特許第5737294号(P5737294)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許5737294電子輸送材料およびこれを用いた有機電界発光素子
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5737294
(24)【登録日】2015年5月1日
(45)【発行日】2015年6月17日
(54)【発明の名称】電子輸送材料およびこれを用いた有機電界発光素子
(51)【国際特許分類】
   C07D 213/16 20060101AFI20150528BHJP
   C07D 213/22 20060101ALI20150528BHJP
   H05B 33/14 20060101ALI20150528BHJP
   H01L 51/50 20060101ALI20150528BHJP
【FI】
   C07D213/16CSP
   C07D213/22
   H05B33/14 Z
   H05B33/22 B
【請求項の数】18
【全頁数】109
(21)【出願番号】特願2012-541874(P2012-541874)
(86)(22)【出願日】2011年11月1日
(86)【国際出願番号】JP2011075179
(87)【国際公開番号】WO2012060374
(87)【国際公開日】20120510
【審査請求日】2014年8月7日
(31)【優先権主張番号】特願2010-247332(P2010-247332)
(32)【優先日】2010年11月4日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】311002067
【氏名又は名称】JNC株式会社
(72)【発明者】
【氏名】小野 洋平
(72)【発明者】
【氏名】馬場 大輔
【審査官】 清水 紀子
(56)【参考文献】
【文献】 特許第5533863(JP,B1)
【文献】 特開2009−256352(JP,A)
【文献】 特開2004−2297(JP,A)
【文献】 特表2011−519970(JP,A)
【文献】 特開2009−173642(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C07D 213/16
C07D 213/22
H01L 51/50
H05B 33/14
CAplus/REGISTRY(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記式(1)で表される化合物。
【化1】
式(1)において、
Pyは独立して、式(2)、(3)または(4)で表される基であり;
【化2】
mおよびnは0または1であるが、m+n=1であり;そして、
式(1)中のベンゼン環、ナフタレン環およびピリジン環の水素の少なくとも1つは炭素数1〜6のアルキルまたは炭素数3〜6のシクロアルキルで置き換えられている。
【請求項2】
下記式(1−1)または(1−2)で表される、請求項1に記載の化合物。
【化3】
式(1−1)および(1−2)において、
Pyは式(2)、(3)または(4)で表される基であり;
【化4】
そして、式(1−1)および(1−2)中のベンゼン環、ナフタレン環およびピリジン環の水素の少なくとも1つは炭素数1〜6のアルキルまたは炭素数3〜6のシクロアルキルで置き換えられている。
【請求項3】
下記式(1−3)、(1−4)、(1−5)、または(1−6)で表される、請求項1に記載の化合物。
【化5】
式(1−3)〜(1−6)において、
Pyは式(2)、(3)または(4)で表される基であり;
【化6】
そして、式(1−3)〜(1−6)中のベンゼン環、ナフタレン環およびピリジン環の水素の少なくとも1つは炭素数1〜6のアルキルまたは炭素数3〜6のシクロアルキルで置き換えられている。
【請求項4】
下記式(1−7)または(1−8)で表される、請求項1に記載の化合物。
【化7】
式(1−7)および(1−8)において、
Pyは式(2)、(3)または(4)で表される基であり;
【化8】
Rは炭素数1〜6のアルキルまたは炭素数3〜6のシクロアルキルであり;そして、
pは1〜5の整数である。
【請求項5】
下記式(1−9)または(1−10)で表される、請求項1に記載の化合物。
【化9】
式(1−9)および(1−10)において、
Pyは式(2)、(3)または(4)で表される基であり;
【化10】
Rは炭素数1〜6のアルキルまたは炭素数3〜6のシクロアルキルであり;そして、
qは1〜5の整数である。
【請求項6】
下記式(1−11)または(1−12)で表される、請求項1に記載の化合物。
【化11】
式(1−11)および(1−12)において、
Pyは式(2’)、(3’)または(4’)で表される基であり;
【化12】
式(2’)、(3’)および(4’)において、Rは炭素数1〜6のアルキルまたは炭素数3〜6のシクロアルキルであり;そして、sは1〜4の整数である。
【請求項7】
下記式(1−13)または(1−14)で表される、請求項1に記載の化合物。
【化13】
式(1−13)および(1−14)において、
Pyは式(2’)、(3’)または(4’)で表される基であり;
【化14】
式(2’)、(3’)または(4’)において、Rは炭素数1〜6のアルキルまたは炭素数3〜6のシクロアルキルであり;そして、sは1〜4の整数である。
【請求項8】
下記式(1−15)または(1−16)で表される、請求項1に記載の化合物。
【化15】
式(1−15)および(1−16)において、
Pyは式(2)、(3)または(4)で表される基であり;
【化16】
Rは炭素数1〜6のアルキルまたは炭素数3〜6のシクロアルキルであり;そして、tは1〜4の整数である。
【請求項9】
下記式(1−7−26)で表される、請求項1に記載の化合物。
【化17】
【請求項10】
下記式(1−7−74)で表される、請求項1に記載の化合物。
【化18】
【請求項11】
下記式(1−7−98)で表される、請求項1に記載の化合物。
【化19】
【請求項12】
下記式(1−7−96)で表される、請求項1に記載の化合物。
【化20】
【請求項13】
下記式(1−14−14)で表される、請求項1に記載の化合物。
【化21】
【請求項14】
下記式(1−11−1)、(1−11−2)、(1−11−3)、(1−11−4)、(1−11−5)、(1−11−6)、(1−11−8)、(1−11−18)、(1−11−39)、(1−14−2)、(1−14−3)、(1−14−11)、(1−14−12)、(1−14−13)、(1−14−15)、(1−14−16)、(1−14−17)、(1−14−18)、および(1−14−20)のいずれか1つで表される、請求項1に記載の化合物。
【化22】
【化23】
【請求項15】
請求項1〜14のいずれか1項に記載の化合物を含有する電子輸送材料。
【請求項16】
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る発光層と、前記陰極と該発光層との間に配置され、請求項15に記載の電子輸送材料を含有する電子輸送層および/または電子注入層とを有する有機電界発光素子。
【請求項17】
前記電子輸送層および電子注入層の少なくとも1つは、さらに、キノリノール系金属錯体、ビピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体およびボラン誘導体からなる群から選択される少なくとも1つを含有する、請求項16に記載する有機電界発光素子。
【請求項18】
電子輸送層および電子注入層の少なくとも1つが、さらに、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体および希土類金属の有機錯体からなる群から選択される少なくとも1つを含有する、請求項16または17に記載の有機電界発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ピリジル基を有する新規な電子輸送材料、この電子輸送材料を用いた有機電界発光素子(以下、有機EL素子または単に素子と略記することがある。)等に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、次世代のフルカラーフラットパネルディスプレイとして有機EL素子が注目され、活発な研究がなされている。有機EL素子の実用化を促進するには、素子の駆動電圧の低減、長寿命化が不可欠な要素であり、これらを達成するために新しい電子輸送材料の開発がなされてきた。特に、青色素子の駆動電圧低下、長寿命化は必須である。特許文献1(特開2003−123983号公報)には、フェナントロリン誘導体またはその類似体である2,2’−ビピリジル化合物を電子輸送材料に使用することで有機EL素子を低電圧で駆動させることができると記載されている。しかしながらこの文献の実施例に報告されている素子の特性(駆動電圧、発光効率など)は比較例を基準にした相対値のみであり、実用的な値と判断できる実測値は記載されていない。他に、2,2’−ビピリジル化合物を電子輸送材料に使用した例が、非特許文献1(Proceedings of the 10th International Workshop on Inorganic and Organic Electroluminescence)、特許文献2(特開2002−158093号公報)および特許文献3(国際公開2007/86552パンフレット)に開示されている。非特許文献1に記載されている化合物はTgが低く、実用的ではなかった。特許文献2および3に記載の化合物は比較的低電圧で有機EL素子を駆動させることができるが、実用化に向けてはより長寿命化が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2003−123983号公報
【特許文献2】特開2002−158093号公報
【特許文献3】国際公開2007/86552パンフレット
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】Proceedings of the 10th International Workshop on Inorganic and Organic Electroluminescence (2000)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。本発明は、有機EL素子の長寿命化等に寄与する電子輸送材料を提供することを課題とする。さらに本発明は、この電子輸送材料を用いた有機EL素子を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは鋭意検討した結果、9−(2−ナフチル)−10−フェニルアントラセンのナフチルまたはフェニルのどちらか一方に、ピリジル、ビピリジル、またはピリジルフェニルを有し、かつ、ベンゼン環、ナフタレン環およびピリジン環の水素の少なくとも1つが炭素数1〜6のアルキルまたは炭素数3〜6のシクロアルキルで置き換えられた化合物を有機EL素子の電子輸送層に用いることにより、長寿命で駆動できる有機EL素子が得られることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成した。
上記の課題は以下に示す各項によって解決される。
【0007】
[1] 下記式(1)で表される化合物。
【化1】
式(1)において、
Pyは独立して、式(2)、(3)または(4)で表される基であり;
【化2】
mおよびnは0または1であるが、m+n=1であり;そして、
式(1)中のベンゼン環、ナフタレン環およびピリジン環の水素の少なくとも1つは炭素数1〜6のアルキルまたは炭素数3〜6のシクロアルキルで置き換えられている。
【0008】
[2] 下記式(1−1)または(1−2)で表される、前記[1]項に記載の化合物。
【化3】
式(1−1)および(1−2)において、
Pyは式(2)、(3)または(4)で表される基であり;
【化4】
そして、式(1−1)および(1−2)中のベンゼン環、ナフタレン環およびピリジン環の水素の少なくとも1つは炭素数1〜6のアルキルまたは炭素数3〜6のシクロアルキルで置き換えられている。
【0009】
[3] 下記式(1−3)、(1−4)、(1−5)、または(1−6)で表される、前記[1]項に記載の化合物。
【化5】
式(1−3)〜(1−6)において、
Pyは式(2)、(3)または(4)で表される基であり;
【化6】
そして、式(1−3)〜(1−6)中のベンゼン環、ナフタレン環およびピリジン環の水素の少なくとも1つは炭素数1〜6のアルキルまたは炭素数3〜6のシクロアルキルで置き換えられている。
【0010】
[4] 下記式(1−7)または(1−8)で表される、前記[1]項に記載の化合物。
【化7】
式(1−7)および(1−8)において、
Pyは式(2)、(3)または(4)で表される基であり;
【化8】
Rは炭素数1〜6のアルキルまたは炭素数3〜6のシクロアルキルであり;そして、
pは1〜5の整数である。
【0011】
[5] 下記式(1−9)または(1−10)で表される、前記[1]項に記載の化合物。
【化9】
式(1−9)および(1−10)において、
Pyは式(2)、(3)または(4)で表される基であり;
【化10】
Rは炭素数1〜6のアルキルまたは炭素数3〜6のシクロアルキルであり;そして、
qは1〜5の整数である。
【0012】
[6] 下記式(1−11)または(1−12)で表される、前記[1]項に記載の化合物。
【化11】
式(1−11)および(1−12)において、
Pyは式(2’)、(3’)または(4’)で表される基であり;
【化12】
式(2’)、(3’)および(4’)において、Rは炭素数1〜6のアルキルまたは炭素数3〜6のシクロアルキルであり;そして、sは1〜4の整数である。
【0013】
[7] 下記式(1−13)または(1−14)で表される、前記[1]項に記載の化合物。
【化13】
式(1−13)および(1−14)において、
Pyは式(2’)、(3’)または(4’)で表される基であり;
【化14】
式(2’)、(3’)または(4’)において、Rは炭素数1〜6のアルキルまたは炭素数3〜6のシクロアルキルであり;そして、sは1〜4の整数である。
【0014】
[8] 下記式(1−15)または(1−16)で表される、前記[1]項に記載の化合物。
【化15】
式(1−15)および(1−16)において、
Pyは式(2)、(3)または(4)で表される基であり;
【化16】
Rは炭素数1〜6のアルキルまたは炭素数3〜6のシクロアルキルであり;そして、tは1〜4の整数である。
【0015】
[9] 下記式(1−7−26)で表される、前記[1]項に記載の化合物。
【化17】
[10] 下記式(1−7−74)で表される、前記[1]項に記載の化合物。
【化18】
[11] 下記式(1−7−98)で表される、前記[1]項に記載の化合物。
【化19】
[12] 下記式(1−7−96)で表される、前記[1]項に記載の化合物。
【化20】
[13] 下記式(1−14−14)で表される、前記[1]項に記載の化合物。
【化21】
【0016】
[14] 下記式(1−11−1)、(1−11−2)、(1−11−3)、(1−11−4)、(1−11−5)、(1−11−6)、(1−11−8)、(1−11−18)、(1−11−39)、(1−14−2)、(1−14−3)、(1−14−11)、(1−14−12)、(1−14−13)、(1−14−15)、(1−14−16)、(1−14−17)、(1−14−18)、および(1−14−20)のいずれか1つで表される、前記[1]項に記載の化合物。
【化22】
【化23】
【0017】
[15] 前記[1]〜[14]のいずれか1項に記載の化合物を含有する電子輸送材料。
【0018】
[16] 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る発光層と、前記陰極と該発光層との間に配置され、前記[15]項に記載の電子輸送材料を含有する電子輸送層および/または電子注入層とを有する有機電界発光素子。
[17] 前記電子輸送層および電子注入層の少なくとも1つは、さらに、キノリノール系金属錯体、ビピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体およびボラン誘導体からなる群から選択される少なくとも1つを含有する、前記[16]項に記載する有機電界発光素子。
[18] 電子輸送層および電子注入層の少なくとも1つが、さらに、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体および希土類金属の有機錯体からなる群から選択される少なくとも1つを含有する、前記[16]または[17]項に記載の有機電界発光素子。
【発明の効果】
【0019】
