : 1098.765
合成例(3):化合物(1-383)の合成
中間体(I-3)(10.8g)およびtert-ブチルベンゼン(80ml)の入ったフラスコに、窒素雰囲気下、0℃で、1.53Mのtert-ブチルリチウムペンタン溶液(15.2ml)を加えた。滴下終了後、60℃まで昇温して0.5時間撹拌した後、tert-ブチルベンゼンより低沸点の成分を減圧留去した。-50℃まで冷却して三臭化ホウ素(5.8g)を加え、室温まで昇温して0.5時間撹拌した。その後、再び0℃まで冷却してN,N-ジイソプロピルエチルアミン(2.6g)を加え、発熱が収まるまで室温で撹拌した後、100℃まで昇温して1時間加熱撹拌した。反応液を室温まで冷却し、氷浴で冷やした酢酸ナトリウム水溶液、次いで酢酸エチルを加えて1時間撹拌した。黄色懸濁液をろ過し、その沈殿をメタノールで洗浄を行った。黄色結晶をトルエンに加熱溶解後シリカゲルショートカラム(溶離液:トルエン)で精製した。得られた粗生成物にトルエンを加え濃縮後ソルミックス(A-11)を加えた。析出した結晶をろ過し更にメタノールで結晶を洗浄することで、化合物(1-383)を得た(2.6g)。 A 1.53 M tert-butyllithium pentane solution (15.2 ml) was added to a flask containing intermediate (I-3) (10.8 g) and tert-butylbenzene (80 ml) under a nitrogen atmosphere at 0°C. After the dropwise addition was complete, the temperature was raised to 60°C and stirred for 0.5 hours, after which components with a boiling point lower than that of tert-butylbenzene were distilled off under reduced pressure. The mixture was cooled to -50°C, boron tribromide (5.8 g) was added, and the mixture was heated to room temperature and stirred for 0.5 hours. The mixture was then cooled again to 0°C, N,N-diisopropylethylamine (2.6 g) was added, and the mixture was stirred at room temperature until the heat generation subsided, after which the mixture was heated to 100°C and stirred for 1 hour. The reaction mixture was cooled to room temperature, and aqueous sodium acetate solution cooled in an ice bath, followed by ethyl acetate, was added and stirred for 1 hour. The yellow suspension was filtered, and the precipitate was washed with methanol. The yellow crystals were dissolved in toluene by heating and then purified using a silica gel short column (eluent: toluene). Toluene was added to the resulting crude product, which was then concentrated, and Solmix (A-11) was added. The precipitated crystals were filtered and washed with methanol to obtain compound (1-383) (2.6 g).
MS測定により化合物が得られたことを確認した。MS:C66H78BN3S:955.601 It was confirmed by MS measurement that the compound was obtained. MS: C 66 H 78 BN 3 S: 955.601
合成例(4):化合物(1-517)の合成
中間体(I-4)(9.3g)およびtert-ブチルベンゼン(80ml)の入ったフラスコに、窒素雰囲気下、0℃で、1.53Mのtert-ブチルリチウムペンタン溶液(15.2ml)を加えた。滴下終了後、60℃まで昇温して0.5時間撹拌した後、tert-ブチルベンゼンより低沸点の成分を減圧留去した。-50℃まで冷却して三臭化ホウ素(5.8g)を加え、室温まで昇温して0.5時間撹拌した。その後、再び0℃まで冷却してN,N-ジイソプロピルエチルアミン(2.6g)を加え、発熱が収まるまで室温で撹拌した後、100℃まで昇温して1時間加熱撹拌した。反応液を室温まで冷却し、氷浴で冷やした酢酸ナトリウム水溶液、次いで酢酸エチルを加えて1時間撹拌した。黄色懸濁液をろ過し、その沈殿をメタノールで洗浄を行った。黄色結晶をトルエンに加熱溶解後シリカゲルショートカラム(溶離液:トルエン)で精製した。得られた粗生成物にトルエンを加え濃縮後ソルミックス(A-11)を加えた。析出した結晶をろ過し更にメタノールで結晶を洗浄することで、化合物(1-517)を得た(2.6g)。 A 1.53 M tert-butyllithium pentane solution (15.2 ml) was added to a flask containing intermediate (I-4) (9.3 g) and tert-butylbenzene (80 ml) under a nitrogen atmosphere at 0°C. After the dropwise addition was complete, the temperature was raised to 60°C and stirred for 0.5 hours, after which components with a boiling point lower than that of tert-butylbenzene were distilled off under reduced pressure. The mixture was cooled to -50°C, boron tribromide (5.8 g) was added, and the mixture was heated to room temperature and stirred for 0.5 hours. The mixture was then cooled again to 0°C, N,N-diisopropylethylamine (2.6 g) was added, and the mixture was stirred at room temperature until the heat generation subsided, after which the mixture was heated to 100°C and stirred for 1 hour. The reaction mixture was cooled to room temperature, and aqueous sodium acetate solution cooled in an ice bath, followed by ethyl acetate, was added and stirred for 1 hour. The yellow suspension was filtered, and the precipitate was washed with methanol. The yellow crystals were dissolved in toluene by heating and then purified using a silica gel short column (eluent: toluene). Toluene was added to the resulting crude product, which was then concentrated, and Solmix (A-11) was added. The precipitated crystals were filtered and washed with methanol to obtain compound (1-517) (2.6 g).
MS測定により化合物が得られたことを確認した。MS:C58H72BN3:821.582 It was confirmed by MS measurement that the compound was obtained. MS: C 58 H 72 BN 3 : 821.582
合成例(5):化合物(1-532)の合成
中間体(I-5)(10.1g)およびtert-ブチルベンゼン(80ml)の入ったフラスコに、窒素雰囲気下、0℃で、1.53Mのtert-ブチルリチウムペンタン溶液(15.2ml)を加えた。滴下終了後、60℃まで昇温して0.5時間撹拌した後、tert-ブチルベンゼンより低沸点の成分を減圧留去した。-50℃まで冷却して三臭化ホウ素(5.8g)を加え、室温まで昇温して0.5時間撹拌した。その後、再び0℃まで冷却してN,N-ジイソプロピルエチルアミン(2.6g)を加え、発熱が収まるまで室温で撹拌した後、100℃まで昇温して1時間加熱撹拌した。反応液を室温まで冷却し、氷浴で冷やした酢酸ナトリウム水溶液、次いで酢酸エチルを加えて1時間撹拌した。黄色懸濁液をろ過し、その沈殿をメタノールで洗浄を行った。黄色結晶をトルエンに加熱溶解後シリカゲルショートカラム(溶離液:トルエン)で精製した。得られた粗生成物にトルエンを加え濃縮後ソルミックス(A-11)を加えた。析出した結晶をろ過し更にメタノールで結晶を洗浄することで、化合物(1-532)を得た(1.2g)。 A 1.53 M tert-butyllithium pentane solution (15.2 ml) was added to a flask containing intermediate (I-5) (10.1 g) and tert-butylbenzene (80 ml) under a nitrogen atmosphere at 0°C. After the dropwise addition was complete, the temperature was raised to 60°C and stirred for 0.5 hours, after which components with a boiling point lower than that of tert-butylbenzene were distilled off under reduced pressure. The mixture was cooled to -50°C, boron tribromide (5.8 g) was added, and the mixture was heated to room temperature and stirred for 0.5 hours. The mixture was then cooled again to 0°C, N,N-diisopropylethylamine (2.6 g) was added, and the mixture was stirred at room temperature until the heat generation subsided, after which the mixture was heated to 100°C and stirred for 1 hour. The reaction mixture was cooled to room temperature, and aqueous sodium acetate solution cooled in an ice bath, followed by ethyl acetate, was added and stirred for 1 hour. The yellow suspension was filtered, and the precipitate was washed with methanol. The yellow crystals were dissolved in toluene by heating and then purified using a silica gel short column (eluent: toluene). Toluene was added to the resulting crude product, which was then concentrated, and Solmix (A-11) was added. The precipitated crystals were filtered and washed with methanol to obtain compound (1-532) (1.2 g).
