CN102066455B - 含有金属络合物的残基的高分子化合物和使用其的元件 - Google Patents

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Abstract

一种高分子化合物,其含有下述式(1)所表示的金属络合物的残基和2价基团,式中,M表示钌、铑、钯、锇、铱或铂的金属原子。R1、R2、R3、R4、R5、R6和R8分别独立地表示氢原子、卤素原子、烷基等,m是1~3的整数,n是0~2的整数。Z1、Z2、Z3、Z4和Z5分别独立地表示碳原子或氮原子。其中,Z1、Z2、Z3、Z4和Z5的至少2个为氮原子。在Z1、Z2、Z3、Z4和Z5的任一个为碳原子的情况下,与该碳原子结合的氢原子可以被取代基所取代。式(1)中,下述式(2)所表示的部分表示单阴离子性的2齿配位体。Rx和Ry为与金属原子M结合的原子,分别独立地表示碳原子、氧原子或氮原子。

Description

含有金属络合物的残基的高分子化合物和使用其的元件
技术领域
本发明涉及含有金属络合物的残基的高分子化合物和含有其的元件。
背景技术
作为电致发光元件的发光层中使用的发光材料,可以使用各种金属络合物。此外,还提出了将该金属络合物的结构用作高分子的重复单元的发光材料。例如,提出了具有以铱为中心金属的邻位金属化络合物(Ir(ppy)3:配位体中具有2-苯基吡啶的三(邻位金属化)铱(III)络合物)的结构和芴二基作为重复单元的高分子化合物(专利文献1)。
专利文献1:日本特开2003-73479号公报
然而,上述高分子化合物在用于制造电致发光元件等时,并不能得到发光效率优良的元件。
发明内容
因此,本发明的目的在于,提供在用于制造电致发光元件等时可以得到发光效率优良的元件的高分子化合物等。
本发明之一提供含有下述式(1)所表示的金属络合物的残基、和下述式(3-1)、(3-2)、(3-3)、(3-4)或(3-5)所表示的2价基团的高分子化合物,
Figure BPA00001279823000021
(式中,M表示钌、铑、钯、锇、铱或铂的金属原子。R1、R2、R3、R4、R5、R6和R8分别独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、酰基、酰氧基、酰胺基、酰亚胺基、亚胺残基、取代氨基、取代甲硅烷基、取代甲硅烷基氧基、取代甲硅烷基硫基、取代甲硅烷基氨基、1价杂环基、杂芳氧基、杂芳硫基、芳基烯基、芳基炔基、取代羧基、或氰基,或者R1和R2、R2和R3、R3和R4、R4和R5、或R5和R6可以结合形成环。m是1~3的整数,n是0~2的整数。R1、R2、R3、R4、R5、R6和R8分别存在多个时,它们可以相同也可以不同。Z1、Z2、Z3、Z4和Z5分别独立地表示碳原子或氮原子。Z1、Z2、Z3、Z4和Z5分别存在多个时,它们可以相同也可以不同。其中,Z1、Z2、Z3、Z4和Z5中的至少2个为氮原子。在Z1、Z2、Z3、Z4和Z5的任一个为碳原子的情况下,与该碳原子结合的氢原子可以被取代基所取代。下述式(2)所表示的部分表示单阴离子性的2齿配位体。
Rx和Ry为与金属原子M结合的原子,分别独立地表示碳原子、氧原子或氮原子。在单阴离子性的2齿配位体存在多个时,它们可以相同也可以不同。
Figure BPA00001279823000031
(式中,#表示结合位。Y1表示-C(R9)(R10)-、-O-C(R17)(R18)-、-O-、-S-、-B(R11)-、-Si(R12)(R13)-、-P(R14)-、-P(R15)(=O)-或-N(R16)-。R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18和R19分别独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、芳基烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、甲硅烷基氧基、取代甲硅烷基氧基、1价杂环基或卤素原子。R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、R38、R39、R40、R41、R42、R43、R44、R45和R46分别独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、芳基烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、卤素原子、酰基、酰氧基、亚胺残基、酰胺基、酰亚胺基、1价杂环基、羧基、取代羧基或氰基。)
本发明之二提供含有上述高分子化合物的组合物、膜以及元件。
本发明之三提供使用上述元件的面状光源和照明。
本发明之四提供含有上述式(1)所表示的金属络合物的残基和上述式(3-1)、(3-2)、(3-3)、(3-4)或(3-5)所表示的2价基团的高分子化合物的制造方法,该制造方法包括使下述式(5)所表示的金属络合物与下述式(6-1)、(6-2)、(6-3)、(6-4)或(6-5)所表示的化合物发生反应的工序,
(式中,W1表示聚合反应性基团。m1是1~3的整数,m2是0~2的整数。在W1存在多个时,它们可以相同也可以不同。M表示钌、铑、钯、锇、铱或铂的金属原子。R1、R2、R3、R4、R5、R6和R8分别独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、酰基、酰氧基、酰胺基、酰亚胺基、亚胺残基、取代氨基、取代甲硅烷基、取代甲硅烷基氧基、取代甲硅烷基硫基、取代甲硅烷基氨基、1价杂环基、杂芳氧基、杂芳硫基、芳基烯基、芳基炔基、取代羧基、或氰基,或者R1和R2、R2和R3、R3和R4、R4和R5、或者R5和R6可以结合形成环。Z1、Z2、Z3、Z4和Z5分别独立地表示碳原子或氮原子。在Z1、Z2、Z3、Z4和Z5分别存在多个时,它们可以相同也可以不同。其中,Z1、Z2、Z3、Z4和Z5的至少2个为氮原子。在Z1、Z2、Z3、Z4和Z5的任一个为碳原子的情况下,与该碳原子结合的氢原子可以被取代基所取代。)
Figure BPA00001279823000051
(式中,W2表示聚合反应性基团。存在多个W2时,它们可以相同也可以不同。Y1表示-C(R9)(R10)-、-O-C(R17)(R18)-、-O-、-S-、-B(R11)-、-Si(R12)(R13)-、-P(R14)-、-P(R15)(=O)-或-N(R16)-。R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18和R19分别独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、芳基烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、甲硅烷基氧基、取代甲硅烷基氧基、1价杂环基或卤素原子。R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、R38、R39、R40、R41、R42、R43、R44、R45和R46分别独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、芳基烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、卤素原子、酰基、酰氧基、亚胺残基、酰胺基、酰亚胺基、1价杂环基、羧基、取代羧基或氰基。)
本发明之五提供下述式(11a)或(11b)所表示的化合物,
Figure BPA00001279823000061
(式中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R8和R’,与上述同义。A表示芳基或1价杂环基。存在多个R’和A时,它们分别可以相同也可以不同。)。
本发明之六提供下述式(12)所表示的化合物,
W3—Ar’——W3    (12)
(式中,W3表示聚合反应性基团。存在多个W3时,它们可以相同也可以不同。Ar’表示具有1~4个-L-M3所示的基团的2价芳香族基团,或具有从氧原子、硅原子、磷原子、硼原子和硫原子中选择的原子以及1~4个-L-M3所示的基团的2价杂环基。L表示单键,-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-S(=O)-、-S(=O)2-、-Si(R68)(R69)-、N(R70)-、-B(R71)-、-P(R72)-、-P(=O)(R73)-、取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的亚烯基、取代或未取代的亚炔基、取代或未取代的亚芳基、或取代或未取代的2价杂环基。M3表示上述式(1)所表示的金属络合物的1价残基。L和M3分别存在多个时,它们可以相同也可以不同。R68、R69、R70、R71、R72和R73分别独立地表示氢原子、烷基、芳基、1价杂环基或氰基。)。
在将本发明的高分子化合物等用于电致发光元件等的制造中时,可以得到发光效率优良的电致发光元件等。另外,在优选的实施方式中,可以得到驱动电压低的效果。因此,本发明的高分子化合物等在发光元件(例如,电致发光元件)、光电元件等元件的制造中特别有用。
具体实施方式
以下,详细地说明本发明。此外,在本说明书中的结构式中,虚线所表示的键代表配位键。
<高分子化合物>
首先,对本发明的高分子化合物进行说明。
本发明的高分子化合物,是含有上述式(1)所表示的金属络合物的残基、和上述式(3-1)、(3-2)、(3-3)、(3-4)或(3-5)所表示的2价基团的高分子化合物,优选含有上述式(1)所表示的金属络合物的残基和上述式(3-1)所表示的基的高分子化合物。另外,从高分子化合物的溶解性、导电性和合成容易度的观点出发,在本发明的高分子化合物中,优选含有上述式(3-1)、(3-2)、(3-3)、(3-4)或(3-5)所表示的2价基团、后述的式(4)所表示的基团作为重复单元。进而,从高分子化合物的合成容易度和在发光元件中使用时的发光效率的观点出发,优选在重复单元中含有上述式(1)所表示的金属络合物的残基。
在本发明的高分子化合物中,从高发光效率、发光颜色和导电性的观点出发,“上述式(1)所表示的金属络合物的残基”:“上述式(3-1)、(3-2)、(3-3)、(3-4)或(3-5)所表示的2价基团”的重量比,优选为1∶2~1∶1000,更优选为1∶3~1∶400。
在本发明的高分子化合物中,从高发光效率的观点出发,上述式(1)所表示的金属络合物的残基的比例优选为本发明的高分子化合物的0.01~50重量%,更优选0.01~25重量%。
在本发明的高分子化合物中,从导电性的观点出发,上述式(3-1)、(3-2)、(3-3)、(3-4)或(3-5)所表示的2价基团的比例,优选为本发明的高分子化合物的10~99.99重量%,更优选50~99.99重量%。
在本发明的高分子化合物中,重复单元中含有上述式(1)所表示的金属络合物时,从高分子化合物的合成容易度、高发光效率的观点出发,就含有上述式(1)所表示的金属络合物的残基的重复单元的比例而言,优选为本发明的高分子化合物的0.01~50重量%,更优选为0.01~30重量%,特别优选为0.01~25重量%。
在本发明的高分子化合物中,含有上述式(3-1)、(3-2)、(3-3)、(3-4)或(3-5)所表示的2价基团作为重复单元时,从合成容易度、导电性的观点出发,该重复单元的比例优选为本发明的高分子化合物的10~99.99重量%,更优选为30~99.99重量%,特别优选为50~99.99重量%。
在本发明的高分子化合物中,可以分别只含有一种上述式(1)所表示的金属络合物的残基、上述式(3-1)、(3-2)、(3-3)、(3-4)或(3-5)所表示的2价基团,也可以含有它们中的二种以上。
本发明的高分子化合物,可以是非共轭系高分子,也可以是共轭系高分子,从导电性的观点出发,优选为共轭系高分子。上述共轭系高分子是指主链中的全部键的80~100%、特别优选85~100%、尤其优选90~100%是共轭键的高分子化合物,优选主链中含有芳香环的共轭系高分子。
本发明的高分子化合物,从用于发光元件时的发光效率、寿命等元件特性的观点出发,优选聚苯乙烯换算的数均分子量为1×103~1×108,更优选为1×104~1×107
—金属络合物—
在本说明书中,金属络合物的残基是指从金属络合物中去掉k个(k为1以上的整数)氢原子后残余的原子团(k价基团)。例如,上述式(1)所表示的金属络合物的残基,是指从上述式(1)所表示的金属络合物中去掉k个氢原子后残余的原子团(k价基团),优选1~3价的基团(即,k为1~3的整数)。
上述式(1)所表示的金属络合物,由以M来表示的金属原子、以下标m来定义其数量的配位体(以下有时称为“2齿螯合配位体”。)以及以下标n来定义其数量的上述式(2)所表示的单阴离子性的2齿配位体(以下有时称为“单阴离子性的2齿配位体”。)构成。此外,下文中,在简称为“配位体”的情况下,是指上述2齿螯合配位体和上述单阴离子性的2齿配位体这双方配位体。
上述式(1)中,m是1~3的整数。
上述式(1)中,n是0~2的整数,优选0或1,更优选0。
其中,m+n是能够与中心金属M结合的配位体的总数。例如,在中心金属是铱时,可以为m=1且n=2、m=2且n=1、或m=3且n=0,优选m=3且n=0、或m=2且n=1,更优选m=3且n=0。
上述式(1)中,Z1、Z2、Z3、Z4和Z5中的至少2个为氮原子,优选2个或3个为氮原子。作为上述式(1)所表示的金属络合物,特别优选作为这些存在多个的氮原子不相邻(即,不会存在于邻接位)的组合的金属络合物,具体而言,是Z1、Z2、Z3、Z4和Z5中的2个或3个为氮原子且氮原子不相邻的金属络合物。另外,在Z1、Z2、Z3、Z4和Z5的任一个为碳原子的情况下,与该碳原子结合的氢原子可以被取代基取代。
上述式(1)所表示的金属络合物,从金属络合物的稳定性、合成容易度、发光效率的观点出发,优选下述式(1a)或(1b)所表示的金属络合物,更优选下述式(1a)所表示的金属络合物。
Figure BPA00001279823000101
(式中,M、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R8、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5和m,与上述同义。m’和n’分别独立地表示1或2。)
其中,上述式(1b)中,m’+n’是能够与中心金属M结合的配位体的总数。R1、R2、R3、R4、R5、R6和R8所表示的原子,基团,与下文中作为R而说明的示例相同。
上述式(1)所表示的金属络合物,从发光颜色的调整的容易度的观点出发,优选上述R1、R2、R3、R4、R5、R6和R8分别独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、酰基、酰氧基、酰胺基、酰亚胺基、亚胺残基、取代氨基、取代甲硅烷基、取代甲硅烷基氧基、取代甲硅烷基硫基、取代甲硅烷基氨基、1价杂环基、杂芳氧基、杂芳硫基、芳基烯基、芳基炔基、取代羧基、或氰基的金属络合物。在该金属络合物中,R3和R4、或R5和R6可以结合而形成环。
