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特開2022-184899有機エレクトロルミネッセンスデバイスのための材料
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022184899
(43)【公開日】2022-12-13
(54)【発明の名称】有機エレクトロルミネッセンスデバイスのための材料
(51)【国際特許分類】
   C07D 307/91 20060101AFI20221206BHJP
   C07D 333/76 20060101ALI20221206BHJP
   C07D 409/12 20060101ALI20221206BHJP
   C07D 405/04 20060101ALI20221206BHJP
   C07D 405/14 20060101ALI20221206BHJP
   C07D 495/04 20060101ALI20221206BHJP
   C07D 409/14 20060101ALI20221206BHJP
   H01L 51/50 20060101ALI20221206BHJP
   C09K 11/06 20060101ALN20221206BHJP
【FI】
C07D307/91 CSP
C07D333/76
C07D409/12
C07D405/04
C07D405/14
C07D495/04 103
C07D409/14
H05B33/14 B
C09K11/06 690
【審査請求】有
【請求項の数】1
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2022142836
(22)【出願日】2022-09-08
(62)【分割の表示】P 2018546467の分割
【原出願日】2017-02-06
(31)【優先権主張番号】16158460.2
(32)【優先日】2016-03-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(31)【優先権主張番号】16159829.7
(32)【優先日】2016-03-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(71)【出願人】
【識別番号】597035528
【氏名又は名称】メルク パテント ゲーエムベーハー
(74)【代理人】
【識別番号】100108855
【弁理士】
【氏名又は名称】蔵田 昌俊
(74)【代理人】
【識別番号】100179062
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 正
(74)【代理人】
【識別番号】100199565
【弁理士】
【氏名又は名称】飯野 茂
(74)【代理人】
【識別番号】100153051
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 直樹
(74)【代理人】
【識別番号】100162570
【弁理士】
【氏名又は名称】金子 早苗
(72)【発明者】
【氏名】アミア・ホサイン・パルハム
(72)【発明者】
【氏名】トマス・エベルレ
(72)【発明者】
【氏名】アンヤ・ヤトシュ
(72)【発明者】
【氏名】トビアス・グロスマン
(72)【発明者】
【氏名】ヨナス・クロエベル
(72)【発明者】
【氏名】エルビラ・モンテネグロ
(72)【発明者】
【氏名】カロリーネ・ベルン
(57)【要約】      (修正有)
【課題】有機エレクトロルミネッセンスデバイスにおける三重項マトリックス材料としての使用のための、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェンおよびフルオレン基を有するアミン化合物を提供する。さらに、本発明の化合物を調製するための方法、およびこれらを含む電子デバイスを提供する。
【解決手段】具体的には、例えば下式の反応で得られるアミン化合物が示される。

【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
式(1)
【化1】
[ここで、使用されている記号は、次の通りである:
XはOまたはSであり;
YはO、SまたはCR2であり;
Arは、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のRラジカルによって置換されていてもよい、芳香族またはヘテロ芳香族環系であり、ここで、Arは、最大15個の芳香族環原子を有するアリール基またはヘテロアリール基のみを含み、ヘテロアリール基としてカルバゾリル基を含まず、9,9’-スピロビフルオレン基を含まず;
Rは、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、CN、NO2、N(Ar12、N(R42、C(=O)Ar1、C(=O)R4、P(=O)(Ar12、P(Ar12、B(Ar12、1~20個の炭素原子を有する直鎖状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、3~20個の炭素原子を有する分岐状もしくは環状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、2~20個の炭素原子を有するアルケニル基(これらの各々は、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよく、1以上の隣接していないCH2基は、R4C=CR4、C=O、C=S、C=NR4、P(=O)(R4)、SO、SO2、NR4、O、SまたはCONR4によって置きかえられていてもよく、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、CNまたはNO2によって置きかえられていてもよい)、5~40個の芳香族環原子を有し、それぞれの場合に、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR1ラジカルによって置換されていてもよい、アリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、アラルキルもしくはヘテロアラルキル基からなる群から選択され;同時に、同じ炭素原子もしくは隣接する炭素原子に結合した2つのR置換基が、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、単環もしくは多環の、脂肪族環系を形成していることが任意に可能であり;
1は、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、CN、NO2、N(Ar12、N(R42、C(=O)Ar1、C(=O)R4、P(=O)(Ar12、P(Ar12、B(Ar12、1~20個の炭素原子を有する直鎖状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、3~20個の炭素原子を有する分岐状もしくは環状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、2~20個の炭素原子を有するアルケニル基(これらの各々は、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよく、1以上の隣接していないCH2基は、R4C=CR4、C=O、C=S、C=NR4、P(=O)(R4)、SO、SO2、NR4、O、SもしくはCONR4によって置きかえられていてもよく、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、CNもしくはNO2によって置きかえられていてもよい)、5~40個の芳香族環原子を有し、それぞれの場合に、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、アリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、アラルキルもしくはヘテロアラルキル基からなる群から選択され;同時に、隣接する炭素原子に結合した2つのR1置換基もしくは2つのR1およびR3置換基が、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、単環もしくは多環の、脂肪族、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系を形成していることが任意に可能であり;
2は、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、CN、NO2、N(Ar12、N(R42、C(=O)Ar1、C(=O)R4、P(=O)(Ar12、P(Ar12、B(Ar12、1~20個の炭素原子を有する直鎖状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、3~20個の炭素原子を有する、分岐状もしくは環状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、2~20個の炭素原子を有するアルケニル基(これらの各々は、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよく、1以上の隣接していないCH2基は、R4C=CR4、C=O、C=S、C=NR4、P(=O)(R4)、SO、SO2、NR4、O、SもしくはCONR4によって置きかえられていてもよく、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、CNもしくはNO2によって置きかえられていてもよい)、5~40個の芳香族環原子を有し、それぞれの場合に、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、アリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、アラルキルもしくはヘテロアラルキル基からなる群から選択され;同時に、隣接する炭素原子に結合した2つのR2置換基が、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、単環もしくは多環の、脂肪族、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系を形成していることが任意に可能であり;
3は、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、CN、NO2、N(Ar12、N(R42、C(=O)Ar1、C(=O)R4、P(=O)(Ar12、P(Ar12、B(Ar12、1~20個の炭素原子を有する直鎖状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、3~20個の炭素原子を有する分岐状もしくは環状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、2~20個の炭素原子を有するアルケニル基(これらの各々は、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよく、1以上の隣接していないCH2基は、R4C=CR4、C=O、C=S、C=NR4、P(=O)(R4)、SO、SO2、NR4、O、SもしくはCONR4によって置きかえられていてもよく、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、CNもしくはNO2によって置きかえられていてもよい)、5~40個の芳香族環原子を有し、それぞれの場合に、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、アリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、アラルキルもしくはヘテロアラルキル基からなる群から選択され;同時に、隣接する炭素原子に結合した2つのR1およびR3置換基が、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、単環もしくは多環の、脂肪族、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系を形成していることが任意に可能であり;
Ar1は、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、5~30個の芳香族環原子を有し、1以上の非芳香族R4ラジカルによって置換されていてもよい芳香族またはヘテロ芳香族環系であり;同時に、同じリン原子もしくはホウ素原子に結合した2つのAr1ラジカルは、単結合もしくはN(R4)、C(R42、OおよびSから選択される架橋によって互いに架橋されていてもよく、
