CN113490673A - 金属络合物和包含所述金属络合物的组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种在外量子效率优异的发光元件的制造中有用的金属络合物。本发明涉及式(1)表示的金属络合物。[M表示铱原子等;n1表示1以上的整数;n1+n2为3;E1和E2表示氮原子或碳原子;环L1表示芳香族杂环;环L2表示芳香族烃环或芳香族杂环;A1-G1-A2表示阴离子性的双齿配体。其中,环L1或环L2具有式(2)表示的基团。][R3表示烷基等;R4~R8表示氢原子、烷基等;X表示亚芳基等;k1表示0~3的整数。其中,式(1)表示的金属络合物仅具有1种式(2)表示的基团的情况下,满足要件(i)等。(i)环L1为单环的5元芳香族杂环;以及R3的1个为苯基,R4为氢原子,环L2中的至少1个具有R3与R4键合而形成芴环的式(2)表示的基团。]
Description
技术领域
本发明涉及金属络合物、含有该金属络合物的组合物等。
背景技术
作为发光元件的发光层中使用的发光材料,正在研究例如显示来自三重激发态的发光的金属络合物。作为金属络合物,已知例如下述式表示的铱络合物(专利文献1、2)。
[化学式1]
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2017/170916号
专利文献2:国际公开第2016/006523号
发明内容
发明要解决的问题
但是,使用上述金属络合物制造的发光元件的外量子效率未必充分。
因此,本发明的目的在于,提供在外量子效率优异的发光元件的制造中有用的金属络合物。本发明的目的还在于,提供含有该金属络合物的组合物、以及含有该金属络合物或该组合物的发光元件。
用于解决问题的手段
本发明提供以下的[1]~[9]。
[1]一种式(1)表示的金属络合物。
[化学式2]
[式中,
M表示钌原子、铑原子、钯原子、铱原子或铂原子。
n1表示1以上的整数,n2表示0以上的整数。其中,在M为钌原子、铑原子或铱原子的情况下,n1+n2为3,在M为钯原子或铂原子的情况下,n1+n2为2。
E1和E2分别独立地表示氮原子或碳原子。在E1和E2存在多个的情况下,它们可以分别相同也可以不同。
环L1表示芳香族杂环,该环可以具有取代基。在该取代基存在多个的情况下,可以相互键合并与各自键合的原子一起形成环。在环L1存在多个的情况下,它们任选相同或不同。
环L2表示芳香族烃环或芳香族杂环,这些环可以具有取代基。在该取代基存在多个的情况下,它们任选相同或不同,可以相互键合并与各自键合的原子一起形成环。在环L2存在多个的情况下,它们任选相同或不同。
其中,环L1和环L2中的至少1个环具有式(2)表示的基团作为上述取代基。在上述式(2)表示的基团存在多个的情况下,它们任选相同或不同。
A1-G1-A2表示阴离子性的双齿配体。A1和A2分别独立地表示碳原子、氧原子或氮原子,这些原子可以是构成环的原子。G1表示单键、或表示与A1和A2一起构成双齿配体的原子团。在A1-G1-A2存在多个的情况下,它们任选相同或不同。]
[化学式3]
[式中,
R3表示烷基或芳基,这些基团可以具有取代基。存在的多个R3任选相同或不同。R3与R4、以及R3与R8可以与各自键合的碳原子一起形成环。
R4、R5、R6、R7和R8分别独立地表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、芳氧基、1价的杂环基、取代氨基或卤原子,这些基团可以具有取代基。在R4、R5、R6、R7和R8存在多个的情况下,它们可以分别相同也可以不同。R4与R5、R5与R6、R6与R7、以及R7与R8可以分别键合并与各自键合的碳原子一起形成环。
X表示-C(R9)2-、亚芳基或2价的杂环基,这些基团可以具有取代基。R9表示烷基或芳基,这些基团可以具有取代基。存在的多个R9任选相同或不同。在X存在多个的情况下,它们任选相同或不同。
k1表示0~3的整数。
其中,在上述式(1)表示的金属络合物仅具有1种上述式(2)表示的基团的情况下,满足要件(i)或要件(ii)。
(i)上述环L1为单环的5元芳香族杂环;以及R3的1个为可具有取代基的苯基,R4为氢原子,上述环L2中的至少1个具有该R3与该R4键合而形成芴环的上述式(2)表示的基团。