上述式(1)所表示的金属络合物,从发光特性的观点出发,优选下述式(7-1)~(7-6)、(1c)或(1d)所表示的金属络合物,更优选下述式(1c)或(1d)所表示的金属络合物。
Figure BPA00001279823000121
(式中,M、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R8、m、n和上述式(2)所表示的单阴离子性的2齿配位体,与上述同义。R’表示氢原子、卤素原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、酰基、酰氧基、酰胺基、酰亚胺基、亚胺残基、取代氨基、取代甲硅烷基、取代甲硅烷基氧基、取代甲硅烷基硫基、取代甲硅烷基氨基、1价杂环基、杂芳氧基、杂芳硫基、芳基烯基、芳基炔基、取代羧基、或氰基。在存在多个R’时,它们可以相同也可以不同。)
上述式(7-1)~(7-6)、(1c)和(1d)中,R’所表示的卤素原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、酰基、酰氧基、酰胺基、酰亚胺基、亚胺残基、取代氨基、取代甲硅烷基、取代甲硅烷基氧基、取代甲硅烷基硫基、取代甲硅烷基氨基、1价杂环基、杂芳氧基、杂芳硫基、芳基烯基、芳基炔基、取代羧基和氰基,与下文中作为R而说明的示例相同。
构成金属络合物的配位体,会影响金属络合物的发光颜色、发光强度、发光效率等。因此,作为金属络合物,优选具有将配位体内的能量失活过程降至最少的配位体的金属络合物。进而,由于配位体所具有的取代基的种类和/或取代位置会影响配位体的电子特性,因此会影响金属络合物的特性。从以上的观点出发,可以认为本发明的高分子化合物通过具有上述式(1)所表示的金属络合物的残基,成为发光效率高的高分子化合物。
在上述金属络合物中,优选上述式(1c)或上述式(1d)所表示且n为0的络合物。进而,更优选上述式(1c)所表示且n为0的络合物。
成为上述金属络合物的中心金属的金属原子M,是钌、铑、钯、锇、铱或铂这些金属原子,优选锇、铱、铂,更优选铱、铂,特别优选铱。这些金属原子在金属络合物中影响自旋—轨道相互作用,能引起单重态和三重态之间的系间交叉。
就上述式(1)、上述式(1a)或上述式(1b)所表示的金属络合物而言,作为上述2齿螯合配位体,可举出下述式所表示的配位体。
Figure BPA00001279823000141
(式中,R为氢原子、卤素原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、酰基、酰氧基、酰胺基、酰亚胺基、亚胺残基、取代氨基、取代甲硅烷基、取代甲硅烷基氧基、取代甲硅烷基硫基、取代甲硅烷基氨基、1价杂环基、杂芳氧基、杂芳硫基、芳基烯基、芳基炔基、取代羧基或氰基。*表示与金属原子M结合的部位。存在多个R时,它们可以相同也可以不同。)
作为上述R所表示的卤素原子,可以例示氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
上述R所表示的烷基可以是直链、支链状和环状中的任一种。该烷基的碳原子数通常为1~10。作为烷基,可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、环己基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、3,7-二甲基辛基、月桂基、三氟甲基、五氟乙基、全氟丁基、全氟己基、全氟辛基等,优选叔丁基、戊基、己基、辛基、2-乙基己基、癸基、3,7-二甲基辛基。
上述R所表示的烷氧基可以是直链、支链状和环状中的任一种。该烷氧基的碳原子数通常为1~10。作为烷氧基,可举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、戊基氧基、己基氧基、环己基氧基、庚基氧基、辛基氧基、2-乙基己基氧基、壬基氧基、癸基氧基、3,7-二甲基辛基氧基、月桂基氧基、三氟甲氧基、五氟乙氧基、全氟丁氧基、全氟己基、全氟辛基、甲氧基甲基氧基、2-甲氧基乙基氧基等,优选戊基氧基、己基氧基、辛基氧基、2-乙基己基氧基、癸基氧基、3,7-二甲基辛基氧基。
上述R所表示的烷硫基可以是直链,支链状和环状中的任一种。该烷硫基的碳原子数通常为1~10。作为烷硫基,可举出甲基硫基、乙基硫基、丙基硫基、异丙基硫基、丁基硫基、仲丁基硫基、异丁基硫基、叔丁基硫基、戊基硫基、己基硫基、环己基硫基、庚基硫基、辛基硫基、2-乙基己基硫基、壬基硫基、癸基硫基、3,7-二甲基辛基硫基、月桂基硫基、三氟甲基硫基等,优选戊基硫基、己基硫基、辛基硫基、2-乙基己基硫基、癸基硫基、3,7-二甲基辛基硫基。
上述R所表示的芳基的碳原子数通常为6~60,优选为7~48。作为芳基,可例示苯基、C1~C12烷氧基苯基(“C1~C12烷氧基”是指烷氧基部分的碳原子数为1~12。以下同。)、C1~C12烷基苯基(“C1~C12烷基”是指烷基部分的碳原子数为1~12。以下同。)、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、五氟苯基等,优选C1~C12烷氧基苯基、C1~C12烷基苯基。在此,所谓芳基,是指从芳香族烃去掉1个氢原子而成的原子团。作为该芳香族烃,包括具有稠环的芳香族烃,2个以上独立的苯环或稠环直接或经由亚乙烯基等基团而结合的芳香族烃。进而,该芳基可以具有取代基,作为该取代基,可举出C1~C12烷氧基苯基、C1~C12烷基苯基等。
作为上述C1~C12烷氧基苯基,可例示甲氧基苯基、乙氧基苯基、丙基氧基苯基、异丙基氧基苯基、丁氧基苯基、异丁氧基苯基、叔丁氧基苯基、戊基氧基苯基、己基氧基苯基、环己基氧基苯基、庚基氧基苯基、辛基氧基苯基、2-乙基己基氧基苯基、壬基氧基苯基、癸基氧基苯基、3,7-二甲基辛基氧基苯基、月桂基氧基苯基等。
作为上述C1~C12烷基苯基,可例示甲基苯基、乙基苯基、二甲基苯基、丙基苯基、基、甲基乙基苯基、异丙基苯基、丁基苯基、仲丁基苯基、异丁基苯基、叔丁基苯基、戊基苯基、异戊基苯基、己基苯基、庚基苯基、辛基苯基、壬基苯基、癸基苯基、十二烷基苯基等。
上述R所表示的芳氧基的碳原子数通常为6~60,优选为7~48。作为芳氧基,可例示苯氧基、C1~C12烷氧基苯氧基、C1~C12烷基苯氧基、1-萘基氧基、2-萘基氧基、五氟苯基氧基等,优选C1~C12烷氧基苯氧基、C1~C12烷基苯氧基。
作为上述C1~C12烷氧基苯氧基,可例示甲氧基苯氧基、乙氧基苯氧基、丙基氧基苯氧基、异丙基氧基苯氧基、丁氧基苯氧基、异丁氧基苯氧基、叔丁氧基苯氧基、戊基氧基苯氧基、己基氧基苯氧基、环己基氧基苯氧基、庚基氧基苯氧基、辛基氧基苯氧基、2-乙基己基氧基苯氧基、壬基氧基苯氧基、癸基氧基苯氧基、3,7-二甲基辛基氧基苯氧基、月桂基氧基苯氧基等。
作为上述C1~C12烷基苯氧基,可例示甲基苯氧基、乙基苯氧基、二甲基苯氧基、丙基苯氧基、1,3,5-三甲基苯氧基、甲基乙基苯氧基、异丙基苯氧基、丁基苯氧基、仲丁基苯氧基、异丁基苯氧基、叔丁基苯氧基、戊基苯氧基、异戊基苯氧基、己基苯氧基、庚基苯氧基、辛基苯氧基、壬基苯氧基、癸基苯氧基、十二烷基苯氧基等。
芳硫基的碳原子数通常为6~60,优选7~48。作为芳硫基,可例示苯基硫基、C1~C12烷氧基苯基硫基、C1~C12烷基苯基硫基、1-萘基硫基、2-萘基硫基、五氟苯基硫基等,优选C1~C12烷氧基苯基硫基、C1~C12烷基苯基硫基。
上述R所表示的芳基烷基的碳原子数通常为7~60,优选为7~48。作为芳基烷基,可例示苯基-C1~C12烷基、C1~C12烷氧基苯基-C1~C12烷基、C1~C12烷基苯基-C1~C12烷基、1-萘基-C1~C12烷基、2-萘基-C1~C12烷基等,优选C1~C12烷氧基苯基-C1~C12烷基、C1~C12烷基苯基-C1~C12烷基。
上述R所表示的芳基烷氧基的碳原子数通常为7~60,优选为7~48。作为芳基烷氧基,可例示苯基甲氧基、苯基乙氧基、苯基丁氧基、苯基戊氧基、苯基己氧基、苯基庚氧基、苯基辛氧基等苯基-C1~C12烷氧基、C1~C12烷氧基苯基-C1~C12烷氧基、C1~C12烷基苯基-C1~C12烷氧基、1-萘基-C1~C12烷氧基、2-萘基-C1~C12烷氧基等,优选C1~C12烷氧基苯基-C1~C12烷氧基、C1~C12烷基苯基-C1~C12烷氧基。
上述R所表示的芳基烷硫基的碳原子数通常为7~60,优选7~48。作为芳基烷硫基,可例示苯基-C1~C12烷硫基、C1~C12烷氧基苯基-C1~C12烷硫基、C1~C12烷基苯基-C1~C12烷硫基、1-萘基-C1~C12烷硫基、2-萘基-C1~C12烷硫基等,优选C1~C12烷氧基苯基-C1~C12烷硫基、C1~C12烷基苯基-C1~C12烷硫基。
上述R所表示的酰基的碳原子数通常为2~20,优选2~18。作为酰基,可例示乙酰基、丙酰基、丁酰基、异丁酰基、特戊酰基、苯甲酰基、三氟乙酰基、五氟苯甲酰基等。
上述R所表示的酰氧基的碳原子数通常为2~20,优选2~18。作为酰氧基,可例示乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基、异丁酰氧基、特戊酰氧基、苯甲酰基氧基、三氟乙酰氧基、五氟苯甲酰基氧基等。
上述R所表示的酰胺基的碳原子数通常为2~20,优选2~18。作为酰胺基,可例示甲酰胺基、乙酰胺基、丙酰胺基、丁酰胺基、苯甲酰胺基、三氟乙酰胺基、五氟苯甲酰胺基、二甲酰胺基、二乙酰胺基、二丙酰胺基、二丁酰胺基、二苯甲酰胺基、双三氟乙酰胺基、双五氟苯甲酰胺基等。
上述R所表示的酰亚胺基是指从酰亚胺中去掉一个与其氮原子结合的氢原子而得的1价残基。该酰亚胺基的碳原子数通常为2~60,优选为2~48。作为酰亚胺基,可例示以下的结构式所示的基团。
Figure BPA00001279823000181
(式中,从氮原子伸出的线表示结合位,Me表示甲基,Et表示乙基,n-Pr表示正丙基。以下同。#表示结合位。)
上述R所表示的亚胺残基是指从亚胺化合物(即,分子内具有-N=C-的有机化合物。作为其例子,可举出醛亚胺、酮亚胺以及这些分子中的与氮原子结合的氢原子被烷基等取代而成的化合物等。)去除一个氢原子而成的1价残基。该亚胺残基通常为碳原子数2~20,优选为2~18。具体而言,可例示以下的结构式所示的基团。
Figure BPA00001279823000191
(式中,i-Pr表示异丙基,n-Bu表示正丁基,t-Bu表示叔丁基。以波浪线表示的键是指“楔形所表示键”和/或“虚线所表示的键”。在此,所谓“楔形所表示的键”是指从纸面朝向阅读者侧伸出的键,“虚线所表示的键”是指向纸面内侧伸出的键。#表示结合位。)
上述R所表示的取代氨基是指被1个或2个从烷基、芳基、芳基烷基和1价杂环基中选择的基团所取代的氨基。该烷基、芳基、芳基烷基或1价杂环基可以具有取代基。取代氨基的碳原子数在不包括该取代基的碳原子数的情况下,通常为1~60,优选为2~48。作为取代氨基,可例示甲基氨基、二甲基氨基、乙基氨基、二乙基氨基、丙基氨基、二丙基氨基、异丙基氨基、二异丙基氨基、丁基氨基、仲丁基氨基、异丁基氨基、叔丁基氨基、戊基氨基、己基氨基、环己基氨基、庚基氨基、辛基氨基、2-乙基己基氨基、壬基氨基、癸基氨基、3,7-二甲基辛基氨基、月桂基氨基、环戊基氨基、二环戊基氨基、环己基氨基、二环己基氨基、吡咯烷基、哌啶基、双三氟甲基氨基、苯基氨基、二苯基氨基、C1~C12烷氧基苯基氨基、二(C1~C12烷氧基苯基)氨基、二(C1~C12烷基苯基)氨基、1-萘基氨基、2-萘基氨基、五氟苯基氨基、吡啶基氨基、哒嗪基氨基、嘧啶基氨基、吡嗪基氨基、三嗪基氨基苯基-C1~C12烷基氨基、C1~C12烷氧基苯基-C1~C12烷基氨基、C1~C12烷基苯基-C1~C12烷基氨基、二(C1~C12烷氧基苯基-C1~C12烷基)氨基、二(C1~C12烷基苯基-C1~C12烷基)氨基、1-萘基-C1~C12烷基氨基、2-萘基-C1~C12烷基氨基等。
上述R所表示的取代甲硅烷基是指被1、2或3个从烷基、芳基、芳基烷基和1价杂环基中选择的基团取代的甲硅烷基。取代甲硅烷基的碳原子数通常为1~60,优选3~48。此外,该烷基、芳基、芳基烷基或1价杂环基可以具有取代基。作为取代甲硅烷基,可例示三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三丙基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基、二甲基异丙基甲硅烷基、二乙基异丙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、戊基二甲基甲硅烷基、己基二甲基甲硅烷基、庚基二甲基甲硅烷基、辛基二甲基甲硅烷基、2-乙基己基二甲基甲硅烷基、壬基二甲基甲硅烷基、癸基二甲基甲硅烷基、3,7-二甲基辛基二甲基甲硅烷基、月桂基二甲基甲硅烷基、苯基-C1~C12烷基甲硅烷基、C1~C12烷氧基苯基-C1~C12烷基甲硅烷基、C1~C12烷基苯基-C1~C12烷基甲硅烷基、1-萘基-C1~C12烷基甲硅烷基、2-萘基-C1~C12烷基甲硅烷基、苯基-C1~C12烷基二甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、三(对二甲苯基)甲硅烷基、三苄基甲硅烷基、二苯基甲基甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基、二甲基苯基甲硅烷基等。
上述R所表示的取代甲硅烷基氧基是指被1、2或3个从烷氧基、芳氧基、芳基烷氧基和1价杂环氧基中选择的基团所取代的甲硅烷基氧基。取代甲硅烷基氧基的碳原子数通常为1~60,优选3~48。该烷氧基、芳氧基、芳基烷氧基或1价杂环氧基可以具有取代基。作为取代甲硅烷基氧基,可例示三甲基甲硅烷基氧基、三乙基甲硅烷基氧基、三丙基甲硅烷基氧基、三异丙基甲硅烷基氧基、二甲基异丙基甲硅烷基氧基、二乙基异丙基甲硅烷基氧基、叔丁基二甲基甲硅烷基氧基、戊基二甲基甲硅烷基氧基、己基二甲基甲硅烷基氧基、庚基二甲基甲硅烷基氧基、辛基二甲基甲硅烷基氧基、2-乙基己基二甲基甲硅烷基氧基、壬基二甲基甲硅烷基氧基、癸基二甲基甲硅烷基氧基、3,7-二甲基辛基二甲基甲硅烷基氧基、月桂基二甲基甲硅烷基氧基、苯基-C1~C12烷基甲硅烷基氧基、C1~C12烷氧基苯基-C1~C12烷基甲硅烷基氧基、C1~C12烷基苯基-C1~C12烷基甲硅烷基氧基、1-萘基-C1~C12烷基甲硅烷基氧基、2-萘基-C1~C12烷基甲硅烷基氧基、苯基-C1~C12烷基二甲基甲硅烷基氧基、三苯基甲硅烷基氧基、三(对二甲苯基)甲硅烷基氧基、三苄基甲硅烷基氧基、二苯基甲基甲硅烷基氧基、叔丁基二苯基甲硅烷基氧基、二甲基苯基甲硅烷基氧基等。
上述R所表示的取代甲硅烷基硫基是指被1、2或3个从烷硫基、芳硫基、芳基烷硫基和1价杂环硫基中选择的基团所取代的甲硅烷基硫基。取代甲硅烷基硫基的碳原子数通常为1~60,优选为3~48。该烷氧基、芳硫基、芳基烷硫基或1价杂环硫基可以具有取代基。作为取代甲硅烷基硫基,可例示三甲基甲硅烷基硫基、三乙基甲硅烷基硫基、三丙基甲硅烷基硫基、三异丙基甲硅烷基硫基、二甲基异丙基甲硅烷基硫基、二乙基异丙基甲硅烷基硫基、叔丁基二甲基甲硅烷基硫基、戊基二甲基甲硅烷基硫基、己基二甲基甲硅烷基硫基、庚基二甲基甲硅烷基硫基、辛基二甲基甲硅烷基硫基、2-乙基己基二甲基甲硅烷基硫基、壬基二甲基甲硅烷基硫基、癸基二甲基甲硅烷基硫基、3,7-二甲基辛基二甲基甲硅烷基硫基、月桂基二甲基甲硅烷基硫基、苯基-C1~C12烷基甲硅烷基硫基、C1~C12烷氧基苯基-C1~C12烷基甲硅烷基硫基、C1~C12烷基苯基-C1~C12烷基甲硅烷基硫基、1-萘基-C1~C12烷基甲硅烷基硫基、2-萘基-C1~C12烷基甲硅烷基硫基、苯基-C1~C12烷基二甲基甲硅烷基硫基、三苯基甲硅烷基硫基、三(对二甲苯基)甲硅烷基硫基、三苄基甲硅烷基硫基、二苯基甲基甲硅烷基硫基、叔丁基二苯基甲硅烷基硫基、二甲基苯基甲硅烷基硫基等。