4は、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、CN、NO2、N(R52、C(=O)R5、1~20個の炭素原子を有する直鎖状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、3~20個の炭素原子を有する分岐状もしくは環状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、2~20個の炭素原子を有するアルケニル基(これらの各々は、1以上のR5ラジカルによって置換されていてもよく、1以上の隣接していないCH2基は、R5C=CR5、C=O、C=S、C=NR5、P(=O)(R5)、SO、SO2、NR5、O、SもしくはCONR5によって置きかえられていてもよく、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、CNもしくはNO2によって置きかえられていてもよい)、5~40個の芳香族環原子を有し、それぞれの場合に、1以上のR5ラジカルによって置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR5ラジカルによって置換されていてもよい、アリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR5ラジカルによって置換されていてもよい、アラルキルもしくはヘテロアラルキル基からなる群から選択され;同時に、同じ炭素原子もしくは隣接する炭素原子に結合した2つのR4置換基が、1以上のR5ラジカルによって置換されていてもよい、単環もしくは多環の、脂肪族、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系を形成していることが任意に可能であり;
5は、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、H、D、F、CN、1~20個の炭素原子を有する脂肪族ヒドロカルビルラジカル、または、5~30個の芳香族環原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系(この環系では、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、もしくはCNによって置きかえられていてもよく、この環系は、それぞれ1~4個の炭素原子を有する1以上のアルキル基によって置換されていてもよい)からなる群から選択され;同時に、2つ以上の隣接するR5置換基が一緒に、単環もしくは多環の脂肪族環系を形成していることが可能であり;
ここで、一例として、窒素原子は、R1またはR3の代わりに対応する炭素原子に結合しており、ここで、R3の場合におけるYは、CR2となり得ない]
の化合物。
【請求項2】
XがOであることを特徴とする、請求項1に記載の化合物。
【請求項3】
YがCR2であることを特徴とする、請求項1または2に記載の化合物。
【請求項4】
前記化合物が、式(1-1)または式(1-2)
【化2】
(ここで、記号は、請求項1で与えられた定義を有する)
の化合物であることを特徴とする、請求項1~3の何れか1項に記載の化合物。
【請求項5】
前記化合物が、式(2)
【化3】
(ここで、記号は、請求項1で与えられた定義を有し、ここで、炭素原子に結合した1つのR2および1つのR4は、単結合によって置きかえられている)
の化合物であることを特徴とする、請求項1~4の何れか1項に記載の化合物。
【請求項6】
前記化合物が、式(2-1)および(2-2)
【化4】
(ここで、記号は、請求項1で与えられた定義を有し、ここで、式(2-1)の1つのR2および式(2-2)の炭素原子に結合した1つのR4は、単結合によって置きかえられている)
の1つの化合物であることを特徴とする、請求項1~5の何れか1項に記載の化合物。
【請求項7】
式(2-2)において、単結合によって置きかえられているR2が、窒素原子に結合している6員環上に配置されていないことを特徴とする、請求項6に記載の化合物。
【請求項8】
請求項1~7の何れか1項に記載の少なくとも1種の化合物と、少なくとも1種のさらなる化合物および/または少なくとも1種の溶媒とを含む混合物。
【請求項9】
電子デバイスにおける、請求項1~7の何れか1項に記載の化合物または請求項8に記載の混合物の使用。
【請求項10】
請求項1~7の何れか1項に記載の少なくとも1種の化合物または請求項8に記載の混合物を含む電子デバイス。
【請求項11】
有機エレクトロルミネッセンスデバイスであることを特徴とする、請求項10に記載の電子デバイス。
【請求項12】
請求項1~7の何れか1項に記載の化合物または請求項8に記載の混合物が、燐光性ドーパント、および任意に1以上のさらなるマトリックス材料と好ましくは組み合わせて、発光層に使用されるか、または、ホール輸送層に、または、電子阻止体層に使用されることを特徴とする、請求項11に記載の電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【発明の概要】
【0001】
本発明は、特に有機エレクトロルミネッセンスデバイスにおける三重項マトリックス材料としての使用のための、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェンおよびフルオレン基を有するアミンを記載する。本発明は、さらに、本発明の化合物を調製するための方法、およびこれらの化合物を含む電子デバイスに関する。
【0002】
有機半導体が機能性材料として使用される有機エレクトロルミネッセンスデバイス(OLED)の構造は、例えば、US4539507、US5151629、EP0676461およびWO98/27136に記載されている。使用される発光材料は、しばしば、燐光を示す有機金属錯体である。量子力学的理由で、燐光発光体として有機金属化合物を使用すると、最大4倍のエネルギー効率および電力効率が可能である。一般に、OLEDにおける、特に、燐光を示すOLEDにおいてもまた、例えば、効率、作動電圧および寿命に関して、向上が依然として求められている。
【0003】
燐光OLEDの特性は、単に、使用される三重項発光体によってだけでは決まらない。より詳細には、使用される他の材料、例えばマトリックス材料もまた、この点で、特に重要である。このため、これらの材料の向上もまた、OLEDの特性の明瞭な向上に導くことができる。
【0004】
先行技術により、フルオレンおよびジベンゾフラン基を有するアミンは、US2014/0284578により既知である。カルバゾールを有する化合物も、EP2421064により既知である。US2013/0234118は、縮合芳香族基を有するアミン、例えば、ピレンの様な縮合芳香族基を有するアミンを開示する。
【0005】
一般に、マトリックス材料として使用されるこれらの材料の場合、特に寿命および酸化感受性に関してであるが、またデバイスの効率および作動電圧に関しても、依然として向上が求められている。
【0006】
特にマトリックス材料として、燐光または蛍光OLEDにおける使用に適する化合物を提供することが、本発明の目的である。より詳細には、赤色、黄色および緑色燐光OLEDに、また可能性として青色燐光OLEDにも適していて、長い寿命、良好な効率および低い作動電圧に導くマトリックス材料を提供することが、本発明の目的である。特に、マトリックス材料の特性は、また、有機エレクトロルミネッセンスデバイスの寿命および効率に極めて重要な影響を及ぼす。
【0007】
驚くべきことに、下の式(1)の化合物を含むエレクトロルミネッセンスデバイスは、特に燐光性ドーパントのためのマトリックス材料として使用される時、先行技術を超える向上を有することが見出された。
【0008】
それゆえに、本発明は、次の式(1):
【0009】
【化1】
【0010】
[ここで、使用されている記号は、次の通りである:
XはOまたはSであり;
YはO、SまたはCR2であり;
Arは、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のRラジカルによって置換されていてもよい、芳香族またはヘテロ芳香族環系であり、ここで、Arは、最大15個の芳香族環原子を有するアリール基またはヘテロアリール基のみを含み、ヘテロアリール基としてカルバゾリル基を含まず、9,9’-スピロビフルオレン基を含まず;
Rは、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、CN、NO2、N(Ar12、N(R42、C(=O)Ar1、C(=O)R4、P(=O)(Ar12、P(Ar12、B(Ar12、1~20個の炭素原子を有する直鎖状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、3~20個の炭素原子を有する分岐状もしくは環状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、2~20個の炭素原子を有するアルケニル基(これらの各々は、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよく、1以上の隣接していないCH2基は、R4C=CR4、C=O、C=S、C=NR4、P(=O)(R4)、SO、SO2、NR4、O、SもしくはCONR4によって置きかえられていてもよく、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、CNもしくはNO2によって置きかえられていてもよい)、5~40個の芳香族環原子を有し、それぞれの場合に、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR1ラジカルによって置換されていてもよい、アリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、アラルキルもしくはヘテロアラルキル基からなる群から選択され;同時に、同じ炭素原子もしくは隣接する炭素原子に結合した2つのR置換基が、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、単環もしくは多環の、脂肪族環系を形成していることが任意に可能であり;
1は、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、CN、NO2、N(Ar12、N(R42、C(=O)Ar1、C(=O)R4、P(=O)(Ar12、P(Ar12、B(Ar12、1~20個の炭素原子を有する直鎖状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、3~20個の炭素原子を有する分岐状もしくは環状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、2~20個の炭素原子を有するアルケニル基(これらの各々は、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよく、1以上の隣接していないCH2基は、R4C=CR4、C=O、C=S、C=NR4、P(=O)(R4)、SO、SO2、NR4、O、SもしくはCONR4によって置きかえられていてもよく、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、CNもしくはNO2によって置きかえられていてもよい)、5~40個の芳香族環原子を有し、それぞれの場合に、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、アリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、アラルキルもしくはヘテロアラルキル基からなる群から選択され;同時に、隣接する炭素原子に結合した2つのR1置換基もしくは2つのR1およびR3置換基が、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、単環もしくは多環の、脂肪族、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系を形成していることが任意に可能であり;
2は、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、CN、NO2、N(Ar12、N(R42、C(=O)Ar1、C(=O)R4、P(=O)(Ar12、P(Ar12、B(Ar12、1~20個の炭素原子を有する直鎖状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、3~20個の炭素原子を有する、分岐状もしくは環状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、2~20個の炭素原子を有するアルケニル基(これらの各々は、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよく、1以上の隣接していないCH2基は、R4C=CR4、C=O、C=S、C=NR4、P(=O)(R4)、SO、SO2、NR4、O、SもしくはCONR4によって置きかえられていてもよく、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、CNもしくはNO2によって置きかえられていてもよい)、5~40個の芳香族環原子を有し、それぞれの場合に、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、アリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、アラルキルもしくはヘテロアラルキル基からなる群から選択され;同時に、隣接する炭素原子に結合した2つのR2置換基が、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、単環もしくは多環の、脂肪族、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系を形成していることが任意に可能であり;