(ii)不满足:上述环L1为单环的5元芳香族杂环,以及R3的1个为可具有取代基的苯基、R4为氢原子、该R3与该R4键合而形成芴环中的至少一方;满足上述式(2)中的R3的至少1个为可具有取代基的烷基。]
[2]根据[1]所述的金属络合物,其中,
上述式(1)表示的金属络合物为式(1-A)表示的金属络合物。
[化学式4]
[式中,
M、n1、n2、E1和A1-G1-A2表示与上述相同的含义。
环L1A表示吡啶环、二氮杂苯环、氮杂萘环、二氮杂萘环、***环或二唑环,这些环可以具有取代基。在该取代基存在多个的情况下,它们可以相互键合并与各自键合的原子一起形成环。在环L1A存在多个的情况下,它们任选相同或不同。
E21A、E22A、E23A和E24A分别独立地表示氮原子或碳原子。其中,E21A、E22A、E23A和E24A中的至少2个为碳原子。在E21A、E22A、E23A和E24A存在多个的情况下,它们可以分别相同也可以不同。在E21A为氮原子的情况下,R21A不存在。在E22A为氮原子的情况下,R22A不存在。在E23A为氮原子的情况下,R23A不存在。在E24A为氮原子的情况下,R24A不存在。
R21A、R22A、R23A和R24A分别独立地表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、芳氧基、1价的杂环基、取代氨基、卤原子或上述式(2)表示的基团,这些基团可以具有取代基。在R21A、R22A、R23A和R24A存在多个的情况下,它们可以分别相同也可以不同。R21A与R22A、R22A与R23A、以及R23A与R24A可以分别键合并与各自键合的原子一起形成环。
其中,环L1A具有上述式(2)表示的基团作为上述取代基、或者R21A、R22A、R23A和R24A中的至少1个为上述式(2)表示的基团。
其中,在上述式(1-A)表示的金属络合物仅具有1种上述式(2)表示的基团的情况下,满足要件(iii)。
(iii)不满足:R3的1个为可具有取代基的苯基,R4为氢原子,该R3与该R4键合而形成芴环;满足R3的至少1个为可具有取代基的烷基。]
[3]根据[2]所述的金属络合物,其中,
上述式(1-A)表示的金属络合物为式(1-A1)、式(1-A2)、式(1-A3)、式(1-A4)、式(1-A5)、式(1-A6)、式(1-A7)、式(1-A8)、式(1-A9)、或式(1-A10)表示的金属络合物。
[化学式5]
[化学式6]
[式中,M、n1、n2、R21A、R22A、R23A、R24A和A1-G1-A2表示与上述相同的含义。
R11A、R12A、R13A、R11B、R12B、R13B、R14B、R15B、R16B、R17B和R18B分别独立地表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、芳氧基、1价的杂环基、取代氨基、卤原子或上述式(2)表示的基团,这些基团可以具有取代基。在R11A、R12A、R13A、R11B、R12B、R13B、R14B、R15B、R16B、R17B和R18B存在多个的情况下,它们可以分别相同也可以不同。R11A与R12A、R12A与R13A、R11B与R12B、R12B与R13B、R13B与R14B、R13B与R15B、R15B与R16B、R16B与R17B、R17B与R18B、R11B与R18B、R14B与R15B、以及R12B与R18B可以分别键合并与各自键合的原子一起形成环。
用下标n1规定其数量的配体具有上述式(2)表示的基团。其中,在上述式(1-A)表示的金属络合物仅具有1种上述式(2)表示的基团的情况下,满足上述要件(iii)。]
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的金属络合物,其中,
上述式(2)中,X为可具有取代基的亚芳基、或可具有取代基的2价的杂环基。
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的金属络合物,其中,
上述式(2)中,2个R3为可具有取代基的烷基。
[6]根据[1]~[5]中任一项所述的金属络合物,其中,
上述式(2)中,R3与R4、以及R3与R8均不与各自键合的碳原子一起形成环。
[7]一种组合物,
其含有选自式(H-1)表示的化合物和包含式(Y)表示的结构单元的高分子化合物中的至少一种、和[1]~[6]中任一项所述的金属络合物。