本発明の化合物は薄膜状態で電圧を印加しても安定であり、また、電荷の輸送能力が高いという特徴を持つ。本発明の化合物は有機EL素子における電荷輸送材料として適している。本発明の化合物を有機EL素子の電子輸送層および/または電子注入層に用いることで、長い寿命を有する有機EL素子を得ることができる。本発明の有機EL素子を用いることにより、フルカラー表示等の高性能のディスプレイ装置を作成できる。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。なお、本明細書においては、例えば「式(1−7−26)で表される化合物」のことを「化合物(1−7−26)」と称することがある。「式(1−7−74)で表される化合物」のことを「化合物(1−7−74)」と称することがある。その他の式記号、式番号についても同様に扱われる。
【0021】
<化合物の説明>
本願の第1の発明は下記の式(1)で表される、ピリジル、ビピリジルまたはピリジルフェニルを有する化合物である。
【化24】
式(1)において、Pyは独立して、式(2)、(3)または(4)で表される基であり、mおよびnは0または1であるが、m+n=1である。そして、式(1)中のベンゼン環、ナフタレン環およびピリジン環の水素の少なくとも1つが炭素数1〜6のアルキルまたは炭素数3〜6のシクロアルキルで置き換えられていることが、本化合物の特徴である。
【0022】
式(2)で表されるピリジルは、具体的には2−ピリジル、3−ピリジルまたは4−ピリジルである。
【0023】
式(3)で表されるビピリジルは、具体的には2,2’−ビピリジン−5−イル、2,2’−ビピリジン−6−イル、2,2’−ビピリジン−4−イル、2,3’−ビピリジン−5−イル、2,3’−ビピリジン−6−イル、2,3’−ビピリジン−4−イル、2,4’−ビピリジン−5−イル、2,4’−ビピリジン−6−イル、2,4’−ビピリジン−4−イル、3,2’−ビピリジン−6−イル、3,2’−ビピリジン−5−イル、3,3’−ビピリジン−6−イル、3,3’−ビピリジン−5−イル、3,4’−ビピリジン−6−イル、3,4’−ビピリジン−5−イル、4,2’−ビピリジン−3−イル、4,3’−ビピリジン−3−イル、または4,4’−ビピリジン−3−イルである。
【0024】
式(4)で表されるピリジルフェニルは、具体的には4−(2−ピリジル)フェニル、4−(3−ピリジル)フェニル、4−(4−ピリジル)フェニル、3−(2−ピリジル)フェニル、3−(3−ピリジル)フェニル、3−(4−ピリジル)フェニル、2−(2−ピリジル)フェニル、2−(3−ピリジル)フェニル、または2−(4−ピリジル)フェニルである。
【0025】
式(1)において、Pyが連結するのはフェニルにおいても、2−ナフチルにおいても任意の位置でよいが、フェニルにおいては4位および3位が、2−ナフチルにおいては6位および7位が好ましい。特にフェニルの3位は共役系を拡げないという点と、LUMOの準位を下げないという点において好ましい。また、2−ナフチルの6位は原料が入手しやすいという点で特に好ましい。
【0026】
式(1)中のベンゼン環、ナフタレン環、およびピリジン環に置換する炭素数1〜6のアルキルの例はメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、t−ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、2,2−ジメチルプロピル、n−ヘキシル、およびイソヘキシルである。この中で好ましいアルキルはメチル、エチル、イソプロピル、およびt−ブチルであり、メチルおよびt−ブチルがより好ましい。炭素数3〜6のシクロアルキルの例はシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルである。この中で好ましいシクロアルキルは原料の入手、合成の容易さを考慮するとシクロヘキシルである。
【0027】
式(1)で表される化合物は、具体的には下記の式(1−1)または(1−2)で表される化合物である。
【化25】
式(1−1)および(1−2)におけるPyの定義は前記と同じである。
【0028】
式(1)で表される化合物は、より具体的には下記の式(1−3)〜(1−6)のいずれかで表される化合物である。
【化26】
式(1−3)〜(1−6)におけるPyの定義は前記と同じである。
【0029】
式(1)で表される化合物は、さらに具体的には下記の式(1−7)〜(1−10)のいずれかで表される化合物である。
【化27】
【化28】
式(1−7)〜(1−10)におけるPyおよびRの定義は前記と同じである。式(1−7)および(1−8)におけるpは1〜5の整数であり、1〜2の整数であることが好ましく、1であることがより好ましい。Rが置換するフェニルの位置に制約はないが、3位または4位であることが好ましい。式(1−9)および(1−10)におけるqは1〜5の整数であり、1〜2の整数であることが好ましく、1であることがより好ましい。Rが置換するナフチルの位置に制約はないが、6位または7位であることが好ましい。
【0030】
また、式(1)で表される化合物は、さらに具体的には下記の式(1−11)〜(1−14)のいずれかで表される化合物である。
【化29】
【化30】
【化31】
式(1−11)〜(1−14)におけるPyの定義は前記と同じである。前記の式(2’)、(3’)または(4’)におけるRの定義は前記と同じである。sは1〜4の整数であり、1または2であることが好ましく、1であることがより好ましい。Rが置換するピリジルの位置には特に制約はない。
【0031】
また、式(1)で表される化合物は、さらに具体的には下記の式(1−15)または(1−16)で表される化合物である。
【化32】
式(1−15)および(1−16)におけるPyおよびRの定義は前記と同じである。tは1〜4の整数であり、1または2であることが好ましく、1であることがより好ましい。Rが置換するフェニレンの位置に制約はないが、合成の容易さを考慮すると、1,4−フェニレンの場合はアントラセンに連結している炭素を基準にして3位が好ましい。1,3−フェニレンの場合は、アントラセンに連結している炭素を基準にして4位が好ましい。
【0032】
上記のように式(1)で表される化合物は、具体的には式(1−7)〜(1−16)で表される化合物に大別される。これらの中で好ましい構造は式(1−7)、式(1−9)〜(1−11)および式(1−13)〜(1−16)であり、より好ましい構造は式(1−7)である。
【0033】
<化合物の具体例>
本発明の化合物の具体例は以下に列記する式によって示されるが、本発明はこれらの具体的な構造の開示によって限定されることはない。
【0034】
<式(1−7)で表される化合物の具体例>
式(1−7)で表される化合物の具体例は下記の式(1−7−1)〜(1−7−144)で示される。これらの中で好ましい化合物は式(1−7−1)〜(1−7−6)、式(1−7−10)〜(1−7−12)、式(1−7−16)〜(1−7−30)、式(1−7−34)〜(1−7−36)、式(1−7−40)〜(1−7−48)、式(1−7−73)〜(1−7−78)、式(1−7−82)〜(1−7−84)、式(1−7−88)〜(1−7−102)、式(1−7−106)〜(1−7−108)および式(1−7−112)〜(1−7−120)である。
【0035】
【化33】
【0036】
【化34】
【0037】
【化35】
【0038】
【化36】
【0039】
【化37】
【0040】
【化38】
【0041】
【化39】
【0042】
【化40】
【0043】
【化41】
【0044】
【化42】
【0045】
【化43】
【0046】
【化44】
【0047】
【化45】
【0048】
【化46】
【0049】
【化47】
【0050】
【化48】
【0051】
【化49】
【0052】
【化50】
【0053】
<式(1−8)で表される化合物の具体例>
式(1−8)で表される化合物の具体例は下記の式(1−8−1)〜(1−8−105)で示される。
【0054】
【化51】
【0055】
【化52】
【0056】
【化53】
【0057】
【化54】
【0058】
【化55】
【0059】
【化56】
【0060】
【化57】
【0061】
【化58】
【0062】
【化59】
【0063】
【化60】
【0064】
<式(1−9)で表される化合物の具体例>
式(1−9)で表される化合物の具体例は下記の式(1−9−1)〜(1−9−48)で示される。これらの中で好ましい化合物は式(1−9−10)〜(1−9−12)、(1−9−16)〜(1−9−18)、式(1−9−34)〜(1−9−36)および式(1−9−40)〜(1−9−42)である。
【0065】
【化61】
【0066】
【化62】
【0067】
【化63】
【0068】
【化64】
【0069】
<式(1−10)で表される化合物の具体例>
式(1−10)で表される化合物の具体例は下記の式(1−10−1)〜(1−10−48)で示される。これらの中で好ましい化合物は式(1−10−1)〜(1−10−6)、(1−10−10)〜(1−10−12)および(1−10−16)〜(1−10−21)である。
【0070】
【化65】
【0071】
【化66】
【0072】
【化67】
【0073】
【化68】
【0074】
<式(1−11)で表される化合物の具体例>
式(1−11)で表される化合物の具体例は下記の式(1−11−1)〜(1−11−60)で示される。これらの中で好ましい化合物は式(1−11−3)〜(1−11−10)、(1−11−25)〜(1−11−28)および(1−11−51)〜(1−11−60)である。
【0075】
【化69】
【0076】
【化70】
【0077】
【化71】
【0078】
【化72】
【0079】
【化73】
【0080】
<式(1−12)で表される化合物の具体例>
式(1−12)で表される化合物の具体例は下記の式(1−12−1)〜(1−12−60)で示される。
【0081】
【化74】
【0082】
【化75】
【0083】
【化76】
【0084】
【化77】
【0085】
【化78】
【0086】
<式(1−13)で表される化合物の具体例>
式(1−13)で表される化合物の具体例は下記の式(1−13−1)〜(1−13−60)で示される。これらの中で好ましい化合物は式(1−13−21)〜(1−13−28)および式(1−13−31)〜(1−31−40)である。
【0087】
【化79】
【0088】
【化80】
【0089】
【化81】
【0090】
【化82】
【0091】
【化83】
【0092】
<式(1−14)で表される化合物の具体例>
式(1−14)で表される化合物の具体例は下記の式(1−14−1)〜(1−14−60)で示される。これらの中で好ましい化合物は式(1−14−1)〜(1−14−18)である。
【0093】
【化84】
【0094】
【化85】
【0095】
【化86】
【0096】
【化87】
【0097】
【化88】
【0098】
<式(1−15)で表される化合物の具体例>
式(1−15)で表される化合物の具体例は下記の式(1−15−1)〜(1−15−48)で示される。これらの中で好ましい化合物は式(1−15−10)〜(1−15−12)、(1−15−16)〜(1−15−18)、式(1−15−34)〜(1−15−36)および(1−15−40)〜(1−15−42)である。
【0099】
【化89】
【0100】
【化90】
【0101】
【化91】
【0102】
【化92】
【0103】
<式(1−16)で表される化合物の具体例>
式(1−16)で表される化合物の具体例は下記の式(1−16−1)〜(1−16−24)で示される。これらの中で好ましい化合物は式(1−16−1)〜(1−16−5)である。
【0104】
【化93】
【0105】
【化94】
【0106】
<化合物の合成法>
以下に本発明の化合物の合成法について説明する。本発明の化合物は、汎用される既知の合成法を適宜組み合わせて利用することにより合成することができる。
【0107】
<式(1−7−1)〜式(1−7−144)で表される化合物の合成法>
【化95】
先ず、反応1でフェニルがアルキル基(シクロアルキル基)で置換された9−フェニルアントラセンを合成する。アルキル置換されたブロモベンゼンをTHF中で金属マグネシウムと反応させグリニャール試薬とし、これに触媒の存在下9−ブロモアントラセンを反応させてフェニルがアルキル基(シクロアルキル基)で置換された9−フェニルアントラセンとする。ベンゼン環とアントラセン環をカップリングするには上記の方法に限らず、例えば亜鉛錯体を用いた根岸カップリング反応、ボロン酸またはボロン酸エステルを用いた鈴木カップリング反応などによっても可能であり、状況に応じてこれらの常法が適宜使用できる。
【0108】
【化96】
反応2ではN−ブロモスクシンイミドを用いてフェニルがアルキル基(シクロアルキル基)で置換された9−フェニルアントラセンの10位を臭素化する。ここでもN−ブロモスクシンイミド以外の常用される臭素化剤を使用することができる。
【0109】
【化97】
反応3ではアントラセン環とナフタレン環をカップリングする。先ず2−ブロモ−6−メトキシナフタレンを常法に従ってグリニャール試薬とし、これに触媒の存在下反応2で合成した9−ブロモアントラセン誘導体を反応させて9−(6−メトキシナフタレン−2−イル)−10−フェニルアントラセン誘導体を合成する。反応1と同様に、ベンゼン環とアントラセン環をカップリングするには上記の方法に限らず、例えば亜鉛錯体を用いた根岸カップリング反応、ボロン酸またはボロン酸エステルを用いた鈴木カップリング反応などによっても可能であり、状況に応じてこれらの常法が適宜使用できる。
【0110】
【化98】
反応4では9−(6−メトキシナフタレン−2−イル)−10−フェニルアントラセン誘導体のメトキシ基を脱メチルしてナフトールにする。ここでも脱メチル化反応に常用される試薬が適宜使用できる。
【0111】
【化99】
反応5でナフトールの−OHをトリフルオロメチルスルホネート(トリフラート)にする。反応式中の−OTfは−OSOCFの略である。
【0112】
【化100】
反応6で根岸カップリング反応によってナフタレン環にピリジン環を結合させる。先ず4−ブロモピリジンをグリニャール試薬とする。ここでは原料に安定な4−ブロモピリジン塩酸塩を用いているためイソプロピルマグネシウムクロリドを2倍モル使用しているが、塩酸塩を用いる必要がない原料については等モルで差し支えない。グリニャール試薬に塩化亜鉛テトラメチルエチレンジアミン錯体を加えてピリジンの塩化亜鉛錯体を合成し、これにパラジウム触媒の存在下反応5で得たトリフラートを反応させて目的物を合成する。
【0113】
反応6では根岸カップリング反応以外にも、鈴木カップリング反応など常用されるカップリング反応を適宜用いることができる。鈴木カップリング反応を用いた場合は目的物に応じて最適なボロン酸またはボロン酸エステルを用意すればよく、例えば下記の反応7に示されるようなボロン酸エステルを用い目的物を得ることができる。
【化101】
【0114】
カップリング反応で用いられるパラジウム触媒の具体例としては、Pd(PPh、PdCl(PPh、Pd(OAc)、トリス(ジベンジリデンアセトン)二パラジウム(0)、トリス(ジベンジリデンアセトン)二パラジウム(0)クロロホルム錯体、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0)、ビス(トリt−ブチルホスフィノ)パラジウム(0)、または(1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン)ジクロロパラジウム(II)があげられる。
【0115】
また、反応を促進させるため、場合によりこれらのパラジウム化合物にホスフィン化合物を加えてもよい。そのホスフィン化合物の具体例としては、トリ(t−ブチル)ホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、1−(N,N−ジメチルアミノメチル)−2−(ジt−ブチルホスフィノ)フェロセン、1−(N,N−ジブチルアミノメチル)−2−(ジt−ブチルホスフィノ)フェロセン、1−(メトキシメチル)−2−(ジt−ブチルホスフィノ)フェロセン、1,1’−ビス(ジt−ブチルホスフィノ)フェロセン、2,2’−ビス(ジt−ブチルホスフィノ)−1,1’−ビナフチル、2−メトキシ−2’−(ジt−ブチルホスフィノ)−1,1’−ビナフチル、または2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,6’−ジメトキシビフェニルがあげられる。
【0116】
反応で用いられる塩基の具体例としては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム、ナトリウムエトキシド、ナトリウムt−ブトキシド、酢酸ナトリウム、リン酸三カリウム、またはフッ化カリウムがあげられる。
【0117】
また、反応で用いられる溶媒の具体例としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、1,2,4−トリメチルベンゼン、N,N−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、t−ブチルメチルエーテル、1,4−ジオキサン、メタノール、エタノール、シクロペンチルメチルエーテルまたはイソプロピルアルコールがあげられる。これらの溶媒は適宜選択でき、単独で用いてもよく、混合溶媒として用いてもよい。
【0118】