3は、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、CN、NO2、N(Ar12、N(R42、C(=O)Ar1、C(=O)R4、P(=O)(Ar12、P(Ar12、B(Ar12、1~20個の炭素原子を有する直鎖状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、3~20個の炭素原子を有する分岐状もしくは環状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、2~20個の炭素原子を有するアルケニル基(これらの各々は、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよく、1以上の隣接していないCH2基は、R4C=CR4、C=O、C=S、C=NR4、P(=O)(R4)、SO、SO2、NR4、O、SもしくはCONR4によって置きかえられていてもよく、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、CNもしくはNO2によって置きかえられていてもよい)、5~40個の芳香族環原子を有し、それぞれの場合に、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、アリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、アラルキルもしくはヘテロアラルキル基からなる群から選択され;同時に、隣接する炭素原子に結合した2つのR3およびR1置換基が、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、単環もしくは多環の、脂肪族、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系を形成していることが任意に可能であり;
Ar1は、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、5~30個の芳香族環原子を有し、1以上の非芳香族R4ラジカルによって置換されていてもよい芳香族またはヘテロ芳香族環系であり;同時に、同じリン原子もしくはホウ素原子に結合した2つのAr1ラジカルは、単結合もしくはN(R4)、C(R42、OおよびSから選択される架橋によって互いに架橋されていてもよく、
4は、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、CN、NO2、N(R52、C(=O)R5、1~20個の炭素原子を有する直鎖状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、3~20個の炭素原子を有する分岐状もしくは環状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、2~20個の炭素原子を有するアルケニル基(これらの各々は、1以上のR5ラジカルによって置換されていてもよく、1以上の隣接していないCH2基は、R5C=CR5、C=O、C=S、C=NR5、P(=O)(R5)、SO、SO2、NR5、O、SもしくはCONR5によって置きかえられていてもよく、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、CNもしくはNO2によって置きかえられていてもよい)、5~40個の芳香族環原子を有し、それぞれの場合に、1以上のR5ラジカルによって置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR5ラジカルによって置換されていてもよい、アリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR5ラジカルによって置換されていてもよい、アラルキルもしくはヘテロアラルキル基からなる群から選択され;同時に、同じ炭素原子もしくは隣接する炭素原子に結合した2つのR4置換基が、1以上のR5ラジカルによって置換されていてもよい、単環もしくは多環の、脂肪族、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系を形成していることが任意に可能であり;
5は、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、H、D、F、CN、1~20個の炭素原子を有する脂肪族ヒドロカルビルラジカル、または、5~30個の芳香族環原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系(この環系では、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、もしくはCNによって置きかえられていてもよく、この環系は、それぞれ1~4個の炭素原子を有する1以上のアルキル基によって置換されていてもよい)からなる群から選択され;同時に、2つ以上の隣接するR5置換基が一緒に、単環もしくは多環の脂肪族環系を形成していることが可能であり;
ここで、一例として、窒素原子は、R1またはR3の代わりに対応する炭素原子に結合しており、ここで、R3の場合におけるYは、CR2ではない]
の化合物を提供する。
【0011】
本発明との関連における隣接炭素原子は、互いに直接結合した炭素原子である。
【0012】
2つ以上のラジカルが一緒に環を形成し得るという表現は、本説明との関連において、とりわけ、2つのラジカルが、2個の水素原子の形式的排除により、化学結合によって互いに接続されていることを意味すると当然に理解される。これは、次のスキームによって例示される。
【0013】
【化2】
【0014】
しかし、さらに、上記の表現は、また、2つのラジカルの一方が水素である場合、第2のラジカルが、水素原子が結合していた位置に結合して、環を形成することも意味すると当然に理解される。これは、次のスキームによって例示される。
【0015】
【化3】
【0016】
本発明との関連における縮合アリール基は、2つ以上の芳香族基が縮合した、すなわち、例えばナフタレンにおけるように、共通の稜に沿って互いに縮環している基である。対照的に、例えば、フルオレンは、本発明との関連では、縮合アリール基ではなく、その理由は、フルオレンにおける2つの芳香族基が共通の稜を有さないためである。
【0017】
本発明との関連におけるアリール基は、6~40個の炭素原子を含む;本発明との関連におけるヘテロアリール基は、2~40個の炭素原子および少なくとも1個のヘテロ原子を含み、ただし、炭素原子とヘテロ原子の総数は少なくとも5個である。ヘテロ原子は、好ましくは、N、Oおよび/またはSから選択される。アリール基またはヘテロアリール基は、ここでは、単一の芳香族環、すなわちベンゼン、もしくは単一のヘテロ芳香族環、例えば、ピリジン、ピリミジン、チオフェンなど、または、縮合アリールもしくはヘテロアリール基、例えば、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、キノリン、イソキノリンなど、の何れかを意味すると理解されている。
【0018】
本発明との関連における芳香族環系は、環系に6~40個の炭素原子を含む。本発明との関連におけるヘテロ芳香族環系は、環系に、1~40個の炭素原子および少なくとも1個のヘテロ原子を含み、ただし、炭素原子とヘテロ原子の総数は少なくとも5個である。ヘテロ原子は、好ましくは、N、Oおよび/またはSから選択される。本発明との関連における芳香族またはヘテロ芳香族環系は、必ずしもアリールもしくはヘテロアリール基だけを含むとは限らず、2つ以上のアリールもしくはヘテロアリール基に、非芳香族単位(好ましくは、H以外の原子の10%未満)、例えば、炭素、窒素もしくは酸素原子またはカルボニル基が介在していることもまた可能である系を意味すると当然に理解される。こうして、例えば、9,9’-スピロビフルオレン、9,9-ジアリールフルオレン、トリアリールアミン、ジアリールエーテル、スチルベンなどの様な系、さらに、2つ以上のアリール基に、例えば、直鎖状もしくは環状の、アルキル基またはシリル基が介在する系もまた、本発明との関連における芳香族環系と当然に見なされる。加えて、2つ以上のアリールもしくはヘテロアリール基が、互いに直接結合した系、例えば、ビフェニル、テルフェニル、クアテルフェニルもしくはビピリジンは、同様に、芳香族またはヘテロ芳香族環系と当然に見なされる。
【0019】
本発明との関連において、環状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基は、単環、2環または多環の基を意味すると理解されている。
【0020】
本発明との関連において、C1~C20-アルキル基(この基では、個々の水素原子もしくはCH2基は、また、上記の基によって置換されていてもよい)は、例えば、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、シクロプロピル、n-ブチル、i-ブチル、s-ブチル、t-ブチル、シクロブチル、2-メチルブチル、n-ペンチル、s-ペンチル、t-ペンチル、2-ペンチル、ネオペンチル、シクロペンチル、n-ヘキシル、s-ヘキシル、t-ヘキシル、2-ヘキシル、3-ヘキシル、ネオヘキシル、シクロヘキシル、1-メチルシクロペンチル、2-メチルペンチル、n-ヘプチル、2-ヘプチル、3-ヘプチル、4-ヘプチル、シクロヘプチル、1-メチルシクロヘキシル、n-オクチル、2-エチルヘキシル、シクロオクチル、1-ビシクロ[2.2.2]オクチル、2-ビシクロ[2.2.2]オクチル、2-(2,6-ジメチル)オクチル、3-(3,7-ジメチル)オクチル、アダマンチル、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、2,2,2-トリフルオロエチル、1,1-ジメチル-n-ヘキサ-1-イル、1,1-ジメチル-n-ヘプタ-1-イル、1,1-ジメチル-n-オクタ-1-イル、1,1-ジメチル-n-デカ-1-イル、1,1-ジメチル-n-ドデカ-1-イル、1,1-ジメチル-n-テトラデカ-1-イル、1,1-ジメチル-n-ヘキサデカ-1-イル、1,1-ジメチル-n-オクタデカ-1-イル、1,1-ジエチル-n-ヘキサ-1-イル、1,1-ジエチル-n-ヘプタ-1-イル、1,1-ジエチル-n-オクタ-1-イル、1,1-ジエチル-n-デカ-1-イル、1,1-ジエチル-n-ドデカ-1-イル、1,1-ジエチル-n-テトラデカ-1-イル、1,1-ジエチル-n-ヘキサデカ-1-イル、1,1-ジエチル-n-オクタデカ-1-イル、1-(n-プロピル)シクロヘキサ-1-イル、1-(n-ブチル)シクロヘキサ-1-イル、1-(n-ヘキシル)シクロヘキサ-1-イル、1-(n-オクチル)シクロヘキサ-1-イル、および、1-(n-デシル)シクロヘキサ-1-イルラジカルを意味すると理解されている。アルキニル基は、例えば、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、シクロペンテニル、ヘキセニル、シクロヘキセニル、ヘプテニル、シクロヘプテニル、オクテニル、シクロオクテニルまたはシクロオクタジエニルを意味すると理解されている。アルキニル基は、例えば、エチニル、プロピニル、ブチニル、ペンチニル、ヘキシニル、ヘプチニルまたはオクチニルを意味すると理解されている。C1~C40-アルコキシ基は、例えば、メトキシ、トリフルオロメトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、i-プロポキシ、n-ブトキシ、i-ブトキシ、s-ブトキシ、t-ブトキシ、または、2-メチルブトキシを意味すると理解されている。
【0021】