上述R所表示的取代甲硅烷基氨基是指被1、2或3个从烷基氨基、芳基氨基、芳基烷基氨基和1价杂环氨基中选择的基团所取代的甲硅烷基氨基。取代甲硅烷基氨基的碳原子数通常为1~60,优选为3~48。该烷氧基、芳基氨基、芳基烷基氨基或1价杂环氨基可以具有取代基。作为取代甲硅烷基氨基,可例示三甲基甲硅烷基氨基、三乙基甲硅烷基氨基、三丙基甲硅烷基氨基、三异丙基甲硅烷基氨基、二甲基异丙基甲硅烷基氨基、二乙基异丙基甲硅烷基氨基、叔丁基二甲基甲硅烷基氨基、戊基二甲基甲硅烷基氨基、己基二甲基甲硅烷基氨基、庚基二甲基甲硅烷基氨基、辛基二甲基甲硅烷基氨基、2-乙基己基二甲基甲硅烷基氨基、壬基二甲基甲硅烷基氨基、癸基二甲基甲硅烷基氨基、3,7-二甲基辛基二甲基甲硅烷基氨基、月桂基二甲基甲硅烷基氨基、苯基-C1~C12烷基甲硅烷基氧基、C1~C12烷氧基苯基-C1~C12烷基甲硅烷基氨基、C1~C12烷基苯基-C1~C12烷基甲硅烷基氨基、1-萘基-C1~C12烷基甲硅烷基氨基、2-萘基-C1~C12烷基甲硅烷基氨基、苯基-C1~C12烷基二甲基甲硅烷基氨基、三苯基甲硅烷基氨基、三(对二甲苯基)甲硅烷基氨基、三苄基甲硅烷基氨基、二苯基甲基甲硅烷基氨基、叔丁基二苯基甲硅烷基氨基、二甲基苯基甲硅烷基氨基等。
上述R所表示的1价杂环基是指从杂环式化合物中去除一个氢原子后残余的原子团。1价杂环基的碳原子数通常为3~60,优选为3~20。此外,在1价杂环基的碳原子数中,不包括取代基的碳原子数。在此,所谓杂环式化合物,是指在具有环式结构的有机化合物中,构成环的元素不光只有碳原子,在环内还含有氧、硫、氮、磷、硼素等杂原子的化合物。作为1价杂环基,可例示噻吩基、C1~C12烷基噻吩基、吡咯基、呋喃基、吡啶基、C1~C12烷基吡啶基、嘧啶基、C1~C12烷基嘧啶基、三嗪基、C1~C12烷基三嗪基、哌啶基、喹啉基、异喹啉基等,优选噻吩基、C1~C12烷基噻吩基、吡啶基、C1~C12烷基吡啶基、嘧啶基、C1~C12烷基嘧啶基、三嗪基、C1~C12烷基三嗪基。另外,1价杂环基优选1价芳香族杂环基。
上述R所表示的杂芳氧基的碳原子数通常为6~60,优选为7~48。作为杂芳氧基,可例示噻吩基、C1~C12烷氧基噻吩基、C1~C12烷基噻吩基、吡啶基氧基、吡啶基氧基、异喹啉基氧基等,优选C1~C12烷氧基吡啶基、C1~C12烷基吡啶基。
作为上述C1~C12烷氧基吡啶基,可例示甲氧基吡啶基、乙氧基吡啶基、丙基氧基吡啶基、异丙基氧基吡啶基、丁氧基吡啶基、异丁氧基吡啶基、叔丁氧基吡啶基、戊基氧基吡啶基、己基氧基吡啶基、环己基氧基吡啶基、庚基氧基吡啶基、辛基氧基吡啶基、2-乙基己基氧基吡啶基、壬基氧基吡啶基、癸基氧基吡啶基、3,7-二甲基辛基氧基吡啶基、月桂基氧基吡啶基等。
作为上述C1~C12烷基吡啶基氧基,可例示甲基吡啶基氧基、乙基吡啶基氧基、二甲基吡啶基氧基、丙基吡啶基氧基、1,3,5-三甲基吡啶基氧基、甲基乙基吡啶基氧基、异丙基吡啶基氧基、丁基吡啶基氧基、仲丁基吡啶基氧基、异丁基吡啶基氧基、叔丁基吡啶基氧基、戊基吡啶基氧基、异戊基吡啶基氧基、己基吡啶基氧基、庚基吡啶基氧基、辛基吡啶基氧基、壬基吡啶基氧基、癸基吡啶基氧基、十二烷基吡啶基氧基等。
上述R所表示的杂芳硫基的碳原子数通常为6~60,优选7~48。作为杂芳硫基,可例示吡啶基硫基、C1~C12烷氧基吡啶基硫基、C1~C12烷基吡啶基硫基、异喹啉基硫基等,优选C1~C12烷氧基吡啶基硫基、C1~C12烷基吡啶基硫基。
上述R所表示的芳基烯基的碳原子数通常为8~60,优选为8~48。作为芳基烯基,可例示苯基-C2~C12烯基(“C2~C12烯基”是指烯基部分的碳原子数为2~12。以下同。)、C1~C12烷氧基苯基-C2~C12烯基、C1~C12烷基苯基-C2~C12烯基、1-萘基-C2~C12烯基、2-萘基-C2~C12烯基等,优选C1~C12烷氧基苯基-C2~C12烯基、C2~C12烷基苯基-C1~C12烯基。
上述R所表示的芳基炔基的碳原子数通常为8~60,优选8~48。作为芳基炔基,可例示苯基-C2~C12炔基(“C2~C12炔基”是指炔基部分的碳原子数为2~12。以下同。)、C1~C12烷氧基苯基-C2~C12炔基、C1~C12烷基苯基-C2~C12炔基、1-萘基-C2~C12炔基、2-萘基-C2~C12炔基等,优选C1~C12烷氧基苯基-C2~C12炔基、C1~C12烷基苯基-C2~C12炔基。
上述R所表示的取代羧基是指碳原子数通常为2~60、优选2~48的、被烷基、芳基、芳基烷基或1价杂环基所取代的羧基。作为取代羧基,可举出甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、异丙氧基羰基、丁氧基羰基、异丁氧基羰基、叔丁氧基羰基、戊基氧基羰基、己氧基羰基、环己氧基羰基、庚基氧基羰基、辛基氧基羰基、2-乙基己氧基羰基、壬基氧基羰基、癸氧基羰基、3,7-二甲基辛基氧基羰基、十二烷基氧基羰基、三氟甲氧基羰基、五氟乙氧基羰基、全氟丁氧基羰基、全氟己基氧基羰基、全氟辛基氧基羰基、吡啶基氧基羰基、萘氧基羰基、吡啶基氧基羰基等。该烷基、芳基、芳基烷基或1价杂环基可以具有取代基。取代羧基的碳原子数中不包括该取代基的碳原子数。
作为上述单阴离子性的2齿配位体,优选上述式(2)所表示的2齿配位体中的氢原子以外的原子数为3~30的2齿配位体,例如,可举出以下的式子所表示的2齿配位体。
Figure BPA00001279823000241
(式中,*表示与金属原子M结合的部位。)
作为上述金属络合物,可举出以下所示的化合物。
Figure BPA00001279823000251
Figure BPA00001279823000261
Figure BPA00001279823000271
Figure BPA00001279823000281
Figure BPA00001279823000291
Figure BPA00001279823000311
Figure BPA00001279823000321
作为上述金属络合物,从稳定的高效率发光的观点出发,优选易解除禁戒跃迁的三重激发态的寿命短的金属络合物。
—金属络合物的制造方法—
以下,说明上述金属络合物的制造方法。
上述金属络合物例如可以通过使成为配位体的化合物与金属化合物在溶液中发生反应来合成。根据需要,在反应体系中可以存在碱、银盐化合物等。另外,通过配位体中具有2-苯基吡啶衍生物的金属络合物与杂环芳香族化合物的偶联反应,也可以合成上述金属络合物。
作为络合物化的方法(即,使成为配位体的化合物与金属化合物在溶液中反应的方法),在为铱络合物的情况下,可例示J.Am.Chem.Soc.1984,106,6647;Inorg.Chem.1991,30,1685;Inorg.Chem.1994,33,545;Inorg.Chem.2001,40,1704;Chem.Lett.,2003,32,252等中记载的方法,在为铂络合物的情况下,可例示Inorg.Chem.,1984,23,4249;Chem.Mater.1999,11,3709;Organometallics,1999,18,1801等中记载的方法,在为钯络合物的情况下,可例示J.Org.Chem.,1987,52,73等中记载的方法。
关于络合物化的反应温度,通常可以在溶剂的熔点至沸点间进行反应,优选-78℃~溶剂沸点。反应时间通常为30分钟~30小时左右。其中,当在络合物化反应中使用微波反应装置时,可以在溶剂的沸点以上进行反应,反应时间通常为数分钟至数小时左右。
上述成为配位体的化合物,例如,可以通过2-苯基吡啶衍生物与杂环芳香族化合物的铃木偶联、Grignard偶联、Stille偶联等来合成。可以将上述原料化合物根据需要溶解在有机溶剂中,使用例如碱、适当的催化剂等,在有机溶剂的熔点以上沸点以下的温度条件下进行反应来合成。在该合成中,可以使用例如“化学合成(Organic Syntheses)”,合集第6卷(Collective Volume VI),407-411页,John Wiley&Sons,Inc.,1988年;化学综述(Chem.Rev.),第106卷,2651页(2006年);化学综述(Chem.Rev.),第102卷,1359页(2002年);化学综述(Chem.Rev.),第95卷,2457页(1995年);有机金属化学杂志(J.Organomet.Chem.),第576卷,147页(1999年)等中记载的方法。
上述杂环芳香族化合物可以利用“HOUBEN-WEYL METHODS OFORGANIC CHEMISTRY 4TH EDITION”,第E9b卷,1页,GEORG THIEMEVERLAG STUTTGART;HOUBEN-WEYL METHODS OF ORGANICCHEMISTRY 4TH EDITION,第E9c卷,667页,GEORG THIEME VERLAGSTUTTGART等中记载的方法来合成。
作为上述偶联反应中使用的催化剂,优选钯催化剂。作为钯催化剂,可例示乙酸钯、双(三苯基膦)二氯化钯(II)、四(三苯基膦)钯(0)、[1,1’-双(二苯基膦)二茂铁]二氯化钯(II)、三(二亚苄基丙酮)二钯(O)等,优选四(三苯基膦)钯(0)、[1、1’-双(二苯基膦)二茂铁]二氯化钯(II)、三(二亚苄基丙酮)二钯(O)。根据需要,可以存在磷配位体。作为上述磷配位体,可例示三苯基膦、三(邻甲苯基)膦、三(叔丁基)膦、三环己基膦、1,1’-双(二苯基膦)二茂铁等。
作为成为上述配位体的化合物,可举出以下所示的化合物。
Figure BPA00001279823000341
Figure BPA00001279823000351
Figure BPA00001279823000371
Figure BPA00001279823000381
作为成为上述配位体的化合物,从上述金属络合物的稳定性、合成容易度、发光效率的观点出发,优选上述式(11a)或下述式(11b)所表示的化合物,更优选上述式(11a)所表示的化合物。
上述式(11a)和(11b)中,A所表示的芳基和1价杂环基,与前述的作为R而说明的示例相同。
上述金属络合物例如可通过以下流程来合成。
Figure BPA00001279823000391
(式中,R’与上述同义。)
所得的金属络合物的鉴定、分析,可以通过元素分析、NMR分析和MS分析来进行。
另外,本发明的金属络合物,也优选通过包括使下述式(8)所表示的化合物与具有卤素原子或烷基磺酸酯基的杂环芳香族化合物发生偶联反应的方法来制造。
Figure BPA00001279823000392
(式中,M、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R8、m、n、Rx和Ry,与上述同义。J1是下述式(9-1)~(9-6)所表示的基。#表示结合位。)
上述式(8)所表示的化合物,例如可以通过使下述式(10)所表示的化合物进行硼酸化或硼酸酯化来合成。
Figure BPA00001279823000402
(式中,M、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R8、m、n、Rx和Ry,与上述同义。J2表示卤素原子。)
另外,本发明的金属络合物,可以通过上述式(10)所表示的化合物与杂环芳香族化合物的铃木偶联、Grignard偶联、Stille偶联等来进行合成。
—式(3-1)~(3-5)所表示的2价基团—
上述式(3-1)~(3-5)中,R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、R38、R39、R40、R41、R42、R43、R44、R45和R46所表示的基团、原子,与上述作为R表示的基团、原子而说明的示例相同。上述式(3-1)和(3-2)中,从本发明的高分子化合物的合成容易度和高发光效率的观点出发,Y优选-C(R9)(R10)-、-O-C(R17)(R18)-、-O-、-S-,更优选-C(R9)(R10)-。
作为上述式(3-1)所表示的2价基团,可举出以下的式子所表示的基团。
Figure BPA00001279823000411
Figure BPA00001279823000421
(式中,#表示结合位。Ra表示烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、芳基烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、甲硅烷基氧基、取代甲硅烷基氧基、1价杂环基或卤素原子。存在多个Ra时它们可以相同也可以不同。Rd表示烷基、芳基、芳基烷基、芳基烯基、芳基炔基或1价杂环基。)
Ra所表示的烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、芳基烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、甲硅烷基氧基、取代甲硅烷基氧基、1价杂环基、卤素原子,与上述作为R所表示的基团、原子而说明的示例相同。
Rd所表示的烷基、芳基、芳基烷基、芳基烯基、芳基炔基或1价杂环基,与上述作为R所表示的基团而说明的示例相同。
作为上述式(3-2)所表示的2价基团,可举出以下的式子所表示的基团。
Figure BPA00001279823000422
(式中,#和Ra与上述同义。)
作为上述式(3-3)所表示的2价基团,可举出以下的式子所表示的基团。
Figure BPA00001279823000431
(式中,#、Ra和Rd与上述同义。)
作为上述式(3-4)所表示的2价基团,可举出以下的式子所表示的基团。
Figure BPA00001279823000432
(式中,#和Ra与上述同义。)
作为上述式(3-5)所表示的2价基团,可举出以下的式子所表示的基团。
(式中,#和Ra与上述同义。)
在上述式(3-1)~(3-5)所表示的2价基团中,从元件寿命和元件特性的观点出发,优选上述式(3-1)所表示的2价基团。
—其他基团—
本发明的高分子化合物中,除了上述式(1)所表示的金属络合物的残基、上述式(3-1)~(3-5)所表示的2价基团之外,还可以含有下述式(4)所表示的基团。
Figure BPA00001279823000441
(式中,Ar1、Ar2、Ar3和Ar4分别独立地表示亚芳基或2价杂环基。Ar5、Ar6和Ar7分别独立地表示芳基或1价杂环基。Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、Ar5、Ar6和Ar7可以具有取代基。a和b分别独立地表示0或1,0≤a+b≤1。#表示结合位。)
上述式(4)中,Ar1、Ar2、Ar3和Ar4所表示的亚芳基,是从芳香族烃中去掉2个氢原子后的原子团,也包括具有稠环的原子团、以及2个以上独立的苯环或稠环直接或经由亚乙烯基等结合的原子团。亚芳基可以具有取代基。亚芳基的除了取代基的部分的碳原子数通常为6~60,优选为6~20。亚芳基的包括取代基的总碳原子数通常为6~100。