<式(1−8−1)〜式(1−8−105)で表される化合物の合成法>
前記の反応3において、2−ブロモ−6−メトキシナフタレンの代わりに2−ブロモ−7−メトキシナフタレンを使用すれば、同様に合成することができる。
【0119】
<式(1−9−1)〜式(1−9−48)および式(1−10−1)〜式(1−10−48)で表される化合物の合成法>
前記の反応1〜3において用いた原料の代わりに、それらのベンゼン骨格とナフタレン骨格を置き換えた原料を用いることにより、前記と同様に合成することができる。すなわち、2−ブロモアントラセンのグリニャール試薬と9−ブロモアントラセンをカップリングし、反応2に準じてアントラセンの10位を臭素化し、次いでこの臭化物をパラメトキシブロモベンゼンまたはメタメトキシブロモベンゼンのグリニャール試薬と反応させて9−(4−または3−メトキシフェニル)−10−(2−ナフチル)アントラセンを得る。この化合物についてメトキシ基の脱メチル化反応以降の手順は前記に準じて行えばよい。さらに、具体的に例示した化合物以外についても、目的物に合わせて原料を適宜用いることにより、上記の合成法に準じて合成することができるのは言うまでもない。
【0120】
<式(1−11−1)〜式(1−11−60)、式(1−12−1)〜式(1−12−60)、式(1−13−1)〜式(1−13−60)および式(1−14−1)〜式(1−10−60)で表される化合物の合成法>
前記の反応6または7において用いた原料のピリジン誘導体代わりに、アルキル基またはシクロアルキル基で置換されたピリジン誘導体を原料に用いることにより、前記と同様に合成できる。
【0121】
アルキル基またはシクロアルキル基で置換されたピリジン誘導体は下記反応8〜9に示したように合成することができる。ここでは式(1−11−11)、式(1−12−11)、式(1−13−11)および式(1−14−11)で表される化合物におけるピリジン部位の合成法を例示したが、原料を適宜変更することで、種々のアルキル基またはシクロアルキル基で置換されたピリジン誘導体を合成することができる。
【0122】
【化102】
【化103】
【0123】
<式(1−15−1)〜式(1−15−48)および式(1−16−1)〜式(1−16−24)で表される化合物の合成法>
上述の「式(1−9−1)〜式(1−9−48)および式(1−10−1)〜式(1−10−48)で表される化合物の合成法」におけるフェニル基の導入工程時に、アルキル基またはシクロアルキル基で置換されたフェニル基を用いればよい。例えば下記の反応10で表せるような合成法を用いることができる。
【化104】
式中のRの定義は前記と同じである。0は1〜4の整数である。Rは目的とする化合物に応じてベンゼン環の任意の位置に、所望の数だけ連結してよい。
【0124】
本発明の化合物を、有機EL素子における、電子注入層または電子輸送層に用いた場合、電界印加時において安定である。これらは、本発明の化合物が、電界発光型素子の電子注入材料、または電子輸送材料として優れていることを表す。ここで言う電子注入層とは陰極から有機層へ電子を受け取る層であり、電子輸送層とは注入された電子を発光層へ輸送するための層である。また、電子輸送層が電子注入層を兼ねることも可能である。それぞれの層に用いる材料を、電子注入材料および電子輸送材料という。
【0125】
<有機EL素子の説明>
本願の第2の発明は、電子注入層、または電子輸送層に、本発明の式(1)で表される化合物を含有する有機EL素子である。本発明の有機EL素子は、駆動電圧が低く、駆動時の耐久性が高い。
【0126】
本発明の有機EL素子の構造は各種の態様があるが、基本的には陽極と陰極との間に少なくとも正孔輸送層、発光層、電子輸送層を挟持した多層構造である。素子の具体的な構成の例は、(1)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極、(2)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極、(3)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、等である。
【0127】
本発明の化合物は、高い電子注入性および電子輸送性を持っているので、単体又は他の材料と併用して電子注入層、または電子輸送層に使用できる。本発明の有機EL素子は、本発明の電子輸送材料に他の材料を用いた正孔注入層、正孔輸送層、発光層、などを組み合わせることで、青色、緑色、赤色や白色の発光を得ることもできる。
【0128】
本発明の有機EL素子に使用できる発光材料または発光性ドーパントは、高分子学会編、高分子機能材料シリーズ“光機能材料”、共同出版(1991)、P236に記載されているような昼光蛍光材料、蛍光増白剤、レーザー色素、有機シンチレータ、各種の蛍光分析試薬等の発光材料、城戸淳二監修、“有機EL材料とディスプレイ”シーエムシー社出版(2001)P155〜156に記載されているようなドーパント材料、P170〜172に記載されているような3重項材料の発光材料等である。
【0129】
発光材料または発光性ドーパントとして使用できる化合物は、多環芳香族化合物、ヘテロ芳香族化合物、有機金属錯体、色素、高分子系発光材料、スチリル誘導体、芳香族アミン誘導体、クマリン誘導体、ボラン誘導体、オキサジン誘導体、スピロ環を有する化合物、オキサジアゾール誘導体、フルオレン誘導体等である。多環芳香族化合物の例は、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ナフタセン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、ペリレン誘導体、コロネン誘導体、ルブレン誘導体等である。ヘテロ芳香族化合物の例は、ジアルキルアミノ基またはジアリールアミノ基を有するオキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ピリジン誘導体、ピラン誘導体、フェナントロリン誘導体、シロール誘導体、トリフェニルアミノ基を有するチオフェン誘導体、キナクリドン誘導体等である。有機金属錯体の例は、亜鉛、アルミニウム、ベリリウム、ユーロピウム、テルビウム、ジスプロシウム、イリジウム、白金、オスミウム、金、等と、キノリノール誘導体、ベンゾキサゾ−ル誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ピロール誘導体、ピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体等との錯体である。色素の例は、キサンテン誘導体、ポリメチン誘導体、ポルフィリン誘導体、クマリン誘導体、ジシアノメチレンピラン誘導体、ジシアノメチレンチオピラン誘導体、オキソベンズアントラセン誘導体、カルボスチリル誘導体、ペリレン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体等の色素が挙げられる。高分子系発光材料の例は、ポリパラフェニルビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリビニルカルバゾ−ル誘導体、ポリシラン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体等である。スチリル誘導体の例は、アミン含有スチリル誘導体、スチリルアリーレン誘導体等である。
【0130】
本発明の有機EL素子に使用される他の電子輸送材料は、光導電材料において電子伝達化合物として使用できる化合物、有機EL素子の電子輸送層および電子注入層に使用できる化合物の中から任意に選択して用いることができる。
【0131】
このような電子輸送材料の具体例は、キノリノール系金属錯体、2,2’−ビピリジル誘導体、フェナントロリン誘導体、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、チオフェン誘導体、トリアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、オキシン誘導体の金属錯体、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−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、イミダゾピリジン誘導体、ボラン誘導体等である。
【0132】
本発明の有機EL素子に使用される正孔注入材料および正孔輸送材料については、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や、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ものの中から任意のもの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−ル誘導体、トリアリールアミン誘導体、フタロシアニン誘導体等である。
【0133】
本発明の有機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、スピンコート法またはキャスト法等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。なお、発光材料を薄膜化する方法は、均質な膜が得やすく、かつピンホールが生成しにくい等の点から蒸着法を採用するのが好ましい。蒸着法を用いて薄膜化する場合、その蒸着条件は、本発明の発光材料の種類により異なる。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5nm〜5μmの範囲で適宜設定することが好ましい。
【0134】
本発明の有機EL素子は、前記のいずれの構造であっても、基板に支持されていることが好ましい。基板は機械的強度、熱安定性および透明性を有するものであればよく、ガラス、透明プラスチックフィルム等を用いることができる。陽極物質は4eVより大きな仕事関数を有する金属、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を用いることができる。その具体例は、Au等の金属、CuI、インジウムチンオキシド(以下、ITOと略記する)、SnO、ZnO等である。
【0135】
陰極物質は4eVより小さな仕事関数の金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物を使用できる。その具体例は、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、リチウム、マグネシウム合金、アルミニウム合金等である。合金の具体例は、アルミニウム/弗化リチウム、アルミニウム/リチウム、マグネシウム/銀、マグネシウム/インジウム等である。有機EL素子の発光を効率よく取り出すために、電極の少なくとも一方は光透過率を10%以上にすることが望ましい。電極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下にすることが好ましい。なお、膜厚は電極材料の性質にもよるが、通常10nm〜1μm、好ましくは10〜400nmの範囲に設定される。このような電極は、上述の電極物質を使用して、蒸着やスパッタリング等の方法で薄膜を形成させることにより作製することができる。
【0136】
次に、本発明の発光材料を用いて有機EL素子を作成する方法の一例として、前述の陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/本発明の電子輸送材料/陰極からなる有機EL素子の作成法について説明する。適当な基板上に、陽極材料の薄膜を蒸着法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。この上に発光層の薄膜を形成させる。この発光層の上に本発明の電子輸送材料を真空蒸着し、薄膜を形成させ、電子輸送層とする。さらに陰極用物質からなる薄膜を蒸着法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。
【0137】
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、透明又は半透明の電極側(陽極又は陰極、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、交流電圧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。
【実施例】
【0138】
以下に、本発明を実施例に基づいて更に詳しく説明する。まず、実施例で用いた化合物の合成例について、以下に説明する。
【0139】
[合成例1]化合物(1−7−74)の合成
<9−(4−t−ブチルフェニル)アントラセンの合成>
窒素雰囲気下、9−ブロモアントラセン31g、4−t−ブチルフェニルボロン酸25g、Pd(PPh1.3g、リン酸カリウム51gおよび1,2,4−トリメチルベンゼン150mlの入ったフラスコを還流温度で21時間撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、水およびトルエンを加え分液した。溶媒を減圧留去することで析出する固体を吸引濾過にて採取し、メタノール次いで酢酸エチルで洗浄し、9−(4−t−ブチルフェニル)アントラセン28gを得た。
【0140】
<9−ブロモ−10−(4−t−ブチルフェニル)アントラセンの合成>
9−(4−t−ブチルフェニル)アントラセン27g、ヨウ素0.1gおよびTHF300mlの入ったフラスコに、窒素雰囲気下、N−ブロモスクシンイミド19gを加えた。室温で18時間攪拌し、チオ硫酸ナトリウム水溶液を加え、反応を停止した。この溶液を分液ロートに移し、クロロホルムで抽出した。溶媒を減圧留去することで析出する固体を吸引濾過にて採取し、ついでクロロベンゼンから再結晶し、9−ブロモ−10−(4−t−ブチルフェニル)アントラセン29gを得た。
【0141】
<3−(6−ブロモナフタレン−2−イル)ピリジンの合成>
3−ブロモピリジン10gおよびTHF60mlを入れたフラスコを氷浴で冷却し、窒素雰囲気下、2MイソプロピルマグネシウムクロリドTHF溶液35mlを攪拌しながら滴下した。滴下終了後一旦室温まで昇温した後、氷水で冷却して、塩化亜鉛テトラメチルエチレンジアミン錯体17gを攪拌しながら加えた。その後室温で1時間攪拌した後、6−ブロモナフタレン−2−イル トリフロオロメタンスホネート18gおよびPdCl(dppp)1.6gを加え、還流温度で3時間撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、触媒の金属イオンを除去するため、目的の化合物に対しておよそ3倍モルに相当するエチレンジアミン四酢酸・四ナトリウム塩二水和物を適量の水に溶解した溶液(以後、EDTA・4Na水溶液と略記する。)およびトルエンを加え分液した。溶媒を減圧留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン/酢酸エチル=7/3(容積比))で精製し、3−(6−ブロモナフタレン−2−イル)ピリジン12gを得た。
【0142】
<化合物(1−7−74)の合成>
3−(6−ブロモナフタレン−2−イル)ピリジン6.2g、ビスピナコレートジボロン5.9g、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0)0.4g、トリシクロヘキシルホスフィン0.5g、酢酸カリウム3.9gおよびジメトキシエタン50mlを入れたフラスコを窒素雰囲気下、還流温度で4時間撹拌した。この溶液に9−ブロモ−10−(4−t−ブチル)フェニル)アントラセン8.6g、リン酸カリウム9.3gおよび1,2,4−トリメチルベンゼン50mlを加え、ジメトキシエタンをディーンスターク管を用い、常温で加熱留去した。t−ブチルアルコール5ml、水5ml、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0)0.4gおよびトリシクロヘキシルホスフィン0.5gを加え、還流温度で更に5時間撹拌した。反応液を室温まで冷却し、水洗して塩を溶解させた後、吸引濾過にて固体を採取した。得られた固体をメタノール、次いで酢酸エチルで洗浄した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン/酢酸エチル=9/1(容積比))で精製して、化合物(1−7−74):3−(6−(10−(4−t−ブチル)フェニル)アントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)ピリジン1.0gを得た。NMR測定により化合物の構造を確認した。
H−NMR(CDCl):δ=9.07(m,1H), 8.68(dd,1H), 8.23(m,1H), 8.15(d,1H), 8.08(m,1H), 8.03(m,2H), 7.83(dd,1H), 7.78(d,2H), 7.72(d,2H), 7.68(dd,1H), 7.63(d,2H), 7.42−7.48(m,3H), 7.30−7.38(m,4H), 1.49(s,9H).