MS測定により化合物が得られたことを確認した。MS:C63H73BN4:896.593 It was confirmed by MS measurement that the compound was obtained. MS: C 63 H 73 BN 4 : 896.593
合成例(6):化合物(1-544)の合成
中間体(I-6)(9.3g)およびtert-ブチルベンゼン(80ml)の入ったフラスコに、窒素雰囲気下、0℃で、1.53Mのtert-ブチルリチウムペンタン溶液(15.2ml)を加えた。滴下終了後、60℃まで昇温して0.5時間撹拌した後、tert-ブチルベンゼンより低沸点の成分を減圧留去した。-50℃まで冷却して三臭化ホウ素(5.8g)を加え、室温まで昇温して0.5時間撹拌した。その後、再び0℃まで冷却してN,N-ジイソプロピルエチルアミン(2.6g)を加え、発熱が収まるまで室温で撹拌した後、100℃まで昇温して1時間加熱撹拌した。反応液を室温まで冷却し、氷浴で冷やした酢酸ナトリウム水溶液、次いで酢酸エチルを加えて1時間撹拌した。黄色懸濁液をろ過し、その沈殿をメタノールで洗浄を行った。黄色結晶をトルエンに加熱溶解後シリカゲルショートカラム(溶離液:トルエン)で精製した。得られた粗生成物にトルエンを加え濃縮後ソルミックス(A-11)を加えた。析出した結晶をろ過し更にメタノールで結晶を洗浄することで、化合物(1-544)を得た(0.9g)。 A 1.53 M tert-butyllithium pentane solution (15.2 ml) was added to a flask containing intermediate (I-6) (9.3 g) and tert-butylbenzene (80 ml) under a nitrogen atmosphere at 0°C. After the dropwise addition was complete, the temperature was raised to 60°C and stirred for 0.5 hours, after which components with a boiling point lower than that of tert-butylbenzene were distilled off under reduced pressure. The mixture was cooled to -50°C, boron tribromide (5.8 g) was added, and the mixture was heated to room temperature and stirred for 0.5 hours. The mixture was then cooled again to 0°C, N,N-diisopropylethylamine (2.6 g) was added, and the mixture was stirred at room temperature until the heat generation subsided, after which the mixture was heated to 100°C and stirred for 1 hour. The reaction mixture was cooled to room temperature, and aqueous sodium acetate solution cooled in an ice bath, followed by ethyl acetate, was added and stirred for 1 hour. The yellow suspension was filtered, and the precipitate was washed with methanol. The yellow crystals were dissolved in toluene by heating and then purified using a silica gel short column (eluent: toluene). Toluene was added to the resulting crude product, which was then concentrated, and Solmix (A-11) was added. The precipitated crystals were filtered and washed with methanol to obtain compound (1-544) (0.9 g).
MS測定により化合物が得られたことを確認した。MS:C57H67BN4:818.546 It was confirmed by MS measurement that the compound was obtained. MS: C 57 H 67 BN 4 : 818.546
合成例(7):化合物(1-551)の合成
中間体(I-7)(10.2g)およびtert-ブチルベンゼン(80ml)の入ったフラスコに、窒素雰囲気下、0℃で、1.53Mのtert-ブチルリチウムペンタン溶液(15.2ml)を加えた。滴下終了後、60℃まで昇温して0.5時間撹拌した後、tert-ブチルベンゼンより低沸点の成分を減圧留去した。-50℃まで冷却して三臭化ホウ素(5.8g)を加え、室温まで昇温して0.5時間撹拌した。その後、再び0℃まで冷却してN,N-ジイソプロピルエチルアミン(2.6g)を加え、発熱が収まるまで室温で撹拌した後、100℃まで昇温して1時間加熱撹拌した。反応液を室温まで冷却し、氷浴で冷やした酢酸ナトリウム水溶液、次いで酢酸エチルを加えて1時間撹拌した。黄色懸濁液をろ過し、その沈殿をメタノールで洗浄を行った。黄色結晶をトルエンに加熱溶解後シリカゲルショートカラム(溶離液:トルエン)で精製した。得られた粗生成物にトルエンを加え濃縮後ソルミックス(A-11)を加えた。析出した結晶をろ過し更にメタノールで結晶を洗浄することで、化合物(1-551)を得た(2.3g)。 A 1.53 M tert-butyllithium pentane solution (15.2 ml) was added to a flask containing intermediate (I-7) (10.2 g) and tert-butylbenzene (80 ml) under a nitrogen atmosphere at 0°C. After the dropwise addition was complete, the temperature was raised to 60°C and stirred for 0.5 hours, after which components with a boiling point lower than that of tert-butylbenzene were distilled off under reduced pressure. The mixture was cooled to -50°C, boron tribromide (5.8 g) was added, and the mixture was heated to room temperature and stirred for 0.5 hours. The mixture was then cooled again to 0°C, N,N-diisopropylethylamine (2.6 g) was added, and the mixture was stirred at room temperature until the heat generation subsided, after which the mixture was heated to 100°C and stirred for 1 hour. The reaction mixture was cooled to room temperature, and aqueous sodium acetate solution cooled in an ice bath, followed by ethyl acetate, was added and stirred for 1 hour. The yellow suspension was filtered, and the precipitate was washed with methanol. The yellow crystals were dissolved in toluene by heating and then purified using a silica gel short column (eluent: toluene). Toluene was added to the resulting crude product, which was then concentrated, and Solmix (A-11) was added. The precipitated crystals were filtered and washed with methanol to obtain compound (1-551) (2.3 g).