[化学式7]
[式中,
ArH1和ArH2分别独立地表示芳基或1价的杂环基,这些基团可以具有取代基。
nH1和nH2分别独立地表示0或1。在nH1存在多个的情况下,它们任选相同或不同。存在的多个nH2任选相同或不同。
nH3表示0以上的整数。
LH1表示亚芳基、2价的杂环基、或-[C(RH11)2]nH11-所示的基团,这些基团可以具有取代基。在LH1存在多个的情况下,它们任选相同或不同。nH11表示1以上且10以下的整数。RH11表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基或1价的杂环基,这些基团可以具有取代基。存在的多个RH11任选相同或不同,可以相互键合并与各自键合的碳原子一起形成环。
LH2表示-N(-LH21-RH21)-所示的基团。在LH2存在多个的情况下,它们任选相同或不同。LH21表示单键、亚芳基或2价的杂环基,这些基团可以具有取代基。RH21表示氢原子、烷基、环烷基、芳基或1价的杂环基,这些基团可以具有取代基。]
[化学式8]
[式中,ArY1表示亚芳基、2价的杂环基、或者亚芳基与2价的杂环基直接键合的2价基团,这些基团可以具有取代基。]
[8]一种组合物,
其含有选自空穴传输材料、空穴注入材料、电子传输材料、电子注入材料、发光材料、抗氧化剂和溶剂中的至少1种材料、和[1]~[6]中任一项所述的金属络合物。
[9]一种发光元件,
其含有[1]~[6]中任一项所述的金属络合物、或[7]所述的组合物。
发明效果
根据本发明,可以提供在外量子效率优异的发光元件的制造中有用的金属络合物。另外,根据本发明,可以提供含有该金属络合物的组合物、和含有该金属络合物或该组合物的发光元件。
具体实施方式
以下,对本发明的适宜的实施方式进行详细说明。
<共通的术语的说明>
本说明书中共通使用的术语只要没有特殊记载,是以下的含义。
Me表示甲基,Et表示乙基,Bu表示丁基,i-Pr表示异丙基,t-Bu表示叔丁基。
氢原子可以是氘原子,也可以是氕原子。
表示金属络合物的式子中,表示与中心金属的键的实线是指共价键或配位键。
“高分子化合物”是指,具有分子量分布且聚苯乙烯换算的数均分子量为1×103~1×108的聚合物。
高分子化合物可以是嵌段共聚物、无规共聚物、交替共聚物、接枝共聚物中的任一种,也可以是其它方案。
对于高分子化合物的末端基而言,若聚合活性基团残留,则将高分子化合物用于发光元件的制作时发光特性或亮度寿命有可能降低,因而优选为稳定的基团。作为该末端基,优选为与主链共轭键合的基团,可以举出例如通过碳-碳键与芳基或1价的杂环基键合的基团。
“结构单元”是指,在高分子化合物中存在1个以上的单元。
“低分子化合物”是指,不具有分子量分布且分子量为1×104以下的化合物。
“烷基”可以是直链和支链中的任一种。直链的烷基的碳原子数不含取代基的碳原子数,通常为1~50,优选为3~30,更优选为4~20。支链烷基的碳原子数不含取代基的碳原子数,通常为3~50,优选为3~30,更优选为4~20。
烷基可以具有取代基,可以举出例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、2-丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、2-乙基丁基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、3-丙基庚基、癸基、3,7-二甲基辛基、2-乙基辛基、2-己基癸基、十二烷基、和这些基团中的氢原子被环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、氟原子等取代的基团(例如三氟甲基、五氟乙基、全氟丁基、全氟己基、全氟辛基、3-苯丙基、3-(4-甲基苯基)丙基、3-(3,5-二己基苯基)丙基、6-乙氧基己基)。
“环烷基”的碳原子数不含取代基的碳原子数,通常为3~50,优选为3~30,更优选为4~20。
环烷基可以具有取代基,可以举出例如环己基、环己基甲基、环己基乙基。
“芳基”是指从芳香族烃除去与构成环的碳原子直接键合的1个氢原子后剩余的原子团。芳基的碳原子数不含取代基的碳原子数,通常为6~60,优选为6~20,更优选为6~10。