【0143】
[合成例2]化合物(1−7−26)の合成
<9−(3−トリル)アントラセンの合成>
窒素雰囲気下、9−ブロモアントラセン36g、3−メチルフェニルボロン酸21g、Pd(PPh1.4g、リン酸カリウム59gおよび1,2,4−トリメチルベンゼン150mlの入ったフラスコを還流温度で2.5時間撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、水およびトルエンを加え分液した。得られたトルエン溶液をシリカゲルショートカラムにて精製した後、溶媒を減圧留去した。得られたオイルにヘプタンを加え、析出する固体を吸引濾過にて採取し、9−(3−トリル)アントラセン31gを得た。
【0144】
<9−ブロモ−10−(3−トリル)アントラセンの合成>
9−(3−トリル)アントラセン30gおよびTHF200mlの入ったフラスコに、窒素雰囲気下氷浴で冷却し、N−ブロモスクシンイミド20gおよびヨウ素0.1gを加えた。室温で15時間攪拌し、チオ硫酸ナトリウム水溶液を加え、反応を停止した。この溶液を分液ロートに移し、トルエンで抽出した後、シリカゲルショートカラムを行なった。溶媒を減圧留去した、得られた溶液にヘプタンを加えて析出した固体を吸引濾過にて採取し、9−ブロモ−10−(3−トリル)アントラセン30gを得た。
【0145】
<4,4,5,5−テトラメチル−2−(10−(3−トリル)アントラセン−9−イル)−1,3,2−ジオキサボロランの合成>
9−ブロモ−10−(3−トリル)アントラセン30g、ビスピナコレートジボロン26g、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0)1.5g、トリシクロヘキシルホスフィン1.4g、酢酸カリウム15g、炭酸カリウム12gおよびシクロペンチルメチルエーテル100mlを入れたフラスコを窒素雰囲気下、還流温度で16時間撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、水およびトルエンを加え分液し、得られたトルエン溶液をシリカゲルショートカラムで精製した。溶媒を減圧留去し、得られたオイルにヘプタンを加えて析出した固体を吸引濾過にて採取し、4,4,5,5−テトラメチル−2−(10−(3−トリル)アントラセン−9−イル)−1,3,2−ジオキサボロラン24gを得た。
【0146】
<化合物(1−7−26)の合成>
4,4,5,5−テトラメチル−2−(10−(3−トリル)アントラセン−9−イル)−1,3,2−ジオキサボロラン12g、3−(6−ブロモナフタレン−2−イル)ピリジン10g、Pd(PPh1.0g、リン酸カリウム13g、1,2,4−トリメチルベンゼン50ml、t−ブチルアルコール10mlおよび水10mlの入ったフラスコを還流温度で1時間撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、水およびトルエンを加え分液し、溶媒を減圧留去した。得られた粗体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン/酢酸エチル=20/1(容積比))にて精製した後、トルエン/ヘプタン混合溶液から再結晶し、化合物(1−7−26):3−(6−(10−(3−トリル)アントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)ピリジン7.1gを得た。NMR測定により化合物の構造を確認した。
H−NMR(CDCl):δ=9.06(m,1H), 8.67(dd,1H), 8.22(m,1H), 8.14(d,1H), 8.06(m,1H), 8.02(m,2H), 7.81(m,1H), 7.75(d,2H), 7.72(d,2H), 7.66(dd,1H), 7.50(t,1H), 7.45(m,1H), 7.27−7.39(m,7H), 2.50(s,3H).
【0147】
[合成例3]化合物(1−7−98)の合成
<9−(3−t−ブチルフェニル)アントラセンの合成>
窒素雰囲気下、9−ブロモアントラセン23g、2−(3−t−ブチルフェニル)−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン25g、Pd(PPh3.1g、リン酸カリウム37g、1,2,4−トリメチルベンゼン250ml、t−ブチルアルコール50mlおよび水30mlの入ったフラスコを還流温度で21時間撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、水およびトルエンを加え分液した。得られたトルエン溶液をシリカゲルショートカラムで精製し、溶媒を減圧留去、メタノールを加えることにより析出する固体を吸引濾過にて採取し、9−(3−t−ブチルフェニル)アントラセン24gを得た。
【0148】
<9−ブロモ−10−(3−t−ブチルフェニル)アントラセンの合成>
9−(3−t−ブチルフェニル)アントラセン23g、ヨウ素0.1gおよびTHF100mlの入ったフラスコに、窒素雰囲気下、N−ブロモスクシンイミド13gを加えた。室温で1時間攪拌し、チオ硫酸ナトリウム水溶液を加え、反応を停止した。この溶液を分液ロートに移し、トルエンで抽出した。得られたトルエン溶液をシリカゲルショートカラムで精製し、溶媒を減圧留去した後、トルエン/メタノール再沈殿を行い、9−ブロモ−10−(3−t−ブチルフェニル)アントラセン23gを得た。
【0149】
<化合物(1−7−98)の合成>
3−(6−ブロモナフタレン−2−イル)ピリジン6.2g、ビスピナコレートジボロン5.9g、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0)0.4g、トリシクロヘキシルホスフィン0.5g、酢酸カリウム3.9gおよびジメトキシエタン50mlを入れたフラスコを窒素雰囲気下、還流温度で4時間撹拌した。この溶液に9−ブロモ−10−(3−t−ブチルフェニル)アントラセン8.6g、リン酸カリウム9.3gおよび1,2,4−トリメチルベンゼン50mlを加え、ジメトキシエタンをディーンスターク管を用い、常温で加熱留去した。t−ブチルアルコール5ml、水5ml、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0)0.4gおよびトリシクロヘキシルホスフィン0.5gを加え、還流温度で更に2時間撹拌した。反応液を室温まで冷却し、水洗して塩を溶解させた後、吸引濾過にて固体を採取した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン/酢酸エチル=9/1(容積比))で精製した後、トルエンから再結晶し、化合物(1−7−98):3−(6−(10−(3−t−ブチルフェニル)アントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)ピリジン1.5gを得た。NMR測定により化合物の構造を確認した。
H−NMR(CDCl):δ=9.07(m,1H), 8.68(dd,1H), 8.23(s,1H), 8.16(d,1H), 8.08(m,1H), 8.03(m,2H), 7.83(m,1H), 7.75(d,2H), 7.72(d,2H), 7.68(m,1H), 7.52−7.61(m,3H), 7.46(m,1H), 7.30−7.38(m,5H), 1.41(s,9H).
【0150】
[合成例4]化合物(1−7−96)の合成
<2−(10−(4−t−ブチルフェニル)アントラセン−9−イル)−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロランの合成>
9−ブロモ−10−(4−t−ブチルフェニル)アントラセン7.8g、ビスピナコラートジボロン6.1g、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0)0.3g、トリシクロヘキシルホスフィン0.3g、酢酸カリウム3.9g、炭酸カリウム2.8g、およびシクロペンチルメチルエーテル40mlを入れたフラスコを窒素雰囲気下、還流温度で6時間半撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、水およびトルエンを加え分液し、溶媒を減圧留去した。得られたオイルにヘプタンを加えて析出した固体を吸引濾過にて採取し、2−(10−(4−t−ブチルフェニル)アントラセン−9−イル)−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン6.9gを得た。
【0151】
<4−(3−(6−ブロモナフタレン−2−イル)フェニル)ピリジンの合成>
窒素雰囲気下、4−(3−ブロモフェニル)ピリジン9.8gおよびTHF20mlの入ったフラスコをドライアイス/メタノール浴にて−70℃以下に冷却し、2.6Mノルマルブチルリチウム17mlをゆっくり滴下した。滴下終了後、同温度にて0.5時間撹拌し、塩化亜鉛テトラメチルエチレンジアミン錯体12gを加えた。その後、室温で0.5時間撹拌した後、6−ブロモナフタレン−2−イル トリフロオロメタンスホネート15g、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0)および1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン0.5gを加え、還流温度で1時間撹拌した。反応終了後、EDTA・4Na水溶液、酢酸エチルを加え分液し、溶媒を減圧留去した後、活性アルミナカラムクロマトグラフィー(トルエン/酢酸エチル=9/1(容積比))で精製した。ついでメタノールで洗浄し、酢酸エチル/メタノール混合溶媒から再結晶し、4−(3−(6−ブロモナフタレン−2−イル)フェニル)ピリジン5.3gを得た。
【0152】
<化合物(1−7−96)の合成>
2−(10−(4−t−ブチルフェニル)アントラセン−9−イル)−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン6.1g、4−(3−(6−ブロモナフタレン−2−イル)フェニル)ピリジン5.0g、Pd(PPh0.5g、リン酸カリウム3.0g、1,2,4−トリメチルベンゼン25ml、t−ブチルアルコール5mlおよび水5mlの入ったフラスコを還流温度で6時間撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、EDTA・Na水およびトルエンを加え分液し、溶媒を減圧留去した。得られた粗体を活性アルミナカラムクロマトグラフィー(トルエン/酢酸エチル=9/1(容積比))にて精製した。溶媒を減圧留去して得られた固体を酢酸エチルで洗浄した後、トルエンから再結晶し、化合物(1−7−96):4(3−(6−(10−(4−t−ブチルフェニル)アントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)フェニル)ピリジン3.3gを得た。NMR測定により化合物の構造を確認した。
H−NMR(CDCl):8.73(dd,2H),8.27(m,1H),8.15(d,1H),8.03(m,3H),7.99(m,2H),7.78(d,2H),7.73(d,2H),7.61〜7.70 (m,7H),7.44(m,2H),7.30〜7.38(m,4H)、1.49(s,9H).
【0153】
[合成例5]化合物(1−14−14)の合成
<9−(3−エトキシフェニル)−10−(ナフタレン−2−イル)アントラセンの合成>
フラスコに1−ブロモ−3−エトキシベンゼン72.4g、(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)ボロン酸104.5g、Pd(PPh10.4g、リン酸カリウム127.4g、1,2,4−トリメチルベンゼン600ml、2−プロパノール120ml、および水120mlを入れて、窒素雰囲気下、還流温度で6時間撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、液中の固体を吸引濾過にて採取し、メタノールで洗浄して、9−(3−エトキシフェニル)−10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン82gを得た。
【0154】
<3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェノールの合成>
フラスコに9−(3−エトキシフェニル)−10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン82gおよびピリジン塩酸塩446.0gを入れて、窒素雰囲気下、還流温度で8時間撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、水を加えて析出した固体を吸引濾過にて採取し、メタノール、次いでトルエンで洗浄して、3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェノール76.0gを得た。
【0155】
<3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニルトリフルオロメタンスルホネートの合成>
3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェノール(76.0g)およびピリジン(1L)の入ったフラスコを氷浴で冷却し、ここに窒素雰囲気下、トリフルオロメタンスルホン酸無水物65.0gを滴下した。滴下終了後、さらに室温で15時間撹拌し、水を加えて析出した固体を吸引濾過にて採取した。この固体をメタノールで洗浄して、3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニルトリフルオロメタンスルホネート90.3gを得た。
【0156】
<4,4,5,5−テトラメチル−2−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−1,3,2−ジオキサボロランの合成>
フラスコに3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニルトリフルオロメタンスルホネート90.3g、ビスピナコラートジボロン52.1g、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0)7.4g、トリシクロヘキシルホスフィン7.2g、酢酸カリウム33.6g、炭酸カリウム23.6g、およびアニソール500mlを入れて、還流温度で5時間撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、セライトを敷いた桐山ロートで吸引濾過して不溶物を除去し、濾液をEDTA・4Na水で洗浄した。濾液の溶媒を減圧留去して得た固体をヘプタンで洗浄し、4,4,5,5−テトラメチル−2−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−1,3,2−ジオキサボロラン(52.0g)を得た。
【0157】
<化合物(1−14−14)の合成>
フラスコに4,4,5,5−テトラメチル−2−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−1,3,2−ジオキサボロラン8.6g、特開2009−124114に記載されている方法で合成した5’−ブロモ−3−メチル−2,2’−ビピリジン5.1g、Pd(PPh0.6g、リン酸カリウム7.2g、1,2,4−トリメチルベンゼン25ml、t−ブチルアルコール5ml、および水1mlを入れて、還流温度で2.5時間攪拌した。反応液を室温まで冷却した後、水を加えた後、液中の固体を吸引濾過にて採取し、メタノールで洗浄した。この固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン/酢酸エチル=9/1(容積比))にて精製し、ついで活性炭カラムクロマトグラフィーにて更に精製した。溶液を濃縮し、クロロベンゼンから再結晶して、化合物(1−14−14):3−メチル−5’−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−2,2’−ビピリジン2.3gを得た。NMR測定により化合物の構造を確認した。
H−NMR(CDCl):δ=9.05(m,1H), 8.55(d,1H), 8.11(dd,1H), 8.09(d,1H), 8.02(m,1H), 8.00(s,1H), 7.73−7.95(m,9H), 7.60(m,5H), 7.30−7.40(m,4H), 7.23(m,1H), 2.56(s,3H).
