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特許7119204有機発光化合物及びこれを用いた有機電界発光素子
<図1>
  • 特許-有機発光化合物及びこれを用いた有機電界発光素子 図1
  • 特許-有機発光化合物及びこれを用いた有機電界発光素子 図2
< >
(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】
(24)【登録日】2022-08-05
(45)【発行日】2022-08-16
(54)【発明の名称】有機発光化合物及びこれを用いた有機電界発光素子
(51)【国際特許分類】
   C07D 311/96 20060101AFI20220808BHJP
   C07D 407/12 20060101ALI20220808BHJP
   C07D 405/12 20060101ALI20220808BHJP
   C07D 409/14 20060101ALI20220808BHJP
   C07D 409/12 20060101ALI20220808BHJP
   C07D 335/20 20060101ALI20220808BHJP
   H01L 51/50 20060101ALI20220808BHJP
【FI】
C07D311/96 CSP
C07D407/12
C07D405/12
C07D409/14
C07D409/12
C07D335/20
H05B33/22 D
H05B33/14 A
【請求項の数】 7
(21)【出願番号】P 2021502481
(86)(22)【出願日】2019-07-25
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-11-11
(86)【国際出願番号】 KR2019009219
(87)【国際公開番号】W WO2020159019
(87)【国際公開日】2020-08-06
【審査請求日】2021-01-15
(31)【優先権主張番号】10-2019-0011770
(32)【優先日】2019-01-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】520069590
【氏名又は名称】ソリュース先端素材株式会社
【氏名又は名称原語表記】SOLUS ADVANCED MATERIALS CO., LTD.
(74)【代理人】
【識別番号】110000729
【氏名又は名称】特許業務法人 ユニアス国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】シム、ジェイ
(72)【発明者】
【氏名】パク、ホチョル
(72)【発明者】
【氏名】オム、ミンシク
(72)【発明者】
【氏名】キム、ヨンモ
(72)【発明者】
【氏名】イ、ヨンファン
(72)【発明者】
【氏名】パク、ウジェ
【審査官】松澤 優子
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2018/080066(WO,A1)
【文献】特表2016-505518(JP,A)
【文献】国際公開第2018/066830(WO,A1)
【文献】国際公開第2018/069167(WO,A1)
【文献】韓国公開特許第10-2014-0135117(KR,A)
【文献】中国特許出願公開第106946839(CN,A)
【文献】中国特許出願公開第109912578(CN,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C07D
H01L
CAplus/REGISTRY(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記化学式3~化学式5のうちのいずれか1つで示される、有機化合物。
【化1】
【化2】
【化3】
(式中、
Xは、O又はSであり、
a及びbは、それぞれ0~4の整数であり、
及びRは、互いに同一もしくは異なり、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスフィン基、C~C60のアリールホスフィンオキシド基、及びC~C60のアリールアミン基からなる群から選択され
1~n3は、それぞれ0~3の整数であり、
は、単結合、及びC ~C 18 のアリーレン基からなる群から選択され、
及びは、互いに同一もしくは異なり、それぞれ独立に、単結合、C~C18のアリーレン基、及び核原子数5~18個のヘテロアリーレン基からなる群から選択され、
Ar及びArは、互いに同一もしくは異なり、それぞれ独立に、C~C60のアリール基、及び核原子数5~60個のヘテロアリール基からなる群から選択され、
前記 のアリーレン基、L 及びのアリーレン基及びヘテロアリーレン基、Ar及びArのアリール基及びヘテロアリール基、並びにR~Rの、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルシリル基、アリールシリル基、アルキルボロン基、アリールボロン基、アリールホスフィン基、アリールホスフィンオキシド基、及びアリールアミン基は、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスフィン基、C~C60のアリールホスフィンオキシド基、及びC~C60のアリールアミン基からなる群から選択される1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、この時、前記置換基が複数ある場合、これらは互いに同一もしくは異なる)
【請求項2】
前記有機化合物は、下記化合物(1)~化合物(259)のうちのいずれか1つである、請求項1に記載の有機化合物。
【化4】
【化5】
【化6】
【化7】
【化8】
【化9】
【化10】
【化11】
【請求項3】
前記有機化合物は、下記化学式6又は化学式7で示される、請求項1に記載の有機化合物。
【化12】
【化13】
(式中、
X、R、R、a、b、L~L、n1~n3、Arは、それぞれ請求項1での定義と同様であり、
環Bは、 の単環芳香族環であり、
cは、0又は1であり、
は、O、S、C(Ar)(Ar)及びN(Ar)からなる群から選択され、
dは、0~4の整数であり、
eは、0~3の整数であり、
、R、Ar~Arは、互いに同一もしくは異なり、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスフィン基、C~C60のアリールホスフィンオキシド基、及びC~C60のアリールアミン基からなる群から選択され、
前記環Bの単環芳香族環及び多環芳香族環、R、R、Ar~Arの、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルシリル基、アリールシリル基、アルキルボロン基、アリールボロン基、アリールホスフィン基、アリールホスフィンオキシド基、及びアリールアミン基は、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスフィン基、C~C60のアリールホスフィンオキシド基、及びC~C60のアリールアミン基からなる群から選択される1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、この時、前記置換基が複数ある場合、これらは互いに同一もしくは異なる)
【請求項4】
前記有機化合物は、下記化学式8~化学式13のうちのいずれか1つで示される、請求項1に記載の有機化合物。
【化14】
【化15】
【化16】
【化17】
【化18】
【化19】
(式中、
X、R、R、a、b、L~L、n1~n3、Arは、それぞれ請求項1での定義と同様であり、
cは、0又は1であり、
は、O、S、C(Ar)(Ar)及びN(Ar)からなる群から選択され、
dは、0~4の整数であり、
eは、0~3の整数であり、
、R、Ar~Arは、互いに同一もしくは異なり、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスフィン基、C~C60のアリールホスフィンオキシド基、及びC~C60のアリールアミン基からなる群から選択され、
前記R、R、Ar~Arの、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルシリル基、アリールシリル基、アルキルボロン基、アリールボロン基、アリールホスフィン基、アリールホスフィンオキシド基、及びアリールアミン基は、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスフィン基、C~C60のアリールホスフィンオキシド基、及びC~C60のアリールアミン基からなる群から選択される1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、この時、前記置換基が複数ある場合、これらは互いに同一もしくは異なる)
【請求項5】
前記有機化合物は、下記化学式14~化学式22のうちのいずれか1つで示される、請求項1に記載の有機化合物。
【化20】
【化21】
【化22】
【化23】
【化24】
【化25】
【化26】
【化27】
【化28】
(式中、
X、R、R、a、b、n1~n3は、それぞれ請求項1での定義と同様であり、
c及びfは、それぞれ0又は1であり、
は、O、S、C(Ar)(Ar)及びN(Ar)からなる群から選択され、
は、Yと同一もしくは異なり、O、S、C(Ar)(Ar)及びN(Ar)からなる群から選択され
d及びgは、それぞれ0~4の整数であり、
e及びhは、それぞれ0~3の整数であり、
~R及びAr~Arは、互いに同一もしくは異なり、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスフィン基、C~C60のアリールホスフィンオキシド基、及びC~C60のアリールアミン基からなる群から選択され、
前記R~R及びAr~Arの、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルシリル基、アリールシリル基、アルキルボロン基、アリールボロン基、アリールホスフィン基、アリールホスフィンオキシド基、及びアリールアミン基は、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスフィン基、C~C60のアリールホスフィンオキシド基、及びC~C60のアリールアミン基からなる群から選択される1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、この時、前記置換基が複数ある場合、これらは互いに同一もしくは異なる)
【請求項6】
(i)陽極、(ii)陰極、及び(iii)前記陽極と陰極との間に介在した1層以上の有機物層を含む有機電界発光素子であって、
前記1層以上の有機物層のうちの少なくとも1つは、請求項1~のうちのいずれか1項に記載の有機化合物を含む、有機電界発光素子。
【請求項7】