上述式(4)中,Ar1、Ar2、Ar3和Ar4所表示的2价杂环基,与后述的Ar’所表示的2价杂环基的项中说明的示例相同。
上述式(4)中,Ar5、Ar6和Ar7所表示的芳基和1价杂环基,与上述作为R所表示的芳基和1价杂环基而说明的示例相同。
上述式(4)中,作为亚芳基、2价杂环基、芳基和1价杂环基可以具有的取代基,可举出烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、芳基烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、卤素原子、酰基、酰氧基、亚胺残基、酰胺基、酰亚胺基、1价杂环基、羧基、取代羧基、氰基和硝基。这些取代基,与作为构成上述金属络合物的配位体可以具有的取代基而说明的示例相同。
作为上述式(4)所表示的基团,可举出以下的式子所表示的基团。
Figure BPA00001279823000451
(式中,Rb表示氢原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、芳基烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、卤素原子、酰基、酰氧基、亚胺残基、酰胺基、酰亚胺基、1价杂环基、羧基、取代羧基、或氰基。这些基所含的氢原子可以被氟原子取代。存在多个Rb时它们可以相同也可以不同。#表示结合位。)
—金属络合物的残基的位置—
作为本发明的高分子化合物,可举出:
1.分子链的主链具有金属络合物的残基的高分子化合物;
2.分子链的末端具有金属络合物的残基的高分子化合物;
3.分子链的侧链具有金属络合物的残基的高分子化合物;等。
分子链的主链具有金属络合物的残基的高分子化合物,例如,可用下述式的任一式来表示。
Figure BPA00001279823000471
(式中,M1,M2表示金属络合物的残基。p和q表示聚合度。仅在该式中,实线表示分子链。)
作为上述M1,可举出以下的式子所表示的金属络合物的残基(2价)。
Figure BPA00001279823000481
(式中,#和R与上述同义。)
作为上述M2,可举出以下的式子所表示的金属络合物的残基(3价)。
Figure BPA00001279823000491
(式中,#和R与上述同义。)
分子链的末端具有金属络合物的残基的高分子化合物,例如用下述式表示。
   ——————LM3
M3L——————LM3
(式中,M3表示金属络合物的残基。仅在该式中,实线表示分子链。L表示单键、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-S(=O)-、-S(=O)2-、-Si(R68)(R69)-、N(R70)-、-B(R71)-、-P(R72)-、-P(=O)(R73)-、取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的亚烯基、取代或未取代的亚炔基、取代或未取代的亚芳基、或取代或未取代的2价杂环基。R68、R69、R70、R71、R72和R73与上述同义。)
作为上述M3,可举出以下的式子所表示的金属络合物的残基(1价)。
Figure BPA00001279823000501
Figure BPA00001279823000511
(式中,#和R与上述同义。)
作为分子链的侧链具有金属络合物的残基的高分子化合物,可举出金属络合物的残基为1价基团的高分子化合物。
上述分子链例如具有式-(Ar’)-所表示的重复单元。该式中,Ar’表示具有1~4个-L-M3所示的基团的2价芳香族基团,或者具有从氧原子、硅原子、磷原子、硼原子和硫原子中选择的原子以及1~4个-L-M3所示的基团的2价杂环基。L和M3与上述同义。在L所表示的亚烷基、亚烯基、亚炔基含有-CH2-基时,该亚烷基中所含的-CH2-基中的1个以上、该亚烯基中所含的-CH2-基中的1个以上、该亚炔基中所含的-CH2-基中的1个以上,可以分别被从-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-S(=O)-、-S(=O)2-、-Si(R74)(R75)-、N(R76)-、-B(R77)-、-P(R78)-和-P(=O)(R79)-中选择的基团所取代。R74、R75、R76、R77、R78和R79分别独立地表示氢原子,烷基,芳基,1价杂环基或氰基。Ar’除了-L-M3所示的基团以外,还可以具有从烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、芳基烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、卤素原子、酰基、酰氧基、亚胺残基、酰胺基、酰亚胺基、1价杂环基、羧基、取代羧基和氰基中选择的取代基。Ar’具有多个取代基时,它们可以相同也可以不同。
上述式中,R68、R69、R70、R71、R72、R73、R74、R75、R76、R77、R78和R79所表示的烷基、芳基,1价杂环基和氰基以及作为Ar’可以具有的取代基的烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、芳基烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、卤素原子、酰基、酰氧基、亚胺残基、酰胺基、酰亚胺基、1价杂环基、羧基、取代羧基和氰基,与上述作为R所表示的基团、原子而说明的示例相同。
作为Ar’,可举出以下的式子所表示的基团。
Figure BPA00001279823000541
Figure BPA00001279823000551
(式中,#、L、R和M3与上述同义。)
L所表示的亚烷基的碳原子数通常为1~30,优选1~15。作为亚烷基,可例示亚甲基、亚乙基、亚丙基、三亚甲基、四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基、八亚甲基、1,3-亚环戊基、1,4-亚环己基等。
L所表示的亚烯基的碳原子数通常为2~30,优选为2~15。作为亚烯基,可举出亚乙烯基、亚丙烯基等。在亚烯基中,也包括1,3-亚丁二烯基等亚链二烯基。
L所表示的亚炔基的碳原子数通常为2~30,优选为2~15。作为亚炔基,可例示亚乙炔基等。在亚炔基中,也包括具有2个三键的基团,可举出例如1,3-亚丁二炔基。
L所表示的亚芳基表示从芳香族烃化合物去除2个氢原子而成的基团,构成芳香环的碳原子数通常为6~30,优选6~15。作为亚芳基,可举出亚苯基、亚联苯基、亚三联苯基、萘二基、蒽二基、菲二基、并环戊二烯二基、茚二基、庚搭烯二基(heptalenediyl)、引达省二基(indacenediyl)、苯并菲二基、联二萘二基、苯基萘二基、茋二基、芴二基等。
L所表示的2价杂环基是指从杂环式化合物去掉2个氢原子后残余的原子团。2价杂环基的碳原子数通常为2~30,优选2~15。此外,在2价杂环基的碳原子数中不包括取代基的碳原子数。2价杂环基优选为2价芳香族杂环基。作为2价杂环基,可举出吡啶二基、二氮杂亚苯基、喹啉二基、喹喔啉二基、吖啶二基、联吡啶二基、菲绕啉二基。
从高分子化合物的合成容易度和发光特性的观点出发,L优选为单键、-O-、亚甲基、亚乙基、六亚甲基、八亚甲基、亚乙烯基、亚苯基、亚联苯基、和吡啶二基,更优选亚苯基和吡啶二基。
本发明的高分子化合物优选不会大幅损害电荷传输性、电荷注入性等的高分子化合物,更优选载流子(电子或空穴)传输性优良的共轭系高分子。
在本发明的高分子化合物具有含有上述式(1)所表示的金属络合物的残基的重复单元、和含有上述式(3-1)~(3-5)所表示的2价基团的重复单元的情况下,在不损害发光特性、电化传输特性的范围内,可以含有其他重复单元。这时,含有上述式(1)所表示的金属络合物的残基的重复单元和含有上述式(3-1)~(3-5)所表示的2价基团的重复单元的总计,优选为全部重复单元的10摩尔%以上,更优选为50摩尔%以上,特别优选80摩尔%以上。
在将本发明的高分子化合物用作红色发光材料时,本发明的高分子化合物的EL发光光谱的峰值波长,优选为550~800nm,更优选为570~700nm。
<组合物>
本发明的组合物含有上述高分子化合物,优选还含有电荷传输材料和/或发光材料。
上述电荷传输材料分为空穴传输材料和电子传输材料,在该材料中,可以使用有机化合物(低分子有机化合物和/或高分子有机化合物)。
作为上述空穴传输材料,可举出芳香族胺、咔唑衍生物、聚对亚苯基衍生物等作为有机EL元件的空穴传输材料而公知的材料。作为上述电子传输材料,可举出有机EL元件中作为电子传输材料而公知的材料,例如
Figure BPA00001279823000571
二唑衍生物、蒽醌二甲烷及其衍生物、苯醌及其衍生物、萘醌及其衍生物、蒽醌及其衍生物、四氰基蒽醌二甲烷及其衍生物、芴酮衍生物、二苯基二氰基乙烯及其衍生物、联对苯醌衍生物、8-羟基喹啉及其衍生物的金属络合物。上述电荷传输材料的低分子有机化合物,是指在低分子有机EL元件中使用的主体(host)化合物、电荷注入传输化合物,具体而言,例如可举出“有机EL显示器”(时任静士、安达千波矢、村田英幸共著,OHM公司)107页、月刊《显示器》(vol.9,No.9,2003年26-30页)、日本特开2004-244400号公报、日本特开2004-277377号公报等中记载的化合物。虽因这些电荷传输材料的种类而不同,但通常为了从金属络合物得到良好的发光,这些电荷传输材料的最低三重态激发能量优选比金属络合物的最低三重态激发能量大。
作为上述电荷传输材料的低分子有机化合物,可举出以下的式子所表示的化合物。
Figure BPA00001279823000572
Figure BPA00001279823000591
作为上述电荷传输材料的高分子有机化合物,可举出非共轭系高分子、共轭系高分子。作为非共轭系高分子,可举出聚乙烯基咔唑等。作为共轭系高分子,可举出主链上含芳香环的聚合物,优选主链含有可以具有取代基的亚苯基、可以具有取代基的芴、可以具有取代基的二苯并噻吩、可以具有取代基的二苯并呋喃、可以具有取代基的二苯并噻咯等作为重复单元的物质,或者与这些单体的共聚物。作为上述高分子有机化合物,也可举出:具有可以具有取代基的苯环作为部分结构的高分子化合物,日本特开2003-231741号公报、日本特开2004-059899号公报、日本特开2004-002654号公报、日本特开2004-292546号公报、US5708130、WO99/54385、WO00/46321、WO02/077060、“有机EL显示器”(时任静士、安达千波矢、村田英幸共著,OHM公司)111页、月刊《显示器》(vol.9,No.9,2002年)47-51页等中记载的高分子。
作为上述电荷传输材料的高分子有机化合物,除以上之外,还可举出含有上述式(3a)或(3b)所表示的重复单元的高分子,例如可以举出含有下述基团(即,在下述的例示中除去括弧后的部分)的高分子、含有下述基团作为重复单元的高分子。
Figure BPA00001279823000611
(式中,#表示结合位。)
优选上述电荷传输材料的低分子有机化合物或高分子有机化合物的最低三重态激发能量(TH)与金属络合物的最低三重态激发能量(TM)之间满足以下关系,
TH>TM-0.2(eV)。
使用上述电荷传输材料的高分子有机化合物时,该高分子有机化合物的聚苯乙烯换算的数均分子量优选为1×103~1×108,进一步优选为1×104~1×106。另外,该高分子的聚苯乙烯换算的重均分子量优选为1×103~1×108,进一步优选为5×104~5×106
作为上述发光材料,可举出萘衍生物、蒽及其衍生物、苝及其衍生物、聚甲炔系、呫吨系、香豆素系、花青系等色素类,8-羟基喹啉及其衍生物的金属络合物、芳香族胺、四苯基环戊二烯及其衍生物、四苯基丁二烯及其衍生物等低分子发光材料等。
就本发明的组合物中的本发明的高分子化合物的配合量而言,根据所组合的有机化合物的种类、欲最适化的特性的不同而不同,将本发明的组合物的总量设为100重量份时,通常为0.01~80重量份,优选为0.1~60重量份。上述金属络合物可以单独使用一种,也可以将二种以上并用。
<元件>
本发明的元件是包含本发明的高分子化合物的元件,例如,是含有由阳极和阴极构成的电极、以及在该电极间设置的含有本发明的高分子化合物的层的元件。以下,作为其代表的例子,对本发明的元件为发光元件的情况进行说明。
本发明的发光元件具有由阳极和阴极构成的一对电极,在该电极间夹持至少具有发光层的由一层(单层型)或多层(多层型)构成的薄膜。该薄膜层的至少1层含有本发明的组合物。就上述薄膜中的本发明的高分子化合物的总含量而言,相对于发光层整体的重量,通常为0.1~100重量%,优选为0.1~80重量%,更优选为0.5~60重量%。在本发明的发光元件中,上述发光层优选含有本发明的高分子化合物作为发光材料。
在本发明的发光元件为上述单层型的情况下,上述薄膜为发光层,该发光层含有本发明的高分子化合物。另外,在本发明的发光元件为多层型的情况下,例如,取以下的构成。
(a)阳极/空穴注入层(空穴传输层)/发光层/阴极
(b)阳极/发光层/电子注入层(电子传输层)/阴极
(c)阳极/空穴注入层(空穴传输层)/发光层/电子注入层(电子传输层)/阴极
本发明的发光元件的阳极是向空穴注入层、空穴传输层、发光层等供给空穴的部件,具有4.5eV以上的功函数是有效的。在阳极的材料中,可以使用金属、合金、金属氧化物、导电性化合物、它们的混合物等。作为阳极的材料,可举出氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)等导电性金属氧化物,金、银、铬、镍等金属,以及这些导电性金属氧化物和金属的混合物或层叠物,碘化铜、硫化铜等无机导电性物质,聚苯胺类、聚噻吩类(PEDOT等)、聚吡咯等有机导电性材料,它们与ITO的层叠物等。
本发明的发光元件的阴极是向电子注入层、电子传输层、发光层等供给电子的部件。作为阴极的材料,可以使用金属、合金、金属卤化物、金属氧化物、导电性化合物或它们的混合物,例如可举出碱金属(锂、钠、钾等)及其氟化物和氧化物、碱土金属(镁、钙、钡、铯等)及其氟化物和氧化物、金、银、铅、铝、合金和混合金属类(钠—钾合金、钠—钾混合金属、锂—铝合金、锂—铝混合金属、镁—银合金、镁—银混合金属等)、稀土类金属(铟、镱等)等。
本发明的发光元件的空穴注入层和空穴传输层,只要是具有从阳极注入空穴的功能、传输空穴的功能、阻挡从阴极注入的电子的功能的任一功能的层即可。在这些层的材料中,可以适当选择使用公知的材料,例如可举出咔唑衍生物、***衍生物、
Figure BPA00001279823000621
唑衍生物、
Figure BPA00001279823000622
二唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳基烷烃衍生物、吡唑啉衍生物、吡唑啉酮衍生物、亚苯基二胺衍生物、芳基胺衍生物、氨基取代查耳酮衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、芴酮衍生物、腙衍生物、茋衍生物、硅氮烷衍生物、芳香族叔胺化合物、苯乙烯基胺化合物、芳香族二次甲基系化合物、卟啉系化合物、聚硅烷系化合物、聚(N-乙烯基咔唑)衍生物、有机硅烷衍生物、本发明的高分子化合物等、含有它们的聚合物等。除此以外,可举出苯胺系共聚物、噻吩低聚物、聚噻吩等导电性高分子低聚物。这些材料可以单独使用1种成分,也可以多种成分并用。另外,上述空穴注入层和上述空穴传输层,可以是由上述材料的1种或2种以上构成的单层结构,也可以是由相同组成或不同种组成的多层构成的多层结构。
本发明的发光元件的电子注入层和电子传输层,只要是具有从阴极注入电子的功能、传输电子的功能、阻挡从阳极注入的空穴的功能中任一种功能的层即可。作为电子注入层和电子传输层中使用的材料,可举出将***衍生物、唑衍生物、
Figure BPA00001279823000632
二唑衍生物、咪唑衍生物、芴酮衍生物、蒽醌二甲烷衍生物、蒽酮衍生物、二苯基醌衍生物、硫代吡喃二氧化物衍生物、碳二亚胺衍生物、亚芴基甲烷衍生物、二苯乙烯基吡嗪衍生物、萘、苝等的芳香环四羧酸酐、酞菁衍生物、8-羟基喹啉衍生物的金属络合物、金属酞菁、苯并
Figure BPA00001279823000633
唑、苯并噻唑作为配位体的金属络合物所代表的各种金属络合物,有机硅烷衍生物、本发明的高分子化合物等。另外,上述电子注入层和上述电子传输层,可以是由上述材料的1种或2种以上构成的单层结构,也可以是由相同组成或不同种组成的多层构成的多层结构。
另外,在本发明的发光元件中,作为电子注入层、电子传输层的材料,也可以使用绝缘体或半导体的无机化合物。若电子注入层、电子传输层由绝缘体、半导体构成,则可以有效防止电流的泄露,可提高电子注入性。作为这样的绝缘体,可以使用从碱金属硫属化物、碱土金属硫属化物、碱金属的卤化物及碱土金属的卤化物中选择的至少一种金属化合物。作为优选的碱金属硫属化物,可举出CaO、BaO、SrO、BeO、BaS、CaSe。另外,作为构成电子注入层、电子传输层的半导体,可举出含有从Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Li、Na、Cd、Mg、Si、Ta、Sb和Zn中选择的至少一种元素的氧化物、氮化物或氮氧化物等。这些氧化物、氮化物和氮氧化物,可以单独使用一种,也可以将二种以上并用。
本发明中,在与阴极相接的薄膜的界面区域可以添加还原性掺杂物。作为还原性掺杂物,优选从碱金属、碱土金属的氧化物、碱土金属、稀土类金属、碱金属的氧化物、碱金属的卤化物、碱土金属的氧化物、碱土金属的卤化物、稀土类金属的氧化物、稀土类金属的卤化物、碱金属络合物、碱土金属络合物和稀土类金属络合物中选择的至少一种化合物。
本发明的发光元件的发光层,是具有在施加电压时能从阳极或空穴注入层注入空穴并能从阴极或电子注入层注入电子的功能、利用电场力使注入的电荷(电子和空穴)移动的功能、提供电子和空穴的复合场所从而使其与发光相关的功能的层。本发明的发光元件的发光层优选含有本发明的高分子化合物,可以含有将上述高分子化合物作为客体(guest)材料的主体(host)材料。作为上述主体材料,例如,可举出具有芴骨架的材料、具有咔唑骨架的材料、具有二芳基胺骨架的材料、具有吡啶骨架的材料、具有吡嗪骨架的材料、具有三嗪骨架的材料、具有芳基硅烷骨架的材料等。上述主体材料的T1(最低三重激发态的能级)优选比客体材料的能级大,进一步优选其差大于0.2eV。上述主体材料可以是低分子化合物,也可以是高分子化合物。另外,通过将上述主体材料和上述金属络合物等发光材料混合再进行涂布或者进行共蒸镀等,可以形成在上述主体材料中掺杂有上述发光材料的发光层。
在本发明的发光元件中,作为上述各层的形成方法,例如可举出真空蒸镀法(电阻加热蒸镀法、电子束法等)、溅射法、LB法、分子层叠法,涂布法(浇铸法、旋涂法、棒涂法、刮刀涂布法、辊涂法、凹版印刷、丝网印刷、喷墨法等)等。其中,从可以简化制造工艺的观点出发,优选通过涂布进行成膜。在上述涂布法中,通过将本发明的高分子化合物溶解在溶剂中而制备涂布液,将该涂布液涂布在所需的层(或电极)上,并进行干燥,由此可以形成。该涂布液中,可以含有树脂作为主体材料和/或粘结剂(binder),该树脂在溶剂中可以制成溶解状态,也可以制成分散状态。作为上述树脂,可以使用非共轭系高分子(例如聚乙烯基咔唑)、共轭系高分子(例如聚烯烃系高分子)。更具体而言,例如可以根据目的,从聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚酯、聚砜、聚苯醚、聚丁二烯、聚(N-乙烯基咔唑)、烃树脂、酮树脂、苯氧树脂、聚酰胺、乙基纤维素、乙酸乙烯酯、ABS树脂、聚氨酯、密胺树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、环氧树脂、硅树脂等中选择。溶液中,根据目的可以含有抗氧化剂、粘度调整剂等作为任意成分。
—光电元件—
本发明的高分子化合物可以在光电元件的制造中使用。
作为光电元件,可举出光电转换元件等,例如可举出在至少一方为透明或半透明的两个电极间设置含有本发明的高分子化合物的层的元件、基板上具有在制膜后的含有本发明的高分子化合物的层上形成的梳状电极的元件等。为了提高特性,也可以混合富勒烯、碳纳米管等。
作为光电转换元件的制造方法,可举出专利第3146296号公报中记载的方法,例如,可举出在具有第一电极的基板上形成含有本发明的高分子化合物的层(薄膜);再在其上形成第二电极的方法;在形成于基板上的一组状电极之上,形成含有本发明的高分子化合物的层(薄膜)的方法等。第一或第二电极中之一为透明或半透明。
作为含有本发明的高分子化合物的层(薄膜)的形成方法或混合富勒烯、碳纳米管的方法,可以适当利用在发光元件中例示的方法。
<液状组合物>
本发明的液状组合物是含有本发明的高分子化合物、以及溶剂或分散介质而成的组合物。作为本发明的液状组合物中使用的溶剂、分散介质,可以从公知的溶剂中适当选择使用可以将薄膜的成分均匀地溶解或分散且稳定的物质。作为这样的溶剂,可举出氯系溶剂(氯仿、二氯甲烷、1、2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、氯苯、邻二氯苯等)、醚系溶剂(四氢呋喃、二
Figure BPA00001279823000651
烷等)、芳香族烃系溶剂(苯、甲苯、二甲苯等)、脂肪族烃系溶剂(环己烷、甲基环己烷、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷等)、酮系溶剂(丙酮、甲基乙基酮、环己酮等)、酯系溶剂(乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙基溶纤剂乙酸酯等)、多元醇及其衍生物(乙二醇、乙二醇单丁醚、乙二醇单***、乙二醇单甲醚、二甲氧基乙烷、丙二醇、二乙氧基甲烷、三乙二醇单***、甘油、1,2-己烷二醇等)、醇系溶剂(甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、环己醇等)、亚砜系溶剂(二甲亚砜等)、酰胺系溶剂(N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺等)等。这些溶剂可以单独使用一种,也可以将二种以上并用。
在将上述液状组合物应用于喷墨法的情况下,为了使该液状组合物的喷出性及其再现性良好,该液状组合物可以含有公知的添加剂。作为该公知的添加剂,为了抑制从喷嘴的蒸发,可举出高沸点的溶剂(苯甲醚、二环己基苯等)等。而且,含有该公知的添加剂而成的液状组合物,优选在25℃时的粘度为1~100mPa·s。
本发明的发光元件的各层的优选膜厚,根据材料的种类、层构成的不同而不同,通常膜厚过薄时,易于产生针孔等缺陷,反之,若过厚,则变得需要高施加电压而发光效率变差,因此通常优选为数nm~1μm。
作为本发明的发光元件的用途,例如可举出面状光源、照明装置、光源、标识用光源、背光用光源、显示装置、打印头等。作为上述显示装置,可以使用公知的驱动技术、驱动电路等,可以选择段码型、点矩阵型等的构成。
<制造方法>
本发明的高分子化合物,例如可以通过包括使上述式(5)所表示的金属络合物、与上述式(6-1)、(6-2)、(6-3)、(6-4)或(6-5)所表示的化合物发生反应的方法的制造方法来合成。
上述式(5)中,作为W1和W2所表示的聚合反应性基团,可举出卤素原子、烷基磺酰氧基、芳基磺酰氧基、芳基烷基磺酰氧基、硼酸酯残基、锍甲基、鏻甲基、膦酸酯甲基、单卤化甲基、-MgX(X表示卤素原子)、甲锡烷基、-B(OH)2、甲酰基、氰基等,优选-B(OH)2、硼酸酯残基、-MgX、甲锡烷基、卤素原子。
关于作为上述聚合反应性基团的卤素原子,可举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子,优选氯原子、溴原子、碘原子,更优选溴原子。
关于作为上述聚合反应性基团的烷基磺酰氧基,可举出甲基磺酰氧基、乙基磺酰氧基、三氟甲基磺酰氧基等。
关于作为上述聚合反应性基团的芳基磺酰氧基,可举出苯基磺酰氧基、对甲苯基磺酰氧基等。
关于作为上述聚合反应性基团的芳基烷基磺酰氧基,可举出苄基磺酰氧基等。
关于作为上述聚合反应性基团的硼酸酯残基,可举出二烷基酯残基、二芳基酯残基、二芳基烷基酯残基等,优选下述式子所表示的基团。
Figure BPA00001279823000671
(式中,#表示结合位。)
作为锍甲基,可举出下述式所表示的基团。
-CH2S+Me2X-、-CH2S+Ph2X-
(式中,X表示卤素原子,Ph表示苯基。)
作为鏻甲基,可举出下述式所示的基团。
-CH2P+Ph3X-
(式中,X表示卤素原子。)
作为膦酸酯甲基,可举出下述式所示的基团。
-CH2PO(ORc)2
(式中,X表示卤素原子。Rc表示烷基、芳基、或芳基烷基。)
作为单卤化甲基,可举出单氟甲基、单氯甲基、单溴甲基、单碘甲基。
作为-MgX,可举出-MgCl、-MgBr、-MgI。
甲锡烷基可以具有取代基,可举出无取代的甲锡烷基(-SnH3)、三氯甲锡烷基、三甲基甲锡烷基、三乙基甲锡烷基、三—正丁基甲锡烷基、三苯基甲锡烷基、三苄基甲锡烷基。
作为上述聚合反应性基团,在使用Yamamoto偶联反应等的0价镍络合物的情况下,优选卤素原子、烷基磺酰氧基、芳基磺酰氧基、芳基烷基磺酰氧基,在使用铃木偶联反应等的镍催化剂、钯催化剂的情况下,优选烷基磺酰氧基、卤素原子、硼酸酯残基、-B(OH)2
本发明的高分子化合物的制造,例如可以将成为单体的具有多个参与聚合的取代基的化合物根据需要在有机溶剂中溶解,使用碱、适当的催化剂,在有机溶剂的熔点以上沸点以下进行。作为本发明的高分子的制造方法,可以使用“有机反应(Organic Reactions)”,第14卷,270~490页,John Wiley&Sons,Inc.,1965年;“有机合成(Organic Syntheses)”,合集第6卷(Collective Volume VI),407-411页,John Wiley&Sons,Inc.,1988年;化学综述(Chem.Rev.),第95卷,2457页(1995年);有机金属化学杂志(J.Organomet.Chem.),第576卷,147页(1999年);大分子化学,大分子研讨会(Macromol.Chem.,Macromol.Symp.),第12卷,229页(1987年)等中所述的公知的方法。
在本发明的制造方法中,可以根据上述式(5)和上述式(6-1)~(6-5)所表示的化合物的聚合反应性基团,使用已知的缩合反应。另外,通过在具有2个以上聚合反应性基团的化合物的共存下进行聚合,可以制造高分子化合物(共聚物),通过将具有3个以上聚合反应性基团的化合物共聚,可以制造具有支链状结构的高分子化合物。
在本发明的制造方法中,上述缩合反应为生成双键的反应时,作为其反应,可举出日本特开平5-202355号公报中记载的方法,即,基于具有甲酰基的化合物与具有鏻甲基的化合物的Wittig反应的聚合、基于具有甲酰基和鏻甲基的化合物的Wittig反应的聚合、基于具有乙烯基的化合物和具有卤素原子的化合物的Heck反应的聚合、基于具有2个以上单卤化的甲基的化合物的脱卤化氢法的缩聚、基于具有2个以上锍甲基的化合物的锍盐分解法的缩聚、基于具有甲酰基的化合物和具有氰基的化合物的Knoevenagel反应的聚合等方法、基于具有2个以上甲酰基的化合物的McMurry反应的聚合等方法。
在本发明的制造方法中,上述缩合反应是生成三键的反应时,作为该反应,可举出Heck反应、Sonogashira反应。
另外,在不生成双键、三键的情况下,例如可举出通过由对应的单体基于铃木偶联反应进行聚合的方法、基于Grignard反应进行聚合的方法、基于Ni(0)络合物进行聚合的方法、基于FeCl3等氧化剂进行聚合的方法、电化学性地进行氧化聚合的方法、具有适当的消去基团的中间体高分子的基于分解的方法等。
其中,从分子量控制的容易度的观点、共聚合中组成比控制的容易度的观点出发,优选基于Wittig反应的聚合、基于Heck反应的聚合、基于Knoevenagel反应的聚合、和基于铃木偶联反应的聚合的方法、基于Grignard反应的聚合的方法和基于零价镍络合物的聚合的方法。
在本发明的制造方法中,优选聚合反应性基团W1和W2为-B(OH)2、硼酸酯残基或卤素原子,且全部原料化合物所具有的卤素原子的摩尔数的总计(J)、与-B(OH)2和硼酸酯残基的摩尔数的总计(K)之比,实质上为1(通常,K/J为0.7~1.2),且使用镍催化剂或钯催化剂进行缩聚。
在这些制造方法中,作为原料化合物,可举出二卤化化合物、与二硼酸化合物或二硼酸酯化合物的组合;卤素—硼酸化合物、卤素—硼酸酯化合物等。
另外,本发明的高分子化合物中分子链的末端具有金属络合物的残基(即,上述M3所表示的金属络合物的残基)的高分子化合物,可以通过以下反应来合成,即位于含上述式(6-1)~(6-5)所表示的化合物的缩合聚合反应的末端的聚合反应性基团、与上述式(5)中m1=1所表示的化合物的反应。
在本发明的制造方法中,为了抑制副反应,优选使用在使用前实施充分脱氧处理的有机溶剂,并在惰性气氛下进行反应。根据需要,可以进行脱水处理。其中,在铃木偶联反应之类的与水的2相系的反应的情况下,不受此限制。
作为本发明的制造方法中可以使用的上述有机溶剂,可举出戊烷、己烷、庚烷、辛烷、环己烷等饱和烃,苯、甲苯、乙基苯、二甲苯等不饱和烃,四氯化碳、氯仿、二氯甲烷、氯丁烷、溴丁烷、氯戊烷、溴戊烷、氯己烷、溴己烷、氯环己烷、溴环己烷等卤化饱和烃,氯苯、二氯苯、三氯苯等卤化不饱和烃、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、叔丁醇等醇类,甲酸、乙酸、丙酸等羧酸类,二甲基醚、二乙基醚、甲基—叔丁基醚、四氢呋喃、四氢吡喃、二
Figure BPA00001279823000691
烷等醚类,三甲基胺、三乙基胺、N、N、N’、N’-四甲基乙二胺、吡啶等胺类,N、N-二甲基甲酰胺、N、N-二甲基乙酰胺、N、N-二乙基乙酰胺、N-甲基吗啉氧化物等酰胺类等。这些有机溶剂可以单独使用一种,也可以将二种以上并用。
本发明的制造方法中,为了促进反应,可以添加适当的碱、适当的催化剂。这些碱或催化剂优选在反应所使用的溶剂中充分溶解的物质。作为混合碱或催化剂的方法,可举出在氩、氮等惰性气氛下一边搅拌反应液一边慢慢添加碱或催化剂的溶液的方法,或者在碱或催化剂的溶液中慢慢添加反应液的方法。