【0158】
[合成例6]化合物(1−11−1)の合成
<2−メチル−4−(6−(10−フェニルアントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)ピリジンの合成>
4,4,5,5−テトラメチル−2−(6−(10−フェニルアントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)−1,3,2−ジオキサボロラン(2.0g)、4−ブロモ−2−メチルピリジン(0.8g)、Pd(PPh(0.3g)、リン酸カリウム(1.7g)、1,2,4−トリメチルベンゼン(20ml)、t−ブチルアルコール(5ml)および水(1ml)をフラスコに入れて、窒素雰囲気下還流温度で7時間半撹拌した。加熱終了後、反応液を室温まで冷却し、水およびトルエンを加え分液した。溶媒を減圧留去し、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:トルエン/酢酸エチル=95/5)で精製した。ついで得られた溶出液を活性炭ショートカラムに通し、着色成分を除去した。得られた濾液を減圧留去している途中で析出した結晶を採取し、(1−11−1)で表される化合物2−メチル−4−(6−(10−フェニルアントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)ピリジン(0.7g)を得た。
NMR測定により化合物の構造を確認した。
H−NMR(CDCl):δ=8.66(d,1H), 8.30(s,1H), 8.17(d,1H), 8.03(m,2H), 7.87(d,1H), 7.72−7.78(m,4H), 7.70(d,1H), 7.65(m,2H), 7.58(m,2H), 7.56(m,3H), 7.31−7.39(m,4H), 2.73(s,3H).
【0159】
[合成例7]化合物(1−11−2)の合成
<3−メチル−4−(6−(10−フェニルアントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)ピリジンの合成>
4,4,5,5−テトラメチル−2−(6−(10−フェニルアントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)−1,3,2−ジオキサボロラン(2.0g)、4−ブロモ−3−メチルピリジン塩酸塩(1.0g)、Pd(PPh(0.3g)、リン酸カリウム(1.7g)、1,2,4−トリメチルベンゼン(20ml)、t−ブチルアルコール(5ml)および水(1ml)をフラスコに入れて、窒素雰囲気下還流温度で24時間半撹拌した。加熱終了後、反応液を室温まで冷却し、水およびトルエンを加え分液した。溶媒を減圧留去し、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:トルエン/酢酸エチル=95/5)で精製した。ついで得られた溶出液を活性炭ショートカラムに通し、着色成分を除去した。得られた濾液を減圧留去している途中で析出した結晶を採取し、更にトルエンから再結晶し、(1−11−2)で表される化合物3−メチル−4−(6−(10−フェニルアントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)ピリジン(0.5g)を得た。
NMR測定により化合物の構造を確認した。
H−NMR(CDCl):δ=8.62(s,1H), 8.58(d,1H), 8.13(d,1H), 8.06(s,1H), 8.02(d,1H), 7.99(s,1H), 7.75(d,4H), 7.70(dd,1H), 7.65(t,2H), 7.59(t,2H), 7.53(m,2H), 7.33−7.39(m,5H), 2.44(s,3H).
【0160】
[合成例8]化合物(1−11−3)の合成
<2−メチル−5−(6−(10−フェニルアントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)ピリジンの合成>
4,4,5,5−テトラメチル−2−(6−(10−フェニルアントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)−1,3,2−ジオキサボロラン(2.0g)、5−ブロモ−2−メチルピリジン(0.8g)、Pd(PPh(0.15g)、リン酸カリウム(1.7g)、1,2,4−トリメチルベンゼン(20ml)、t−ブタノール(5ml)および水(1ml)をフラスコに入れて、窒素雰囲気下還流温度で5時間撹拌した。加熱終了後、反応液を室温まで冷却し、水およびトルエンを加え分液した。溶媒を減圧留去し、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:トルエン/酢酸エチル=95/5)で精製した。溶媒を減圧留去して得られた固体をトルエンから再結晶し、(1−11−3)で表される化合物2−メチル−5−(6−(10−フェニルアントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)ピリジン(1.2g)を得た。
NMR測定により化合物の構造を確認した。
H−NMR(CDCl):δ=8.95(m,1H), 8.20(s,1H), 8.14(d,1H), 8.01(m,2H), 7.96(dd,1H), 7.81(dd,1H), 7.74(m,4H), 7.67(dd,1H), 7.63(t,2H), 7.57(t,1H), 7.52(m,2H), 7.30−7.37(m,5H), 2.67(s,3H).
【0161】
[合成例9]化合物(1−11−4)の合成
<3−メチル−5−(6−(10−フェニルアントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)ピリジンの合成>
4,4,5,5−テトラメチル−2−(6−(10−フェニルアントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)−1,3,2−ジオキサボロラン(2.0g)、3−ブロモ−5−メチルピリジン(0.8g)、Pd(PPh(0.3g)、リン酸カリウム(1.7g)、1,2,4−トリメチルベンゼン(20ml)、t−ブタノール(5ml)および水(1ml)をフラスコに入れて、窒素雰囲気下還流温度で7時間半撹拌した。加熱終了後、反応液を室温まで冷却し、水およびトルエンを加え分液した。溶媒を減圧留去し、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:トルエン/酢酸エチル=95/5)で精製した。ついで得られた溶出液を活性炭ショートカラムに通し、着色成分を除去した。溶媒を減圧留去し、ヘプタンを加え再沈殿させ、(1−11−4)で表される化合物3−メチル−5−(6−(10−フェニルアントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)ピリジン(1.3g)を得た。
NMR測定により化合物の構造を確認した。
H−NMR(CDCl):δ=8.87(m,1H), 8.51(m,1H), 8.22(s,1H), 8.15(d,1H), 8.03(m,2H), 7.89(m,1H), 7.83(dd,1H), 7.73(m,4H), 7.67(dd,1H), 7.63(m,2H), 7.57(t,1H), 7.52(m,2H), 7.30−7.37(m,4H), 2.49(s,3H).
【0162】
[合成例10]化合物(1−11−5)の合成
<4−メチル−3−(6−(10−フェニルアントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)ピリジンの合成>
4,4,5,5−テトラメチル−2−(6−(10−フェニルアントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)−1,3,2−ジオキサボロラン(2.0g)、3−ブロモ−4−メチルピリジン塩酸塩(1.0g)、Pd(PPh(0.3g)、リン酸カリウム(1.7g)、1,2,4−トリメチルベンゼン(20ml)、t−ブチルアルコール(5ml)および水(1ml)をフラスコに入れて、窒素雰囲気下還流温度で7時間撹拌した。加熱終了後、反応液を室温まで冷却し、水およびトルエンを加え分液した。溶媒を減圧留去し、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:トルエン/酢酸エチル=95/5)で精製した。ついで得られた溶出液を活性炭ショートカラムに通し、着色成分を除去した。溶媒を減圧留去し、得られた固体をトルエンから再結晶し、(1−11−5)で表される化合物4−メチル−3−(6−(10−フェニルアントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)ピリジン(0.6g)を得た。
NMR測定により化合物の構造を確認した。
H−NMR(CDCl):δ=8.64(s,1H), 8.55(d,1H), 8.14(d,1H), 8.06(s,1H), 8.02(d,1H), 7.99(s,1H), 7.76(m,4H), 7.70(dd,1H), 7.63(m,2H), 7.59(t,2H), 7.53(m,2H), 7.32−7.39(m,4H), 7.30(d,1H), 2.45(s,3H).
【0163】
[合成例11]化合物(1−11−6)の合成
<2−メチル−3−(6−(10−フェニルアントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)ピリジンの合成>
4,4,5,5−テトラメチル−2−(6−(10−フェニルアントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)−1,3,2−ジオキサボロラン(2.0g)、3−ブロモ−2−メチルピリジン(0.8g)、Pd(PPh(0.15g)、リン酸カリウム(1.7g)、1,2,4−トリメチルベンゼン(20ml)、t−ブチルアルコール(5ml)および水(1ml)をフラスコに入れて、窒素雰囲気下還流温度で4時間撹拌した。加熱終了後、反応液を室温まで冷却し、水およびトルエンを加え分液した。溶媒を減圧留去し、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:トルエン/酢酸エチル=95/5)で精製した。ついで得られた溶出液を活性炭ショートカラムに通し、着色成分を除去した。溶媒を減圧留去し、ヘプタンを加え再沈殿させ、(1−11−6)で表される化合物2−メチル−3−(6−(10−フェニルアントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)ピリジン(1.1g)を得た。
NMR測定により化合物の構造を確認した。
H−NMR(CDCl):δ=8.60(m,1H), 8.11(d,1H), 8.05(s,1H), 8.00(d,1H), 7.96(s,1H), 7.74(m,4H), 7.69(m,2H), 7.63(m,2H), 7.57(m,2H), 7.52(m,2H), 7.30−7.37(m,4H), 7.28(m,1H), 2.66(s,3H).
【0164】
[合成例12]化合物(1−11−8)の合成
<5−メチル−2−(6−(10−フェニルアントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)ピリジンの合成>
4,4,5,5−テトラメチル−2−(6−(10−フェニルアントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)−1,3,2−ジオキサボロラン(2.5g)、3−ブロモ−2−メチルピリジン(1.0g)、Pd(PPh(0.15g)、リン酸カリウム(2.1g)、1,2,4−トリメチルベンゼン(20ml)、t−ブチルアルコール(5ml)および水(1ml)をフラスコに入れて、窒素雰囲気下還流温度で18時間撹拌した。加熱終了後、反応液を室温まで冷却し、析出した固体を吸引濾過にて採取した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:トルエン)で精製した。ついで得られた溶出液を活性炭ショートカラムに通し、着色成分を除去した。溶媒を減圧留去し、酢酸エチルを加え再沈殿させ、(1−11−8)で表される化合物5−メチル−2−(6−(10−フェニルアントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)ピリジン(1.5g)を得た。
NMR測定により化合物の構造を確認した。
H−NMR(CDCl):δ=8.63(m,2H), 8.23(dd,1H), 8.16(d,1H), 8.00(m,2H), 7.86(d,1H), 7.73(m,4H), 7.60−7.67(m,4H), 7.56(t,1H), 7.51(m,2H), 7.30−7.36(m,4H), 2.44(s,3H).
【0165】
[合成例13]化合物(1−11−39)の合成
<5−ブロモ−2’−メチル−3,4’−ビピリジンの合成>
4−ブロモ−2−メチルピリジン(13.8g)およびトルエン(150ml)の入ったフラスコをアセトン/ドライアイス浴で冷却した。この溶液に1.6Mのノルマルブチルリチウムヘキサン溶液(55ml)を滴下した。滴下終了後、アセトン/ドライアイス浴で冷却しながら1時間撹拌し、塩化亜鉛テトラメチルエチレンジアミン(29.3g)およびTHF(45ml)を加え、アセトン/ドライアイス浴を外し昇温した。室温まで昇温した後、トルエン(20ml)、3,5−ジブロモピリジン(19.0g)およびPd(PPh(2.8g)を加え、還流温度で2時間撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、触媒の金属イオンを除去するため、目的の化合物に対しておよそ3倍モルに相当するエチレンジアミン四酢酸・四ナトリウム塩二水和物を適量の水に溶解した溶液(以後、EDTA・4Na水溶液と略記する。)およびトルエンを加え分液した。溶媒を減圧留去した後、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:トルエン/酢酸エチル)で精製した。この際、「有機化学実験のてびき(1)−物質取扱法と分離精製法−」株式会社化学同人出版、94頁に記載の方法を参考にして、展開液中の酢酸エチルの比率を徐々に増加させて目的物を溶出させた。ついで溶媒を減圧留去し、得られた固体をヘプタンから再結晶し、5−ブロモ−2’−メチル−3,4’−ビピリジン(5.3g)を得た。
【0166】
<2’−メチル−5−(6−(10−フェニルアントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)3,4’−ビピリジンの合成>
4,4,5,5−テトラメチル−2−(6−(10−フェニルアントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)−1,3,2−ジオキサボロラン(2.5g)、5−ブロモ−2’−メチル−3,4’−ビピリジン(1.1g)、Pd(PPh(0.15g)、リン酸カリウム(1.7g)、1,2,4−トリメチルベンゼン(20ml)、t−ブチルアルコール(5ml)および水(1ml)をフラスコに入れて、窒素雰囲気下還流温度で3時間撹拌した。加熱終了後、反応液を室温まで冷却し、水およびトルエンを加え分液した。溶媒を減圧留去し、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:トルエン/酢酸エチル=1/1)で精製した。溶媒を減圧留去し、得られた固体をトルエンから再結晶し、(1−11−39)で表される化合物2’−メチル−5−(6−(10−フェニルアントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)3,4’−ビピリジン(0.3g)を得た。
NMR測定により化合物の構造を確認した。
H−NMR(CDCl):δ=9.11(m,1H), 8.92(m,1H), 8.65(d,1H), 8.28(m,2H), 8.17(d,1H), 8.05(m,2H), 7.87(d,1H), 7.68−7.75(m,5H), 7.61(m,2H), 7.56(t,1H), 7.51(m,3H), 7.45(m,1H), 7.30−7.37(m,4H), 2.70(s,3H).