5~40個の芳香族環原子を有し、また、それぞれの場合に、上記のラジカルによって置換されていてもよく、任意の所望の位置で、芳香族もしくはヘテロ芳香族系に接続されていてもよい芳香族もしくはヘテロ芳香族環系は、例えば、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ベンズアントラセン、フェナントレン、ベンゾフェナントレン、ピレン、クリセン、ペリレン、フルオランテン、ベンゾフルオランテン、ネフタセン、ペンタセン、ベンゾピレン、ビフェニル、ビフェニレン、テルフェニル、テルフェニレン、フルオレン、スピロビフルオレン、ジヒドロフェナントレン、ジヒドロピレン、テトラヒドロピレン、シス-もしくはトランス-インデノフルオレン、シス-もしくはトランス-モノベンゾインデノフルオレン、シス-もしくはトランス-ジベンゾインデノフルオレン、トルキセン、イソトルキセン、スピロトルキセン、スピロイソトルキセン、フラン、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、チオフェン、ベンゾチオフェン、イソベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ピロール、インドール、イソインドール、カルバゾール、インドロカルバゾール、インデノカルバゾール、ピリジン、キノリン、イソキノリン、アクリジン、フェナントリジン、ベンゾ-5,6-キノリン、ベンゾ-6,7-キノリン、ベンゾ-7,8-キノリン、フェノチアジン、フェノキサジン、ピラゾール、インダゾール、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、ナフトイミダゾール、フェナントロイミダゾール、ピリドイミダゾール、ピラジノイミダゾール、キノキサリノイミダゾール、オキサゾール、ベンゾオキサゾール、ナフトオキサゾール、アントロオキサゾール、フェナントロオキサゾール、イソオキサゾール、1,2-チアゾール、1,3-チアゾール、ベンゾチアゾール、ピリダジン、ベンゾピリダジン、ピリミジン、ベンゾピリミジン、キノキサリン、1,5-ジアザアントラセン、2,7-ジアザピレン、2,3-ジアザピレン、1,6-ジアザピレン、1,8-ジアザピレン、4,5-ジアザピレン、4,5,9,10-テトラアザペリレン、ピラジン、フェナジン、フェノキサジン、フェノチアジン、フルオルビン、ナフチリジン、アザカルバゾール、ベンゾカルボリン、フェナントロリン、1,2,3-トリアゾール、1,2,4-トリアゾール、ベンゾトリアゾール、1,2,3-オキサジアゾール、1,2,4-オキサジアゾール、1,2,5-オキサジアゾール、1,3,4-オキサジアゾール、1,2,3-チアジアゾール、1,2,4-チアジアゾール、1,2,5-チアジアゾール、1,3,4-チアジアゾール、1,3,5-トリアジン、1,2,4-トリアジン、1,2,3-トリアジン、テトラゾール、1,2,4,5-テトラジン、1,2,3,4-テトラジン、1,2,3,5-テトラジン、プリン、プテリジン、インドリジンおよびベンゾチアジアゾールから誘導される基を意味すると理解されている。
【0022】
好ましくは、式(1)では、YがCR2である場合、窒素原子は、R1の代わりに対応する炭素原子に結合しており;YがOまたはSである場合、窒素原子は、R1またはR3の代わりに対応する炭素原子に結合している。
【0023】
好ましい態様において、XはOである。
【0024】
さらなる好ましい態様において、YはCR2である。
【0025】
さらなる好ましい態様において、XはOであり、YはCR2である。
【0026】
本発明のさらなる好ましい態様において、式(1)の化合物が任意に置換されたカルバゾールであるR1またはR2置換基を有する場合、その2つの位置を通じて、このカルバゾールは結合していない。
【0027】
本発明のさらなる態様において、化合物は、式(1-1)または式(1-2)
【0028】
【化4】
【0029】
(ここで、記号は、式(1)の記号に対応する)
の化合物から選択される。
【0030】
本発明のさらなる好ましい態様において、Arは、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、6~24個の芳香族環原子、好ましくは6~18個の芳香族環原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系であり、より好ましくは、6~12個の芳香族環原子を有する芳香族環系、または、6~13個の芳香族環原子を有するヘテロ芳香族環系であり、それらの各々は、1以上のRラジカルによって置換されていてもよいが、好ましくは無置換であり、ここで、Arは、最大15個の芳香族環原子を有するアリール基またはヘテロアリール基のみを含み、カルバゾリル基を含まず、9,9’-スピロビフルオレン基を含まない。適切なAr基の例は、フェニル、オルト-、メタ-もしくはパラ-ビフェニル、テルフェニル、特に分岐状テルフェニル、クアテルフェニル、特に分岐状クアテルフェニル、1-、2-、3-もしくは4-フルオレニル、ピリジル、ピリミジニル、1-、2-、3-もしくは4-ジベンゾフラニル、および1-、2-、3-もしくは4-ジベンゾチエニルからなる群から選択され、それらの各々は、1以上のRラジカルによって置換されていてもよいが、好ましくは無置換である。
【0031】
本発明の好ましい態様において、Arは、式(Ar-1)~(Ar-16):
【0032】
【化5-1】
【0033】
【化5-2】
【0034】
の構造から選択され、
ここで、記号は、式(1)の記号に対応し、加えて、
Qは、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、CR4またはNであり、1つの環あたり3個を超えないQ記号がNであり;
Eは、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、C(R42、O、SまたはC=Oであり;ここで、2つのR4は、芳香族またはヘテロ芳香族環系を形成せず;
Gは、それぞれの場合に、NR4、C(R42、O、SまたはC=Oであり;および
*は、窒素原子への結合を示す。
【0035】
好ましくは、どのQもNではない。
【0036】
さらなる好ましい態様において、それぞれの場合のAr基は、式(Ar-1)~(Ar-16)の構造を有する基から選択されるが、ここで、これらの一般式は、次の式(Ar-1-1)~(Ar-16-6)の特に好ましいそれぞれの態様によって置きかえられ(例えば、式(Ar-1)は、式(Ar-1-1)~(Ar-1-9)の1つによって置きかえられる)、
【0037】
【化6-1】
【0038】
【化6-2】
【0039】
【化6-3】
【0040】
【化6-4】
【0041】
【化6-5】
【0042】
【化6-6】
【0043】
ここで、記号は、式(Ar-1)~(Ar-16)における記号に対応する。式は、フリーの位置で、R4によって置換されていてもよい。
【0044】
本発明のさらなる態様において、R2は、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、芳香族またはヘテロ芳香族環系の場合、式(Ar-1)~(Ar-16)の構造、またはそれらの好ましい態様、ならびに式(Ar-17)および(Ar-18):
【0045】
【化7】
【0046】
の構造から選択され、
ここで、記号は、式(1)の記号に対応し、さらに、式(Ar-17)および(Ar-18)では:
Qは、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、CR4またはNであり、1つの環あたり3個を超えないQ記号がNであり;
Eは、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、NR4、C(R42、O、SまたはC=Oであり、ここで、2つのR4は、芳香族またはヘテロ芳香族環系を形成せず;
Gは、それぞれの場合に、NR4、C(R42、O、SまたはC=Oであり;および
*は、芳香族環系への結合を示す。
【0047】
好ましくは、どのQもNではない。
【0048】
さらなる好ましい態様において、それぞれの場合のR2基は、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系の場合に、式(Ar-1)~(Ar-18)の構造を有する基から選択され、ここで、これらの一般式は、次の式(Ar-1-1)~(Ar-16-6)の特に好ましいそれぞれの態様によって置きかえられ(例えば、式(Ar-1)は、式(Ar-1-1)~(Ar-1-9)の1つによって置きかえられる)、さらに、次の式:
【0049】
【化8】
【0050】
が好ましく、
ここで、記号は、式(1)の記号に対応する。
【0051】
本発明の一態様において、化合物は、式(2)または式(3):
【0052】
【化9】
【0053】
の構造であり、
ここで、記号は、式(1)の記号に対応し、ここで、炭素原子に結合した1つのR2および1つのR4は、単結合によって置きかえられており、式(2)において、R2の場合、好ましくは、窒素原子に結合していない6員環にある。
【0054】
本発明の好ましい態様において、カルバゾールは、その2つの位置を通じて、結合していない。
【0055】
本発明のさらなる好ましい態様において、化合物は、式(2-1)および(2-2):
【0056】
【化10】
【0057】
の構造の1つの化合物であり、ここで、記号は、式(2)の記号に対応し、ここで、式(2-1)における1つのR2および式(2-2)における炭素原子に結合した1つのR4は、単結合(式(2-2)の場合には、窒素原子に結合していない6員環上にある)によって置きかえられている。
【0058】
本発明のさらなる好ましい態様において、化合物は、式(2-3):
【0059】
【化11】
【0060】
の化合物であり、
ここで、記号は、式(2)の記号に対応する。
【0061】
本発明のさらなる好ましい態様において、化合物は、式(3-1)および(3-2):
【0062】
【化12】
【0063】
の構造の1つの化合物であり、
ここで、記号は、式(3)の記号に対応し、ここで、式(3-1)における1つのR2および式(3-2)における炭素原子に結合した1つのR4は、単結合(式(3-2)の場合には、窒素原子に結合している6員環上にある)によって置きかえられている。
【0064】
本発明のさらなる好ましい態様において、化合物は、式(3-3):
【0065】
【化13】
【0066】
の化合物であり、
ここで、記号は、式(3)の記号に対応する。
【0067】
本発明のさらなる態様において、化合物は、式(2-1a)、(2-1b)、(2-2a)、(2-2b):
【0068】
【化14-1】
【0069】
【化14-2】
【0070】
の化合物であり、
ここで、記号は、式(2)の記号に対応する。
【0071】
本発明のさらなる態様において、化合物は、式(3-1a)、(3-1b)、(3-2a)または(3-2b):
【0072】
【化15-1】
【0073】
【化15-2】
【0074】
の化合物であり、
ここで、記号は、式(3)の記号に対応する。
【0075】
本発明のさらなる好ましい態様において、化合物は、式(2-3a)または(2-3b):
【0076】
【化16】
【0077】
の化合物であり、
ここで、記号は、式(2-3)の記号に対応する。
【0078】
本発明のさらなる好ましい態様において、化合物は、式(3-3a)または(3-3b):
【0079】
【化17】
【0080】
の化合物であり、
ここで、記号は、式(3-3)の記号に対応する。
【0081】
本発明のさらなる態様において、R1およびR3は、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、芳香族またはヘテロ芳香族環系の場合、式(Ar-1)~(Ar-16)の1つから選択され、ここで、記号の定義は、Arを定義した記号に対応し、*は、芳香族環系への結合である。
【0082】
好ましくは、Arに結合したR置換基は、H、D、F、CN、N(Ar12、1~8個の炭素原子を有し、好ましくは1、2、3もしくは4個の炭素原子を有する直鎖状アルキル基、または、3~8個の炭素原子を有し、好ましくは3、4、5もしくは6個の炭素原子を有する、分岐状もしくは環状アルキル基、または、2~8個の炭素原子を有し、好ましくは2、3もしくは4個の炭素原子を有するアルケニル基(アルキル基またはアルケニル基は、それぞれの場合に、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよいが、好ましくは無置換である)、または、6~24個の芳香族環原子を有し、好ましくは6~18個の芳香族環原子を有し、より好ましくは6~13個の芳香族環原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系(これらの各々は、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよいが、好ましくは無置換である)からなる群から選択され;同時に、隣接する炭素原子に結合した2つのR置換基が、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよいが、好ましくは無置換である、単環もしくは多環の脂肪族環系を形成していることが任意に可能である。
【0083】
YがCR2である場合、この炭素原子に結合したRラジカルが、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、1~8個の炭素原子を有し、好ましくは1、2、3もしくは4個の炭素原子を有する直鎖状アルキル基、または、3~8個の炭素原子を有し、好ましくは3、4、5もしくは6個の炭素原子を有する、分岐状もしくは環状アルキル基、または、2~8個の炭素原子を有し、好ましくは2、3もしくは4個の炭素原子を有するアルケニル基(それぞれのアルキルまたはアルケニル基は、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよく、ここで、1以上の隣接していないCH2基は、Oによって置きかえられていてもよく、1以上の水素原子が、DまたはFによって置きかえられていてもよい)、または、6~24個の芳香族環原子を有し、好ましくは6~18個の芳香族環原子を有し、より好ましくは6~13個の芳香族環原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系(これらの各々は、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい)である場合が好ましく;同時に、2つのR置換基は、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、単環もしくは多環の、脂肪族環系を形成していることが任意に可能である。2つのR置換基の間の環形成は、スピロ系を形成する。