MS測定により化合物が得られたことを確認した。MS:C64H80BN3:901.645 It was confirmed by MS measurement that the compound was obtained. MS: C 64 H 80 BN 3 : 901.645
合成例(8):化合物(1-555)の合成
中間体(I-8)(9.3g)およびtert-ブチルベンゼン(80ml)の入ったフラスコに、窒素雰囲気下、0℃で、1.53Mのtert-ブチルリチウムペンタン溶液(15.2ml)を加えた。滴下終了後、60℃まで昇温して0.5時間撹拌した後、tert-ブチルベンゼンより低沸点の成分を減圧留去した。-50℃まで冷却して三臭化ホウ素(5.8g)を加え、室温まで昇温して0.5時間撹拌した。その後、再び0℃まで冷却してN,N-ジイソプロピルエチルアミン(2.6g)を加え、発熱が収まるまで室温で撹拌した後、100℃まで昇温して1時間加熱撹拌した。反応液を室温まで冷却し、氷浴で冷やした酢酸ナトリウム水溶液、次いで酢酸エチルを加えて1時間撹拌した。黄色懸濁液をろ過し、その沈殿をメタノールで洗浄を行った。黄色結晶をトルエンに加熱溶解後シリカゲルショートカラム(溶離液:トルエン)で精製した。得られた粗生成物にトルエンを加え濃縮後ソルミックス(A-11)を加えた。析出した結晶をろ過し更にメタノールで結晶を洗浄することで、化合物(1-555)を得た(2.1g)。 A 1.53 M tert-butyllithium pentane solution (15.2 ml) was added to a flask containing intermediate (I-8) (9.3 g) and tert-butylbenzene (80 ml) under a nitrogen atmosphere at 0°C. After the dropwise addition was complete, the temperature was raised to 60°C and stirred for 0.5 hours, after which components with a boiling point lower than that of tert-butylbenzene were distilled off under reduced pressure. The mixture was cooled to -50°C, boron tribromide (5.8 g) was added, and the mixture was heated to room temperature and stirred for 0.5 hours. The mixture was then cooled again to 0°C, N,N-diisopropylethylamine (2.6 g) was added, and the mixture was stirred at room temperature until the heat generation subsided, after which the mixture was heated to 100°C and stirred for 1 hour. The reaction mixture was cooled to room temperature, and aqueous sodium acetate solution cooled in an ice bath, followed by ethyl acetate, was added and stirred for 1 hour. The yellow suspension was filtered, and the precipitate was washed with methanol. The yellow crystals were dissolved in toluene by heating and then purified using a silica gel short column (eluent: toluene). Toluene was added to the resulting crude product, which was then concentrated, and Solmix (A-11) was added. The precipitated crystals were filtered and washed with methanol to obtain compound (1-555) (2.1 g).
MS測定により化合物が得られたことを確認した。MS:C58H74BN3:823.598 It was confirmed by MS measurement that the compound was obtained. MS: C 58 H 74 BN 3 : 823.598
合成例(9):化合物(1-221)の合成
中間体(I-9)(9.3g)およびtert-ブチルベンゼン(80ml)の入ったフラスコに、窒素雰囲気下、0℃で、1.53Mのtert-ブチルリチウムペンタン溶液(15.2ml)を加えた。滴下終了後、60℃まで昇温して0.5時間撹拌した後、tert-ブチルベンゼンより低沸点の成分を減圧留去した。-50℃まで冷却して三臭化ホウ素(5.8g)を加え、室温まで昇温して0.5時間撹拌した。その後、再び0℃まで冷却してN,N-ジイソプロピルエチルアミン(2.6g)を加え、発熱が収まるまで室温で撹拌した後、100℃まで昇温して1時間加熱撹拌した。反応液を室温まで冷却し、氷浴で冷やした酢酸ナトリウム水溶液、次いで酢酸エチルを加えて1時間撹拌した。黄色懸濁液をろ過し、その沈殿をメタノールで洗浄を行った。黄色結晶をトルエンに加熱溶解後シリカゲルショートカラム(溶離液:トルエン)で精製した。得られた粗生成物にトルエンを加え濃縮後ソルミックス(A-11)を加えた。析出した結晶をろ過し更にメタノールで結晶を洗浄することで、化合物(1-221)を得た(2.0g)。 A 1.53 M tert-butyllithium pentane solution (15.2 ml) was added to a flask containing intermediate (I-9) (9.3 g) and tert-butylbenzene (80 ml) under a nitrogen atmosphere at 0°C. After the dropwise addition was complete, the temperature was raised to 60°C and stirred for 0.5 hours, after which components with a boiling point lower than that of tert-butylbenzene were distilled off under reduced pressure. The mixture was cooled to -50°C, boron tribromide (5.8 g) was added, and the mixture was heated to room temperature and stirred for 0.5 hours. The mixture was then cooled again to 0°C, N,N-diisopropylethylamine (2.6 g) was added, and the mixture was stirred at room temperature until the heat generation subsided, after which the mixture was heated to 100°C and stirred for 1 hour. The reaction mixture was cooled to room temperature, and aqueous sodium acetate solution cooled in an ice bath, followed by ethyl acetate, was added and stirred for 1 hour. The yellow suspension was filtered, and the precipitate was washed with methanol. The yellow crystals were dissolved in toluene by heating and then purified using a silica gel short column (eluent: toluene). Toluene was added to the resulting crude product, which was then concentrated, and Solmix (A-11) was added. The precipitated crystals were filtered and washed with methanol to obtain compound (1-221) (2.0 g).
MS測定により化合物が得られたことを確認した。MS:C58H70BN3:819.566 It was confirmed by MS measurement that the compound was obtained. MS: C 58 H 70 BN 3 : 819.566
合成例(10):化合物(1-222)の合成
中間体(I-10)(9.3g)およびtert-ブチルベンゼン(80ml)の入ったフラスコに、窒素雰囲気下、0℃で、1.53Mのtert-ブチルリチウムペンタン溶液(15.2ml)を加えた。滴下終了後、60℃まで昇温して0.5時間撹拌した後、tert-ブチルベンゼンより低沸点の成分を減圧留去した。-50℃まで冷却して三臭化ホウ素(5.8g)を加え、室温まで昇温して0.5時間撹拌した。その後、再び0℃まで冷却してN,N-ジイソプロピルエチルアミン(2.6g)を加え、発熱が収まるまで室温で撹拌した後、100℃まで昇温して1時間加熱撹拌した。反応液を室温まで冷却し、氷浴で冷やした酢酸ナトリウム水溶液、次いで酢酸エチルを加えて1時間撹拌した。黄色懸濁液をろ過し、その沈殿をメタノールで洗浄を行った。黄色結晶をトルエンに加熱溶解後シリカゲルショートカラム(溶離液:トルエン)で精製した。得られた粗生成物にトルエンを加え濃縮後ソルミックス(A-11)を加えた。析出した結晶をろ過し更にメタノールで結晶を洗浄することで、化合物(1-222)を得た(2.2g)。 A 1.53 M tert-butyllithium pentane solution (15.2 ml) was added to a flask containing intermediate (I-10) (9.3 g) and tert-butylbenzene (80 ml) under a nitrogen atmosphere at 0°C. After the dropwise addition was complete, the temperature was raised to 60°C and stirred for 0.5 hours, after which components with a boiling point lower than that of tert-butylbenzene were distilled off under reduced pressure. The mixture was cooled to -50°C, boron tribromide (5.8 g) was added, and the mixture was heated to room temperature and stirred for 0.5 hours. The mixture was then cooled again to 0°C, N,N-diisopropylethylamine (2.6 g) was added, and the mixture was stirred at room temperature until the heat generation subsided, after which the mixture was heated to 100°C and stirred for 1 hour. The reaction mixture was cooled to room temperature, and an aqueous sodium acetate solution cooled in an ice bath, followed by ethyl acetate, was added and stirred for 1 hour. The yellow suspension was filtered, and the precipitate was washed with methanol. The yellow crystals were dissolved in toluene by heating and then purified using a silica gel short column (eluent: toluene). Toluene was added to the resulting crude product, which was then concentrated, and Solmix (A-11) was added. The precipitated crystals were filtered and washed with methanol to obtain compound (1-222) (2.2 g).