【0167】
[合成例14]化合物(1−14−2)の合成
<3−メチル−4−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)ピリジンの合成>
4,4,5,5−テトラメチル−2−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−1,3,2−ジオキサボロラン(2.5g)、4−ブロモ−3−メチルピリジン塩酸塩(1.3g)、Pd(PPh(0.35g)、リン酸カリウム(3.2g)、1,2,4−トリメチルベンゼン20ml、t−ブチルアルコール5ml、および水1mlを入れて、還流温度で11時間半攪拌した。反応液を室温まで冷却した後、トルエンおよび水を加え、分液した。溶媒を減圧留去し、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:トルエン/酢酸エチル=95/5)にて精製した。ついで得られた溶出液を活性炭ショートカラムに通し、着色成分を除去した。溶媒を減圧留去し、ヘプタンを加え再沈殿させ、(1−14−2)で表される化合物3−メチル−4−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)ピリジン(1.4g)を得た。
NMR測定により化合物の構造を確認した。
H−NMR(CDCl):δ=8.53(s,1H), 8.50(d,1H), 8.08(dd,1H), 8.02(m,1H), 7.97(d,1H), 7.92(m,1H), 7.70−7.78(m,5H), 7.48−7.63(m,6H), 7.35−7.39(m,2H), 7.29−7.34(m,3H), 2.41(s,3H).
【0168】
[合成例15]化合物(1−14−3)の合成
<2−メチル−5−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)ピリジンの合成>
4,4,5,5−テトラメチル−2−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−1,3,2−ジオキサボロラン(2.5g)、5−ブロモ−2−メチルピリジン(1.0g)、Pd(PPh(0.35g)、リン酸カリウム(3.2g)、1,2,4−トリメチルベンゼン20ml、t−ブチルアルコール5ml、および水1mlを入れて、還流温度で8時間半攪拌した。反応液を室温まで冷却した後、析出した固体を吸引濾過にて採取した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:トルエン/酢酸エチル=95/5)にて精製した。ついで得られた溶出液を活性炭ショートカラムに通し、着色成分を除去した。溶媒を減圧留去し、得られた固体を酢酸エチルで洗浄し、(1−14−3)で表される化合物2−メチル−5−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)ピリジン(1.5g)を得た。
NMR測定により化合物の構造を確認した。
H−NMR(CDCl):δ=8.45(m,1H), 8.08(d,1H), 8.03(m,1H), 7.99(s,1H), 7.93(m,1H), 7.87(dd,1H), 7.70−7.81(m,7H), 7.57−7.63(m,3H), 7.54(m,1H), 7.30−7.40(m,4H), 7.23(d,1H), 2.61(s,3H).
【0169】
[合成例16]化合物(1−14−11)の合成
<5−ブロモ−6’−メチル−2,2’−ビピリジンの合成>
2−ブロモ−6−メチルピリジン(5.2g)およびシクロペンチルメチルエーテル(30ml)の入ったフラスコをメタノール/ドライアイス浴で冷却した。この溶液に1.6Mのノルマルブチルリチウムヘキサン溶液(22ml)を滴下した。滴下終了後、メタノール/ドライアイス浴で冷却しながら2時間撹拌し、塩化亜鉛テトラメチルエチレンジアミン(8.3g)を加え、メタノール/ドライアイス浴を外し昇温した。室温まで昇温した後、2,5−ジブロモピリジン(7.1g)およびPd(PPh(1.0g)を加え、還流温度で3時間半撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、EDTA・4Na水溶液およびトルエンを加え分液した。溶媒を減圧留去した後、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:トルエン/酢酸エチル)で精製した。この際、展開液中の酢酸エチルの比率を徐々に増加させて目的物を溶出させた。ついで溶媒を減圧留去し、得られた固体をヘプタンから再結晶し、5−ブロモ−6’−メチル−2,2’−ビピリジン(1.4g)を得た。
【0170】
<6’−メチル−5−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−2,2’−ビピリジンの合成>
4,4,5,5−テトラメチル−2−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−1,3,2−ジオキサボロラン(2.0g)、5−ブロモ−6’−メチル−2,2’−ビピリジン(1.0g)、Pd(PPh(0.15g)、リン酸カリウム(1.7g)、1,2,4−トリメチルベンゼン20ml、t−ブチルアルコール5ml、および水1mlを入れて、還流温度で7時間半攪拌した。反応液を室温まで冷却した後、析出した固体を吸引濾過にて採取した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:トルエン/酢酸エチル=95/5)にて精製し、得られた溶出液をそのまま活性炭を敷いた桐山ロートを用い吸引濾過し、着色成分を除去した。溶媒を減圧留去し、酢酸エチルを加え再沈殿させ、(1−14−11)で表される化合物6’−メチル−5−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−2,2’−ビピリジン(1.2g)を得た。
NMR測定により化合物の構造を確認した。
H−NMR(CDCl):δ=9.03(m,1H), 8.49(dd,1H), 8.22(d,1H), 8.09(m,2H), 8.03(m,1H), 8.00(s,1H), 7.93(m,1H), 7.87(d,1H), 7.68−7.83(m,7H), 7.55−7.64(m,4H), 7.30−7.40(m,4H), 7.17(d,1H), 2.65(s,3H).
【0171】
[合成例17]化合物(1−14−12)の合成
<5−ブロモ−5’−メチル−2,2’−ビピリジンの合成>
2−ブロモ−5−メチルピリジン(1.7g)およびTHF(5ml)の入ったフラスコを氷浴で冷却し、この溶液に2MのイソプロピルマグネシウムクロリドTHF溶液(5.5ml)を滴下した。滴下終了後、氷浴を外し室温で3時間半撹拌した後、再び氷浴で冷却し、塩化亜鉛テトラメチルエチレンジアミン(2.8g)を加えた。氷浴を外し室温まで昇温した後、2,5−ジブロモピリジン(2.4g)およびPd(PPh(0.35g)を加え、還流温度で1時間半撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、EDTA・4Na水溶液およびトルエンを加え分液した。溶媒を減圧留去した後、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:トルエン/酢酸エチル=9/1)で精製した。溶媒を減圧留去し、ヘプタンを加え再沈殿させ、5−ブロモ−5’−メチル−2,2’−ビピリジン(1.5g)を得た。
【0172】
<5−メチル−5’−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−2,2’−ビピリジンの合成>
4,4,5,5−テトラメチル−2−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−1,3,2−ジオキサボロラン(2.0g)、5−ブロモ−5’−メチル−2,2’−ビピリジン(1.2g)、Pd(PPh(0.15g)、リン酸カリウム(1.7g)、1,2,4−トリメチルベンゼン20ml、t−ブチルアルコール5ml、および水1mlを入れて、還流温度で6時間攪拌した。反応液を室温まで冷却した後、トルエンおよび水を加え分液した。溶媒を減圧留去し、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:トルエン/酢酸エチル=95/5)にて精製し、得られた溶出液を活性炭ショートカラムに通し、着色成分を除去した。溶媒を減圧留去し、酢酸エチルを加え再沈殿させ、得られた固体を更にトルエンから再結晶し、(1−14−12)で表される化合物5−メチル−5’−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−2,2’−ビピリジン(1.2g)を得た。
NMR測定により化合物の構造を確認した。
H−NMR(CDCl):δ=9.03(m,1H), 8.52(s,1H), 8.44(dd,1H), 8.33(d,1H), 8.09(m,1H), 8.03(m,1H), 8.00(s,2H), 7.93(m,1H), 7.87(m,1H), 7.73−7.83(m,6H), 7.56−7.66(m,5H), 7.31−7.39(m,4H), 2.41(s,3H).
【0173】
[合成例18]化合物(1−14−13)の合成
<5’−ブロモ−4−メチル−2,2’−ビピリジンの合成>
2−ブロモ−4−メチルピリジン(6.9g)およびTHF(20ml)の入ったフラスコを氷浴で冷却し、この溶液に2MのイソプロピルマグネシウムクロリドTHF溶液(24ml)を滴下した。滴下終了後、氷浴を外し室温で1時間撹拌した後、再び氷浴で冷却し、塩化亜鉛テトラメチルエチレンジアミン(12.1g)を加えた。氷浴を外し室温まで昇温した後、2,5−ジブロモピリジン(9.5g)およびPd(PPh(1.4g)を加え、還流温度で2時間半撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、EDTA・4Na水溶液およびトルエンを加え分液した。溶媒を減圧留去した後、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:トルエン/酢酸エチル=9/1)で精製した。溶媒を減圧留去し、得られた固体をヘプタンから再結晶し、5’−ブロモ−4−メチル−2,2’−ビピリジン(5.5g)を得た。
【0174】
<4−メチル−5’−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−2,2’−ビピリジンの合成>
4,4,5,5−テトラメチル−2−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−1,3,2−ジオキサボロラン(2.0g)、’−ブロモ−4−メチル−2,2’−ビピリジン(1.2g)、Pd(PPh(0.15g)、リン酸カリウム(1.7g)、1,2,4−トリメチルベンゼン20ml、t−ブチルアルコール5ml、および水1mlを入れて、還流温度で16時間攪拌した。反応液を室温まで冷却した後、トルエンおよび水を加え分液した。溶媒を減圧留去し、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:トルエン/酢酸エチル=95/5)にて精製し、得られた溶出液を活性炭ショートカラムに通し、着色成分を除去した。溶媒を減圧留去し、ヘプタンで洗浄することで、(1−14−13)で表される化合物4−メチル−5’−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−2,2’−ビピリジン(1.4g)を得た。
NMR測定により化合物の構造を確認した。
H−NMR(CDCl):δ=9.04(m,1H), 8.55(d,1H), 8.47(dd,1H), 8.28(s,1H), 8.11(dd,1H), 8.09(d,1H), 8.03(m,1H), 8.00(s,1H), 7.93(m,1H), 7.88(d,1H), 7.73−7.83(m,6H), 7.57−7.63(m,4H), 7.30−7.40(m,4H), 7.14(d,1H), 2.45(s,3H).
【0175】
[合成例19]化合物(1−14−15)の合成
<5−ブロモ−6’−メチル−2,3’−ビピリジンの合成>
5−ブロモ−2−メチルピリジン(3.4g)およびTHF(10ml)の入ったフラスコを氷浴で冷却し、この溶液に2MのイソプロピルマグネシウムクロリドTHF溶液(11ml)を滴下した。滴下終了後、氷浴を外し室温で3時間撹拌した後、再び氷浴で冷却し、塩化亜鉛テトラメチルエチレンジアミン(5.5g)を加えた。氷浴を外し室温まで昇温した後、2,5−ジブロモピリジン(4.7g)およびPd(PPh(0.7g)を加え、還流温度で5時間撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、EDTA・4Na水溶液と略記する。)およびトルエンを加え分液した。溶媒を減圧留去した後、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:トルエン/酢酸エチル=7/3)で精製し、5−ブロモ−6’−メチル−2,3’−ビピリジン(1.5g)を得た。
【0176】
<6’−メチル−5−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−2,3’−ビピリジンの合成>
4,4,5,5−テトラメチル−2−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−1,3,2−ジオキサボロラン(2.0g)、5−ブロモ−6’−メチル−2,3’−ビピリジン(1.2g)、Pd(PPh(0.15g)、リン酸カリウム(1.7g)、1,2,4−トリメチルベンゼン25ml、t−ブチルアルコール5ml、および水1mlを入れて、還流温度で5時間攪拌した。反応液を室温まで冷却した後、析出した固体を吸引濾過にて採取し、メタノールついで酢酸エチルで洗浄した。ついで、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:トルエン/酢酸エチル=4/1)にて精製し、得られた溶出液を活性炭ショートカラムに通し、着色成分を除去した。溶媒を減圧留去し、得られた固体を更にクロロベンゼンから再結晶し、(1−14−15)で表される化合物6’−メチル−5−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−2,3’−ビピリジン(1.3g)を得た。
NMR測定により化合物の構造を確認した。
H−NMR(CDCl):δ=9.13(m,1H), 9.07(m,1H), 8.28(dd,1H), 8.01−8.11(m,3H), 8.00(s,1H), 7.93(m,1H), 7.86(m,1H), 7.73−7.83(m,7H), 7.57−7.64(m,4H), 7.31−7.39(m,4H), 7.28(d,1H), 2.63(s,3H).
【0177】
[合成例20]化合物(1−14−16)の合成
<5−ブロモ−5’−メチル−2,3’−ビピリジンの合成>
3−ブロモ−5−メチルピリジン(3.4g)およびTHF(10ml)の入ったフラスコを氷浴で冷却し、この溶液に2MのイソプロピルマグネシウムクロリドTHF溶液(11ml)を滴下した。滴下終了後、氷浴を外し室温で1時間半撹拌した後、再び氷浴で冷却し、塩化亜鉛テトラメチルエチレンジアミン(5.5g)を加えた。氷浴を外し室温まで昇温した後、2,5−ジブロモピリジン(4.7g)およびPd(PPh(0.7g)を加え、還流温度で5時間撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、EDTA・4Na水溶液およびトルエンを加え分液した。溶媒を減圧留去した後、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:トルエン/酢酸エチル=7/3)で精製し、5−ブロモ−5’−メチル−2,3’−ビピリジン(1.4g)を得た。
【0178】
<5’−メチル−5−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−2,3’−ビピリジンの合成>
4,4,5,5−テトラメチル−2−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−1,3,2−ジオキサボロラン(2.0g)、5−ブロモ−6’−メチル−2,3’−ビピリジン(1.2g)、Pd(PPh(0.15g)、リン酸カリウム(1.7g)、1,2,4−トリメチルベンゼン25ml、t−ブチルアルコール5ml、および水1mlを入れて、還流温度で5時間攪拌した。反応液を室温まで冷却した後、析出した固体を吸引濾過にて採取し、メタノールついで酢酸エチルで洗浄した。ついで、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:トルエン/酢酸エチル=4/1)にて精製し、そこで得られた溶出液を活性炭ショートカラムに通し、着色成分を除去した。溶媒を減圧留去し、得られた固体を更にクロロベンゼンから再結晶し、(1−14−16)で表される化合物5’−メチル−5−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−2,3’−ビピリジン(1.3g)を得た。
NMR測定により化合物の構造を確認した。
H−NMR(CDCl):δ=9.08(m,1H), 9.04(s,1H), 8.50(s,1H), 8.21(s,1H), 8.09(m,2H), 8.04(m,1H), 8.00(s,1H), 7.93(m,1H), 7.73−7.88(m,8H), 7.62(m,4H), 7.31−7.40(m,4H), 2.45(s,3H).