【0084】
好ましくは、R1置換基は、H、D、F、CN、N(Ar12、1~8個の炭素原子を有し、好ましくは1、2、3もしくは4個の炭素原子を有する直鎖状アルキル基、または、3~8個の炭素原子を有し、好ましくは3、4、5もしくは6個の炭素原子を有する、分岐状もしくは環状アルキル基、または、2~8個の炭素原子を有し、好ましくは2、3もしくは4個の炭素原子を有するアルケニル基(アルキルまたはアルケニル基は、それぞれの場合に、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよいが、好ましくは無置換である)、または、6~24個の芳香族環原子を有し、好ましくは6~18個の芳香族環原子を有し、より好ましくは6~13個の芳香族環原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系(これらの各々は、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよいが、好ましくは無置換である)からなる群から選択され;同時に、同じ炭素原子もしくは隣接する炭素原子に結合した2つのR1置換基もしくは2つのR1およびR3置換基が、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよいが、好ましくは無置換である、単環もしくは多環の脂肪族環系を形成していることが任意に可能である。
【0085】
好ましくは、R2置換基は、H、D、F、CN、N(Ar12、1~8個の炭素原子を有し、好ましくは1、2、3もしくは4個の炭素原子を有する直鎖状アルキル基、または、3~8個の炭素原子を有し、好ましくは3、4、5もしくは6個の炭素原子を有する、分岐状もしくは環状アルキル基、または、2~8個の炭素原子を有し、好ましくは2、3もしくは4個の炭素原子を有するアルケニル基(アルキル基またはアルケニル基は、それぞれの場合に、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよいが、好ましくは無置換である)、または、6~24個の芳香族環原子を有し、好ましくは6~18個の芳香族環原子を有し、より好ましくは6~13個の芳香族環原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系(これらの各々は、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよいが、好ましくは無置換である)からなる群から選択され;同時に、同じ炭素原子または隣接する炭素原子に結合した2つのR2置換基が、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよいが、好ましくは無置換である、単環もしくは多環の脂肪族環系を形成していることが任意に可能である。
【0086】
好ましくは、R3置換基は、H、D、F、CN、N(Ar12、1~8個の炭素原子を有し、好ましくは1、2、3もしくは4個の炭素原子を有する直鎖状アルキル基、または、3~8個の炭素原子を有し、好ましくは3、4、5もしくは6個の炭素原子を有する、分岐状もしくは環状アルキル基、または、2~8個の炭素原子を有し、好ましくは2、3もしくは4個の炭素原子を有するアルケニル基(アルキルまたはアルケニル基は、それぞれの場合に、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよいが、好ましくは無置換である)、または、6~24個の芳香族環原子を有し、好ましくは6~18個の芳香族環原子を有し、より好ましくは6~13個の芳香族環原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系(これらの各々は、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよいが、好ましくは無置換である)からなる群から選択され;同時に、同じ炭素原子もしくは隣接する炭素原子に結合した2つのR3およびR1置換基が、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよいが、好ましくは無置換である、単環もしくは多環の脂肪族環系を形成していることが任意に可能である。
【0087】
好ましくは、R4置換基は、H、D、F、CN、N(Ar12、N(R52、1~8個の炭素原子を有し、好ましくは1、2、3もしくは4個の炭素原子を有する直鎖状アルキル基、または、3~8個の炭素原子を有し、好ましくは3、4、5もしくは6個の炭素原子を有する、分岐状もしくは環状アルキル基、または、2~8個の炭素原子を有し、好ましくは2、3もしくは4個の炭素原子を有するアルケニル基(アルキル基またはアルケニル基は、それぞれの場合に、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよいが、好ましくは無置換である)、または、6~24個の芳香族環原子を有し、好ましくは6~18個の芳香族環原子を有し、より好ましくは6~13個の芳香族環原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系(これらの各々は、1以上の非芳香族R5ラジカルによって置換されていてもよいが、好ましくは無置換である)からなる群から選択され;同時に、同じ炭素原子もしくは隣接する炭素原子に結合した2つのR4置換基が、1以上のR5ラジカルによって置換されていてもよいが、好ましくは無置換である、単環もしくは多環の、脂肪族環系を形成していることが任意に可能である。
【0088】
EまたはGがNR4である場合、この窒素原子に結合しているR4ラジカルが、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、また、5~24個の芳香族環原子を有し、それぞれの場合に、1以上のR5ラジカルによって置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、より好ましくは、6~18個の芳香族環原子を有し、1以上のR5ラジカルによって置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系である場合が好ましい。適切なR4置換基の例は、フェニル、オルト-、メタ-もしくはパラ-ビフェニル、テルフェニル、特に分岐状テルフェニル、クアテルフェニル、特に分岐状クアテルフェニル、1-、2-、3-もしくは4-フルオレニル、1-、2-、3-もしくは4-スピロビフルオレニル、ピリジル、ピリミジニル、1,3,5-トリアジニル、4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジニル、1-、2-、3-もしくは4-ジベンゾフラニル、1-、2-、3-もしくは4-ジベンゾチエニル、および、1-、2-、3-もしくは4-カルバゾリルからなる群から選択され、ここで、カルバゾリル基は、窒素原子で、HまたはD以外のR5ラジカルによって置換されている。これらの基は、それぞれ、1以上のR5ラジカルによって置換されていてもよいが、好ましくは無置換である。
【0089】
本発明のさらなる態様において、化合物は、中心の窒素原子を除いて、架橋されていないさらなる如何なるアミンも含まない。これは、例えば、どのラジカルもN(Ar12またはN(R42でないことを意味する。
【0090】
本発明のさらなる態様において、式(1)における少なくとも1つのR、R1、R2またはR3は、ヘテロアリール基である。
【0091】
本発明のさらなる態様において、Arは、式(Ar-10-2)の基、例えば、2-フルオロエニル基ではない。
【0092】
上記の好ましさは、個々に、または一緒に発現できる。上記の好ましさが一緒に発現される場合が、好ましい。
【0093】
本発明の適切な化合物の例は、下に示される構造である。
【0094】
【表1-1】
【0095】
【表1-2】
【0096】
【表1-3】
【0097】
【表1-4】
【0098】
【表1-5】
【0099】
【表1-6】
【0100】
【表1-7】
【0101】
【表1-8】
【0102】
【表1-9】
【0103】
【表1-10】
【0104】
【表1-11】
【0105】
【表1-12】
【0106】
【表1-13】
【0107】
【表1-14】
【0108】
【表1-15】
【0109】
【表1-16】
【0110】
本発明の化合物は、当業者に知られている合成工程、例えば、臭素化、鈴木カップリング、ウルマンカップリング、ハートウィッグ-バックワルドカップリングなどによって調製できる。適切な合成方法が、下のスキーム1に、一般的に示されている。
【0111】
【化18】
【0112】
式(2)の化合物は、次のスキーム(2):
【0113】
【化19】
【0114】
によって得ることができる。
【0115】
このスキームにおいて、Rは、式(1)または(2)に従って、R、R1、R2またはR3である。フルオレン誘導体よりもむしろ、これに対応して、ジベンゾフラン誘導体またはジベンゾチオフェン誘導体を使用することも可能である。
【0116】
例えば、スピンコーティングによる、または印刷法による、液相からの本発明の化合物の処理のために、本発明の化合物の配合物が必要である。これらの配合物は、例えば、溶液、分散体またはエマルジョンであり得る。この目的のためには、2種以上の溶媒の混合物を使用することが好ましいことであり得る。適切で好ましい溶媒は、例えば、トルエン、アニソール、o-、m-もしくはp-キシレン、安息香酸メチル、メシチレン、テトラリン、ベラトロール、THF、メチル-THF、THP、クロロベンゼン、ジオキサン、フェノキシトルエン、特に、3-フェノキシトルエン、(-)-フェンコン、1,2,3,5-テトラメチルベンゼン、1,2,4,5-テトラメチルベンゼン、1-メチルナフタレン、2-メチルベンゾチアゾール、2-フェノキシエタノール、2-ピロリジノン、3-メチルアニソール、4-メチルアニソール、3,4-ジメチルアニソール、3,5-ジメチルアニソール、アセトフェノン、α-テルピネオール、ベンゾチアゾール、安息香酸ブチル、クメン、シクロヘキサノール、シクロヘキサノン、シクロヘキシルベンゼン、デカリン、ドデシルベンゼン、安息香酸エチル、インダン、安息香酸メチル、NMP、p-シメン、フェネトール、1,4-ジイソプロピルベンゼン、ジベンジルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、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、トリプロピ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、2-イソプロピルナフタレン、ペンチルベンゼン、ヘキシルベンゼン、ヘプチルベンゼン、オクチルベンゼン、1,1-ビス(3,4-ジメチルフェニル)エタン、ヘキサメチルインダン、またはこれらの溶媒の混合物である。
【0117】
それゆえに、本発明は、さらに、本発明の化合物および少なくとも1種のさらなる化合物を含む配合を提供する。さらなる化合物は、例えば、溶媒、特に上記の溶媒の1つまたはこれらの溶媒の混合物であり得る。あるいは、さらなる化合物は、同様に電子デバイスに使用される、少なくとも1種のさらなる有機もしくは無機化合物、例えば、発光性化合物、特に燐光性ドーパント、および/またはさらなるマトリックス材料であり得る。適切な発光性化合物およびさらなるマトリックス材料は、有機エレクトロルミネッセンスデバイスに関連して、終わりの部分に列挙されている。このさらなる化合物は、また、ポリマーであってもよい。
【0118】
本発明の化合物および混合物は、電子デバイスにおける使用に適している。電子デバイスは、少なくとも1種の有機化合物を含む、少なくとも1つの層を含むデバイスを意味すると理解されている。このコンポーネントは、また、無機材料も、さもなければ、全てが無機材料で形作られた層も含み得る。
【0119】
したがって、本発明は、さらに、電子デバイスにおける、特に有機エレクトロルミネッセンスデバイスにおける、本発明の化合物または混合物の使用を提供する。
【0120】
本発明は、さらに、上で詳述された、少なくとも1種の本発明の化合物または混合物を含む電子デバイスを提供する。この場合、化合物について上で詳述された好ましさは、また、電子デバイスにも当てはまる。
【0121】
電子デバイスは、好ましくは、有機エレクトロルミネッセンスデバイス(OLED、PLED)、有機集積回路(O-IC)、有機電界効果トランジスタ(O-FET)、有機薄膜トランジスタ(O-TFT)、有機発光トランジスタ(O-LET)、有機太陽電池(O-SC)、有機色素増感太陽電池、有機光学検出器、有機光受容器、有機電場消光デバイス(O-FQD)、発光電気化学電池(LEC)、有機レーザーダイオード(O-laser)、および、有機プラズモン発光デバイス、好ましくは、有機エレクトロルミネッセンスデバイス(OLED、PLED)、特に、燐光OLEDからなる群から選択される。
【0122】