前記有機化合物を含む有機物層は、正孔輸送層である、請求項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、新規な有機発光化合物及びこれを用いた有機電界発光素子に関し、より詳しくは、熱的安定性、電気化学的安定性、正孔輸送能に優れた化合物、及びこれを1つ以上の有機物層に含むことで発光効率、駆動電圧、寿命などの特性が向上した有機電界発光素子に関する。
【背景技術】
【0002】
有機電界発光素子(以下、「有機EL素子」という。)は、両電極に、電流又は電圧を印加すると、陽極からは正孔が有機物層に注入され、陰極からは電子が有機物層に注入される。注入された正孔と電子とが会合する時に励起子(エキシトン)が形成され、この励起子が基底状態に戻る際に発光するようになる。なお、有機物層として使用される物質は、その機能によって、発光物質、正孔注入物質、正孔輸送物質、電子輸送物質、電子注入物質などに分けることができる。
【0003】
有機EL素子の発光物質は、発光色によって、青色、緑色、赤色の発光物質に分けられる。さらに、より良い天然色の具現に必要な黄色及びオレンジ色の発光物質に分けることができる。また、色純度の増大及びエネルギー転移による発光効率の増大を図るため、発光物質としてホスト/ドーパント系のものを使用することができる。ドーパント材料は、有機物質を使用する蛍光ドーパントと、Ir、Ptなどの重原子(Heavy atoms)が含まれた金属錯体化合物を使用する燐光ドーパントとに分けることができる。燐光材料の開発は、理論的に蛍光に比べて4倍も発光効率を向上させることが可能であるため、燐光ドーパントだけでなく、燐光ホスト材料についても関心が集まっている。
【0004】
現在、正孔注入層、正孔輸送層、正孔遮断層、電子輸送層としては、下記式で示されるNPB、BCP、Alqなどが広く知られており、発光材料については、アントラセン誘導体が蛍光ドーパント/ホスト材料として報告されている。特に、発光材料のうち効率向上の面で大きな長所を有する燐光材料としては、Firpic、Ir(ppy)、(acac)Ir(btp)などのようなIrを含む金属錯体化合物が、青色、緑色、赤色のドーパント材料として使用されている。現在は、CBPが燐光ホスト材料として優れた特性を示している。
【0005】
しかし、既存の材料は、発光特性の面では有利であるが、ガラス転移温度が低く、熱的安定性に劣るため、有機EL素子の寿命の面では満足する水準に至っていない。従って、優れた性能を有する有機物層材料の開発が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、有機電界発光素子に適用され得るものであって、熱的安定性、電気化学的安定性、正孔輸送能に優れているため、正孔輸送材料として可能な新規な有機化合物を提供することを目的としている。
【0007】
また、本発明は、上述の新規な有機化合物を含むことで、低い駆動電圧と高い発光効率を示し、かつ寿命が向上した有機電界発光素子を提供することを他の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上述の目的を達成するため、本発明は、下記化学式1で示される化合物を提供する。
【化1】
(式中、
Xは、O又はSであり、
a及びbは、それぞれ0~4の整数であり、
及びRは、互いに同一もしくは異なり、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスフィン基、C~C60のアリールホスフィンオキシド基、及びC~C60のアリールアミン基からなる群から選択され、
環Aは、C~C40の多環芳香族環であり、
n1~n3は、それぞれ0~3の整数であり、
~Lは、互いに同一もしくは異なり、それぞれ独立に、単結合、C~C18のアリーレン基、及び核原子数5~18個のヘテロアリーレン基からなる群から選択され、
Ar及びArは、互いに同一もしくは異なり、それぞれ独立に、C~C60のアリール基、及び核原子数5~60個のヘテロアリール基からなる群から選択され、
前記環Aの多環芳香族環、L~Lのアリーレン基及びヘテロアリーレン基、Ar及びArのアリール基及びヘテロアリール基、並びにR~Rの、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルシリル基、アリールシリル基、アルキルボロン基、アリールボロン基、アリールホスフィン基、アリールホスフィンオキシド基、及びアリールアミン基は、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスフィン基、C~C60のアリールホスフィンオキシド基、及びC~C60のアリールアミン基からなる群から選択される1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、この時、前記置換基が複数ある場合、これらは互いに同一もしくは異なる)
【0009】
また、本発明は、(i)陽極、(ii)陰極、及び(iii)前記陽極と陰極との間に介在した1層以上の有機物層を含む有機電界発光素子であって、前記1層以上の有機物層のうちの少なくとも1つは、前記化学式1で示される化合物を含む有機電界発光素子を提供する。
【発明の効果】
【0010】
本発明の化合物は、熱的安定性、電気化学的安定性、正孔輸送能に優れているため、有機電界発光素子の有機物層材料として有用に適用され得る。
【0011】
また、本発明の化合物を有機物層に含む有機電界発光素子は、発光性能、駆動電圧、寿命、効率の面などが大きく向上でき、フルカラーディスプレイパネルなどに効果的に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】本発明の一例に係る有機電界発光素子を概略的に示す断面図である。
図2】本発明の他の一例に係る有機電界発光素子を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明について詳述する。
<新規な化合物>
本発明は、電気化学的安定性、熱的安定性、キャリア輸送能(特に、正孔輸送能)に優れているため、高効率の正孔輸送材料として使用可能な新規な有機化合物を提供する。
【0014】
具体的には、本発明に係る化学式1で示される化合物は、スピロ[フルオレン(fluorene)が縮合した縮合芳香族環-キサンテン(xanthene)]のモイエティ、又は、スピロ[フルオレンが縮合した縮合芳香族環-チオキサンテン(thioxanthene)]のモイエティ中、フルオレンの一側のベンゼン部位に、ベンゼン環、ナフタレン環などの単環、又は多環の芳香族環が縮合されるが、フルオレンの他側のベンゼン部位に、直接又はリンカー(linker)を介して、アリール及び/又はヘテロアリールで置換されたアミン基が導入されてなるコア構造を含む。
【0015】
前記化学式1の化合物は、スピロ[フルオレンが縮合した縮合芳香族環-キサンテン]のモイエティ、又は、スピロ[フルオレンが縮合した縮合芳香族環-チオキサンテン]のモイエティ中、フルオレンの一側のベンゼン部位に、ベンゼン環、ナフタレン環などの単環、又は多環の芳香族環が縮合されることで、正孔移動度が高くなり、正孔輸送能に優れている。さらに、前記化学式1の化合物は、約5.0~5.6eVの範囲のHOMOエネルギーレベルと、約1.7~2.5eVの範囲のLUMOエネルギーレベルとを有する。これらの化合物のHOMO及びLUMOのエネルギーレベルが正孔注入層と発光層のHOMO及びLUMOのエネルギーレベルの間であるため、正孔注入や伝達がスムーズに行われる。従って、本発明の化合物が正孔輸送層材料として有機電界発光素子に含まれる場合、有機電界発光素子の発光効率が向上できると共に駆動電圧が低くなって寿命が向上できる。
【0016】
また、前記化学式1の化合物は、スピロ[フルオレンが縮合した縮合芳香族環-キサンテン]のモイエティ、又は、スピロ[フルオレンが縮合した縮合芳香族環-チオキサンテン]のモイエティ中、フルオレンの他側のベンゼン部位に、アリール及び/又はヘテロアリールで置換されたアミン基が導入されることで、無定形(アモルファス)特性及び高屈折率特性などのような物理化学的特性によって、発光効率がさらに向上できる。しかも、前記化学式1の化合物は、ガラス転移温度(Tg)が高いため、安定性に優れ、かつ電気化学的特性に優れている。
【0017】
上述のように、本発明に係る化学式1で示される化合物は、熱的安定性、電気化学的安定性、正孔輸送性に優れている。従って、本発明の化学式1で示される化合物は、有機電界発光素子の有機物層材料、好ましくは、正孔輸送層材料又は正孔輸送補助層材料、より好ましくは、正孔輸送層材料として使用することができる。このような本発明の化合物を含む有機電界発光素子は、性能及び寿命特性が大きく向上し、このような有機電界発光素子が適用されたフルカラー有機発光パネルの性能が最大化し得る。
【0018】
前記化学式1で示される化合物において、Xは、O又はSである。このような化学式1の化合物は、XがN又はCである場合に比べて電子及び正孔の両方の性質が優れているため、優れたキャリア(carrier)輸送能を有する。従って、本発明に係る化学式1の化合物を正孔輸送層材料として使用する場合、正孔輸送能の向上によって、効率及び駆動電圧の改善効果の向上が得られる。
【0019】
なお、前記化学式1で示される化合物において、a及びbは、それぞれ0~4の整数である。
【0020】
ここで、a及びbがそれぞれ0である場合、水素がそれぞれ置換基R及びRで置換されていないことを意味し、a及びbがそれぞれ1~4の整数である場合、複数のR及びRは、互いに同一もしくは異なり、それぞれ独立に、重水素、ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスフィン基、C~C60のアリールホスフィンオキシド基、及びC~C60のアリールアミン基からなる群から選択される。この時、前記ヘテロシクロアルキル基及びヘテロアリール基は、それぞれN、S、O及びSeからなる群から選択される1つ以上のヘテロ原子を含む。一例としては、a及びbがそれぞれ0であり、R及びRは、水素である。
【0021】
前記化学式1で示される化合物において、環Aは、C60の多環芳香族環であり、好ましくは、C~C40の多環芳香族環であり、より好ましくは、C~C40の2環~8環の芳香族環であることができる。ここで、多環芳香族環中のそれぞれの環は、互いに同一もしくは異なることができる。具体的に、環Aとしては、例えば、ナフタレン環、アントラセン環、テトラセン(tetracene)環、ピレン(pyrene)環、フェナントレン(phenanthrene)環、フェナレン(phenalene)環、ベンゾアントラセン(benzoanthracene)環、ベンゾピレン(benzopyrene)環、トリフェニレン(triphenylene)環、クリセン(chrysene)環、ペンタフェン(pentaphene)環、ペンタセン(pentacene)環、及びこれらの2種の縮合環などであることができるが、これらに限定されない。
【0022】