MS測定により化合物が得られたことを確認した。MS:C58H70BN3:819.566 It was confirmed by MS measurement that the compound was obtained. MS: C 58 H 70 BN 3 : 819.566
合成例(11):化合物(1-241)の合成
中間体(I-11)(9.5g)およびtert-ブチルベンゼン(80ml)の入ったフラスコに、窒素雰囲気下、0℃で、1.53Mのtert-ブチルリチウムペンタン溶液(15.2ml)を加えた。滴下終了後、60℃まで昇温して0.5時間撹拌した後、tert-ブチルベンゼンより低沸点の成分を減圧留去した。-50℃まで冷却して三臭化ホウ素(5.8g)を加え、室温まで昇温して0.5時間撹拌した。その後、再び0℃まで冷却してN,N-ジイソプロピルエチルアミン(2.6g)を加え、発熱が収まるまで室温で撹拌した後、100℃まで昇温して1時間加熱撹拌した。反応液を室温まで冷却し、氷浴で冷やした酢酸ナトリウム水溶液、次いで酢酸エチルを加えて1時間撹拌した。黄色懸濁液をろ過し、その沈殿をメタノールで洗浄を行った。黄色結晶をトルエンに加熱溶解後シリカゲルショートカラム(溶離液:トルエン)で精製した。得られた粗生成物にトルエンを加え濃縮後ソルミックス(A-11)を加えた。析出した結晶をろ過し更にメタノールで結晶を洗浄することで、化合物(1-241)を得た(2.1g)。 A 1.53 M tert-butyllithium pentane solution (15.2 ml) was added to a flask containing intermediate (I-11) (9.5 g) and tert-butylbenzene (80 ml) under a nitrogen atmosphere at 0°C. After the dropwise addition was complete, the temperature was raised to 60°C and stirred for 0.5 hours, after which components with a boiling point lower than that of tert-butylbenzene were distilled off under reduced pressure. The mixture was cooled to -50°C, boron tribromide (5.8 g) was added, and the mixture was heated to room temperature and stirred for 0.5 hours. The mixture was then cooled again to 0°C, N,N-diisopropylethylamine (2.6 g) was added, and the mixture was stirred at room temperature until the heat generation subsided, after which the mixture was heated to 100°C and stirred for 1 hour. The reaction mixture was cooled to room temperature, and aqueous sodium acetate solution cooled in an ice bath, followed by ethyl acetate, was added and stirred for 1 hour. The yellow suspension was filtered, and the precipitate was washed with methanol. The yellow crystals were dissolved in toluene by heating and then purified using a silica gel short column (eluent: toluene). Toluene was added to the resulting crude product, which was then concentrated, and Solmix (A-11) was added. The precipitated crystals were filtered and washed with methanol to obtain compound (1-241) (2.1 g).
MS測定により化合物が得られたことを確認した。MS:C60H68BN3:841.551 It was confirmed by MS measurement that the compound was obtained. MS: C 60 H 68 BN 3 : 841.551
合成例(12):化合物(1-402)の合成
中間体(I-12)(9.6g)およびtert-ブチルベンゼン(80ml)の入ったフラスコに、窒素雰囲気下、0℃で、1.53Mのtert-ブチルリチウムペンタン溶液(15.2ml)を加えた。滴下終了後、60℃まで昇温して0.5時間撹拌した後、tert-ブチルベンゼンより低沸点の成分を減圧留去した。-50℃まで冷却して三臭化ホウ素(5.8g)を加え、室温まで昇温して0.5時間撹拌した。その後、再び0℃まで冷却してN,N-ジイソプロピルエチルアミン(2.6g)を加え、発熱が収まるまで室温で撹拌した後、100℃まで昇温して1時間加熱撹拌した。反応液を室温まで冷却し、氷浴で冷やした酢酸ナトリウム水溶液、次いで酢酸エチルを加えて1時間撹拌した。黄色懸濁液をろ過し、その沈殿をメタノールで洗浄を行った。黄色結晶をトルエンに加熱溶解後シリカゲルショートカラム(溶離液:トルエン)で精製した。得られた粗生成物にトルエンを加え濃縮後ソルミックス(A-11)を加えた。析出した結晶をろ過し更にメタノールで結晶を洗浄することで、化合物(1-402)を得た(2.4g)。 A 1.53 M tert-butyllithium pentane solution (15.2 ml) was added to a flask containing intermediate (I-12) (9.6 g) and tert-butylbenzene (80 ml) under a nitrogen atmosphere at 0°C. After the dropwise addition was complete, the temperature was raised to 60°C and stirred for 0.5 hours, after which components with a boiling point lower than that of tert-butylbenzene were distilled off under reduced pressure. The mixture was cooled to -50°C, boron tribromide (5.8 g) was added, and the mixture was heated to room temperature and stirred for 0.5 hours. The mixture was then cooled again to 0°C, N,N-diisopropylethylamine (2.6 g) was added, and the mixture was stirred at room temperature until the heat generation subsided, after which the mixture was heated to 100°C and stirred for 1 hour. The reaction mixture was cooled to room temperature, and aqueous sodium acetate solution cooled in an ice bath, followed by ethyl acetate, was added and stirred for 1 hour. The yellow suspension was filtered, and the precipitate was washed with methanol. The yellow crystals were dissolved in toluene by heating and then purified using a silica gel short column (eluent: toluene). Toluene was added to the resulting crude product, which was then concentrated, and Solmix (A-11) was added. The precipitated crystals were filtered and washed with methanol to obtain compound (1-402) (2.4 g).