有機エレクトロルミネッセンスデバイスは、カソード、アノードおよび少なくとも1つの発光層を含む。これらの層の他に、それは、また、さらなる層、例えば、それぞれの場合に、1以上のホール注入層、ホール輸送層、ホール阻止体層、電子輸送層、電子注入層、励起子阻止体層、電子阻止体層、および/または、電荷発生層を含み得る。同様に、励起子阻止機能を有する中間層が、例えば、2つの発光層の間に導入されることも可能である。しかし、これらの層のどれもが存在することは、必ずしも必要でないことが指摘されるべきである。この場合、有機エレクトロルミネッセンスデバイスは、1つの発光層を含むこと、または、それが複数の発光層を含むことが可能である。複数の発光層が存在する場合、これらは、好ましくは、380nm~750nmの範囲に、いくつかの発光極大を有し、その結果、全体としての結果は、白色発光である、別の言い方をすると、蛍光または燐光を発し得る様々な発光性化合物が、発光層に使用される。本発明の一態様は、3つの発光層を有する系に関し、ここで、3つの層は、青色、緑色およびオレンジ色または赤色発光を示す。これらは、蛍光または燐光発光の複数層、さもなければ、蛍光および燐光発光層が互いに組み合わされたハイブリッド系であり得る。本発明のさらなる態様は、タンデムOLEDに関する。白色発光エレクトロルミネッセンスデバイスは、例えば、照明用途に使用できるが、また、カラーフィルターと組み合わせて、フルカラーディスプレイにも使用できる。
【0123】
上で詳述された態様による本発明の化合物は、正確な構造に応じて、様々な層に使用され得る。式(1)または好ましい態様として示された化合物を、正確な置換に応じて、蛍光もしくは燐光発光体のための、またはTADF(熱活性化遅延蛍光)を示す発光体のための、特に燐光発光体のための、ならびに/あるいは、電子輸送層および/または電子阻止層もしくは励起子阻止層および/またはホール輸送層および/またはホール注入層における、マトリックス材料として含む有機エレクトロルミネッセンスデバイスが好ましい。これに関連して、上で詳述された好ましい態様は、また、有機電子デバイスにおける材料の使用にも当てはまる。
【0124】
本発明の好ましい態様において、式(1)または好ましい態様による化合物は、発光層における蛍光性または燐光性化合物のための、特に燐光性化合物のための、マトリックス材料として使用される。この場合、有機エレクトロルミネッセンスデバイスは、1つの発光層を含み得る、または、それは、複数の発光層を含んでいてもよく、この場合、少なくとも1つの発光層が、マトリックス材料として、本発明の少なくとも1種の化合物を含む。
【0125】
式(1)または好ましい態様による化合物が、発光層における発光性化合物のためのマトリックス材料として使用される場合、それは、好ましくは、1以上の燐光性材料(三重項発光体)と組み合わせて使用される。本発明との関連における燐光は、スピン多重度>1を有する励起状態からの、特に励起3重項状態からの、ルミネッセンスを意味すると理解されている。本出願との関連において、ルミネッセンスを示す遷移金属錯体およびルミネッセンスを示すランタニド錯体の全て、特に、イリジウム、白金および銅の全ての錯体は、燐光性化合物と当然に見なされる。
【0126】
式(1)または好ましい態様による化合物と発光性化合物との混合物は、発光体とマトリックス材料の混合物全体に対して、99体積%~1体積%、好ましくは98体積%~10体積%、より好ましくは97体積%~60体積%、特に95体積%~80体積%の、式(1)または好ましい態様による化合物を含む。これに対応して、混合物は、発光体とマトリックス材料の混合物全体に対して、1体積%~99体積%、好ましくは2体積%~90体積%、より好ましくは3体積%~40体積%、特に5体積%~20体積%の発光体を含む。化合物が溶液により処理される場合、上で指定された体積%による量よりもむしろ重量%による対応する量を使用することが好ましい。
【0127】
適切な燐光性化合物(=三重項発光体)は、特に、適切に励起された時、好ましくは可視領域で、発光し、また、20を超え、好ましくは38を超え84未満で、より好ましくは56を超え80未満の原子番号の少なくとも1個の原子を、特に、この原子番号を有する金属を含む化合物である。使用される好ましい燐光発光体は、銅、モリブデン、タングステン、レニウム、ルテニウム、オスミウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム、白金、銀、金またはユウロピウムを含む化合物、特に、イリジウムまたは白金を含む化合物である。本発明との関連において、上記金属を含む全てのルミネンス性化合物は、燐光性化合物と見なされる。
【0128】
上記発光体の例は、出願WO00/70655、WO2001/41512、WO2002/02714、WO2002/15645、EP1191613、EP1191612、EP1191614、WO05/033244、WO05/019373、US2005/0258742、WO2009/146770、WO2010/015307、WO2010/031485、WO2010/054731、WO2010/054728、WO2010/086089、WO2010/099852、WO2010/102709、WO2011/032626、WO2011/066898、WO2011/157339、WO2012/007086、WO2014/008982、WO2014/023377、WO2014/094961、WO2014/094960、WO2015/036074、WO2015/104045、WO2015/117718、WO2016/015815、および、WO2016/124304に見出すことができる。一般に、先行技術による燐光OLEDに使用され、有機エレクトロルミネッセンスの分野の当業者に知られた、全ての燐光性錯体は適切であり、当業者は、発明に相当する技量を発揮することなく、さらなる燐光性錯体を使用できよう。
【0129】
本発明のさらなる好ましい態様は、さらなるマトリックス材料との組合せにおける、燐光発光体のためのマトリックス材料としての、式(1)または好ましい態様による化合物の使用である。本発明の好ましい態様において、さらなるマトリックス材料は、ホール輸送性化合物である。本発明のさらなる好ましい態様において、さらなるマトリックス材料は、電子輸送性化合物である。さらなる好ましい態様において、さらなるマトリックス材料は、層におけるホールおよび電子の輸送に、関与するにしても著しい程度ではない、大きなバンドギャップを有する化合物である。
【0130】
式(1)または好ましい態様による化合物と組み合わせて使用できる適切なマトリックス材料は、例えば、WO2004/013080、WO2004/093207、WO2006/005627もしくは2010/006680による、芳香族ケトン、芳香族ホスフィンオキシドまたは芳香族スルホキシドもしくはスルホン、例えばWO2014/015935による、トリアリールアミン、特にモノアミン、カルバゾール誘導体、例えばCBP(N,N-ビスカルバゾリルビフェニル)、または、WO2005/039246、US2005/0069729、JP2004/288381、EP1205527もしくはWO2008/086851に開示されているカルバゾール誘導体、例えば、WO2007/063754もしくはWO2008/056746による、インドロカルバゾール誘導体、例えば、WO2010/136109およびWO2011/000455による、インデノカルバゾール誘導体、例えば、EP1617710、EP1617711、EP1731584、JP2005/347160による、アザカルバゾール誘導体、例えばWO2007/137725による、バイポーラマトリックス材料、例えばWO2005/111172による、シラン、例えばWO2006/117052による、アザボロール(azaborole)もしくはボロン酸エステル、例えば、WO2010/015306、WO2007/063754もしくはWO2008/056746による、トリアジン誘導体、例えば、EP652273もしくはWO2009/062578による、亜鉛錯体、例えばWO2010/054729による、ジアザシロール(diazasilole)もしくはテトラアザシロール誘導体、例えばWO2010/054730による、ジアザホスホール誘導体、例えば、US2009/0136779、WO2010/050778、WO2011/042107、WO2011/088877もしくはWO2012/143080による、橋かけカルバゾール誘導体、例えばWO2012/048781による、トリフェニレン誘導体、例えば、WO2011/116865、WO2011/137951もしくはWO2013/064206による、ラクタム、あるいは、例えば、WO2014/094963もしくはWO2015/192939による、4-スピロカルバゾール誘導体である。加えて、実際の発光体より短い波長で発光する、さらなる燐光発光体が、混合物にコ-ホストとして存在することも可能である。
【0131】
好ましいコ-ホスト材料は、トリアリールアミン誘導体、特にモノアミン、インデノカルバゾール誘導体、4-スピロカルバゾール誘導体、ラクタムおよびカルバゾール誘導体である。
【0132】
本発明のさらなる態様において、本発明の有機エレクトロルミネッセンスデバイスは、独立した如何なるホール注入層および/またはホール輸送層および/またはホール阻止体層および/または電子輸送層を含まないが、これは、例えばWO2005/053051に記載されているように、発光層が、ホール注入層もしくはアノードに直に接している、および/または、発光層が、電子輸送層もしくは電子注入層もしくはカソードに直に接していることを意味する。さらに、例えばWO2009/030981に記載されているように、発光層における金属錯体と同じもしくは類似の金属錯体を、発光層に直に接しているホール輸送もしくはホール注入材料として使用することが可能である。
【0133】
さらに、本発明の化合物を、ホール輸送または電子阻止体層に使用することが可能である。
【0134】
本発明の有機エレクトロルミネッセンスデバイスのさらなる層において、先行技術により通常使用される如何なる材料も使用することが可能である。それゆえに、当業者は、発明に相当する技量を発揮することなく、有機エレクトロルミネッセンスデバイスで知られた如何なる材料も、式(1)または好ましい態様による本発明の化合物と組み合わせて、使用できる。
【0135】
加えて好ましいのは、1以上の層が、昇華法によってコートされることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスデバイスである。この場合、材料は、真空昇華装置において、10-5mbar未満、好ましくは10-6mbar未満の初期圧力で、蒸着によって付けられる。初期圧力が、一層低いまたは高いことも、例えば10-7mbar未満であることも、また可能である。
【0136】
同様に、1以上の層が、OVPD(有機蒸気相蒸着)法によって、またはキャリアガス昇華の助けで、コートされることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスデバイスも好ましい。この場合、材料は、10-5mbar~1barの圧力で付けられる。この方法の特別な場合は、OVJP(有機蒸気ジェット印刷)法であり、この方法では、材料は、ノズルによって直接付けられるので、構造が与えられる。(例えば、M.S. Arnold et al.,Appl. Phys. Lett. 2008,92,053301)
加えて、1以上の層が、例えば、スピンコーティングによって、または何らかの印刷法、例えば、インクジェット印刷、LITI(光誘起熱画像形成、熱転写印刷)、スクリーン印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷もしくはノズル印刷によって、溶液から製造されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスデバイスが好ましい。この目的のためには、可溶性化合物が必要とされ、それは、例えば、適切な置換を通じて得られる。
【0137】
本発明の化合物は、ことに通常使用されるジアミンに比べて、特に溶液において、向上した酸化安定性を有する。これは、特に印刷法では、重要である。本発明の化合物は、また、高い熱安定性を特徴とし、そのため、それらは、高真空の下で分解せずに蒸着できる。熱安定性は、また、化合物の稼働寿命も長くする。
【0138】
さらに、ハイブリッド法が可能であり、この方法では、例えば、1以上の層が、溶液から付けられ、1以上のさらなる層が、蒸着によって付けられる。例えば、溶液から発光層を付け、蒸着によって電子輸送層を付けることが可能である。
【0139】
これらの方法は、当業者に一般的に知られており、当業者は、発明に相当する技量を発揮することなく、本発明の化合物を含む有機エレクトロルミネッセンスデバイスに適用できる。
【0140】
本発明の化合物は、有機エレクトロルミネッセンスデバイスに使用された時、一般に、非常に良好な特性を有する。特に、有機エレクトロルミネッセンスデバイスに本発明の化合物を使用した場合、寿命が、先行技術による類似の化合物に比べて、著しく良好である。同時に、有機エレクトロルミネッセンスデバイスのさらなる特性、特に効率および電圧が、同様に、より良好である、または少なくとも同等である。
【0141】
本発明が、以下の実施例によって、それらによって本発明を限定する如何なる意図もなく、これから、詳細に例示される。
【0142】
[実施例]