一例としては、前記化学式1で示される化合物は、下記化学式2で示される化合物に具体化され得るが、これらに限定されない。
【化2】
式中、
X、R、R、a、b、L~L、n1~n3、Ar及びArは、それぞれ、前記化学式1での定義と同様であり、
環Bは、C~C40の単環芳香族環又はC~C40の多環芳香族環であり、好ましくは、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、テトラセン(tetracene)環、ピレン(pyrene)環、フェナントレン(phenanthrene)環、フェナレン(phenalene)環、ベンゾアントラセン(benzoanthracene)環、ベンゾピレン(benzopyrene)環、トリフェニレン(triphenylene)環、クリセン(chrysene)環、ペンタフェン(pentaphene)環、ペンタセン(pentacene)環、及びこれらの2種の縮合環などであることができるが、これらに限定されない。なお、多環芳香族環中のそれぞれの環は、互いに同一もしくは異なることができる。
【0023】
より具体的に、本発明に係る化学式1で示される化合物は、下記化学式3~化学式5のうちのいずれか1つで示される化合物であることができるが、これらに限定されない。
【化3】
【化4】
【化5】
式中、
X、R、R、a、b、L~L、n1~n3、Ar及びArは、それぞれ、前記化学式1での定義と同様である。
【0024】
また、前記化学式1で示される化合物において、n1~n3は、それぞれ0~3の整数であり、好ましくは、0又は1である。
【0025】
ここで、n1~n3がそれぞれ0である場合、L~Lがそれぞれ単結合であることを意味し、n1~n3がそれぞれ1~3の整数である場合、L~Lは、2価(divalent)のリンカー(linker)であって、互いに同一もしくは異なり、それぞれ独立に、C~C18のアリーレン基、及び核原子数5~18個のヘテロアリーレン基からなる群から選択される。例えば、前記化学式1中、L~Lは、互いに同一もしくは異なり、それぞれ独立に、単結合、又はフェニレン基であることができる。
【0026】
特にLがフェニレン基である場合、Lを中心に、
【化6】
のモイエティと、
【化7】
のモイエティとが互いにp-(para)位に導入され得る。この場合、化学式1の化合物は、正孔輸送能力が最大化すると共に、分子間正孔伝達が容易であるため、有機電界発光素子の駆動電圧を下げることが可能である。
【0027】
また、前記化学式1で示される化合物において、Ar及びArは、互いに同一もしくは異なり、それぞれ独立に、C~C60のアリール基、及び核原子数5~60個のヘテロアリーレン基からなる群から選択される。例えば、Ar及びArは、互いに同一もしくは異なり、それぞれ独立に、下記置換体A-1~A-3からなる群から選択されるものであることができるが、これらに限定されない。
【化8】
式中、
は、O、S、C(Ar)(Ar)及びN(Ar)からなる群から選択され、
dは、0~4の整数であり、
eは、0~3の整数であり、
及びRは、互いに同一もしくは異なり、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスフィン基、C~C60のアリールホスフィンオキシド基、及びC~C60のアリールアミン基からなる群から選択され、
前記R及びRの、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルシリル基、アリールシリル基、アルキルボロン基、アリールボロン基、アリールホスフィン基、アリールホスフィンオキシド基、及びアリールアミン基は、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスフィン基、C~C60のアリールホスフィンオキシド基、及びC~C60のアリールアミン基からなる群から選択される1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、好ましくは、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C20のアルキル基、C~C30のアリール基、核原子数5~30個のヘテロアリール基からなる群から選択される1種以上の置換基で置換もしくは非置換であることができ、この時、前記置換基が複数ある場合、複数の置換基は、互いに同一もしくは異なる。
【0028】
また、前記化学式1で示される化合物において、前記環Aの多環芳香族環、Lのアリーレン基及びヘテロアリーレン基、Ar及びArのアリール基及びヘテロアリール基、並びにR~Rの、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルシリル基、アリールシリル基、アルキルボロン基、アリールボロン基、アリールホスフィン基、アリールホスフィンオキシド基、及びアリールアミン基は、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスフィン基、C~C60のアリールホスフィンオキシド基、及びC~C60のアリールアミン基からなる群から選択される1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、好ましくは、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C20のアルキル基、C~C30のアリール基、核原子数5~30個のヘテロアリール基からなる群から選択される1種以上の置換基で置換もしくは非置換であることができる。この時、前記置換基が複数ある場合、複数の置換基は、互いに同一もしくは異なる。ここで、前記ヘテロシクロアルキル基及びヘテロアリール基は、それぞれN、S、O及びSeからなる群から選択される1つ以上のヘテロ原子を含む。
【0029】
本発明に係る化学式1で示される化合物は、下記化学式6又は化学式7で示される化合物に具体化され得るが、これらに限定されない。
【化9】
【化10】
式中、
X、R、R、a、b、L~L、n1~n3、Arは、それぞれ前記化学式1での定義と同様であり、
環Bは、前記化学式2での定義と同様であり、
cは、0又は1であり、
は、O、S、C(Ar)(Ar)及びN(Ar)からなる群から選択され、
dは、0~4の整数であり、
eは、0~3の整数であり、
、R、Ar~Arは、互いに同一もしくは異なり、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスフィン基、C~C60のアリールホスフィンオキシド基、及びC~C60のアリールアミン基からなる群から選択され、
前記環Bの単環芳香族環及び多環芳香族環、R、R、Ar~Arの、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルシリル基、アリールシリル基、アルキルボロン基、アリールボロン基、アリールホスフィン基、アリールホスフィンオキシド基、及びアリールアミン基は、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスフィン基、C~C60のアリールホスフィンオキシド基、及びC~C60のアリールアミン基からなる群から選択される1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、好ましくは、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C20のアルキル基、C~C30のアリール基、核原子数5~30個のヘテロアリール基からなる群から選択される1種以上の置換基で置換もしくは非置換であることができ、この時、前記置換基が複数ある場合、複数の置換基は、互いに同一もしくは異なる。
【0030】
本発明に係る化学式1で示される化合物は、下記化学式8~化学式13のうちのいずれか1つで示される化合物に具体化され得るが、これらに限定されない。
【化11】
【化12】
【化13】
【化14】
【化15】
【化16】
式中、
X、R、R、a、b、L~L、n1~n3、Arは、それぞれ化学式1での定義と同様であり、
、c、d、e、R、Rは、それぞれ前記化学式6~化学式7での定義と同様である。
【0031】
本発明に係る化学式1で示される化合物は、下記化学式14~化学式22のうちのいずれか1つで示される化合物に具体化され得るが、これらに限定されない。
【化17】
【化18】
【化19】
【化20】
【化21】
【化22】
【化23】
【化24】
【化25】
式中、
X、R、R、a、b、n1~n3は、それぞれ前記化学式1での定義と同様であり、
、c、d、e、R、Rは、それぞれ前記化学式6~化学式7での定義と同様である。
fは、0又は1であり、
は、O、S、C(Ar)(Ar)及びN(Ar)からなる群から選択され、
gは、0~4の整数であり、
hは、0~3の整数であり、
、R、及びAr~Arは、互いに同一もしくは異なり、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスフィン基、C~C60のアリールホスフィンオキシド基、及びC~C60のアリールアミン基からなる群から選択され、
前記R、R、及びAr~Arの、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルシリル基、アリールシリル基、アルキルボロン基、アリールボロン基、アリールホスフィン基、アリールホスフィンオキシド基、及びアリールアミン基は、それぞれ独立に、水素、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C40のアルキル基、C~C40のアルケニル基、C~C40のアルキニル基、C~C40のシクロアルキル基、核原子数3~40個のヘテロシクロアルキル基、C~C60のアリール基、核原子数5~60個のヘテロアリール基、C~C40のアルキルオキシ基、C~C60のアリールオキシ基、C~C40のアルキルシリル基、C~C60のアリールシリル基、C~C40のアルキルボロン基、C~C60のアリールボロン基、C~C60のアリールホスフィン基、C~C60のアリールホスフィンオキシド基、及びC~C60のアリールアミン基からなる群から選択される1種以上の置換基で置換もしくは非置換であり、好ましくは、重水素、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、C~C20のアルキル基、C~C30のアリール基、核原子数5~30個のヘテロアリール基からなる群から選択される1種以上の置換基で置換もしくは非置換であることができ、この時、前記置換基が複数ある場合、複数の置換基は、互いに同一もしくは異なる。
【0032】
上述した本発明に係る化学式1で示される化合物は、下記に例示の化合物、例えば、化合物(1)~化合物(259)により具体化され得るが、これらに限定されない。
【化26】
【化27】
【化28】
【化29】
【化30】
【化31】
【化32】
【化33】
【0033】