上述式(5)所表示的化合物,例如可以由上述式(1a)所表示的化合物来制造。首先,将上述式(1a)所表示的化合物溶解在溶剂中,加入N-溴琥珀酰亚胺使其反应时,生成下述式(5a)所表示的化合物。在该反应中,可以使用二氯甲烷等卤素系烃系溶剂等。
Figure BPA00001279823000701
(式中,m1、m2、M、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R8、Z1、Z2、Z3、Z4和Z5,与上述同义。)
可以进一步使上述式(5a)所表示的化合物发生反应,向具有聚合反应性基团的化合物转变。具体而言,通过在钯催化剂的作用下使上述式(5a)所表示的化合物和联硼酸频呐醇酯(bis(pinacolato)diboron)发生反应,可以向具有硼酸酯残基作为聚合反应性基团的下述式(5b)所表示的化合物转变。
Figure BPA00001279823000711
(式中,m1、m2、M、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R8、Z1、Z2、Z3、Z4和Z5,与上述同义。)
另外,本发明的高分子化合物可以通过包含使上述式(12)所表示的化合物与上述式(6-1)、(6-2)、(6-3)、(6-4)或(6-5)所表示的化合物发生反应的方法的制造方法来合成。
上述式(12)中,作为W3所表示的聚合反应性基团,可举出卤素原子、烷基磺酰氧基、芳基磺酰氧基、芳基烷基磺酰氧基、硼酸酯残基、-MgX(X表示卤素原子)、甲锡烷基和-B(OH)2等,优选-B(OH)2、硼酸酯残基、-MgX、甲锡烷基、卤素原子。
上述式(12)中,W3所表示的聚合反应性基团的卤素原子、烷基磺酰氧基、芳基磺酰氧基、芳基烷基磺酰氧基、硼酸酯残基、-MgX和甲锡烷基,与前述的作为W1和W2所表示的聚合反应性基团而说明的示例相同。
作为上述式(12)所表示的化合物,可举出以下所示的化合物。
Figure BPA00001279823000721
Figure BPA00001279823000731
(式中,W3、L、R和M3,与上述同义。)
【实施例】
以下,示出实施例对本发明进行更详细的说明,但是本发明不限于这些实施例。
高分子化合物的聚苯乙烯换算的数均分子量和重均分子量,通过体积排除(Size Excursion)色谱(SEC)(岛津制作所制:LC-10Avp)求得。此外,作为该SEC的分析条件,使用下述的分析条件1或分析条件2中所示的方法。
[分析条件1]
将测定的高分子化合物溶解在四氢呋喃中并使浓度为约0.05重量%,将50μL注入SEC。使用四氢呋喃作为SEC的移动相,以0.6mL/分钟的流速流过。作为柱,将2根TSKgel SuperHM-H(东曹制)和1根TSKgelSuperH2000(东曹制)串联连接来使用。检测器中,使用差示折射率检测器(岛津制作所制:RID-10A)。
[分析条件2]
将测定的高分子化合物溶解在四氢呋喃中并使浓度为约0.05重量%,将10μL注入SEC。使用四氢呋喃作为SEC的移动相,以2.0mL/分钟的流速流过。作为柱,使用PLgel MIXED-B(Polymer Laboratorys制)。检测器使用UV-VIS检测器(岛津制作所制:SPD-10Avp)。
另外,LC-MS的测定利用下述的方法进行。将测定试样溶解在氯仿或四氢呋喃中并使浓度为约2mg/mL,将约1μL注入LC-MS(安捷伦科技制,商品名:1100LCMSD)。在LC-MS的移动层中,在改变比率的同时使用添加了约0.1重量%的乙酸的离子交换水与添加了约0.1重量%的乙酸的乙腈,以0.2mL/分钟的流量流过。柱使用了L-column 2ODS(3μm)(化学物质评价研究机构制,内径:2.1mm,长度:100mm,粒径3μm)。
另外,NMR的测定利用下述的方法进行。使测定试样5~10mg溶解在约0.5mL的氘代氯仿、氘代二甲亚砜或氘代四氢呋喃中,使用NMR(瓦里安(Varian,Inc.)制,商品名:MERCURY 300)进行测定。
<合成例1>(金属络合物(MC-5)的合成)
[合成方法1]
·5-溴-2-苯基吡啶的合成
在反应容器中,量取2,5-二溴吡啶(7.11g,30mmol),甲苯(130mL)、苯硼酸(4.57g,37.5mmol)和四(三苯基膦)钯(0)(1.73g,1.5mmol),在氮气流下,50℃下边搅拌边使反应物溶解。向其中加入2M碳酸钠水溶液(30mL),80℃下搅拌6小时。回收所得的反应溶液的有机层,利用碳酸钠水溶液和饱和食盐水进行洗涤。利用硫酸钠干燥有机层,过滤后馏去。利用硅胶柱色谱法(己烷/甲苯)对该残渣进行精制,馏去溶剂,得到5-溴-2-苯基吡啶(6.21g,26.5mmol)。
·金属络合物(complex 1和2)的合成
Figure BPA00001279823000751
在反应容器中,量取5-溴-2-苯基吡啶(7.39g,30mmol)、氯化铱三水合物(4.76g,13.5mmol)、2-乙氧基乙醇(58mL)和水(19mL),在氮气流下,140℃下加热16小时。空冷后,滤得所得的反应混合物,依次利用水、甲醇、己烷进行洗涤,由此以黄色固体的形式得到上述式所表示的金属络合物(complex 1,9.10g,6.58mmol)。
在反应容器中,量取金属络合物(complex 1,6.94g,5.0mmol)、5-溴-2-苯基吡啶(7.32g,30.0mmol)和二甘醇二甲醚(43mL),加入三氟甲烷磺酸银(2.57g,10.0mmol),130℃下搅拌14小时。滤得所得的混合物,使固体溶解在二氯甲烷(1.3L)中。过滤该溶液,将滤液浓缩至约150mL左右。过滤回收已析出的固体,利用己烷进行洗涤,由此得到上述式所表示的金属络合物(complex 2,6.35g,7.1mmol)。
LC-MS(positive)m/z:890([M+H]+)
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ6.51(d,J=7.8Hz,3H),δ6.72(m,3H),δ6.84(m,3H),δ7.66(d,J=2.0Hz,3H),δ7.80(d,J=7.8Hz,3H),δ8.05(dd,J=2.0,8.8Hz,3H),δ8.14(d,J=8.8Hz,3H)
·金属络合物(complex 3)的合成
Figure BPA00001279823000761
在氮气流下,在反应容器中,量取金属络合物(complex 2,3.27g,3.7mmol)、乙酸钾(3.27g,33.3mmol)、联硼酸频呐醇酯(3.38g,13.3mmol)、1,1’-双(二苯基膦)二茂铁(245mg,0.44mmol)、[1,1’-双(二苯基膦)二茂铁]二氯化钯(II)二氯甲烷加成物(361mg,0.44mmol)、和四氢呋喃(400mL),回流30小时。对所得的反应溶液进行浓缩,加入二氯甲烷(150mL)使其溶解,然后进行过滤。利用硅胶色谱法(二氯甲烷)对该滤液进行精制,馏去溶剂后利用二乙基醚洗涤残渣,由此得到了上述式所表示的金属络合物(complex3,2.55g,2.47mmol)。
LC-MS(positive)m/z:1072([M+K]+)
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ1.21(s,36H),δ6.87(m,9H),δ7.69(d,J=7.7Hz,3H),δ7.82(s,3H),δ7.86(m,6H)
·4,6-双(4-叔丁基苯基)-2-氯-1,3,5-三嗪的合成
Figure BPA00001279823000771
在氩气流下,在反应容器中加入1-溴-4-叔丁基苯(125g,587mmol)和四氢呋喃(470mL),冷却至-70℃。-70℃条件下,用时90分钟向其中滴加正丁基锂/己烷溶液(1.6M,367mL,587mmol),滴加结束后在-70℃下搅拌2小时,得到了4-叔丁基苯基锂/THF溶液。在氩气流下,在其他反应容器中加入氰脲酰氯(50.8g,276mmol)和四氢呋喃(463mL),冷却至-70℃。一边使反应温度冷却至-60℃以下一边向其中缓慢滴加预先制备的4-叔丁基苯基锂/THF溶液。滴加结束后,将反应溶液在-40℃下搅拌4小时,在室温下搅拌4小时。在该反应混合物中加入水(50mL),结束反应,馏去四氢呋喃。在该残渣中加入水(1L)和氯仿(2L),提取有机层,进而利用水(1L)洗涤有机层之后,馏去溶剂。使该残渣溶解在乙腈(600mL)中,趁热过滤除去不溶固体。将所得的滤液浓缩至100mL左右,冷却至-70℃,过滤回收析出的固体。使回收的固体在氯仿(200mL)/己烷(600mL)混合溶剂中溶解,利用硅胶柱色谱法(展开溶剂:氯仿/己烷)进行精制。馏去溶剂,使该残渣在乙腈中重结晶,由此得到2,4-二(4’-叔丁基苯基)-6-氯-1,3,5-三嗪(41.3g,109mmol)。
LC-MS(APPI,positive)m/z:380([M+H]+)
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ1.39(s,18H),δ7.56(d,J=8.4Hz,4H),δ8.54(d,J=8.4Hz,4H)
·金属络合物(MC-5)的合成
Figure BPA00001279823000781
在氮气流下,在反应容器中,量取金属络合物(complex 3,546mg,0.53mmol)、4,6-双(4-叔丁基苯基)-2-氯-1,3,5-三嗪(702mg,1.85mmol)、碳酸铯(1.73g,5.31mmol)、四(三苯基膦)钯(0)(196mg,0.17mmol)和四氢呋喃(53mL),回流9小时。对所得的反应溶液进行浓缩,向其中加入甲苯使其溶解。过滤该溶液,利用硅胶色谱法对滤液进行2次精制(第一次时,展开溶剂:甲苯;第二次时,展开溶剂:己烷/甲苯=1/1)。馏去溶剂,利用甲醇来洗涤残渣,由此得到上述式所表示的金属络合物(MC-5,257mg,0.15mmol)。
LC-MS(APCI,positive)m/z:1686([M+H]+)
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ1.20(s,54H),δ6.96(m,9H),δ7.39(d,J=8.4Hz,12H),δ7.83(d,J=7.5Hz,3H),δ8.18(d,J=8.4Hz,3H),δ8.36(d,J=8.4Hz,12H),δ9.14(d,J=8.4Hz,3H),δ9.33(s,3H)
[合成方法2]
金属络合物(MC-5)也可以利用以下的方法合成。
·化合物(L-2)的合成
Figure BPA00001279823000791
在氮气流下,在反应容器中量取5-溴-2-苯基吡啶(3.99g,纯度88%,15mmol)和脱水二乙基醚40mL,冷却至-78℃。用时15分钟滴加正丁基锂/己烷溶液(1.56M,11.5mL,18mmol)。滴加结束后,在-78℃下搅拌所得的反应溶液1小时,接着,加入三异丙氧基硼烷3.39g(18mmol),-78℃下搅拌1小时,室温下搅拌5小时。将所得的反应溶液冷却至0℃,缓慢滴加5重量%氢氧化钠水溶液200mL进行水解。利用分液操作从所得的反应溶液中回收水层,用3N盐酸将其中和至pH为7。在所得的浑浊溶液中加入乙酸乙酯(500mL),提取有机层。从该有机层馏去溶剂,利用醚洗涤残渣,由此得到化合物(L-1,2.53g,13mmol)。
在反应容器中,量取4,6-双(4’-叔丁基苯基)-2-氯-1,3,5-三嗪(4.61g,纯度87%,11mmol)、化合物(L-1,2.43g,12mmol)、甲苯(44mL)和四(三苯基膦)钯(0)(490mg,0.4mmol),在氮气流下,一边在50℃下进行搅拌一边使固体成分溶解。在这样得到的溶液中加入2M碳酸钠水溶液(11mL),回流9小时。回收所得的反应溶液的有机层,利用碳酸氢钠水溶液50mL(2次)和饱和食盐水50mL(1次)进行洗涤。利用硫酸钠干燥有机层,过滤后馏去溶剂。利用硅胶柱色谱法(己烷/甲苯)对该残渣进行精制,馏去溶剂。使用氯仿/乙醇溶剂使残渣结晶。过滤回收结晶,进行干燥,由此得到化合物(L-2,3.09g,6.2mmol)。
LC-MS(APPI,positive)m/z:499([M+H]+)
1H NMR(300MHz、CDCl3)δ1.42(s,18H),δ7.52(m,3H),δ7.62(d,J=6.8Hz,4H),δ7.95(d,J=8.4Hz,1H),δ8.16(d,J=7.3Hz,2H),δ8.69(d,J=6.8Hz,4H),δ9.04(d,J=8.4Hz,1H),δ10.02(s,1H).
·金属络合物(MC-5)的合成
在反应容器中,量取化合物(L-2,1.39g,2.8mmol)、氯化铱三水合物(425mg,1.2mmol)、2-乙氧基乙醇(7mL)和水(2mL),在氮气流下,140℃下加热9小时。空冷后,滤得所得的混合物,利用甲醇(50mL)、己烷(20mL)依次洗涤残渣,由此以红色固体的形式得到上述式所表示的金属络合物(complex 4,1.58g)。
在反应容器中,量取金属络合物(complex 4,1.48g,0.6mmol)、化合物(L-2,1.46g,2.9mmol)、和二甘醇二甲醚(5mL),加入三氟甲烷磺酸银(313mg,1.2mmol),150℃下搅拌18小时。滤得所得的反应物,用甲醇(100mL)洗涤固体。使其在甲苯(40mL)中溶解,利用硅胶柱色谱法(己烷/甲苯)进行精制,馏去溶剂。利用甲醇洗涤残渣,在甲苯/乙腈溶液中进行结晶化。过滤回收所得的结晶,减压干燥,由此得到上述式所表示的金属络合物(MC-5,1.00g,0.6mmol)。
<实施例1>(高分子化合物1的合成·评价)
·金属络合物(MC-6、和MC-7)的合成
Figure BPA00001279823000811
在氩气流下,在反应容器中量取合成例1中得到的金属络合物(MC-5,2.03g,1.20mmol)和二氯甲烷(200mL),使金属络合物溶解。向其中加入N-溴琥珀酰亚胺(221mg,1.24mmol),室温下搅拌4小时。馏去溶剂,在残渣中加入甲苯(50mL)使其溶解。利用硅胶色谱法对该甲苯溶液进行精制(展开溶剂:甲苯)。回收洗脱后的溶液,馏去溶剂后,向残渣中加入己烷/甲苯(2/1)混合溶液(400mL)使其溶解。再次利用硅胶色谱法对该溶液进行精制(展开溶剂:己烷/甲苯=2/1)。回收第二次洗脱的成分,在馏去了溶剂后,利用甲醇洗涤残渣,由此得到了上述式所表示的金属络合物(MC-6,1.55g,0.88mmol)。另外,回收第一次洗脱的成分,馏去溶剂后,利用甲醇洗涤残渣,由此得到了上述式所表示的金属络合物(MC-7,315mg,0.17mmol)。
金属络合物(MC-6)
LC-MS(APCI,positive)m/z:1765([M+H]+)
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ1.20(s,54H),δ6.85-7.00(m,10H),δ7.39(d,J=7.8Hz,12H),δ7.83(d,J=7.3Hz,2H),δ7.91(s,1H),δ8.14(d,J=8.8Hz,1H),δ8.19(d,J=8.6Hz,2H),δ8.36(d,J=7.8Hz,12H),δ9.16(m,3H),δ9.28(s,1H),δ9.33(s,2H).