MS測定により化合物が得られたことを確認した。MS:C61H70BN3:855.566 It was confirmed by MS measurement that the compound was obtained. MS: C 61 H 70 BN 3 : 855.566
合成例(13):化合物(1-518)の合成
中間体(I-13)(9.9g)およびtert-ブチルベンゼン(80ml)の入ったフラスコに、窒素雰囲気下、0℃で、1.53Mのtert-ブチルリチウムペンタン溶液(15.2ml)を加えた。滴下終了後、60℃まで昇温して0.5時間撹拌した後、tert-ブチルベンゼンより低沸点の成分を減圧留去した。-50℃まで冷却して三臭化ホウ素(5.8g)を加え、室温まで昇温して0.5時間撹拌した。その後、再び0℃まで冷却してN,N-ジイソプロピルエチルアミン(2.6g)を加え、発熱が収まるまで室温で撹拌した後、100℃まで昇温して1時間加熱撹拌した。反応液を室温まで冷却し、氷浴で冷やした酢酸ナトリウム水溶液、次いで酢酸エチルを加えて1時間撹拌した。黄色懸濁液をろ過し、その沈殿をメタノールで洗浄を行った。黄色結晶をトルエンに加熱溶解後シリカゲルショートカラム(溶離液:トルエン)で精製した。得られた粗生成物にトルエンを加え濃縮後ソルミックス(A-11)を加えた。析出した結晶をろ過し更にメタノールで結晶を洗浄することで、化合物(1-518)を得た(2.5g)。 A 1.53 M tert-butyllithium pentane solution (15.2 ml) was added to a flask containing intermediate (I-13) (9.9 g) and tert-butylbenzene (80 ml) under a nitrogen atmosphere at 0°C. After the dropwise addition was complete, the temperature was raised to 60°C and stirred for 0.5 hours, after which components with a boiling point lower than that of tert-butylbenzene were distilled off under reduced pressure. The mixture was cooled to -50°C, boron tribromide (5.8 g) was added, and the mixture was heated to room temperature and stirred for 0.5 hours. The mixture was then cooled again to 0°C, N,N-diisopropylethylamine (2.6 g) was added, and the mixture was stirred at room temperature until the heat generation subsided, after which the mixture was heated to 100°C and stirred for 1 hour. The reaction mixture was cooled to room temperature, and aqueous sodium acetate solution cooled in an ice bath, followed by ethyl acetate, was added and stirred for 1 hour. The yellow suspension was filtered, and the precipitate was washed with methanol. The yellow crystals were dissolved in toluene by heating and then purified using a silica gel short column (eluent: toluene). Toluene was added to the resulting crude product, which was then concentrated, and Solmix (A-11) was added. The precipitated crystals were filtered and washed with methanol to obtain compound (1-518) (2.5 g).
MS測定により化合物が得られたことを確認した。MS:C60H772BN3S:877.554 It was confirmed by MS measurement that the compound was obtained. MS: C 60 H 772 BN 3 S: 877.554
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、本発明の他の多環芳香族化合物を合成することができる。 By appropriately changing the raw material compounds, other polycyclic aromatic compounds of the present invention can be synthesized using methods similar to the synthesis examples described above.
以下、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。 In order to explain the present invention in more detail, examples of organic EL devices using the compounds of the present invention are shown below, but the present invention is not limited to these.
実施例1~3、比較例1の有機EL素子を作製し、それぞれ1000cd/m2発光時の発光スペクトルの最大波長(EL波長)(nm)および半値幅(FWHM)(nm)、駆動電圧(V)、外部量子効率(EQE)(%)を測定した。 The organic EL devices of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 were fabricated, and the maximum wavelength (EL wavelength) (nm) and full width at half maximum (FWHM) (nm) of the emission spectrum at 1000 cd/ m² emission, the driving voltage (V), and the external quantum efficiency (EQE) (%) were 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 light-emitting elements can be divided into internal quantum efficiency and external quantum efficiency. Internal quantum efficiency indicates the rate at which external energy injected as electrons (or holes) into the light-emitting layer of the light-emitting element is converted purely into photons. On the other hand, external quantum efficiency is calculated based on the amount of these photons that are emitted to the outside of the light-emitting element. Since some of the photons generated in the light-emitting layer are absorbed or continue to be reflected within the light-emitting element and are not emitted to the outside of the light-emitting element, the external quantum efficiency is lower than the internal quantum efficiency.
分光放射輝度(発光スペクトル)および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。また、発光スペクトルの半値幅は、極大発光波長を中心として、その強度が50%になる上下の波長間の幅として求められる。 The spectral radiance (emission spectrum) and external quantum efficiency were measured as follows. Using an Advantest voltage/current generator R6144, a voltage was applied to the device to achieve a luminance of 1000 cd/ m² , causing the device to emit light. Using a TOPCON SR-3AR spectroradiometer, 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 perfectly 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. The number of photons was then integrated over the entire observed wavelength range to obtain the total number of photons emitted from the device. The applied current value was divided by the elementary charge to obtain the number of carriers injected into the device, and the total number of photons emitted from the device divided by the number of carriers injected into the device was obtained to obtain the external quantum efficiency. The half-width of the emission spectrum was calculated as the width between the wavelengths above and below which the intensity was 50%, centered on the maximum emission wavelength.
作製した有機EL素子における各層の材料を示す。「HI」(正孔注入層1材料)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」(正孔注入層2材料)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」(正孔輸送層1材料)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-アミンであり、「HT-2」(正孔輸送層2材料)は、N,N-ジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)-3’-(9H-カルバゾール-9-イル)-[1,1’-ビフェニル]-4-アミンであり、「Host-1」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、「ET-1」(電子輸送層1材料)は、2-(3’-(9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-イル)-[1,1’-ビフェニル]-3-イル)-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン
であり、「ET-2」(電子輸送層2材料)は、4’-(4-(4-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)フェニル)ナフタレン-1-イル)-[1,1’-ビフェニル]-4-カルボニトリルである。比較例1のドーパントである化合物「0-1」および「Liq」と共に以下に化学構造を示す。
The materials of each layer in the fabricated organic EL device are shown below. "HI" (hole injection layer 1 material) 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" (hole injection layer 2 material) is 1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylene hexacarbonitrile, "HT-1" (hole transport layer 1 material) is N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-9,9-dimethyl-N-(4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl)-9H-fluoren-2-amine, and "HT-2" (hole transport layer 2 material) is N,N-di([1,1'-biphenyl]-4-yl)-3'-(9H-carbazol- "Host-1" is 2-(10-phenylanthracen-9-yl)dibenzo[b,d]furan, "ET-1" (electron transport layer 1 material) is 2-(3'-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine, and "ET-2" (electron transport layer 2 material) is 4'-(4-(4-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)phenyl)naphthalen-1-yl)-[1,1'-biphenyl]-4-carbonitrile. Their chemical structures are shown below along with those of compounds "0-1" and "Liq," which are dopants in Comparative Example 1.