本発明において、「アルキル基」とは、炭素数1~40の直鎖もしくは側鎖の飽和炭化水素に由来する1価の置換基を意味する。その例としては、メチル、エチル、プロピル、イソブチル、sec-ブチル、ペンチル、iso-アミル、ヘキシルなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【0034】
本発明において、「アルケニル(alkenyl)基」とは、炭素-炭素二重結合を1つ以上有する炭素数2~40の直鎖もしくは側鎖の不飽和炭化水素に由来する1価の置換基を意味する。その例としては、ビニル(vinyl)、アリル(allyl)、イソプロペニル(isopropenyl)、2-ブテニル(2-butenyl)などが挙げられるが、これらに限定されない。
【0035】
本発明において、「アルキニル(alkynyl)基」とは、炭素-炭素三重結合を1つ以上有する炭素数2~40の直鎖もしくは側鎖の不飽和炭化水素に由来する1価の置換基を意味する。その例としては、エチニル(ethynyl)、2-プロピニル(2-propynyl)などが挙げられるが、これらに限定されない。
【0036】
本発明において、「シクロアルキル基」とは、炭素数3~40の単環(monocyclic)もしくは多環(polycyclic)非芳香族炭化水素に由来する1価の置換基を意味する。その例としては、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ノルボルニル(norbornyl)、アダマンチン(adamantine)などが挙げられるが、これらに限定されない。
【0037】
本発明において、「ヘテロシクロアルキル基」とは、核原子数3~40の非芳香族炭化水素に由来する1価の置換基を意味し、環中の1つ以上の炭素、好ましくは1~3個の炭素が、N、O、S又はSeのようなヘテロ原子で置換される。このようなヘテロシクロアルキルとしては、例えば、モルホリン、ピペラジンなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【0038】
本発明において、「アリール基」とは、単環、又は2以上の環の組み合わせからなる炭素数6~60の芳香族炭化水素に由来する1価の置換基を意味する。なお、2以上の環が互いに単純付着(ペンダント)又は縮合された形態が含まれ得る。その例としては、フェニル、ナフチル、フェナントリル、アントリルなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【0039】
本発明において、「ヘテロアリール基」とは、核原子数5~60のモノヘテロ環もしくはポリヘテロ環芳香族炭化水素に由来する1価の置換基を意味する。この時、環中の1つ以上の炭素、好ましくは1~3個の炭素が、N、O、S又はSeのようなヘテロ原子で置換される。また、2以上の環が単純付着(ペンダント)又は縮合される形態が含まれ、さらにはアリール基との縮合形態が含まれ得る。その例としては、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、トリアジニルのような6員単環、フェノキサチエニル(phenoxathienyl)、インドリジニル(indolizinyl)、インドリル(indolyl)、プリニル(purinyl)、キノリル(quinolyl)、ベンゾチアゾール(benzothiazole)、カルバゾリル(carbazolyl)のような多環、及び2-フラニル、N-イミダゾリル、2-イソオキサゾリル、2-ピリジニル、2-ピリミジニルなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【0040】
本発明において、「アルキルオキシ基」とは、R’O-で示される1価の置換基であり、前記R’は、炭素数1~40のアルキルを意味し、直鎖(linear)、側鎖(branched)、又は環状(cyclic)構造が含まれ得る。その例としては、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、1-プロポキシ、t-ブトキシ、n-ブトキシ、ペントキシなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【0041】
本発明において、「アリールオキシ基」とは、RO-で示される1価の置換基であり、前記Rは、炭素数5~40のアリールを意味する。その例としては、フェニルオキシ、ナフチルオキシ、ジフェニルオキシなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【0042】
本発明において、「アルキルシリル基」とは、炭素数1~40のアルキルで置換されたシリルを意味し、モノ-だけでなく、ジ-、トリ-アルキルシリルを含む。また、「アリールシリル基」とは、炭素数5~60のアリールで置換されたシリルを意味し、モノ-だけでなく、ジ-、トリ-アリールシリルなどのポリアリールシリルを含む。
【0043】
本発明において、「アルキルボロン基」とは、炭素数1~40のアルキルで置換されたボロン基を意味し、「アリールボロン基」とは、炭素数6~60のアリール基で置換されたボロン基を意味する。
【0044】
本発明において、「アルキルホスフィン基」とは、炭素数1~40のアルキルで置換されたホスフィン基を意味し、モノ-だけでなく、ジ-アルキルホスフィン基を含む。また、本発明において、「アリールホスフィン基」とは、炭素数6~60のモノアリール又はジアリールで置換されたホスフィン基を意味し、モノ-だけでなく、ジ-アリールホスフィン基を含む。
【0045】
本発明において、「アリールアミン」とは、炭素数6~40のアリールで置換されたアミンを意味し、モノ-だけでなく、ジ-アリールアミンを含む。
【0046】
<有機電界発光素子>
また、他の側面において、本発明は、上述の化学式1で示される化合物を含む有機電界発光素子(以下、「有機EL素子」という。)に関するものである。
【0047】
具体的に、本発明に係る有機電界発光素子は、陽極(アノード)、陰極(カソード)、及び陽極と陰極との間に介在した1層以上の有機物層を含み、前記1層以上の有機物層のうちの少なくとも1つは、前記化学式1で示される化合物を含む。なお、前記化合物は、単独で使用、又は2以上を混合して使用することができる。
【0048】
前記1層以上の有機物層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、及び電子注入層のうちのいずれか1つ以上であることができ、その中で少なくとも1つの有機物層は、前記化学式1で示される化合物を含む。好ましくは、前記化学式1の化合物を含む有機物層は、正孔輸送層であることができる。
【0049】
一例としては、前記1層以上の有機物層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、及び電子注入層を含み、前記正孔輸送層は、前記化学式1で示される化合物であることができる。
【0050】
前記化学式1で示される化合物は、正孔輸送層材料として有機電界発光素子に含まれ得る。この場合、前記化学式1の化合物は、ガラス転移温度が高く、正孔移動度が高いため、正孔輸送能が高く、正孔注入層と発光層との間の適度なHOMO及びLUMOのエネルギーレベルによって、正孔注入層から発光層側への正孔の注入及び伝達が円滑に行われ、無定形結晶性と高屈折率特性を有する。従って、前記化学式1の化合物を含む有機電界発光素子は、効率(発光効率及び電力効率)、寿命、輝度、駆動電圧、熱的安定性などが向上できる。
【0051】
このような本発明の有機電界発光素子の構造は、特に限定されず、例えば、基板の上に陽極100、1層以上の有機物層300、及び陰極200が順に積層された構造であることもできる(図1及び図2参照)。さらに、電極と有機物層との界面に絶縁層又は接着層が挿入された構造であることもできる。
【0052】
一例としては、前記有機電界発光素子は、図1に示されるように、基板の上に、陽極100、正孔注入層310、正孔輸送層320、発光層330、電子輸送層340、及び陰極が順に積層された構造を有することもできる。選択的に、図2に示されるように、前記電子輸送層340と陰極200との間に電子注入層350が位置することができる。また、前記発光層330と電子輸送層340との間に正孔阻止層(図示せず)が位置することができる。本発明の有機電界発光素子は、前記有機物層300のうちの少なくとも1つ(例えば、正孔輸送層320)が前記化学式1で示される化合物を含む以外は、当該分野で周知の材料及び方法と同様にして有機物層及び電極を形成して製造することができる。
【0053】
前記有機物層は、真空蒸着法、溶液塗布法により形成することができる。前記溶液塗布法としては、例えば、スピンコート法、ディップコート法、ドクターブレード法、インクジェット印刷法又は熱転写法などが挙げられるが、これらに限定されない。
【0054】
本発明において使用可能な基板は、特に限定されず、例えば、シリコンウェハ、石英、ガラス板、金属板、プラスチックフィルム及びシートなどが挙げられるが、これらに制限されない。
【0055】
また、陽極物質としては、例えば、バナジウム、クロム、銅、亜鉛、金のような金属もしくはこれらの合金;亜鉛酸化物、インジウム酸化物、インジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)のような金属酸化物;ZnO:Al又はSnO:Sbのような金属と酸化物との組み合わせ;ポリチオフェン、ポリ(3-メチルチオフェン)、ポリ[3,4-(エチレン-1,2-ジオキシ)チオフェン](PEDT)、ポリピロール又はポリアニリンのような伝導性高分子;及び、カーボンブラックなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【0056】
また、陰極物質としては、例えば、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタニウム、インジウム、イットリウム、リチウム、ガドリニウム、アルミニウム、銀、スズ、又は鉛のような金属もしくはこれらの合金;及び、LiF/Al又はLiO/Alのような多層構造物質などが挙げられるが、これらに限定されない。
【0057】
また、正孔注入層、発光層、電子輸送層、及び電子注入層の材料としては、特に限定されず、当該分野で周知の物質を使用することができる。
【0058】
以下、本発明の実施例に基づいて詳述する。但し、後述の実施例は、本発明の例示に過ぎず、本発明は、これらの実施例によって限定されない。
【0059】
[準備例1]9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の合成
【化34】