以下の合成は、特に断らなければ、保護ガス雰囲気下に、乾燥溶媒中で行われる。溶媒および試薬は、例えば、Sigma-ALDRICHまたはABCRから購入できる。文献により既知の化合物に対しては、対応するCAS番号もまた、それぞれの場合に報告されている。
【0143】
合成例
a)4-ブロモ-9-メチル-9-フェニル-9H-フルオレン
【0144】
【化20】
【0145】
30g(94mmol)の2,2’-ジブロモビフェニルを、ベークアウトしたフラスコ中、200mlの乾燥THFに溶かす。反応混合物を-78℃に冷却する。この温度で、n-ブチルリチウム(94mmol)2.5Mヘキサン溶液(37.7ml)を、ゆっくりと滴下して加える(約1時間かけて)。混合物を、-70℃で、さらに1時間攪拌する。次に、11.1mlのアセトフェノン(94mmol)を、100mlのTHFに溶かし、-70℃で、滴下して加える。添加が終了した後、反応混合物を、徐々に室温まで温め、NH4Clでクエンチし、次いで、ロータリエバポレータで濃縮する。濃縮溶液に、300mlの酢酸を注意して加え、次いで、50mlの発煙HClを加える。混合物を、75℃に6時間加熱する。この間に、白色固体が析出する。混合物を、室温まで冷却し、析出した固体を吸引濾別し、メタノールで洗う。残留物を、40℃で、減圧下に乾燥する。収量は25.3g(75mmol)(理論値の80%)である。
【0146】
b)4-ブロモ-9,9-ジフェニル-9H-フルオレン
【0147】
【化21】
【0148】
37g(152mml)の2,2’-ジブロモビフェニルを、ベークアウトしたフラスコ中、300mlの乾燥THFに溶かす。反応混合物を-78℃に冷却する。この温度で、n-ブチルリチウム(119mmol)15%ヘキサン溶液(75ml)を、ゆっくりと滴下して加える(約1時間かけて)。混合物を、-70℃で、さらに1時間攪拌する。次に、21.8gのベンゾフェノン(119mmol)を、100mlのTHFに溶かし、-70℃で、滴下して加える。添加が終了した後、反応混合物を、徐々に室温まで温め、NH4Clでクエンチし、次いで、ロータリエバポレータで濃縮する。濃縮溶液に、510mlの酢酸を注意して加え、次いで、100mlの発煙HClを加える。混合物を、75℃に4時間加熱する。この間に、白色固体が析出する。混合物を、室温まで冷却し、析出した固体を吸引濾別し、メタノールで洗う。残留物を、40℃で、減圧下に乾燥する。収量は33.2g(83mmol)(理論値の70%)である。
【0149】
次の臭素化化合物が、同じ様に調製される:
【0150】
【表2】
【0151】
c)6-ブロモ-2-フルオロ-2’-メトキシビフェニル
【0152】
【化22】
【0153】
200g(664mmol)の1-ブロモ-3-フルオロ-2-ヨードベンゼン、101g(664mmol)の2-メトキシフェニルボロン酸、および137.5g(997mmol)の四ホウ酸ナトリウムを、1000mlのTHFおよび600mlの水に溶かし、脱気し、9.3g(13.3mmol)のビス(トリフェニルホスフィノ)パラジウム(II)クロリドおよび1g(20mmol)の水酸化ヒドラジニウムを加える。次いで、反応混合物を保護ガス雰囲気下に、70℃で48時間攪拌する。冷却した溶液に、トルエンを補充し、水で繰り返し洗い、乾燥し、濃縮する。生成物を、トルエン/ヘプタン(1:2)によるシリカゲルでのカラムクロマトグラフィーにより精製する。収量:155g(553mmol)、理論値の83%。
【0154】
次の化合物が、同じ様に調製される。
【0155】
【表3】
【0156】
d)6’-ブロモ-2’-フルオロビフェニル-2-オール
【0157】
【化23】
【0158】
112g(418mmol)の6-ブロモ-2-フルオロ-2’-メトキシビフェニルを、2Lのジクロロメタンに溶かし、5℃に冷却する。この溶液に、41.0ml(431mmol)の三臭化ホウ素を、90分以内で、滴下して加え、混合物の攪拌を、一夜続ける。次に、混合物を、水と徐々に混合し、有機相を、水で3回洗い、Na2SO4で乾燥し、ロータリエバポレータによって濃縮し、クロマトグラフィーによって精製する。収量:104g(397mmol)、理論値の98%。
【0159】
次の化合物が、同じ様に調製される。
【0160】
【表4】
【0161】
e)1-ブロモジベンゾフラン
【0162】
【化24】
【0163】
111g(416mmol)の6’-ブロモ-2’-フルオロビフェニル-2-オールを、2LのDMF(max.H2O 0.003%)SeccoSolv(登録商標)に溶かし、5℃に冷却する。この溶液に、20g(449ml)の水素化ナトリウム(パラフィン中60%懸濁液)を分けて加え、一旦添加が終了したら、混合物を20分間攪拌し、次いで、混合物を100℃に45分間加熱する。冷却後、混合物に、500mlのエタノールを徐々に加え、ロータリエバポレータによって濃縮し、次いで、クロマトグラフィーによって精製する。収量:90g(367mmol)、理論値の88.5%。
【0164】
次の化合物が、同じ様に調製される。
【0165】
【表5】
【0166】
f)ビフェニル-4-イルジベンゾフラン-1-イルアミン
【0167】
【化25】
【0168】
30.0g(177mmol、1.0eq)の4-アミノビフェニルを、43.7g(177mmol、1.0eq)の1-ブロモジベンゾフランおよび2.4g(212mmol、1.20eq)のナトリウムtert-ペントキシド[14593-46-5]と一緒に、600mlの無水トルエンに、最初に投入し、30分間脱気する。次に、398mg(1.77mmol、0.01eq)の酢酸パラジウム(II)[3375-31-3]および1.46g(3.56mmol、0.02eq)の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(SPHOS)[657408-07-6]を加え、混合物を一夜加熱還流する。反応終了後、混合物を室温に冷まし、500mlの水で抽出する。次に、水性相を、トルエンで3回洗い、合わせた有機層を、硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒をロータリエバポレータで除去する。茶色の残留物を、約200mlのトルエンに溶解し、シリカゲルを通して濾過する。さらなる精製のために、トルエン/ヘプタンからの再結晶を行う。収量:44g(133mmol)、理論値の76%。
【0169】
次の化合物が、同じ様に調製される。
【0170】
【表6-1】
【0171】
【表6-2】
【0172】
【表6-3】
【0173】
【表6-4】
【0174】
g)ジベンゾフラン-1-イル-(4-ジベンゾフラン-4-イルフェニル)-(9,9-ジメチル-9H-フルオレン-4-イル)アミン
【0175】
【化26】
【0176】
13.6g(50mmol)の4-ブロモ-9,9-ジメチル-9H-フルオレン、25.5g(60mmol)のジベンゾフラン-1-イル-(4-ジベンゾフラン-4-イルフェニル)アミン、7.7g(80mmol)のナトリウムtert-ブトキシド、1.4g(5mmol)のトリシクロヘキシルアミン、561mg(2.5mmol)の酢酸パラジウム(II)、および、300mlのメシチレンの混合物を、24時間加熱還流する。冷却後、200mlの水を加え、混合物を、さらに30分間攪拌し、有機相を取り出し、有機相を、短いセライト床を通して濾過し、次いで、溶媒を、減圧下に除去する。残留物を、DMFから5回再結晶し、最後に、2回分別昇華する(pは約10-6mbar、T=340~350℃)。収量:23g(37mmol)、理論値の75%:HPLCによれば99.9%。
【0177】
次の化合物が、同じ様に得られる:
【0178】
【表7-1】
【0179】
【表7-2】
【0180】
【表7-3】
【0181】
【表7-4】
【0182】
【表7-5】
【0183】
h)1-ブロモ-8-ヨードジベンゾフラン
【0184】
【化27】
【0185】
20g(80mmol)のジベンゾフラン-1-ボロン酸、2.06g(40.1mmol)のヨウ素、3.13g(17.8mmol)のヨウ素酸、80mlの酢酸、および5mlの硫酸、および5mlの水、および2mlのクロロホルムを、65℃で3時間攪拌する。冷却後、混合物を水と混合し、析出した固体を吸引濾別し、水で3回洗う。残留物を、トルエンから、またジクロロメタン/ヘプタンから再結晶する。収量は25.6g(68mmol)で、理論値の85%に相当する。
【0186】
次の化合物が、同じ様に調製される。
【0187】
【表8】
【0188】
i)3-(9-ブロモジベンゾフラン-2-イル)-9-フェニル-9H-カルバゾール
【0189】
【化28】
【0190】
58g(156mmol)の1-ブロモ-8-ヨードジベンゾフラン、50g(172mmol)のN-フェニルカルバゾール-3-ボロン酸および36g(340mmol)の炭酸ナトリウムを、1000mlのエチレングリコールジメチルエーテルおよび280mlの水に懸濁させる。この懸濁液に、1.8g(1.5mmol)のテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)を加え、反応混合物を、16時間加熱還流する。冷却後、有機層を取り出し、シリカゲルを通して濾過し、200mlの水で3回洗い、次いで、濃縮乾固する。収量は48g(89mmol)で、理論値の64%に相当する。
【0191】
次の化合物が、同じ様に調製される。
【0192】
【表9-1】
【0193】
【表9-2】
【0194】
【表9-3】
【0195】
【表9-4】
【0196】
j)ビフェニル-4-イル-(9,9-ジメチル-9H-フルオレン-4-イル)-[8-(9-フェニル-9H-カルバゾール-3-イル)ジベンゾフラン-1-イル]アミン
【0197】
【化29】
【0198】
9.3g(26mmol)のビフェニル-4-イル-(9,9-ジメチル-9H-フルオレン-4-イル)アミン、12g(26mmol)の3-(9-ブロモジベンゾフラン-2-イル)-9-フェニル-9H-カルバゾール、7.7g(80mmol)のナトリウムtert-ブトキシド、2.6ml(78mmol)のトリ-tert-ブチルホスフィン(1M、トルエン)、224mg(2.6mmol)の酢酸パラジウム(II)、および、300mlのメシチレンの混合物を、24時間加熱還流する。冷却後、200mlの水を加え、混合物を、さらに30分間攪拌し、有機相を取り出し、有機相を、短いセライト床を通して濾過し、次いで、溶媒を、減圧下に除去する。残留物を、DMFから5回再結晶し、最後に、2回分別昇華する(pは約10-6mbar、T=340~350℃)。収量:13g(17mmol)、理論値の68%:HPLCによれば99.9%。
【0199】
次の化合物が、同じ様に調製される。
【0200】
【表10-1】
【0201】
【表10-2】
【0202】
【表10-3】
【0203】
【表10-4】
【0204】
【表10-5】
【0205】
【表10-6】
【0206】
【表10-7】
【0207】
【表10-8】
【0208】
OLEDの製造
次の例C1~I9(表1および2を参照)において、様々なOLEDのデータが示されている。
【0209】
例C1~I9での前処理:厚さ50nmの構造化ITO(酸化インジウムスズ)でコートされたガラス板を、処理の向上のために、20nmのPEDOT:PSS(Heraeus Precious Metals GmbH、GermanyからCLEVIOS(商標)P VP AI 4083として購入し、水溶液からスピンオンしたポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)ポリ(スチレンスルホン酸))でコーティングする。これらのコーティングされたガラス板が、OLEDが付けられる基板をなす。
【0210】
OLEDは、基本的に、次の層構造を有する:基板/輸送層(HTL)/任意の中間層(IL)/電子阻止体層(EBL)/発光層(EML)/任意のホール阻止体層(HBL)/電子輸送層(ETL)/任意の電子注入層(EIL)および最後にカソード。カソードは、厚さ100nmのアルミニウム層によって形成される。OLEDの正確な構造は、表1に見出すことができる。OLEDの製造に必要な材料は、表3に示されている。
【0211】
全ての材料は、真空チャンバ内で、熱蒸着によって付けられる。この場合、発光層は、常に、少なくとも1種のマトリックス材料(ホスト材料)と、共蒸発によって特定の体積比率でマトリックス材料(複数可)に添加される発光性ドーパント(発光体)とからなる。IC5:IC3:TEG1(45%:45%:10%)30nmの様な形で記載された詳細は、ここでは、層に、材料IC5が、45体積%の比率で、IC3が45体積%の比率で、およびTEG1が10体積%の比率で存在することを意味する。同様に、電子輸送層もまた、2つの材料の混合物からなる。
【0212】
OLEDは、標準的な方法で特徴づけられる。この目的のために、エレクトロルミネッセンススペクトル、電圧、および外部量子効率(EQE、パーセントとして測定される)が、ランベルト放射特性を仮定して電流-電圧-輝度特性(IUL特性)から計算される輝度と、寿命との関数として求められる。エレクトロルミネッセンススペクトルは、1000cd/m2の輝度で決定される。表2におけるパラメータU1000は、ここでは、1000cd/m2の輝度に必要とされる電圧を表す。EQE1000は、1000cd/m2の作動輝度での外部量子効率を表す。寿命LTは、定電流での作動過程で、輝度が、出発輝度からある特定の比率L1まで下がる時間として定義される。表2におけるL0;j0=4000cd/m2およびL1=70%という数値は、LT列で報告された寿命が、出発輝度が4000cd/m2~2800cd/m2まで下降する時間に対応することを意味する。同様に、L0;j0=20mA/cm2、L1=80%は、20mA/cm2での作動過程における輝度が、時間LT後にその出発値の80%まで下降することを意味する。