<実施例1>
<化合物(1-363)をドーパントとした素子>
スパッタリングにより180nmの厚さに製膜したITOを120nm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)を透明支持基板とした。この透明支持基板を市販の蒸着装置(長洲産業(株)製)の基板ホルダーに固定し、HI、HAT-CN、HT-1、HT-2、化合物(Host-1)、化合物(1-363)、ET-1およびET-2をそれぞれ入れたタンタル製蒸着用ボート、Liq、マグネシウムおよび銀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
<Device using compound (1-363) as a dopant>
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 120 nm was used as a transparent support substrate. This transparent support substrate was fixed to a substrate holder of a commercially available vapor deposition apparatus (manufactured by Nagasu Sangyo Co., Ltd.), and tantalum vapor deposition boats containing HI, HAT-CN, HT-1, HT-2, compound (Host-1), compound (1-363), ET-1, and ET-2, and aluminum nitride vapor deposition boats containing Liq, magnesium, and silver, respectively, were attached.
透明支持基板のITO膜の上に順次、下記各層を形成した。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て正孔注入層1を形成した。次に、HAT-CNを加熱して膜厚5nmになるように蒸着して正孔注入層2を形成した。次に、HT-1を加熱して膜厚45nmになるように蒸着して正孔輸送層1を形成した。次に、HT-2を加熱して膜厚10nmになるように蒸着して正孔輸送層2を形成した。次に、化合物(Host-1)と化合物(1-363)を同時に加熱して膜厚20nmになるように蒸着して発光層を形成した。ホスト材料としての化合物(Host-1)とドーパント材料としての化合物(1-363)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。次に、ET-1を加熱して膜厚5nmになるように蒸着して電子輸送層1を形成した。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電子輸送層2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/秒であった。その後、Liq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、マグネシウムと銀を同時に加熱して膜厚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。このとき、マグネシウムと銀の原子数比が10対1となるように0.1nm~10nm/秒の間で蒸着速度を調節した。 The following layers were sequentially formed on the ITO film of the transparent support substrate. The vacuum chamber was depressurized to 5 × 10 −4 Pa, and first, HI was heated and vapor-deposited to a thickness of 40 nm to form hole injection layer 1. Next, HAT-CN was heated and vapor-deposited to a thickness of 5 nm to form hole injection layer 2. Next, HT-1 was heated and vapor-deposited to a thickness of 45 nm to form hole transport layer 1. Next, HT-2 was heated and vapor-deposited to a thickness of 10 nm to form hole transport layer 2. Next, compound (Host-1) and compound (1-363) were simultaneously heated and vapor-deposited to a thickness of 20 nm to form an emitting layer. The vapor deposition rate was adjusted so that the mass ratio of compound (Host-1) as the host material to compound (1-363) as the dopant material was approximately 98:2. Next, ET-1 was heated and vapor-deposited to a thickness of 5 nm to form electron transport layer 1. Next, ET-2 and Liq were simultaneously heated and evaporated to a thickness of 25 nm to form an electron transport layer 2. The evaporation rate was adjusted so that the mass ratio of ET-2 to Liq was approximately 50:50. The evaporation rate for each layer was 0.01 to 1 nm/sec. Liq was then heated and evaporated at an evaporation rate of 0.01 to 0.1 nm/sec to a thickness of 1 nm. Next, magnesium and silver were simultaneously heated and evaporated to a thickness of 100 nm to form a cathode, thereby obtaining an organic EL device. At this time, the evaporation rate was adjusted between 0.1 nm and 10 nm/sec so that the atomic ratio of magnesium to silver was 10:1.
<実施例2~13および比較例1>
ドーパント材料を表1に示す化合物に替えた以外は実施例1に準じた方法で有機EL素子を作製した。
<Examples 2 to 13 and Comparative Example 1>
Organic EL devices were fabricated in the same manner as in Example 1, except that the dopant material was changed to the compounds shown in Table 1.
ITO電極を陽極、マグネシウム/銀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に示す結果になった。 A direct current voltage was applied between the ITO electrode as the anode and the magnesium/silver electrode as the cathode, and the characteristics at 1000 cd/m 2 light emission were measured, with the results shown in Table 1.
本発明の多環芳香族化合物は有機デバイス用材料、特に有機電界発光素子の発光層形成のための発光層用材料として有用である。 The polycyclic aromatic compounds of the present invention are useful as materials for organic devices, particularly as light-emitting layer materials for forming the light-emitting layer of organic electroluminescent devices.
100 有機電界発光素子
101 基板
102 陽極
103 正孔注入層
104 正孔輸送層
105 発光層
106 電子輸送層
107 電子注入層
108 陰極
110 基板
120 電極
130 塗膜
140 塗膜
150 発光層
200 バンク
300 インクジェットヘッド
310 インクの液滴
REFERENCE SIGNS LIST 100 Organic electroluminescent element 101 Substrate 102 Anode 103 Hole injection layer 104 Hole transport layer 105 Light-emitting layer 106 Electron transport layer 107 Electron injection layer 108 Cathode 110 Substrate 120 Electrode 130 Coating film 140 Coating film 150 Light-emitting layer 200 Bank 300 Inkjet head 310 Ink droplet
Claims (29)
A環、B環、およびC環は、それぞれ独立して、アリール環またはヘテロアリール環であり、これらの環における少なくとも1つの水素は置換されていてもよく、
Y1は、B、P、P=OまたはP=Sであり、
A環、B環、およびC環におけるアリール環またはヘテロアリール環は、それぞれY1、X1およびX2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6員環を有しており、
X2は、>C(-R)2、>N-R、>O、>Si(-R)2または>Sであり、前記>N-RのRは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、前記>C(-R)2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、前記>C(-R)2、および前記>Si(-R)2のRの少なくとも1つは-O-、-S-、-C(-R) 2 -、または単結合によりC環と結合していてもよく、前記-C(-R) 2 -のRは、水素、アルキルまたはシクロアルキルであり、
X1は、>C(-R)2、>N-R、>O、>Si(-R)2または>Sであり、前記>N-RのRは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、前記>C(-R)2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、前記>C(-R)2、および前記>Si(-R)2のRの少なくとも1つは-O-、-S-、-C(-R) 2 -、または単結合により前記A環またはB環の少なくとも1つと結合していてもよく、前記-C(-R) 2 -のRは、水素、アルキルまたはシクロアルキルであり、
前記構造中の、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つは式(A)で表される部分構造を少なくとも1つ含み、
式(A)で表される部分構造は2つの*でアリール環またはヘテロアリール環の環上で隣接する2つの原子にそれぞれ結合し、
式(A)中、
Lは>N-R、>O、>Si(-R)2または>Sであり、前記>N-RのRは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、前記>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および前記>Si(-R)2のRの少なくとも1つは単結合により前記A環、B環、C環、およびRAからなる群より選択される少なくとも1つと結合していてもよく、
rは1~4の整数であり、
RA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または置換されていてもよいシクロアルキルであり、任意のRAは他の任意のRAと単結合により互いに結合していてもよく、
前記構造におけるアリール環およびヘテロアリール環からなる群より選択される少なくとも1つは、少なくとも1つのシクロアルカンで縮合されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの水素は置換されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの-CH2-は-O-または-S-で置換されていてもよく、
前記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。 A polycyclic aromatic compound having a structure consisting of one or more structural units represented by the following formula (1):
ring A, ring B, and ring C are each independently 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 or P=S;
The aryl or heteroaryl rings in ring A, ring B, and ring C each have a 6-membered ring that shares a bond with the central fused bicyclic structure of formula (1) composed of Y 1 , X 1 , and X 2 ;
X 2 is >C(-R) 2, >N-R, >O, >Si(-R) 2 or >S, R of the >N-R is an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl, R of the >C(-R) 2 and >Si(-R) 2 is hydrogen, an optionally substituted aryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl , at least one of R of the >N-R, the >C(-R) 2 and the >Si(-R) 2 may be bonded to the C ring by -O-, -S-, -C(-R) 2 - or a single bond , and R of the -C(-R) 2 - is hydrogen, an alkyl or a cycloalkyl,
X 1 is >C(-R) 2 , >N-R, >O, >Si(-R) 2 or >S, R of the >N-R is an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl, R of the >C(-R) 2 and >Si(-R) 2 is hydrogen, an optionally substituted aryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl , at least one of R of the >N-R, the >C(-R) 2 and the >Si(-R) 2 may be bonded to at least one of the A ring or the B ring by -O-, -S-, -C(-R) 2 - or a single bond, and R of the -C(-R) 2 - is hydrogen, an alkyl or a cycloalkyl,
In the above structure, at least one selected from the group consisting of ring A, ring B , and ring C contains at least one partial structure represented by formula (A),
The partial structure represented by formula (A) is bonded to two adjacent atoms on an aryl ring or heteroaryl ring at two * marks, respectively.