9-ブロモ-7H-ベンゾ[c]フルオレン-7-オン50g(0.16mol)及びフェノール152.2g(1.62mol)に、メタンスルホン酸(MsOH)42mL(0.65mol)を加えた後、この混合液を120℃で12時間加熱還流した。次に、前記加熱還流して得られた反応液の温度を常温に冷却し、前記反応液に精製水300mLを加え、反応液の反応を終了した。反応終了後、得られた混合液をCHCl 1.0Lで抽出し、有機層を分離した後、分離された有機層を、飽和炭酸カルシウム500mLで中和し、蒸留水で洗浄した。次に、洗浄された有機層を無水MgSOで乾燥し、減圧蒸留した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、目的の化合物40.3g(収率54%)を得た。
1H-NMR (in CDCl3):δ 7.78 (d, 1H), 7.65 (d, 1H), 7.50 (d, 1H), 7.38 (t, 1H), 7.27 (d, 1H), 7.25 (m, 5H), 7.15 (d, 1H), 6.79 (t, 2H), 6.41 (d, 2H)
[LCMS]:461
【0060】
[準備例2]2-ブロモスピロ[ベンゾ[b]フルオレン-11,9’-キサンテン]の合成
【化35】
前記準備例1で使用された9-ブロモ-7H-ベンゾ[c]フルオレン-7-オンの代わりに、2-ブロモ-11H-ベンゾ[b]フルオレン-11-オンを使用した以外は、前記準備例1と同様にして、目的の化合物31.3g(42%)を得た。
[LCMS]:461
【0061】
[準備例3]9-ブロモスピロ[ベンゾ[a]フルオレン-11,9’-キサンテン]の合成
【化36】
前記準備例1で使用された9-ブロモ-7H-ベンゾ[c]フルオレン-7-オンの代わりに、9-ブロモ-11H-ベンゾ[a]フルオレン-11-オンを使用した以外は、前記準備例1と同様にして、Core1の構造異性体に該当する目的の化合物29.1g(39%)を得た。
[LCMS]:461
【0062】
[準備例4]10-クロロスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の合成
【化37】
前記準備例1で使用された9-ブロモ-7H-ベンゾ[c]フルオレン-7-オンの代わりに、10-クロロ-7H-ベンゾ[c]フルオレン-7-オンを使用した以外は、前記準備例1と同様にして、Core1の構造異性体に該当する目的の化合物35.4g(45%)を得た。
[LCMS]:461
【0063】
[準備例5]11-クロロスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の合成
【化38】
前記準備例1で使用された9-ブロモ-7H-ベンゾ[c]フルオレン-7-オンの代わりに、11-クロロ-7H-ベンゾ[c]フルオレン-7-オンを使用した以外は、前記準備例1と同様にして、Core1の構造異性体に該当する目的の化合物37.0g(47%)を得た。
[LCMS]:461
【0064】
[準備例6]9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-チオキサンテン]の合成
【化39】
前記準備例1で使用されたフェノールの代わりに、チオフェノールを使用した以外は、前記準備例1と同様にして、Core6の目的の化合物45.6g(59%)を得た。
[LCMS]:477
【0065】
[準備例7]2-ブロモスピロ[ベンゾ[b]フルオレン-11,9’-チオキサンテン]の合成
【化40】
前記準備例1で使用されたフェノールの代わりに、チオフェノールを使用し、9-ブロモ-7H-ベンゾ[c]フルオレン-7-オンの代わりに、2-ブロモ-11H-ベンゾ[b]フルオレン-11-オンを使用した以外は、前記準備例1と同様にして、Core6の構造異性体に該当する目的の化合物42.5g(55%)を得た。
【0066】
[準備例8]9-ブロモスピロ[ベンゾ[a]フルオレン-11,9’-チオキサンテン]の合成
【化41】
前記準備例1で使用されたフェノールの代わりに、チオフェノールを使用し、9-ブロモ-7H-ベンゾ[c]フルオレン-7-オンの代わりに、9-ブロモ-11H-ベンゾ[a]フルオレン-11-オンを使用した以外は、前記準備例1と同様にして、Core6の構造異性体に該当する目的の化合物31.7g(41%)を得た。
[LCMS]:477
【0067】
[準備例9]11-クロロスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-チオキサンテン]の合成
【化42】
前記準備例1で使用されたフェノールの代わりに、チオフェノールを使用し、9-ブロモ-7H-ベンゾ[c]フルオレン-7-オンの代わりに、11-クロロ-7H-ベンゾ[c]フルオレン-7-オンを使用した以外は、前記準備例1と同様にして、Core6の構造異性体に該当する目的の化合物40.9g(50%)を得た。
[LCMS]:432
【0068】
[準備例10]4,4,5,5-テトラメチル-2-(スピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]-9-イル)-1,3,2-ジオキサボロランの合成
【化43】
前記準備例1で得られた9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]25.0g(54.2mmol)及び4,4,4’,4’,5,5,5’,5’-オクタメチル-2,2’-ビ(1,3,2-ジオキサボロラン)16.5g(65.1mmol)に、1,4-ジオキサン500mLを加えた。次に、前記混合液に、[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)(Pd(dppf)Cl)2.3g(2.8mmol)と、酢酸カリウム(KOAc)16.0g(163mmol)を加えた後、130℃で4時間加熱還流した。次に、前記加熱還流して得られた反応液の温度を常温に冷却し、前記反応液に塩化アンモニウム水溶液500mLを投入して反応を終了した後、エチルアセテート(E.A)1.0Lで抽出し、蒸留水で洗浄して有機層を得た。次に、得られた有機層を無水MgSOで乾燥し、減圧蒸留した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、目的の化合物18.2g(収率66%)を得た。
[LCMS]:508
【0069】
[準備例11]4,4,5,5-テトラメチル-2-(スピロ[ベンゾ[a]フルオレン-11,9’-キサンテン]-9-イル)-1,3,2-ジオキサボロランの合成
【化44】
前記準備例10で使用された9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例3で得られた9-ブロモスピロ[ベンゾ[a]フルオレン-11,9’-キサンテン]を使用した以外は、前記準備例10と同様にして、Core10の構造異性体に該当する目的の化合物32.8g(58%)を得た。
[LCMS]:508
【0070】
[準備例12]4,4,5,5-テトラメチル-2-(スピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]-10-イル)-1,3,2-ジオキサボロランの合成
【化45】
前記準備例10で使用された9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例4で得られた10-クロロスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]を使用した以外は、前記準備例10と同様にして、Core10の構造異性体に該当する目的の化合物26.9g(63%)を得た。
[LCMS]:508
【0071】
[準備例13]4,4,5,5-テトラメチル-2-(スピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-チオキサンテン]-11-イル)-1,3,2-ジオキサボロランの合成
【化46】
前記準備例10で使用された9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例9で得られた11-クロロスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-チオキサンテン]を使用した以外は、前記準備例10と同様にして、Core11に該当する目的の化合物29.5g(70%)を得た。
[LCMS]:524
【0072】
[合成例1]化合物2の合成
【化47】
準備例1で得られた9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]10.0g(21.7mmol)と、ジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミン7.0g(21.7mmol)に、トルエン100mLを加えた後、この反応液にPd(dba) 1.0g(1.1mmol)、XPhos 1.04g(2.2mmol)、NaOt-Bu 4.2g(43.4mmol)を加え、120℃で3時間加熱還流した。次に、前記加熱還流された反応液の温度を常温に冷却した後、前記反応液に精製水300mLを投入して反応を終了した。反応終了後、得られた混合液をE.A500mLで抽出した後、蒸留水で洗浄して有機層を得た。得られた有機層を無水MgSOで乾燥し、減圧蒸留した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、目的の化合物11.1g(収率73%)を得た。
[LCMS]:701
【0073】
[合成例2]化合物4の合成
【化48】
合成例1で使用されたジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-([1,1’-ビフェニル]-4-イル)-[1,1’-ビフェニル]-2-アミンを使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物9.9g(収率65%)を得た。
[LCMS]:701
【0074】
[合成例3]化合物7の合成
【化49】
合成例1で使用されたジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-([1,1’-ビフェニル]-2-イル)-9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-アミンを使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物8.5g(収率70%)を得た。
[LCMS]:741
【0075】
[合成例4]化合物11の合成
【化50】