【0179】
[合成例21]化合物(1−14−17)の合成
<5−ブロモ−4’−メチル−2,3’−ビピリジンの合成>
3−ブロモ−4−メチルピリジン(5.2g)およびTHF(10ml)の入ったフラスコを氷浴で冷却し、この溶液に2MのイソプロピルマグネシウムクロリドTHF溶液(17ml)を滴下した。滴下終了後、氷浴を外し室温で9時間撹拌した後、再び氷浴で冷却し、塩化亜鉛テトラメチルエチレンジアミン(8.3g)を加えた。氷浴を外し室温まで昇温した後、2,5−ジブロモピリジン(7.1g)、Pd−137(ジョンソン・マッセイ社)(0.4g)およびNMP(25ml)を加え、還流温度で6時間撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、EDTA・4Na水溶液およびトルエンを加え分液した。溶媒を減圧留去した後、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:トルエン/酢酸エチル=7/3)で精製した。溶媒を減圧留去し、得られた固体をヘプタンで洗浄し、5−ブロモ−4’−メチル−2,3’−ビピリジン(2.4g)を得た。
【0180】
<4’−メチル−5−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−2,3’−ビピリジンの合成>
4,4,5,5−テトラメチル−2−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−1,3,2−ジオキサボロラン(2.0g)、5−ブロモ−6’−メチル−2,3’−ビピリジン(1.2g)、Pd(PPh(0.15g)、リン酸カリウム(1.7g)、1,2,4−トリメチルベンゼン25ml、t−ブチルアルコール5ml、および水1mlを入れて、還流温度で5時間攪拌した。反応液を室温まで冷却した後、トルエンおよび水を加え分液した。溶媒を減圧留去し、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:トルエン/酢酸エチル=7/3)にて精製し、そこで得られた溶出液を活性炭ショートカラムに通し、着色成分を除去した。溶媒を減圧留去し、得られた固体を更にトルエンから再結晶し、(1−14−17)で表される化合物4’−メチル−5−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−2,3’−ビピリジン(0.7g)を得た。
NMR測定により化合物の構造を確認した。
H−NMR(CDCl):δ=9.09(s,1H), 8.67(s,1H), 8.51(d,1H), 8.09(m,2H), 8.03(m,1H), 8.00(m,1H), 7.93(m,1H), 7.88(d,1H), 7.73−7.84(m,6H), 7.61(m,4H), 7.52(d,1H), 7.31−7.40(m,4H), 7.23(d,1H), 2.46(s,3H).
【0181】
[合成例22]化合物(1−14−18)の合成
<5−ブロモ−2’−メチル−2,3’−ビピリジンの合成>
3−ブロモ−2−メチルピリジン(5.2g)およびTHF(10ml)の入ったフラスコを氷浴で冷却し、この溶液に2MのイソプロピルマグネシウムクロリドTHF溶液(17ml)を滴下した。滴下終了後、氷浴を外し室温で2時間撹拌した後、再び氷浴で冷却し、塩化亜鉛テトラメチルエチレンジアミン(8.3g)を加えた。氷浴を外し室温まで昇温した後、2,5−ジブロモピリジン(7.1g)、Pd(PPh(1.0g)およびキシレン(10ml)を加え、還流温度で7時間撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、EDTA・4Na水溶液およびトルエンを加え分液した。溶媒を減圧留去した後、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:トルエン/酢酸エチル=4/1)で精製し、5−ブロモ−2’−メチル−2,3’−ビピリジン(1.3g)を得た。
【0182】
<2’−メチル−5−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−2,3’−ビピリジンの合成>
4,4,5,5−テトラメチル−2−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−1,3,2−ジオキサボロラン(2.0g)、5−ブロモ−6’−メチル−2,3’−ビピリジン(1.2g)、Pd(PPh(0.15g)、リン酸カリウム(1.7g)、1,2,4−トリメチルベンゼン25ml、t−ブチルアルコール5ml、および水1mlを入れて、還流温度で12時間攪拌した。反応液を室温まで冷却した後、トルエンおよび水を加え分液した。溶媒を減圧留去し、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:トルエン/酢酸エチル=4/1)にて精製し、そこで得られた溶出液を活性炭ショートカラムに通し、着色成分を除去した。溶媒を減圧留去し、析出した固体を吸引濾過にて採取し、(1−14−18)で表される化合物2’−メチル−5−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−2,3’−ビピリジン(0.8g)を得た。
NMR測定により化合物の構造を確認した。
H−NMR(CDCl):δ=9.08(m,1H), 8.57(m,1H), 7.99−8.10(m,4H), 7.92(m,1H), 7.88(d,1H), 7.73−7.83(m,7H), 7.61(m,4H), 7.51(dd,1H), 7.30−7.40(m,4H), 7.25(m,1H), 2.66(s,3H).
【0183】
[合成例23]化合物(1−14−20)の合成
<5−ブロモ−3’−メチル−2,4’−ビピリジンの合成>
4−ブロモ−3−メチルピリジン(5.0g)およびTHF(30ml)の入ったフラスコをドライアイス/メタノール浴で冷却し、この溶液に2MのイソプロピルマグネシウムクロリドTHF溶液(16ml)を滴下した。滴下終了後、冷却用バスを外し室温で2時間半撹拌した後、氷浴で冷却し、塩化亜鉛テトラメチルエチレンジアミン(8.0g)を加えた。氷浴を外し室温まで昇温した後、2,5−ジブロモピリジン(7.6g)およびPd(PPh(1.0g)を加え、還流温度で2時間撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、EDTA・4Na水溶液および酢酸エチルを加え分液した。溶媒を減圧留去した後、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:トルエン/酢酸エチル=5/1)で精製し、5−ブロモ−3’−メチル−2,4’−ビピリジン(5.6g)を得た。
【0184】
<3’−メチル−5−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−2,4’−ビピリジンの合成>
4,4,5,5−テトラメチル−2−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−1,3,2−ジオキサボロラン(2.0g)、5−ブロモ−3’−メチル−2,4’−ビピリジン(1.2g)、Pd(PPh(0.15g)、リン酸カリウム(1.7g)、1,2,4−トリメチルベンゼン1ml、t−ブチルアルコール1ml、および水1mlを入れて、還流温度で4時間攪拌した。反応液を室温まで冷却した後、水を加え、吸引濾過にて析出物を採取した。得られた固体を水およびメタノールで洗浄した後、NH修飾シリカゲル(DM1020:富士シリシア製)カラムクロマトグラフィー(展開液:トルエン)にて精製し、(1−14−20)で表される化合物3’−メチル−5−(3−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−2,4’−ビピリジン(1.7g)を得た。
NMR測定により化合物の構造を確認した。
H−NMR(CDCl):δ=9.09(m,1H), 8.56(s,1H), 8.55(d,1H), 8.10(m,2H), 8.03(m,1H), 8.00(d,1H), 7.93(d,1H), 7.88(d,1H), 7.73−7.83(m,6H), 7.61(m,4H), 7.53(d,1H), 7.31−7.41(m,5H), 2.44(s,3H).
【0185】
[合成例24]化合物(1−11−18)の合成
<2’−メチル−5−(6−(10−フェニルアントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)2,3’−ビピリジンの合成>
4,4,5,5−テトラメチル−2−(6−(10−フェニルアントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)−1,3,2−ジオキサボロラン(2.0g)、5−ブロモ−2’−メチル−2,3’−ビピリジン(1.2g)、Pd(PPh(0.15g)、リン酸カリウム(1.7g)、1,2,4−トリメチルベンゼン(20ml)、t−ブチルアルコール(5ml)および水(1ml)をフラスコに入れて、窒素雰囲気下還流温度で8時間撹拌した。加熱終了後、反応液を室温まで冷却した後、析出した固体を吸引濾過にて採取し、メタノールついで酢酸エチルで洗浄した。ついでシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開液:トルエン/酢酸エチル=7/3)にて精製し、そこで得られた溶出液を活性炭ショートカラムに通し、着色成分を除去した。溶媒を減圧留去し、析出した固体を吸引濾過にて採取し、(1−11−18)で表される化合物2’−メチル−5−(6−(10−フェニルアントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)2,3’−ビピリジン(1.1g)を得た。
NMR測定により化合物の構造を確認した。
H−NMR(CDCl):δ=9.17(m,1H), 8.60(dd,1H), 8.230(s,1H), 8.19(m,2H), 8.06(m,2H),7.87(dd,1H), 7.85(dd,1H), 7.73(m,4H), 7.69(dd,1H), 7.55−7.65(m,4H), 7.51(m,2H), 7.26−7.37(m,5H), 2.73(s,3H).