In formula (A),
L is >N-R, >O, >Si(-R) 2 or >S, R of the >N-R is an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl, R of the >Si(-R) 2 is a hydrogen atom, an optionally substituted aryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl , and at least one of the >N-R and R of the >Si(-R) 2 may be bonded to at least one selected from the group consisting of ring A, ring B , ring C and R A via a single bond ;
r is an integer from 1 to 4,
Each R A is independently hydrogen, optionally substituted alkyl, or optionally substituted cycloalkyl, and any R A may be bonded to any other R A via a single bond ;
At least one selected from the group consisting of an aryl ring and a heteroaryl ring in the structure may be fused with at least one cycloalkane, at least one hydrogen in the cycloalkane may be substituted, and at least one —CH 2 — in the cycloalkane may be substituted with —O— or —S—;
At least one hydrogen in the structure may be replaced with deuterium, cyano, or halogen.
rが2であり、
隣接する炭素原子にそれぞれ結合する2つのRAが互いに結合し、その他のRAがそれぞれ独立して水素または置換されていてもよいアルキルである、請求項1~5のいずれか一項に記載の多環芳香族化合物。 The partial structure represented by formula (A) is bonded to two adjacent carbon atoms on an aryl ring or heteroaryl ring at two * marks,
r is 2,
The polycyclic aromatic compound according to any one of claims 1 to 5, wherein two R As bonded to adjacent carbon atoms are bonded to each other, and the remaining R As are each independently hydrogen or optionally substituted alkyl.
X2が>N-Rであり、X2である>N-RのRが、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、-O-、-S-、-C(-R) 2 -、または単結合により前記A環およびC環からなる群より選択される少なくとも1つと結合していてもよい、請求項1~9のいずれか一項に記載の多環芳香族化合物。 X 1 is >N—R, and R of >N—R that is X 1 is an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl, and is optionally bonded to at least one of the ring A or ring B by —O—, —S—, —C(—R) 2 — or a single bond;
The polycyclic aromatic compound according to any one of claims 1 to 9, wherein X2 is >N-R, and R of X2 > N-R is an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl, or an optionally substituted cycloalkyl, and is optionally bonded to at least one selected from the group consisting of ring A and ring C via -O-, -S-, -C(-R) 2 -, or a single bond.
X1は、>C(-R)2、>N-R、>O、>Si(-R)2または>Sであり、前記>N-RのRは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、前記>C(-R)2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、前記>C(-R)2、および前記>Si(-R)2のRの少なくとも1つは-O-、-S-、-C(-R) 2 -、単結合によりa環またはb環の少なくとも1つと結合していてもよく、前記-C(-R) 2 -のRは、水素、アルキルまたはシクロアルキルであり、
ZはC(-RZ)またはNであり、RZは、それぞれ独立して、水素、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アルキルアリールアミノ、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、>C(-R) 2 、>O、>S、または>N-Rを介して結合していてもよく、>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であり、これら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が置換していてもよい)、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、置換シリルであり、また、隣接するCに結合するRZ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、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、>C(-R) 2 、>O、>S、または>N-Rを介して結合していてもよく、>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であり、これら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が置換していてもよい)、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、
X3は、それぞれ独立して、>C(-R)2、>N-R、>O、>Si(-R)2または>Sであり、前記>N-RのRは、炭素数6~12のアリール、炭素数2~15のヘテロアリール、炭素数1~6のアルキルまたは炭素数3~14のシクロアルキルであり、前記>C(-R)2および>Si(-R)2のRは、水素、炭素数6~12のアリール、炭素数1~6のアルキルまたは炭素数3~14のシクロアルキルであり、
式(2-7)~式(2-9)の各式において、式(A)で表される部分構造が、a環、b環、c環およびRZ同士が結合して形成した環からなる群より選択されるいずれか1つ以上の環上の隣接する2つの炭素原子に2つの*の位置で結合しており、
式(A)中、
Lは>N-R、>O、>Si(-R)2または>Sであり、前記>N-RのRは、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいヘテロアリール、置換されていてもよいアルキルまたは置換されていてもよいシクロアルキルであり、前記>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および前記>Si(-R)2のRの少なくとも1つは単結合によりZ、X3およびRAからなる群より選択される少なくとも1つと結合していてもよく、
rは1~4の整数であり、
RA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または置換されていてもよいシクロアルキルであり、任意のRAは他の任意のRAと単結合により互いに結合していてもよく、
式(2-7)~式(2-9)の各式におけるアリール環およびヘテロアリール環からなる群より選択される少なくとも1つは、少なくとも1つのシクロアルカンで縮合されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの水素は置換されていてもよく、当該シクロアルカンにおける少なくとも1つの-CH2-は-O-または-S-で置換されていてもよく、
式(2-7)~式(2-9)の各式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。 A polycyclic aromatic compound represented by any one of the following formulas (2-7) to (2-9):
X 1 is >C(-R) 2 , >N-R, >O, >Si(-R) 2 or >S, R of said >N-R is an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl, R of said >C(-R) 2 and >Si(-R) 2 is hydrogen, an optionally substituted aryl , an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl, at least one of R of said >N-R, said >C(-R) 2 and said >Si(-R) 2 may be bonded to at least one of ring a or ring b by -O-, -S-, -C(-R) 2 - or a single bond, R of said -C(-R) 2 - is hydrogen, alkyl or cycloalkyl,