準備例10の4,4,5,5-テトラメチル-2-(スピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]-9-イル)-1,3,2-ジオキサボロラン15g(29.5mmol)と、N-([1,1’-ビフェニル]-4-イル)-N-(4-クロロフェニル)-9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-アミン15.3g(32.5mmol)に、ジオキサン600mL、HO 150mLを加えた後、ここにPd(PPh 1.7g(1.5mmol)、KCO 12.2g(88.5mmol)を加えた後、120℃で3時間加熱還流した。次に、加熱還流された反応液の温度を常温に冷却し、冷却された反応液に精製水500mLを投入して反応を終了した。反応終了後、得られた混合液をE.A1.0Lで抽出した後、蒸留水で洗浄して有機層を得た。得られた有機層を無水MgSOで乾燥し、減圧蒸留した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、目的の化合物14.2g(収率59%)を得た。
[LCMS]:818
【0076】
[合成例5]化合物14の合成
【化51】
合成例1で使用されたジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-([1,1’-ビフェニル]-4-イル)ジベンゾ[b,d]フラン-2-アミンを使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物7.7g(収率62%)を得た。
[LCMS]:715
【0077】
[合成例6]化合物19の合成
【化52】
合成例1で使用されたジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-(4-(ジベンゾ[b,d]フラン-4-イル)フェニル)-[1,1’-ビフェニル]-4-アミンを使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物10.2g(収率55%)を得た。
[LCMS]:791
【0078】
[合成例7]化合物25の合成
【化53】
合成例1で使用されたジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-([1,1’-ビフェニル]-4-イル)ジベンゾ[b,d]チオフェン-2-アミンを使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物5.2g(収率72%)を得た。
[LCMS]:731
【0079】
[合成例8]化合物29の合成
【化54】
合成例1で使用されたジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-(9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-イル)ジベンゾ[b,d]チオフェン-3-アミンを使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物6.6g(収率75%)を得た。
[LCMS]:771
【0080】
[合成例9]化合物34の合成
【化55】
合成例1で使用されたジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-(9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-イル)ジベンゾ[b,d]フラン-2-アミンを使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物9.1g(収率64%)を得た。
[LCMS]:755
【0081】
[合成例10]化合物37の合成
【化56】
合成例1で使用されたジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-([1,1’-ビフェニル]-4-イル)-9-フェニル-9H-カルバゾール-3-アミンを使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物8.6g(収率69%)を得た。
[LCMS]:790
【0082】
[合成例11]化合物42の合成
【化57】
合成例1で使用されたジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-(ジベンゾ[b,d]チオフェン-4-イル)ジベンゾ[b,d]フラン-4-アミンを使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物10.4g(収率61%)を得た。
[LCMS]:745
【0083】
[合成例12]化合物45の合成
【化58】
合成例1で使用された9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例2の2-ブロモスピロ[ベンゾ[b]フルオレン-11,9’-キサンテン]を使用し、ジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-([1,1’-ビフェニル]-4-イル)-[1,1’-ビフェニル]-2-アミンを使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物4.9g(収率75%)を得た。
[LCMS]:701
【0084】
[合成例13]化合物52の合成
【化59】
合成例1で使用された9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例2の2-ブロモスピロ[ベンゾ[b]フルオレン-11,9’-キサンテン]を使用し、ジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-([1,1’-ビフェニル]-2-イル)ジベンゾ[b,d]フラン-3-アミンを使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物7.5g(収率52%)を得た。
[LCMS]:715
【0085】
[合成例14]化合物54の合成
【化60】
合成例1で使用された9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例2の2-ブロモスピロ[ベンゾ[b]フルオレン-11,9’-キサンテン]を使用し、ジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、4-(ジベンゾ[b,d]フラン-1-イル)-N-フェニルアニリンを使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物11.4g(収率76%)を得た。
[LCMS]:715
【0086】
[合成例15]化合物59の合成
【化61】
合成例1で使用された9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例2の2-ブロモスピロ[ベンゾ[b]フルオレン-11,9’-キサンテン]を使用し、ジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-([1,1’-ビフェニル]-4-イル)ジベンゾ[b,d]チオフェン-1-アミンを使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物8.5g(収率59%)を得た。
[LCMS]:731
【0087】
[合成例16]化合物65の合成
【化62】
合成例1で使用された9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例2の2-ブロモスピロ[ベンゾ[b]フルオレン-11,9’-キサンテン]を使用し、ジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-([1,1’-ビフェニル]-2-イル)-9-フェニル-9H-カルバゾール-3-アミンを使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物3.9g(収率71%)を得た。
[LCMS]:790
【0088】
[合成例17]化合物69の合成
【化63】
合成例1で使用された9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例3の9-ブロモスピロ[ベンゾ[a]フルオレン-11,9’-キサンテン]を使用し、ジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-([1,1’-ビフェニル]-4-イル)ナフタレン-1-アミンを使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物5.6g(収率62%)を得た。
[LCMS]:675
【0089】
[合成例18]化合物77の合成
【化64】
合成例1で使用された9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例11の4,4,5,5-テトラメチル-2-(スピロ[ベンゾ[a]フルオレン-11,9’-キサンテン]-9-イル)-1,3,2-ジオキサボロランを使用し、ジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-([1,1’-ビフェニル]-4-イル)-N-(4-クロロフェニル)ジベンゾ[b,d]フラン-4-アミンを使用した以外は、合成例4と同様にして、目的の化合物10.3g(収率66%)を得た。
[LCMS]:791
【0090】
[合成例19]化合物82の合成
【化65】
合成例1で使用された9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例11の4,4,5,5-テトラメチル-2-(スピロ[ベンゾ[a]フルオレン-11,9’-キサンテン]-9-イル)-1,3,2-ジオキサボロランを使用し、ジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-([1,1’-ビフェニル]-2-イル)-N-(4-クロロフェニル)ジベンゾ[b,d]フラン-2-アミンを使用した以外は、合成例4と同様にして、目的の化合物7.0g(収率62%)を得た。
[LCMS]:791
【0091】
[合成例20]化合物89の合成
【化66】
合成例1で使用された9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例3の9-ブロモスピロ[ベンゾ[a]フルオレン-11,9’-キサンテン]を使用し、ジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-([1,1’-ビフェニル]-2-イル)-9-フェニル-9H-カルバゾール-3-アミンを使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物4.5g(収率69%)を得た。
[LCMS]:790
【0092】
[合成例21]化合物94の合成
【化67】