【0186】
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、本発明の他の誘導体化合物を合成することができる。
【0187】
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るものではない。
【0188】
実施例1から4および比較例1から2に係る素子を作製し、それぞれ、定電流駆動試験における駆動開始電圧(V)、初期値の90%以上の輝度を保持する時間(hr)の測定を行った。以下、実施例および比較例について詳細に説明する。
【0189】
作製した実施例1から4および比較例1から2に係る素子における、各層の材料構成を下記表1に示す。
【表1】
【0190】
表1において、「HI」はN,N4’−ジフェニル−N,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、「NPD」はN,N4’−ジ(ナフタレン−1−イル)−N,N4’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン、化合物(A)は9−フェニル−10−(4−フェニルナフタレン−1−イル)アントラセン、化合物(B)はN,N,N,N−7,7−ヘキサフェニル−7H−ベンゾ〔c〕フルオレン−5,9−ジアミン、化合物(C)は9,10−ジ([2,2’−ビピリジン]−5−イル)アントラセン、化合物(D)は9,10−ビス(4−(ピリジン−3−イル)ナフタレン−1−イル)アントラセンである。電子輸送層と陰極の中間に形成する層に用いた「Liq」と共に以下に化学構造を示す。
【0191】
【化105】
【実施例1】
【0192】
<化合物(1−7−74)を電子輸送層に用いた素子>
スパッタリングにより180nmの厚さに製膜したITOを150nmまで研磨した、26mm×28mm×0.7mmのガラス基板((株)オプトサイエンス製)を透明支持基板とした。この透明支持基板を市販の蒸着装置(昭和真空(株)製)の基板ホルダーに固定し、HIを入れたモリブデン製蒸着用ボート、NPDを入れたモリブデン製蒸着用ボート、化合物(A)を入れたモリブデン製蒸着用ボート、化合物(B)を入れたモリブデン製蒸着用ボート、化合物(1−7−74)を入れたモリブデン製蒸着用ボート、Liqを入れたモリブデン製蒸着用ボート、マグネシウムを入れたモリブデンボートおよび銀を入れたタングステン製蒸着用ボートを装着した。
【0193】
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が入った蒸着用ボートを加熱して膜厚40nmになるように蒸着して正孔注入層を形成し、ついで、NPDが入った蒸着用ボートを加熱して膜厚30nmになるように蒸着して正孔輸送層を形成した。次に、化合物(A)が入った蒸着用ボートと化合物(B)の入った蒸着用ボートを同時に加熱して膜厚35nmになるように蒸着して発光層を形成した。化合物(A)と化合物(B)の重量比がおよそ95対5になるように蒸着速度を調節した。次に、化合物(1−7−74)の入った蒸着用ボートを加熱して膜厚15nmになるように蒸着して電子輸送層を形成した。各層の蒸着速度は0.01〜1nm/秒であった。
【0194】
その後、Liqが入った蒸着用ボートを加熱して膜厚1nmになるように0.01〜0.1nm/秒の蒸着速度で蒸着した。次いで、マグネシウムの入ったボートと銀の入ったボート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た。この時、マグネシウムと銀の原子数比が10対1となるように蒸着速度を調節し、蒸着速度が0.1〜10nm/秒になるように陰極を形成し有機電界発光素子を得た。
【0195】
ITO電極を陽極、マグネシウム/銀電極を陰極として、直流電圧を印加すると、波長約460nmの青色発光が得られた。また、初期輝度2000cd/mを得るための電流密度により、定電流駆動試験を実施したところ、駆動試験開始電圧は7.33Vで、初期値の90%(1800cd/m)以上の輝度を保持する時間は45時間であった。
【実施例2】
【0196】
<化合物(1−7−26)を電子輸送層に用いた素子>
化合物(1−7−74)を化合物(1−7−26)に替えた以外は実施例2に準じた方法で有機EL素子を得た。ITO電極を陽極、マグネシウム/銀電極を陰極として、初期輝度2000cd/mを得るための電流密度により、定電流駆動試験を実施した。駆動試験開始電圧は6.36Vで、初期値の90%以上の輝度を保持する時間は151時間だった。
【実施例3】
【0197】
<化合物(1−7−98)を電子輸送層に用いた素子>
化合物(1−7−74)を化合物(1−7−98)に替えた以外は実施例2に準じた方法で有機EL素子を得た。ITO電極を陽極、マグネシウム/銀電極を陰極として、初期輝度2000cd/mを得るための電流密度により、定電流駆動試験を実施した。駆動試験開始電圧は7.34Vで、初期値の90%以上の輝度を保持する時間は265時間だった。
【実施例4】
【0198】
<化合物(1−7−96)を電子輸送層に用いた素子>
化合物(1−7−74)を化合物(1−7−96)に替えた以外は実施例2に準じた方法で有機EL素子を得た。ITO電極を陽極、マグネシウム/銀電極を陰極として、初期輝度2000cd/mを得るための電流密度により、定電流駆動試験を実施した。駆動試験開始電圧は5.33Vで、初期値の90%以上の輝度を保持する時間は103時間だった。
【0199】
[比較例1]
化合物(1−7−96)を化合物(C)に替えた以外は実施例1に準じた方法で有機EL素子を得た。ITO電極を陽極、マグネシウム/銀電極を陰極として、初期輝度2000cd/mを得るための電流密度により、定電流駆動試験を実施した。その結果、駆動試験開始電圧は5.06Vで、初期値の90%以上の輝度を保持する時間は6時間であった。
【0200】
[比較例2]
化合物(1−7−96)を化合物(D)に替えた以外は実施例1に準じた方法で有機EL素子を得た。ITO電極を陽極、マグネシウム/銀電極を陰極として、初期輝度2000cd/mを得るための電流密度により、定電流駆動試験を実施した。その結果、駆動試験開始電圧は5.05Vで、初期値の90%以上の輝度を保持する時間は10時間であった。
【0201】
以上の結果を表2にまとめた。
【表2】
【0202】
実施例5から20および比較例3から5に係る素子を作製し、それぞれ、定電流駆動試験における駆動開始電圧(V)、初期値の90%以上の輝度を保持する時間(hr)の測定を行った。以下、実施例および比較例について詳細に説明する。
【0203】
作製した実施例5から20および比較例3から5に係る素子における、各層の材料構成を下記表3に示す。
【表3】
【0204】
表3において、HT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、化合物(E)は9−(4−(ナフタレン−1−イル)フェニル)−10−フェニルアントラセン、化合物(F)は4,4’−((7,7−ジフェニル−7H−ベンゾ〔c〕フルオレン−5,9−ジイル)ビス((フェニル)アミノ))ジベンゾニトリル、化合物(G)は4’−(4−(10−(ナフタレン−2−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−2,2’:6’,2”−テルピリジン、化合物(H)は3−(6−(10−フェニルアントラセン−9−イル)ナフタレン−2−イル)ピリジン、化合物(I)は6−(4−(10−(ナフタレン−1−イル)アントラセン−9−イル)フェニル)−2,4’−ビピリジンである。
【0205】
【化106】
【実施例5】
【0206】
<化合物(1−11−1)を電子輸送層に用いた素子>
スパッタリングにより180nmの厚さに製膜したITOを150nmまで研磨した、26mm×28mm×0.7mmのガラス基板((株)オプトサイエンス製)を透明支持基板とした。この透明支持基板を市販の蒸着装置(昭和真空(株)製)の基板ホルダーに固定し、HIを入れたモリブデン製蒸着用ボート、HTを入れたモリブデン製蒸着用ボート、化合物(E)を入れたモリブデン製蒸着用ボート、化合物(F)を入れたモリブデン製蒸着用ボート、化合物(1−11−1)を入れたモリブデン製蒸着用ボート、Liqを入れたモリブデン製蒸着用ボート、マグネシウムを入れたモリブデンボートおよび銀を入れたタングステン製蒸着用ボートを装着した。
【0207】
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が入った蒸着用ボートを加熱して膜厚40nmになるように蒸着して正孔注入層を形成し、ついで、HTが入った蒸着用ボートを加熱して膜厚30nmになるように蒸着して正孔輸送層を形成した。次に、化合物(E)が入った蒸着用ボートと化合物(F)の入った蒸着用ボートを同時に加熱して膜厚35nmになるように蒸着して発光層を形成した。化合物(E)と化合物(F)の重量比がおよそ95対5になるように蒸着速度を調節した。次に、化合物(1−11−1)の入った蒸着用ボートとLiqの入った蒸着用ボート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を形成した。化合物(1−11−1)とLiqの重量比がおよそ1:1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。
【0208】
その後、Liqが入った蒸着用ボートを加熱して膜厚1nmになるように0.01〜0.1nm/秒の蒸着速度で蒸着した。次いで、マグネシウムの入ったボートと銀の入ったボート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た。この時、マグネシウムと銀の原子数比が10対1となるように蒸着速度を調節し、蒸着速度が0.1〜10nm/秒になるように陰極を形成し有機電界発光素子を得た。
【0209】
ITO電極を陽極、マグネシウム/銀電極を陰極として、直流電圧を印加すると、波長約450nmの青色発光が得られた。また、初期輝度2000cd/mを得るための電流密度により、定電流駆動試験を実施したところ、駆動試験開始電圧は4.00Vで、初期値の90%(1800cd/m)以上の輝度を保持する時間は87時間であった。
【実施例6】
【0210】
<化合物(1−11−2)を電子輸送層に用いた素子>
化合物(1−11−1)を化合物(1−11−2)に替えた以外は実施例5に準じた方法で有機EL素子を得た。ITO電極を陽極、マグネシウム/銀電極を陰極として、初期輝度2000cd/mを得るための電流密度により、定電流駆動試験を実施した。駆動試験開始電圧は4.12Vで、初期値の90%以上の輝度を保持する時間は85時間だった。
【実施例7】
【0211】
<化合物(1−11−3)を電子輸送層に用いた素子>
化合物(1−11−1)を化合物(1−11−3)に替えた以外は実施例5に準じた方法で有機EL素子を得た。ITO電極を陽極、マグネシウム/銀電極を陰極として、初期輝度2000cd/mを得るための電流密度により、定電流駆動試験を実施した。駆動試験開始電圧は3.78Vで、初期値の90%以上の輝度を保持する時間は97時間だった。
【実施例8】
【0212】
<化合物(1−11−4)を電子輸送層に用いた素子>
化合物(1−11−1)を化合物(1−11−4)に替えた以外は実施例5に準じた方法で有機EL素子を得た。ITO電極を陽極、マグネシウム/銀電極を陰極として、初期輝度2000cd/mを得るための電流密度により、定電流駆動試験を実施した。駆動試験開始電圧は3.95Vで、初期値の90%以上の輝度を保持する時間は83時間だった。
【実施例9】
【0213】
<化合物(1−11−5)を電子輸送層に用いた素子>
化合物(1−11−1)を化合物(1−11−5)に替えた以外は実施例5に準じた方法で有機EL素子を得た。ITO電極を陽極、マグネシウム/銀電極を陰極として、初期輝度2000cd/mを得るための電流密度により、定電流駆動試験を実施した。駆動試験開始電圧は3.88Vで、初期値の90%以上の輝度を保持する時間は93時間だった。
【実施例10】
【0214】
<化合物(1−11−39)を電子輸送層に用いた素子>
化合物(1−11−1)を化合物(1−11−39)に替えた以外は実施例5に準じた方法で有機EL素子を得た。ITO電極を陽極、マグネシウム/銀電極を陰極として、初期輝度2000cd/mを得るための電流密度により、定電流駆動試験を実施した。駆動試験開始電圧は4.16Vで、初期値の90%以上の輝度を保持する時間は74時間だった。
【実施例11】
【0215】
<化合物(1−14−2)を電子輸送層に用いた素子>
化合物(1−11−1)を化合物(1−14−2)に替えた以外は実施例5に準じた方法で有機EL素子を得た。ITO電極を陽極、マグネシウム/銀電極を陰極として、初期輝度2000cd/mを得るための電流密度により、定電流駆動試験を実施した。駆動試験開始電圧は3.61Vで、初期値の90%以上の輝度を保持する時間は76時間だった。
【実施例12】
【0216】
<化合物(1−14−3)を電子輸送層に用いた素子>
化合物(1−11−1)を化合物(1−14−3)に替えた以外は実施例5に準じた方法で有機EL素子を得た。ITO電極を陽極、マグネシウム/銀電極を陰極として、初期輝度2000cd/mを得るための電流密度により、定電流駆動試験を実施した。駆動試験開始電圧は3.85Vで、初期値の90%以上の輝度を保持する時間は141時間だった。
【実施例13】
【0217】
<化合物(1−14−11)を電子輸送層に用いた素子>
化合物(1−11−1)を化合物(1−14−11)に替えた以外は実施例5に準じた方法で有機EL素子を得た。ITO電極を陽極、マグネシウム/銀電極を陰極として、初期輝度2000cd/mを得るための電流密度により、定電流駆動試験を実施した。駆動試験開始電圧は4.16Vで、初期値の90%以上の輝度を保持する時間は162時間だった。
【実施例14】
【0218】
<化合物(1−14−12)を電子輸送層に用いた素子>
化合物(1−11−1)を化合物(1−14−12)に替えた以外は実施例5に準じた方法で有機EL素子を得た。ITO電極を陽極、マグネシウム/銀電極を陰極として、初期輝度2000cd/mを得るための電流密度により、定電流駆動試験を実施した。駆動試験開始電圧は3.87Vで、初期値の90%以上の輝度を保持する時間は75時間だった。
【実施例15】
【0219】
<化合物(1−14−14)を電子輸送層に用いた素子>
化合物(1−11−1)を化合物(1−14−14)に替えた以外は実施例5に準じた方法で有機EL素子を得た。ITO電極を陽極、マグネシウム/銀電極を陰極として、初期輝度2000cd/mを得るための電流密度により、定電流駆動試験を実施した。駆動試験開始電圧は3.82Vで、初期値の90%以上の輝度を保持する時間は227時間だった。
【実施例16】
【0220】
<化合物(1−14−15)を電子輸送層に用いた素子>
化合物(1−11−1)を化合物(1−14−15)に替えた以外は実施例5に準じた方法で有機EL素子を得た。ITO電極を陽極、マグネシウム/銀電極を陰極として、初期輝度2000cd/mを得るための電流密度により、定電流駆動試験を実施した。駆動試験開始電圧は3.98Vで、初期値の90%以上の輝度を保持する時間は101時間だった。
【実施例17】
【0221】
<化合物(1−14−16)を電子輸送層に用いた素子>
化合物(1−11−1)を化合物(1−14−16)に替えた以外は実施例5に準じた方法で有機EL素子を得た。ITO電極を陽極、マグネシウム/銀電極を陰極として、初期輝度2000cd/mを得るための電流密度により、定電流駆動試験を実施した。駆動試験開始電圧は4.25Vで、初期値の90%以上の輝度を保持する時間は70時間だった。
【実施例18】
【0222】
<化合物(1−14−18)を電子輸送層に用いた素子>
化合物(1−11−1)を化合物(1−14−18)に替えた以外は実施例5に準じた方法で有機EL素子を得た。ITO電極を陽極、マグネシウム/銀電極を陰極として、初期輝度2000cd/mを得るための電流密度により、定電流駆動試験を実施した。駆動試験開始電圧は3.75Vで、初期値の90%以上の輝度を保持する時間は125時間だった。
【実施例19】
【0223】
<化合物(1−14−20)を電子輸送層に用いた素子>
化合物(1−11−1)を化合物(1−14−20)に替えた以外は実施例5に準じた方法で有機EL素子を得た。ITO電極を陽極、マグネシウム/銀電極を陰極として、初期輝度2000cd/mを得るための電流密度により、定電流駆動試験を実施した。駆動試験開始電圧は4.19Vで、初期値の90%以上の輝度を保持する時間は63時間だった。
【実施例20】
【0224】
<化合物(1−11−18)を電子輸送層に用いた素子>
化合物(1−11−1)を化合物(1−11−18)に替えた以外は実施例5に準じた方法で有機EL素子を得た。ITO電極を陽極、マグネシウム/銀電極を陰極として、初期輝度2000cd/mを得るための電流密度により、定電流駆動試験を実施した。駆動試験開始電圧は4.29Vで、初期値の90%以上の輝度を保持する時間は60時間だった。
【0225】
[比較例3]
化合物(1−11−1)を化合物(G)に替えた以外は実施例5に準じた方法で有機EL素子を得た。ITO電極を陽極、マグネシウム/銀電極を陰極として、初期輝度2000cd/mを得るための電流密度により、定電流駆動試験を実施した。その結果、駆動試験開始電圧は5.36Vで、初期値の90%以上の輝度を保持する時間は2時間であった。
【0226】
[比較例4]
化合物(1−11−1)を化合物(H)に替えた以外は実施例5に準じた方法で有機EL素子を得た。ITO電極を陽極、マグネシウム/銀電極を陰極として、初期輝度2000cd/mを得るための電流密度により、定電流駆動試験を実施した。その結果、駆動試験開始電圧は4.12Vで、初期値の90%以上の輝度を保持する時間は26時間であった。
【0227】
[比較例5]
化合物(1−11−1)を化合物(I)に替えた以外は実施例5に準じた方法で有機EL素子を得た。ITO電極を陽極、マグネシウム/銀電極を陰極として、初期輝度2000cd/mを得るための電流密度により、定電流駆動試験を実施した。その結果、駆動試験開始電圧は4.15Vで、初期値の90%以上の輝度を保持する時間は30時間であった。
【0228】
以上の結果を表4にまとめた。
【表4】
【産業上の利用可能性】
【0229】
本発明の好ましい態様によれば、特に発光素子の寿命を向上させ、駆動電圧とのバランスも優れた有機電界発光素子、それを備えた表示装置およびそれを備えた照明装置などを提供することができる。