【0213】
様々なOLEDについてのデータが、表2に集められている。例C1~C8は、先行技術による比較例である;例I1~I9は、本発明のOLEDのデータを示す。
【0214】
例のいくつかは、本発明のOLEDの利点を例示するために、下で詳細に明らかにされる。
【0215】
燐光OLEDの発光層における本発明の混合物の使用
本発明の材料は、燐光発光OLEDの発光層(EML)において、また電子阻止体層(EBL)において使用する場合、特に、OLEDコンポーネントの寿命に関して、先行技術を超える顕著な向上を生じる。IC5および緑色ドーパントTEG1と組み合わせた本発明の化合物INV-1~INV-3の使用によって、先行技術VG-1~VG-4と比較して、40%を超える寿命の増加を観察することが可能である(例C1~C4のI1~I3との比較)。EBLにおける本発明の化合物INV-1~INV-3の使用によって、先行技術VG-1~VG-4と比較して、25%を超える寿命の増加を観察することが可能である(例C5~C8のI4~I6との比較)。
【0216】
【表11-1】
【0217】
【表11-2】
【0218】
【表11-3】
【0219】
【表12】
【0220】
【表13-1】
【0221】
【表13-2】
【0222】
【表13-3】
【手続補正書】
【提出日】2022-10-06
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
式(1)
【化1】
[ここで、使用されている記号は、次の通りである:
XはOまたはSであり;
YはO、SまたはCR2であり;
Arは、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のRラジカルによって置換されていてもよい、芳香族またはヘテロ芳香族環系であり、ここで、Arは、最大15個の芳香族環原子を有するアリール基またはヘテロアリール基のみを含み、ヘテロアリール基としてカルバゾリル基を含まず、9,9’-スピロビフルオレン基を含まず;
Rは、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、CN、NO2、N(Ar12、N(R42、C(=O)Ar1、C(=O)R4、P(=O)(Ar12、P(Ar12、B(Ar12、1~20個の炭素原子を有する直鎖状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、3~20個の炭素原子を有する分岐状もしくは環状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、2~20個の炭素原子を有するアルケニル基(これらの各々は、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよく、1以上の隣接していないCH2基は、R4C=CR4、C=O、C=S、C=NR4、P(=O)(R4)、SO、SO2、NR4、O、SまたはCONR4によって置きかえられていてもよく、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、CNまたはNO2によって置きかえられていてもよい)、5~40個の芳香族環原子を有し、それぞれの場合に、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR1ラジカルによって置換されていてもよい、アリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、アラルキルもしくはヘテロアラルキル基からなる群から選択され;同時に、同じ炭素原子もしくは隣接する炭素原子に結合した2つのR置換基が、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、単環もしくは多環の、脂肪族環系を形成していることが任意に可能であり;
1は、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、CN、NO2、N(Ar12、N(R42、C(=O)Ar1、C(=O)R4、P(=O)(Ar12、P(Ar12、B(Ar12、1~20個の炭素原子を有する直鎖状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、3~20個の炭素原子を有する分岐状もしくは環状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、2~20個の炭素原子を有するアルケニル基(これらの各々は、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよく、1以上の隣接していないCH2基は、R4C=CR4、C=O、C=S、C=NR4、P(=O)(R4)、SO、SO2、NR4、O、SもしくはCONR4によって置きかえられていてもよく、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、CNもしくはNO2によって置きかえられていてもよい)、5~40個の芳香族環原子を有し、それぞれの場合に、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、アリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、アラルキルもしくはヘテロアラルキル基からなる群から選択され;同時に、隣接する炭素原子に結合した2つのR1置換基もしくは2つのR1およびR3置換基が、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、単環もしくは多環の、脂肪族、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系を形成していることが任意に可能であり;
2は、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、CN、NO2、N(Ar12、N(R42、C(=O)Ar1、C(=O)R4、P(=O)(Ar12、P(Ar12、B(Ar12、1~20個の炭素原子を有する直鎖状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、3~20個の炭素原子を有する、分岐状もしくは環状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、2~20個の炭素原子を有するアルケニル基(これらの各々は、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよく、1以上の隣接していないCH2基は、R4C=CR4、C=O、C=S、C=NR4、P(=O)(R4)、SO、SO2、NR4、O、SもしくはCONR4によって置きかえられていてもよく、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、CNもしくはNO2によって置きかえられていてもよい)、5~40個の芳香族環原子を有し、それぞれの場合に、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、アリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、アラルキルもしくはヘテロアラルキル基からなる群から選択され;同時に、隣接する炭素原子に結合した2つのR2置換基が、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、単環もしくは多環の、脂肪族、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系を形成していることが任意に可能であり;
3は、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、CN、NO2、N(Ar12、N(R42、C(=O)Ar1、C(=O)R4、P(=O)(Ar12、P(Ar12、B(Ar12、1~20個の炭素原子を有する直鎖状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、3~20個の炭素原子を有する分岐状もしくは環状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、2~20個の炭素原子を有するアルケニル基(これらの各々は、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよく、1以上の隣接していないCH2基は、R4C=CR4、C=O、C=S、C=NR4、P(=O)(R4)、SO、SO2、NR4、O、SもしくはCONR4によって置きかえられていてもよく、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、CNもしくはNO2によって置きかえられていてもよい)、5~40個の芳香族環原子を有し、それぞれの場合に、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、アリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、アラルキルもしくはヘテロアラルキル基からなる群から選択され;同時に、隣接する炭素原子に結合した2つのR1およびR3置換基が、1以上のR4ラジカルによって置換されていてもよい、単環もしくは多環の、脂肪族、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系を形成していることが任意に可能であり;
Ar1は、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、5~30個の芳香族環原子を有し、1以上の非芳香族R4ラジカルによって置換されていてもよい芳香族またはヘテロ芳香族環系であり;同時に、同じリン原子もしくはホウ素原子に結合した2つのAr1ラジカルは、単結合もしくはN(R4)、C(R42、OおよびSから選択される架橋によって互いに架橋されていてもよく、
4は、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、CN、NO2、N(R52、C(=O)R5、1~20個の炭素原子を有する直鎖状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、3~20個の炭素原子を有する分岐状もしくは環状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルキル基、または、2~20個の炭素原子を有するアルケニル基(これらの各々は、1以上のR5ラジカルによって置換されていてもよく、1以上の隣接していないCH2基は、R5C=CR5、C=O、C=S、C=NR5、P(=O)(R5)、SO、SO2、NR5、O、SもしくはCONR5によって置きかえられていてもよく、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、CNもしくはNO2によって置きかえられていてもよい)、5~40個の芳香族環原子を有し、それぞれの場合に、1以上のR5ラジカルによって置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR5ラジカルによって置換されていてもよい、アリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、または、5~40個の芳香族環原子を有し、1以上のR5ラジカルによって置換されていてもよい、アラルキルもしくはヘテロアラルキル基からなる群から選択され;同時に、同じ炭素原子もしくは隣接する炭素原子に結合した2つのR4置換基が、1以上のR5ラジカルによって置換されていてもよい、単環もしくは多環の、脂肪族、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系を形成していることが任意に可能であり;
5は、それぞれの場合に、同じであるかまたは異なり、H、D、F、CN、1~20個の炭素原子を有する脂肪族ヒドロカルビルラジカル、または、5~30個の芳香族環原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系(この環系では、1個以上の水素原子は、D、F、Cl、Br、I、もしくはCNによって置きかえられていてもよく、この環系は、それぞれ1~4個の炭素原子を有する1以上のアルキル基によって置換されていてもよい)からなる群から選択され;同時に、2つ以上の隣接するR5置換基が一緒に、単環もしくは多環の脂肪族環系を形成していることが可能であり;
ここで、一例として、窒素原子は、R1またはR3の代わりに対応する炭素原子に結合しており、ここで、R3の場合におけるYは、CR2となり得ない]
の化合物。
【外国語明細書】