合成例1で使用された9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例3の9-ブロモスピロ[ベンゾ[a]フルオレン-11,9’-キサンテン]を使用し、ジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-(4-(9-フェニル-9H-カルバゾール-3-イル)フェニル)-[1,1’-ビフェニル]-2-アミンを使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物3.5g(収率77%)を得た。
[LCMS]:867
【0093】
[化合物22]化合物96の合成
【化68】
準備例4の10-クロロスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]12.5g(30.0mmol)と、N-フェニルナフタレン-1-アミン6.6g(30.0mmol)に、トルエン100mLを加えた後、この反応液にPd(OAc) 0.34g(1.5mmol)、P(t-Bu) 1.2g(2.9mmol)、NaOt-Bu5.8g(60.0mmol)を加え、120℃で3時間加熱還流した。次に、前記加熱還流された反応液の温度を常温に冷却し、冷却された反応液に精製水300mLを加えて反応を終了した。反応終了後、得られた混合液をE.A500mLで抽出した後、蒸留水で洗浄して有機層を得た。得られた有機層を無水MgSOで乾燥し、減圧蒸留した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、目的の化合物10.4g(収率58%)を得た。
[LCMS]:599
【0094】
[合成例23]化合物100の合成
【化69】
合成例22で使用されたN-フェニルナフタレン-1-アミンの代わりに、N-([1,1’-ビフェニル]-4-イル)-[1,1’-ビフェニル]-2-アミンを使用した以外は、合成例22と同様にして、目的の化合物8.4g(収率63%)を得た。
[LCMS]:701
【0095】
[合成例24]化合物105の合成
【化70】
合成例22で使用されたN-フェニルナフタレン-1-アミンの代わりに、ビス(4-(ナフタレン-1-イル)フェニル)アミンを使用した以外は、合成例22と同様にして、目的の化合物5.0g(収率49%)を得た。
[LCMS]:801
【0096】
[合成例25]化合物108の合成
【化71】
合成例4で使用された4,4,5,5-テトラメチル-2-(スピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]-9-イル)-1,3,2-ジオキサボロランの代わりに、準備例12の4,4,5,5-テトラメチル-2-(スピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]-10-イル)-1,3,2-ジオキサボロランを使用し、N-([1,1’-ビフェニル]-4-イル)-N-(4-クロロフェニル)-9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-アミンの代わりに、N-([1,1’-ビフェニル]-4-イル)-N-(4-クロロフェニル)-[1,1’-ビフェニル]-2-アミンを使用した以外は、合成例4と同様にして、目的の化合物8.2g(収率70%)を得た。
[LCMS]:777
【0097】
[合成例26]化合物117の合成
【化72】
合成例22で使用されたN-フェニルナフタレン-1-アミンの代わりに、N-(4-(ジベンゾ[b,d]フラン-1-イル)フェニル)-[1,1’-ビフェニル]-4-アミンを使用した以外は、合成例22と同様にして、目的の化合物5.0g(収率49%)を得た。
[LCMS]:791
【0098】
[合成例27]化合物122の合成
【化73】
合成例22で使用されたN-フェニルナフタレン-1-アミンの代わりに、N-([1,1’-ビフェニル]-4-イル)ジベンゾ[b,d]チオフェン-2-アミンを使用した以外は、合成例22と同様にして、目的の化合物10.5g(収率55%)を得た。
[LCMS]:731
【0099】
[合成例28]化合物130の合成
【化74】
合成例22で使用されたN-フェニルナフタレン-1-アミンの代わりに、N-([1,1’-ビフェニル]-2-イル)-9-フェニル-9H-カルバゾール-3-アミンを使用した以外は、合成例22と同様にして、目的の化合物9.3g(収率59%)を得た。
[LCMS]:790
【0100】
[合成例29]化合物139の合成
【化75】
合成例22で使用された10-クロロスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例5の11-クロロスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]を使用し、N-フェニルナフタレン-1-アミンの代わりに、N-([1,1’-ビフェニル]-4-イル)-9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-アミンを使用した以外は、合成例22と同様にして、目的の化合物4.5g(収率52%)を得た。
[LCMS]:741
[合成例30]化合物153の合成
【化76】
合成例22で使用された10-クロロスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例5の11-クロロスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]を使用し、N-フェニルナフタレン-1-アミンの代わりに、N-([1,1’-ビフェニル]-4-イル)ジベンゾ[b,d]チオフェン-3-アミンを使用した以外は、合成例22と同様にして、目的の化合物6.6g(収率50%)を得た。
[LCMS]:731
【0101】
[合成例31]化合物161の合成
【化77】
合成例22で使用された10-クロロスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例5の11-クロロスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]を使用し、N-フェニルナフタレン-1-アミンの代わりに、N-(9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-イル)-9-フェニル-9H-カルバゾール-3-アミンを使用した以外は、合成例22と同様にして、目的の化合物9.0g(収率61%)を得た。
[LCMS]:831
【0102】
[化合物32]化合物166の合成
【化78】
合成例1で使用された9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例6の9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-チオキサンテン]を使用し、ジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-フェニル-[1,1’-ビフェニル]-4-アミンを使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物8.8g(収率58%)を得た。
[LCMS]:641
【0103】
[合成例33]化合物171の合成
【化79】
合成例1で使用された9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例6の9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-チオキサンテン]を使用し、ジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-([1,1’-ビフェニル]-2-イル)-9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-アミンを使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物7.2g(収率73%)を得た。
[LCMS]:758
【0104】
[合成例34]化合物178の合成
【化80】
合成例1で使用された9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例6の9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-チオキサンテン]を使用し、ジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-([1,1’-ビフェニル]-4-イル)ジベンゾ[b,d]フラン-2-アミンを使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物5.5g(収率67%)を得た。
[LCMS]:731
【0105】
[合成例35]化合物187の合成
【化81】
合成例1で使用された9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例6の9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-チオキサンテン]を使用し、ジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-([1,1’-ビフェニル]-4-イル)ジベンゾ[b,d]チオフェン-1-アミンを使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物3.9g(収率60%)を得た。
[LCMS]:747
【0106】
[合成例36]化合物195の合成
【化82】
合成例1で使用された9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例6の9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-チオキサンテン]を使用し、ジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-([1,1’-ビフェニル]-2-イル)-9-フェニル-9H-カルバゾール-3-アミンを使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物5.8g(収率49%)を得た。
[LCMS]:807
[合成例37]化合物199の合成
【化83】
合成例1で使用された9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例6の9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-チオキサンテン]を使用し、ジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-(ジベンゾ[b,d]チオフェン-3-イル)ジベンゾ[b,d]フラン-3-アミンを使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物6.1g(収率55%)を得た。