Z is C(-R Z ) or N, and R Z is each independently hydrogen, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted diarylamino, substituted or unsubstituted alkylarylamino, substituted or unsubstituted diheteroarylamino, substituted or unsubstituted arylheteroarylamino, substituted or unsubstituted diarylboryl (two aryls may be bonded via a single bond , >C(-R) 2 , >O, >S, or >N-R, and R in >C(-R) 2 and >N-R is aryl, heteroaryl, diarylamino, alkyl, cycloalkyl, alkoxy, or aryloxy, which may be further substituted with aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl ), substituted or unsubstituted alkyl, substituted or unsubstituted cycloalkyl, substituted or unsubstituted alkoxy, substituted or unsubstituted aryloxy, or substituted silyl, and R bonded to adjacent C Z 's may be bonded to each other to form an aryl ring or a heteroaryl ring together with ring a, ring b, or ring c, and at least one hydrogen atom in the formed ring may be substituted by 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 , >C(-R) 2 , >O, >S, or >N-R , and R in >C(-R) 2 and >N-R is an aryl, heteroaryl, diarylamino, alkyl, cycloalkyl, alkoxy, or aryloxy, which may be further substituted by an aryl, heteroaryl, alkyl, or cycloalkyl ), a substituted or unsubstituted alkyl, a substituted or unsubstituted cycloalkyl, a substituted or unsubstituted alkoxy, a substituted or unsubstituted aryloxy, or a substituted silyl;
X3 each independently represents >C(-R) 2 , >N-R, >O, >Si(-R) 2 or >S, and R of the >N-R represents an aryl having 6 to 12 carbon atoms, a heteroaryl having 2 to 15 carbon atoms, an alkyl having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms, and R of the >C(-R) 2 and >Si(-R) 2 represents hydrogen, an aryl having 6 to 12 carbon atoms, an alkyl having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl having 3 to 14 carbon atoms,
In each of formulas (2-7) to (2-9), the partial structure represented by formula (A) is bonded at two * positions to two adjacent carbon atoms on any one or more rings selected from the group consisting of ring a, ring b, ring c, and a ring formed by bonding R and Z together,
In formula (A),
L is >N-R, >O, >Si(-R) 2 or >S, R of the >N-R is an optionally substituted aryl, an optionally substituted heteroaryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl, R of the >Si(-R) 2 is a hydrogen atom, an optionally substituted aryl, an optionally substituted alkyl or an optionally substituted cycloalkyl , and at least one of the R of the >N-R and the >Si(-R) 2 is optionally bonded to at least one selected from the group consisting of Z, X3 and R A via a single bond ;
r is an integer from 1 to 4,
Each R A is independently hydrogen, optionally substituted alkyl, or optionally substituted cycloalkyl, and any R A may be bonded to any other R A via a single bond ;
At least one selected from the group consisting of aryl rings and heteroaryl rings in each of formulas (2-7) to (2-9) may be fused with at least one cycloalkane, at least one hydrogen in the cycloalkane may be substituted, and at least one —CH 2 — in the cycloalkane may be substituted with —O— or —S—;
At least one hydrogen atom in each of formulas (2-7) to (2-9) may be substituted with deuterium, cyano or halogen.
c環は置換されていてもよいベンゼン環、置換されていてもよいベンゾフラン環、または置換されていてもよいベンゾチオフェン環であり、
Rは、それぞれ独立して、置換されていてもよいフェニルであり、
R2’は、水素または炭素数1~6のアルキルであり、
Meはメチルを示し、
前記構造における少なくとも1つのベンゼン環において隣接した炭素原子に結合する水素は式(B)で表される部分構造で置換されていてもよい;
ring c is an optionally substituted benzene ring, an optionally substituted benzofuran ring, or an optionally substituted benzothiophene ring;
Each R is independently an optionally substituted phenyl;
R 2 ' is hydrogen or alkyl having 1 to 6 carbon atoms;
Me represents methyl;
In at least one benzene ring in the structure, hydrogen atoms bonded to adjacent carbon atoms may be substituted with a partial structure represented by formula (B):
c環は置換されていてもよいベンゼン環、置換されていてもよいベンゾフラン環、または置換されていてもよいベンゾチオフェン環であり、
Rは、それぞれ独立して、置換されていてもよいフェニルであり、
R2’は、水素または炭素数1~6のアルキルであり、
Meはメチルを示し、
前記構造における少なくとも1つのベンゼン環において隣接した炭素原子に結合する水素は式(B)で表される部分構造で置換されていてもよい;
ring c is an optionally substituted benzene ring, an optionally substituted benzofuran ring, or an optionally substituted benzothiophene ring;
Each R is independently an optionally substituted phenyl;
R 2 ' is hydrogen or alkyl having 1 to 6 carbon atoms;
Me represents methyl;
In at least one benzene ring in the structure, hydrogen atoms bonded to adjacent carbon atoms may be substituted with a partial structure represented by formula (B):
D環は置換されていてもよいベンゼン環、または置換されていてもよいシクロヘキサン環であり、
Rは、それぞれ独立して、置換されていてもよいフェニルであり、
Rd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アリール、置換されていてもよいヘテロアリール、または置換されていてもよいジアリールアミノであり、
Meはメチルを示し、
前記構造における少なくとも1つのベンゼン環において隣接した炭素原子に結合する水素は式(B)で表される部分構造で置換されていてもよい;
Ring D is an optionally substituted benzene ring or an optionally substituted cyclohexane ring;
Each R is independently an optionally substituted phenyl;
Each Rd is independently hydrogen, optionally substituted alkyl, optionally substituted aryl, optionally substituted heteroaryl, or optionally substituted diarylamino;
Me represents methyl;
In at least one benzene ring in the structure, hydrogen atoms bonded to adjacent carbon atoms may be substituted with a partial structure represented by formula (B):
ZはC(-RZ)またはNであり、RZは、それぞれ独立して、水素、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アルキル、置換もしくは無置換のシクロアルキルであり、
Rは、それぞれ独立して、置換されていてもよいフェニルであり、
R2’は、水素または炭素数1~6のアルキルであり、
Meはメチルを示し、
前記構造における少なくとも1つのベンゼン環において隣接した炭素原子に結合する水素は式(B)で表される部分構造で置換されていてもよい;
Z is C(—R Z ) or N, and R Z are each independently hydrogen, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted alkyl, or substituted or unsubstituted cycloalkyl;
Each R is independently an optionally substituted phenyl;
R 2 ' is hydrogen or alkyl having 1 to 6 carbon atoms;
Me represents methyl;
In at least one benzene ring in the structure, hydrogen atoms bonded to adjacent carbon atoms may be substituted with a partial structure represented by formula (B):
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