金属络合物(MC-7)
LC-MS(APCI,positive)m/z:1844([M+H]+)
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ1.20(s,54H),δ6.85(d d,J=8.6,9.0Hz,2H),δ8.97(m,5H),δ7.39(d,J=8.1Hz,12H),δ7.82(d,J=7.5Hz,1H),δ7.91(s,2H),δ8.17(m,3H),δ8.35(d,J=8.1Hz,12H),δ9.17(m,3H),δ9.28(s,2H),δ9.32(s,1H).
·高分子化合物1的合成
在惰性气氛下,混合2,7-双(1,3,2-二氧硼戊环-2-基)-9,9-二辛基芴(0.53g),2,7-二溴-9,9-二辛基芴(0.19g),2,7-二溴-9,9-二己基芴(0.20g)、双(4-溴苯基)-(4-仲丁基苯基)-胺(0.092g),金属络合物(MC-6)(0.18g),Aliquat 336(0.13g,Aldrich制),双(三苯基膦)二氯化钯(0.7mg)、甲苯(26ml),加热至105℃。在该反应溶液中滴加2M Na2CO3水溶液(10ml),回流4小时。反应后,加入苯硼酸(0.12g),再在105℃下加热5小时。冷却后,利用3重量%乙酸水溶液(20ml)洗涤3次,利用水(20ml)洗涤3次,使其通过氧化铝柱、硅胶柱,由此进行了精制。将所得的甲苯溶液滴加在甲醇(200ml)中,搅拌了1小时后,滤得所得的固体并进行干燥,结果得到250mg以下述的摩尔比具有下述式所表示的重复单元的高分子化合物1。利用分析条件1测得的高分子化合物1的聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)是5.4×104,聚苯乙烯换算的数均分子量(Mn)是3.1×104
·高分子化合物1的EL发光的特性
制备上述高分子化合物1的1.0重量%二甲苯溶液、以及按以下的摩尔比具有下述式所表示的重复单元的聚合物I(聚苯乙烯换算的重均分子量:2.7×105,聚苯乙烯换算的数均分子量:7.9×104)的0.5重量%二甲苯溶液。
Figure BPA00001279823000832
(式中,#表示结合位。)
在利用溅射法以150nm的厚度附着了ITO膜的玻璃基板上,使用聚(乙烯二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸的溶液(拜耳公司,商品名:BaytronP),通过旋涂以65nm的厚度进行溶液的成膜,在加热板上以200℃干燥10分钟。接着,使用上述制备的聚合物I的二甲苯溶液,通过旋涂,以2000rpm的转速进行成膜,在氮气氛围、180℃下干燥60分钟。使该基板冷却至室温后,使用上述制备的高分子化合物1的二甲苯溶液,通过旋涂以2000rpm的转速进行成膜。所得的膜的平均膜厚为约80nm。在氮气氛围、130℃下对其进行10分钟的干燥,然后,蒸镀约5nm的钡作为阴极,接着蒸镀约80nm的铝,作为阴极,制作了EL元件。需要说明的是,真空度达到1×10-4Pa以下之后,开始金属的蒸镀。
通过对所得的EL元件施加电压,得到了在605nm具有峰值的红色的EL发光。该元件在约10.5V时显示1000cd/m2的发光。最大发光效率为1.29cd/A。
<实施例2>(高分子化合物2的合成·评价)
在惰性气氛下,将2,7-双(1,3,2-二氧硼戊环-2-基)-9,9-二辛基芴(0.53g)、2,7-二溴-9,9-二辛基芴(0.16g)、2,7-二溴-9,9-二己基芴(0.20g)、双(4-溴苯基)-(4-仲丁基苯基)-胺(0.092g)、金属络合物(MC-7)(0.18g)、Aliquat336(0.13g,Aldrich制)、双(三苯基膦)二氯化钯(0.7mg)、甲苯(26ml)混合,加热至105℃。在该反应溶液中滴加2M Na2CO3水溶液(10ml),回流4小时。反应后,加入苯硼酸(0.12g),再在105℃下加热5小时。冷却后,利用3重量%乙酸水溶液(20ml)洗涤3次,用水(20ml)洗涤3次,使其通过氧化铝柱、硅胶柱,由此进行了精制。将所得的甲苯溶液滴加在甲醇(200ml)中,搅拌了1小时后,滤得所得的固体,并使其干燥,结果得到320mg按照以下的摩尔比具有下述式所表示的重复单元的高分子化合物2。利用分析条件1测得的高分子化合物2的聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)为3.8×104,聚苯乙烯换算的数均分子量(Mn)为2.1×104
Figure BPA00001279823000851
·高分子化合物2的EL发光的特性
在实施例1中,使用高分子化合物2代替高分子化合物1,除此以外与实施例1同样地制作EL元件。通过对所得的EL元件施加电压,得到了在605nm具有峰值的红色的EL发光。该EL元件在约10.8V时显示1000cd/m2的发光。最大发光效率是5.02cd/A。
<实施例3>(组合物A的制备·评价)
·高分子化合物3的合成
在连接了Dimroth冷凝器的200mL可分离烧瓶中,加入9,9-二辛基芴-2,7-二硼酸乙二醇酯1.93g(3.6mmol)、9,9-二辛基-2,7-二溴芴0.834g(1.5mmol)、9,9-二己基-2,7-二溴芴0.829g(1.7mmol)、N,N-双(4-溴苯基)-N-4-仲丁基苯基胺0.387g(0.84mmol)、甲基三辛基氯化铵(商品名:Aliquat336,Aldrich公司制)0.52g和甲苯40mL。在氮气氛围下,加入双三苯基膦二氯化钯2.8mg,加热至95℃。在所得的溶液中,边用时30分钟滴加17.5重量%碳酸钠水溶液11mL,边加热至105℃后,在105℃下搅拌3小时。加入9,9-二辛基芴-2,7-二硼酸乙二醇酯21mg(0.08mmol),在105℃下搅拌1小时。再度加入9,9-二辛基芴-2,7-二硼酸乙二醇酯21mg(0.08mmol),在105℃下搅拌1小时。接着,加入溶解有苯硼酸46mg的甲苯溶液40mL、和双三苯基膦二氯化钯2.8mg,进而用时15分钟滴加17.5重量%碳酸钠水溶液11mL,并在105℃条件下搅拌21小时。
从所得的溶液除去水层后,加入N,N-二乙基二硫代氨基甲酸钠三水合物2.21g、离子交换水43mL,在85℃下搅拌2小时。将有机层和水层分离后,依次利用离子交换水52mL(2次)、3重量%乙酸水溶液52mL(2次)、离子交换水52mL(2次)洗涤有机层。
将有机层滴加在甲醇800mL中,过滤沉淀物后进行干燥,得到固体。将该固体溶解在甲苯100mL中,使溶液通过预先有甲苯通过的硅胶/氧化铝柱。使用旋转蒸发器,馏去滤液中的一部分甲苯。将该溶液滴加到甲醇400mL中,过滤沉淀物后进行干燥,得到2.20g按以下的摩尔比具有下述式所表示的重复单元的高分子化合物3。利用分析条件1测得的高分子化合物3的聚苯乙烯换算的数均分子量Mn为2.0×104,聚苯乙烯换算的重均分子量Mw为3.9×104
Figure BPA00001279823000861
·组合物A的EL发光特性
在实施例1中,代替高分子化合物1的1.0重量%二甲苯溶液,使用高分子化合物1(15重量份)和高分子化合物3(85重量份)的混合物的1.0重量%二甲苯溶液(称为“组合物A”。),除此以外,与实施例1同样地制作EL元件。通过对所得的元件施加电压,得到在600nm具有峰值的红色的EL发光。该元件在约6.9V时显示1000cd/m2的发光。另外,最大发光效率是1.16cd/A。
<实施例4>(组合物B的制备·评价)
·组合物B的EL发光特性
在实施例1中,代替高分子化合物1的1.0重量%二甲苯溶液而使用高分子化合物2(15重量份)和高分子化合物3(85重量份)的混合物的1.0重量%二甲苯溶液(称为“组合物B”。),除此以外,与实施例1同样地制作EL元件。通过对所得的元件施加电压,得到在600nm具有峰值的红色的EL发光。该元件在约7.5V时显示1000cd/m2的发光。另外,最大发光效率是1.25cd/A。
<实施例5>(金属络合物(MC-9)的合成)
·化合物M-1的合成
在氮气氛围下,室温下搅拌2,7-二溴芴酮(75g,0.22mol)、己基苯(334ml,1.78mol)和三氟甲烷磺酸(42ml),向其中加入巯基磺酸钠(8.1g,44mmol),在45℃下搅拌9小时。将所得的溶液冷却至室温,然后,将其注入己烷1L中。通过减压蒸馏(105.5℃,20hPa)馏去剩余的的己基苯,利用己烷稀释后,将其注入甲醇中,通过过滤将析出的2,7-二溴芴酮除去。浓缩所得的滤液后,利用甲苯稀释,加入异丙醇,使固体析出。利用甲苯/异丙醇对所得的固体进行重结晶,得到白色结晶的化合物M-1(53g,收率49%)。
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ0.88(t,3H),1.20-1.45(m,6H),1.54-1.62(m,2H),2.57(t,2H),4.96(s,1H),6.94(d,2H),7.10(d,2H),7.42(s,2H),7.48(dd,2H),7.60(d,2H).
·化合物M-2的合成
在氮气氛围下,在脱水N,N-二甲基甲酰胺(35ml)中,在加热回流下对化合物M-1(10g,20.6mmol)、4-氟硝基苯(3.5g,24.8mmol)和碳酸钾(4.3g,31.0mmol)搅拌6小时。冷却至室温,然后一边搅拌所得的溶液,一边向其中缓慢加入水300ml,以该状态在室温下搅拌一夜。对析出的固体进行减压过滤而滤得,进一步用水对过滤器上的固体进行洗涤。对所得的固体进行真空干燥,得到化合物M-2(13.6g)。
1H-NMR(300MHz,THF-d8)δ0.91(t,3H),1.24-1.42(m,6H),1.55-1.61(m,2H),2.59(t,2H),7.07-7.16(m,4H),7.43(d,2H),7.59(d d,2H),7.64(s,2H),7.82(d,2H),8.11(d,2H).
·化合物M-3的合成
Figure BPA00001279823000881
在氮气氛围下,加热回流下对化合物M-2(12.9g,21mmol)、乙醇(153ml)和氯化锡(II)二水合物(18.6g,8mmol)的混合物搅拌6小时。冷却至室温后,减压浓缩至约60g。边搅拌边将所得的溶液加入冰水(150g)中。在冰溶解后,在所得的水溶液中加入40重量%氢氧化钠水溶液直至溶液的pH大于10,然后,利用甲苯200ml提取2次。用无水硫酸钠干燥所得的有机层,减压浓缩后,进行重结晶(甲苯—己烷),得到化合物M-3(10g,收率97%)。
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ0.87(t,3H),1.20-1.40(m,6H),1.52-1.57(m,2H),2.54(t,2H),6.54(d,2H),6.91(d,2H),7.02-7.06(m,4H),7.42-7.48(m,4H),7.54(d,2H).
LC-MS(APPI,positive)m/z+=574[M+H]+
·化合物M-4的合成
Figure BPA00001279823000891
在3L三角烧瓶中加入50g化合物M-3(87mmol),边搅拌边缓慢加入浓盐酸21.7ml。向其中加入水100ml后,加入乙腈2L来制备溶液,使用冰浴冷却至0℃。在所得的溶液中,缓慢加入将亚硝酸钠6.4g(93mmol)溶于水20ml而得的水溶液,在0℃下搅拌30分钟(将其作为“溶液a”。)。
在另外的3L三角烧瓶中放入碳酸钾18.4g(133mmol)、二乙基胺12.8g(174mmol),加入水128ml,在0℃下进行搅拌(将其作为“溶液b”。)。
边搅拌边在溶液b中缓慢加入溶液a,进而在0℃下搅拌30分钟,然后,除去冰浴,室温下搅拌1小时。利用氯仿3L提取所得的反应溶液,利用无水硫酸钠进行干燥后,浓缩并馏去氯仿。利用硅胶柱色谱法(硅胶1L,柱的直径6cm×高度60cm,洗提液(己烷∶氯仿=10∶1(体积比)))来精制所得的混合物,得到51g目标化合物M-4,收率为89%。
1H-NMR(300MHz,THF-d8)δ7.80(d,J=8.13Hz,2H),7.62(d,J=1.74H z,2H),7.56(dd,J=8.10Hz and 1.74Hz,2H),7.27-7.34(m,2H),7.08-7.17(m,6H),3.79(q,J=7.14Hz,4H),2.61(m,2H),1.57-1.70(m,2H),1.32-1.46(m,6H),1.18-1.32(m,6H),0.94(t,J=6.57Hz,3H).
·化合物M-5的合成
Figure BPA00001279823000901
在1L单口茄型烧瓶中放入搅拌子,加入51g化合物M-4(77mmol)、碘39.2g(154mmol)和甲基碘500ml(8mol),边搅拌15分钟边将氩气鼓入。在氮气氛围、油浴90℃条件下边加热边搅拌6小时后,馏去溶剂。向其中加入氯仿500ml,制成溶液,使用铺设有硅胶250ml的玻璃滤器(直径:7.5cm)进行过滤,利用氯仿1L进行洗涤。利用饱和硫代硫酸钠水溶液洗涤所得的氯仿溶液,利用无水硫酸钠干燥后,进行浓缩。利用硅胶柱色谱法(硅胶1L,柱的直径6cm×高度60cm,洗提液(己烷∶氯仿=10∶1(体积比)))来精制所得的混合物,进一步从己烷—乙醇混合溶剂中进行再沉淀,由此以白色固体形式得到34.6g目标化合物M-5,收率为67%。
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ7.54-7.62(m,3H),7.43-7.52(m,4H),7.22-7.52(m,1H),7.13(d,J=7.41Hz,1H),6.98-7.10(m,4H),6.89(d,J=7.53Hz,1H),2.56(t,J=8.01Hz,2H),1.58(br,2H),1.20-1.40(br,6H),0.89(t,J=5.64Hz,3H)。
LC-MS(APPI,positive)m/z+=684[M-]+.
·金属络合物(MC-8)的合成
Figure BPA00001279823000911
在氩气流下,在反应容器中,量取金属络合物(MC-6,4.60g,2.5mmol)、乙酸钾(0.75g,7.6mmol)、联硼酸频呐醇酯(0.96g,3.8mmol)、[1,1’-双(二苯基膦)二茂铁]二氯化钯(II)二氯甲烷加成物(0.13g,0.15mmol)和四氢呋喃(167mL),回流15小时。对所得的反应溶液进行浓缩,加入己烷/甲苯(2/1(体积比))混合溶液(400mL),使其溶解。利用硅胶色谱法(展开溶剂:己烷/甲苯=1/1(体积比))来精制所得的溶液,馏去溶剂,利用甲醇洗涤残渣,由此得到上述式所表示的金属络合物(MC-8,3.67g,2.0mmol)。
1H NMR(300MHz,r.t.,CHCl3)δ1.20(s,36H),δ1.22(s,18H),δ1.30(s,12H),δ6.87-7.01(m,6H),δ7.09(d,J=7.8Hz,1H),δ7.29(d,J=7.8Hz,1H),δ7.40(d,J=8.1Hz,12H),δ7.82(d,J=7.2Hz,2H),δ8.18(dd,J=3.3,8.4Hz,2H),δ8.27(s,1H),δ8.36(d,J=7.8Hz,12H),δ9.14(d,J=8.4Hz,3H),δ9.30(s,2H),δ9.32(s,1H).