[LCMS]:761
【0107】
[合成例38]化合物203の合成
【化84】
合成例1で使用された9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例7の2-ブロモスピロ[ベンゾ[b]フルオレン-11,9’-チオキサンテン]を使用し、ジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-([1,1’-ビフェニル]-2-イル)-9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-アミンを使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物9.3g(収率62%)を得た。
[LCMS]:758
【0108】
[合成例39]化合物208の合成
【化85】
合成例1で使用された9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例7の2-ブロモスピロ[ベンゾ[b]フルオレン-11,9’-チオキサンテン]を使用し、ジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-(4-(ジベンゾ[b,d]フラン-4-イル)フェニル)-[1,1’-ビフェニル]-4-アミンを使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物3.3g(収率66%)を得た。
[LCMS]:808
【0109】
[合成例40]化合物216の合成
【化86】
合成例1で使用された9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例7の2-ブロモスピロ[ベンゾ[b]フルオレン-11,9’-チオキサンテン]を使用し、ジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-(9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-イル)-9-フェニル-9H-カルバゾール-3-アミンを使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物5.5g(収率60%)を得た。
[LCMS]:847
【0110】
[合成例41]化合物218の合成
【化87】
合成例1で使用された9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例8の9-ブロモスピロ[ベンゾ[a]フルオレン-11,9’-チオキサンテン]を使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物7.2g(収率49%)を得た。
[LCMS]:717
【0111】
[合成例42]化合物227の合成
【化88】
合成例1で使用された9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例8の9-ブロモスピロ[ベンゾ[a]フルオレン-11,9’-チオキサンテン]を使用し、ジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-([1,1’-ビフェニル]-2-イル)ジベンゾ[b,d]チオフェン-2-アミンを使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物6.1g(収率65%)を得た。
[LCMS]:747
【0112】
[合成例43]化合物229の合成
【化89】
合成例1で使用された9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例8の9-ブロモスピロ[ベンゾ[a]フルオレン-11,9’-チオキサンテン]を使用し、ジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-([1,1’-ビフェニル]-4-イル)-9-フェニル-9H-カルバゾール-3-アミンを使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物12.1g(収率72%)を得た。
[LCMS]:807
【0113】
[合成例44]化合物231の合成
【化90】
合成例1で使用された9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例8の9-ブロモスピロ[ベンゾ[a]フルオレン-11,9’-チオキサンテン]を使用し、ジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-(9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-イル)-9-フェニル-9H-カルバゾール-3-アミンを使用した以外は、合成例1と同様にして、目的の化合物9.6g(収率66%)を得た。
[LCMS]:847
【0114】
[合成例45]化合物237の合成
【化91】
合成例1で使用された9-ブロモスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]の代わりに、準備例9の11-クロロスピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-チオキサンテン]を使用し、ジ([1,1’-ビフェニル]-4-イル)アミンの代わりに、N-([1,1’-ビフェニル]-4-イル)-[1,1’-ビフェニル]-2-アミンを使用した以外は、合成例22と同様にして、目的の化合物6.0g(収率55%)を得た。
[LCMS]:717
【0115】
[合成例46]化合物241の合成
【化92】
合成例4で使用された4,4,5,5-テトラメチル-2-(スピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]-9-イル)-1,3,2-ジオキサボロランの代わりに、準備例13の4,4,5,5-テトラメチル-2-(スピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-チオキサンテン]-11-イル)-1,3,2-ジオキサボロランを使用した以外は、合成例4と同様にして、目的の化合物8.2g(収率49%)を得た。
[LCMS]:834
【0116】
[合成例47]化合物244の合成
【化93】
合成例4で使用された4,4,5,5-テトラメチル-2-(スピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]-9-イル)-1,3,2-ジオキサボロランの代わりに、準備例13の4,4,5,5-テトラメチル-2-(スピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-チオキサンテン]-11-イル)-1,3,2-ジオキサボロランを使用し、N-([1,1’-ビフェニル]-4-イル)-N-(4-クロロフェニル)-9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-アミンの代わりに、N-([1,1’-ビフェニル]-4-イル)-N-(4-クロロフェニル)ジベンゾ[b,d]チオフェン-2-アミンを使用した以外は、合成例4と同様にして、目的の化合物4.4g(収率53%)を得た。
[LCMS]:824
【0117】
[合成例48]化合物254の合成
【化94】
合成例4で使用された4,4,5,5-テトラメチル-2-(スピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-キサンテン]-9-イル)-1,3,2-ジオキサボロランの代わりに、準備例13の4,4,5,5-テトラメチル-2-(スピロ[ベンゾ[c]フルオレン-7,9’-チオキサンテン]-11-イル)-1,3,2-ジオキサボロランを使用し、N-([1,1’-ビフェニル]-4-イル)-N-(4-クロロフェニル)-9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-アミンの代わりに、N-(4-クロロフェニル)-N,9-ジフェニル-9H-カルバゾール-3-アミンを使用した以外は、合成例4と同様にして、目的の化合物9.9g(収率63%)を得た。
[LCMS]:807
【0118】
[実施例1]有機電界発光素子の製作
前記合成例1で合成した化合物2を、常法により高純度の昇華精製を行った後、次の過程に従って緑色有機電界発光素子を製作した。
【0119】
まず、ITO(Indium Tin Oxide)が1500Åの厚さで薄膜コーティングされたガラス基板を、蒸留水で超音波洗浄を行った。蒸留水による洗浄が完了すると、イソプロピルアルコール、アセトン、メタノールなどの溶剤で超音波洗浄を行い、乾燥させた後、UVオゾン洗浄機(Powersonic405、HWASHIN TECH社製)へ移送させた後、UVを用いて5分間洗浄し、真空蒸着機に、コーティングされたガラス基板を移送した。
【0120】
このように準備されたITO透明ガラス基板(電極)の上に、m-MTDATA(60nm)/化合物2(80nm)/DS-H522+5%DS-501(300nm)/BCP(10nm)/Alq(30nm)/LiF(1nm)/Al(200nm)の順に積層して有機EL素子を製作した。なお、上記で使用されたDS-H522及びDS-501は、(株)斗山電子製であり、m-MTDATA、BCP、及びAlqの構造は、下記の通りである。
【化95】
【0121】
[実施例2~44]有機電界発光素子の製作
実施例1における正孔輸送層形成の際に正孔輸送層材料として使用された化合物2の代わりに下記表1に記載の化合物をそれぞれ使用した以外は、実施例1と同様にして有機電界発光素子を製作した。
【0122】
[比較例1]有機電界発光素子の製作
実施例1における正孔輸送層形成の際に正孔輸送層材料として使用された化合物2の代わりにNPBを正孔輸送層材料として使用した以外は、実施例1と同様にして有機EL素子を製作した。なお、上記で使用されたNPBの構造は、下記の通りである。
【化96】
【0123】
[評価例1]
実施例1~44及び比較例1で製作された緑色有機電界発光素子について、それぞれ、電流密度10mA/cmでの駆動電圧、及び電流効率を測定し、その結果を下記表1に示す。
【0124】
【表1】
【0125】
前記表1に示されるように、本発明に係る化合物を正孔輸送層に使用した有機電界発光素子(実施例1~44においてそれぞれ製造された有機電界発光素子)は、従来のNBPを正孔輸送層材料として適用した場合(比較例1の有機電界発光素子)に比べ、電流効率及び駆動電圧の面で優れた性能を示すことがわかった。
【符号の説明】
【0126】
100:陽極、200:陰極、300:有機物層、310:正孔注入層、320:正孔輸送層、330:発光層、340:電子輸送層、350:電子注入層。
図1
図2