LC-MS(APCI,positive)m/z:1812([M+H]+)
·金属络合物(MC-9)的合成
Figure BPA00001279823000921
在氩气流下,在反应容器中,量取金属络合物(MC-8,2.71g,1.5mmol)、化合物(M-5,1.05g,1.5mmol)、四乙基氢氧化铵20重量%水溶液(2.64g,3.6mmol)、四(三苯基膦)钯(0)(61mg,0.05mmol)和四氢呋喃(60mL),室温下搅拌2.5小时。对所得的反应溶液进行浓缩,加入己烷/甲苯(1.5/1(体积比))混合溶液(150mL),使其溶解。利用硫酸钠干燥所得的溶液,然后过滤溶液。利用硅胶色谱法(展开溶剂:己烷/甲苯=1.5/1(体积比))来精制滤液,馏去溶剂,利用甲醇洗涤残渣,由此得到上述式所表示的金属络合物(MC-9,2.59g,1.2mmol)。
1H NMR(300MHz,r.t.,CHCl3)δ0.88(m,3H),δ1.20(s,54H),δ1.26-1.29(m,6H),δ1.58(br,2H),δ2.55(t,J=7.6Hz,2H),δ6.91-7.16(m,14H),δ7.39(d,J=8.4Hz,12H),δ7.44-7.58(m,8H),δ7.83(m,2H),δ7.99(s,1H),δ8.19(d,J=8.7Hz,2H),δ8.24(d,J=8.4Hz,1H),δ8.36(d,J=8.4Hz,12H),δ9.15(d,J=8.6Hz,3H),δ9.34(s,3H).
LC-MS(APCI,positive)m/z:2245([M+H]+)
<实施例6>(高分子化合物4的合成·评价)
·高分子化合物4的合成
在连接了Dimroth冷凝器的200mL三口烧瓶中,加入9,9-二辛基芴-2,7-二硼酸乙二醇酯1.06g(2.0mmol)、9,9-二辛基-2,7-二溴芴0.99g(1.8mmol)、N,N’-双(4-溴苯基)-N,N’-双(2,6-二甲基-4-叔丁基苯基)-1,4-亚苯基二胺0.15g(0.20mmol)、金属络合物(MC-6,89mg,0.05mmol)、甲基三辛基氯化铵(商品名:Aliquat336,Aldrich公司制)0.26g和甲苯20mL。在氮气氛围下向其中加入双(三苯基膦)二氯化钯(II)1.4mg,加热至85℃。在所得的溶液中,一边滴加17.5重量%碳酸钠水溶液5.4mL一边加热到105℃,然后搅拌6小时。接着,加入苯硼酸0.24g、双(三苯基膦)二氯化钯(II)1.7mg和甲苯20mL,105℃下搅拌14小时。
向所得的溶液中加入N,N-二乙基二硫代氨基甲酸钠三水合物1.22g和离子交换水12mL,85℃下搅拌3小时。向其中加入甲苯62mL,使有机层与水层分离后,依次利用离子交换水26mL(2次)、3重量%乙酸水溶液26mL(2次)、离子交换水26mL(2次)洗涤有机层。将洗涤后的有机层滴加到甲醇330mL中使聚合物沉淀,搅拌1小时后,过滤所得的沉淀物,干燥,得到了固体。将该固体溶解在甲苯62mL中,使溶液通过预先有甲苯通过的硅胶/氧化铝柱。将所得的溶液滴加在甲醇350mL中,搅拌1小时后,滤得所得的固体,并进行干燥,结果得到1.34g按以下的摩尔比具有下述式所表示的重复单元的高分子化合物4。利用分析条件2测得的高分子化合物4的聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)为1.5×105,聚苯乙烯换算的数均分子量(Mn)为5.7×104
Figure BPA00001279823000941
·高分子化合物4的EL发光的特性
在实施例1中,代替高分子化合物1而使用高分子化合物4,就聚(乙烯二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸的溶液而言,使用H.C.Starck公司制(商品名:CLEVIOS P AI4083)的产品代替拜耳公司制(商品名:BaytronP)的产品,除此以外,与实施例1同样地制作EL元件。通过对所得的EL元件施加电压,得到了在605nm具有峰值的红色的EL发光。该EL元件在约10.2V时显示1000cd/m2的发光。最大发光效率是8.05cd/A。
<实施例7>(高分子化合物5的合成·评价)
·高分子化合物5的合成
在连接了Dimroth冷凝器的200mL三口烧瓶中,加入9,9-二辛基芴-2,7-二硼酸乙二醇酯1.06g(2.0mmol)、9,9-二辛基-2,7-二溴芴1.00g(1.8mmol)、N,N’-双(4-溴苯基)-N,N’-双(2,6-二甲基-4-叔丁基苯基)-1,4-亚苯基二胺0.15g(0.20mmol)、金属络合物(MC-9,85mg,0.04mmol)、甲基三辛基氯化铵(商品名:Aliquat336,Aldrich公司制)0.26g和甲苯20mL。在氮气氛围下,向其中加入双(三苯基膦)二氯化钯(II)1.4mg,加热至85℃。在所得的溶液中,边滴加17.5重量%碳酸钠水溶液5.4mL边加热至105℃,然后,搅拌4.5小时。接着,加入苯硼酸0.25g、双(三苯基膦)二氯化钯(II)1.5mg和甲苯20mL,105℃下搅拌12小时。
向所得的溶液中加入N,N-二乙基二硫代氨基甲酸钠三水合物1.22g、和离子交换水12mL,85℃下搅拌2小时。向其中加入甲苯62mL,将有机层与水层分离后,依次使用离子交换水26mL(2次)、3重量%乙酸水溶液26mL(2次)、离子交换水26mL(2次)洗涤有机层。
将洗涤后的有机层滴加到甲醇360mL中,结果生成了沉淀,持续搅拌2小时。接着,过滤沉淀物后,干燥,得到了固体。使该固体溶解在甲苯110mL中,使溶液通过预先有甲苯通过的硅胶/氧化铝柱。将所得的溶液滴加在甲醇600mL中,搅拌1小时后,滤得所得的固体,进行干燥,结果得到1.37g按以下的摩尔比具有下述式所表示的重复单元的高分子化合物5。利用分析条件2测得的高分子化合物5的聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)是2.1×105,聚苯乙烯换算的数均分子量(Mn)是8.7×104
Figure BPA00001279823000951
·高分子化合物5的EL发光的特性
在实施例1中,代替高分子化合物1而使用高分子化合物5,就聚(乙烯二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸的溶液而言,使用H.C.Starck公司制(商品名:CLEVIOS P AI4083)的产品来代替拜耳公司制(商品名:BaytronP)的产品,除此以外与实施例1同样地制作EL元件。通过对所得的EL元件施加电压,得到了在605nm具有峰值的红色的EL发光。该EL元件在约10.9V时显示1000cd/m2的发光。最大发光效率是8.99cd/A。
<比较例1>(高分子化合物6的合成·评价)
·高分子化合物6的合成
金属络合物MC-10可通过日本特开2004-531485号公报中记载的方法进行合成。
Figure BPA00001279823000961
在连接了Dimroth冷凝器的200mL三口烧瓶中,加入9,9-二辛基芴-2,7-二硼酸乙二醇酯1.06g(2.0mmol)、9,9-二辛基-2,7-二溴芴0.95g(1.8mmol)、N,N’-双(4-溴苯基)-N,N’-双(2,6-二甲基-4-叔丁基苯基)-1,4-亚苯基二胺0.14g(0.19mmol)、金属络合物(MC-10,111mg,0.12mmol)、甲基三辛基氯化铵(商品名:Aliquat336,Aldrich公司制)0.26g和甲苯20mL。在氮气氛围下,向其中加入双(三苯基膦)二氯化钯(II)1.5mg,加热至85℃。在所得的溶液中,边滴加17.5重量%碳酸钠水溶液5.4mL边加热至105℃,然后,搅拌4小时。向其中加入双(三苯基膦)二氯化钯(II)1.7mg,105℃下进一步搅拌4.5小时。接着,向所得的溶液中加入苯硼酸0.24g、双(三苯基膦)二氯化钯(II)1.5mg和甲苯20mL,在105℃下搅拌12小时。
向其中加入N,N-二乙基二硫代氨基甲酸钠三水合物1.22g、离子交换水12mL,85℃下搅拌3小时。向所得的溶液中加入甲苯62mL,将有机层与水层分离,然后,依次用离子交换水26mL(2次)、3重量%乙酸水溶液26mL(2次)、离子交换水26mL(2次)洗涤有机层。将洗涤后的有机层浓缩至约20mL,将其滴加在甲醇400mL中,结果生成了沉淀物,持续搅拌1小时。接着,过滤了沉淀物后,进行干燥,得到了固体。将该固体溶解在甲苯62mL中,使溶液通过预先有甲苯通过的硅胶/氧化铝柱。将该溶液浓缩至约30mL,将其滴加在甲醇400mL中,使聚合物沉淀。将其搅拌1小时后,滤得所得的固体,进行干燥,结果得到1.13g按以下的摩尔比具有下述式所表示的重复单元的高分子化合物6。利用分析条件2测得的高分子化合物6的聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)是3.2×104,聚苯乙烯换算的数均分子量(Mn)是1.0×104
Figure BPA00001279823000971
·高分子化合物6的EL发光的特性
在实施例1中,代替高分子化合物1而使用高分子化合物6,就聚(乙烯二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸的溶液而言,使用H.C.Starck公司制(商品名:CLEVIOS P AI4083)的产品来代替拜耳公司制(商品名:BaytronP)的产品,除此以外,与实施例1同样地制作EL元件。通过对所得的EL元件施加电压,得到在470nm具有峰值的白色的EL发光。该EL元件在约11.6V时显示1000cd/m2的发光。最大发光效率是0.24cd/A。
【产业上的利用可能性】
本发明的高分子化合物等,在发光元件(例如电致发光元件)、光电元件等元件的制造中特别有用。

Claims (15)

1.一种高分子化合物,其含有下述式(1a)所表示的金属络合物的残基、和下述式(3-1)、(3-2)、(3-3)、(3-4)或(3-5)所表示的2价基团,
Figure FDA0000454004480000011
式中,M表示钌、铑、钯、锇、铱或铂的金属原子,R1、R2、R3、R4、R5、R6和R8表示氢原子,m是1~3的整数,Z1、Z2、Z3、Z4和Z5分别独立地表示碳原子或氮原子,Z1、Z2、Z3、Z4和Z5分别存在多个时,它们可以相同也可以不同,其中,Z1、Z2、Z3、Z4和Z5中的至少2个为氮原子,在Z1、Z2、Z3、Z4和Z5的任一个为碳原子的情况下,与该碳原子结合的氢原子可以被取代基所取代,
Figure FDA0000454004480000021
式中,#表示结合位,Y1表示-C(R9)(R10)-、-O-C(R17)(R18)-、-O-、-S-、-B(R11)-、-Si(R12)(R13)-、-P(R14)-、-P(R15)(=O)-或-N(R16)-,R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18和R19分别独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、芳基烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、甲硅烷基氧基、取代甲硅烷基氧基、1价杂环基或卤素原子,R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、R38、R39、R40、R41、R42、R43、R44、R45和R46分别独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、芳基烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、卤素原子、酰基、酰氧基、亚胺残基、酰胺基、酰亚胺基、1价杂环基、羧基、取代羧基或氰基。
2.根据权利要求1所述的高分子化合物,其中,
所述式(1a)所表示的金属络合物是下述式(1c)或(1d)所表示的金属络合物,
式(1c):
Figure FDA0000454004480000031
式(1d):
Figure FDA0000454004480000041
式中,M表示钌、铑、钯、锇、铱或铂的金属原子,R1、R2、R3、R4、R5、R6和R8表示氢原子,m是1~3的整数,R’表示氢原子、卤素原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷硫基、酰基、酰氧基、酰胺基、酰亚胺基、亚胺残基、取代氨基、取代甲硅烷基、取代甲硅烷基氧基、取代甲硅烷基硫基、取代甲硅烷基氨基、1价杂环基、杂芳氧基、杂芳硫基、芳基烯基、芳基炔基、取代羧基或氰基,存在多个R’时,它们可以相同也可以不同。
3.根据权利要求1或者2所述的高分子化合物,其中,
所述M为铂原子或铱原子。
4.根据权利要求1或者2所述的高分子化合物,其中,
所述式(1a)所表示的金属络合物的残基为1~3价的基团。
5.根据权利要求1或者2所述的高分子化合物,其中,
含有所述式(1a)所表示的金属络合物的残基和所述式(3-1)所表示的基团。
6.根据权利要求1或者2所述的高分子化合物,其中,
还含有下述式(4)所表示的基团,
Figure FDA0000454004480000051
式中,Ar1、Ar2、Ar3和Ar4分别独立地表示亚芳基或2价杂环基,Ar5、Ar6和Ar7分别独立地表示芳基或1价杂环基,Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、Ar5、Ar6和Ar7可以具有取代基,a和b分别独立地表示0或1,0≤a+b≤1,#表示结合位。
7.一种组合物,其中,
含有权利要求1~6中任意一项所述的高分子化合物。
8.根据权利要求7中所述的组合物,其中,
还含有溶剂或分散介质。
9.一种含有权利要求1~6中任意一项所述的高分子化合物的膜。
10.一种含有权利要求1~6中任意一项所述的高分子化合物的元件。
11.根据权利要求10中所述的元件,其中,
所述元件为发光元件。
12.一种面状光源,其使用权利要求11中所述的元件。
13.一种照明装置,其使用权利要求11中所述的元件。
14.下述式(5)所表示的金属络合物,
Figure FDA0000454004480000061
式中,W1表示聚合反应性基团,m1是1~3的整数,m2是0~2的整数,在W1存在多个时,它们可以相同也可以不同,M表示钌、铑、钯、锇、铱或铂的金属原子,R1、R2、R3、R4、R5、R6和R8表示氢原子,Z1、Z2、Z3、Z4和Z5分别独立地表示表示碳原子或氮原子,在Z1、Z2、Z3、Z4和Z5分别存在多个时,它们可以相同也可以不同,其中,Z1、Z2、Z3、Z4和Z5的至少2个为氮原子,在Z1、Z2、Z3、Z4和Z5的任一个为碳原子的情况下,与该碳原子结合的氢原子可以被取代基所取代。
15.一种下述式(12)所表示的化合物,
W3-Ar′-W3  (12)
式中,W3表示聚合反应性基团,在存在多个W3时,它们可以相同也可以不同,Ar’表示具有1~4个-L-M3所示的基团的2价芳香族基团,或具有从氧原子、硅原子、磷原子、硼原子和硫原子中选择的原子以及1~4个-L-M3所示的基团的2价杂环基,L表示单键、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-S(=O)-、-S(=O)2-、-Si(R68)(R69)-、-N(R70)-、-B(R71)-、-P(R72)-、-P(=O)(R73)-、取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的亚烯基、取代或未取代的亚炔基、取代或未取代的亚芳基、或取代或未取代的2价杂环基,M3表示下述式(1a)所表示的金属络合物的1价残基,在L和M3分别存在多个时,它们可以相同也可以不同,R68、R69、R70、R71、R72和R73分别独立地表示氢原子、烷基、芳基、1价杂环基或氰基,
Figure FDA0000454004480000071
式中,M表示钌、铑、钯、锇、铱或铂的金属原子,R1、R2、R3、R4、R5、R6和R8表示氢原子,m是1~3的整数,Z1、Z2、Z3、Z4和Z5分别独立地表示碳原子或氮原子,Z1、Z2、Z3、Z4和Z5分别存在多个时,它们可以相同也可以不同,其中,Z1、Z2、Z3、Z4和Z5的至少2个为氮原子,在Z1、Z2、Z3、Z4和Z5的任一个为碳原子的情况下,与该碳原子结合的氢原子可以被取代基所取代。
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