芳基可以具有取代基,可以举出例如苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-芴基、3-芴基、4-芴基、2-苯基苯基、3-苯基苯基、4-苯基苯基、和这些基团中的氢原子被烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、氟原子等取代的基团。
“烷氧基”可以是直链和支链中的任意种。直链的烷氧基的碳原子数不含取代基的碳原子数,通常为1~40,优选为4~10。支链的烷氧基的碳原子数不含取代基的碳原子数,通常为3~40,优选为4~10。
烷氧基可以具有取代基,可以举出例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、2-乙基己氧基、壬氧基、癸氧基、3,7-二甲基辛氧基、月桂氧基、和这些基团中的氢原子被环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、氟原子等取代的基团。
“环烷氧基”的碳原子数不含取代基的碳原子数,通常为3~40,优选为4~10。
环烷氧基可以具有取代基,可以举出例如环己氧基。
“芳氧基”的碳原子数不含取代基的碳原子数,通常为6~60,优选为6~48。
芳氧基可以具有取代基,可以举出例如苯氧基、1-萘氧基、2-萘氧基、1-蒽氧基、9-蒽氧基、1-芘氧基、和这些基团中的氢原子被烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、氟原子等取代的基团。
“p价的杂环基”(p表示1以上的整数。)是指,从杂环式化合物除去与构成环的碳原子或杂原子直接键合的氢原子中的p个氢原子后剩余的原子团。p价的杂环基中,优选从芳香族杂环式化合物除去与构成环的碳原子或杂原子直接键合的氢原子中的p个氢原子后剩余的原子团即“p价的芳香族杂环基”。
“芳香族杂环式化合物”是指,噁二唑、噻二唑、噻唑、噁唑、噻吩、吡咯、磷杂环戊二烯(phosphole)、呋喃、吡啶、吡嗪、嘧啶、三嗪、哒嗪、喹啉、异喹啉、咔唑、二苯并磷杂环戊二烯(phosphole)等杂环自身显示芳香族性的化合物、以及吩噁嗪、吩噻嗪、二苯并硼杂环戊二烯、二苯并噻咯、苯并吡喃等即使杂环自身不显示芳香族性但在杂环上稠合有芳环的化合物。
1价的杂环基的碳原子数不含取代基的碳原子数,通常为2~60,优选为4~20。
1价的杂环基可以具有取代基,可以举出例如噻吩基、吡咯基、呋喃基、吡啶基、哌啶基、喹啉基、异喹啉基、嘧啶基、三嗪基、和这些基团中的氢原子被烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基等取代的基团。
“卤原子”表示氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。
“氨基”可以具有取代基,优选为取代氨基。作为氨基具有的取代基,优选烷基、环烷基、芳基或1价的杂环基。
作为取代氨基,可以举出例如二烷基氨基、二环烷基氨基和二芳基氨基。
作为氨基,可以举出例如二甲基氨基、二乙基氨基、二苯基氨基、双(4-甲基苯基)氨基、双(4-叔丁基苯基)氨基、双(3,5-二叔丁基苯基)氨基。
“烯基”可以是直链和支链中的任意种。直链的烯基的碳原子数不含取代基的碳原子数,通常为2~30,优选为3~20。支链的烯基的碳原子数不含取代基的碳原子数,通常为3~30,优选为4~20。
“环烯基”的碳原子数不含取代基的碳原子数,通常为3~30,优选为4~20。
烯基和环烯基可以具有取代基,可以举出例如乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-己烯基、5-己烯基、7-辛烯基、和这些基团具有取代基的基团。
“炔基”可以是直链和支链中的任意种。炔基的碳原子数不含取代基的碳原子,通常为2~20,优选为3~20。支链的炔基的碳原子数不含取代基的碳原子,通常为4~30,优选为4~20。
“环炔基”的碳原子数不含取代基的碳原子,通常为4~30,优选为4~20。
炔基和环炔基可以具有取代基,可以举出例如乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、3-戊炔基、4-戊炔基、1-己炔基、5-己炔基、和这些基团具有取代基的基团。
“亚芳基”是指,从芳香族烃除去与构成环的碳原子直接键合的2个氢原子后剩余的原子团。亚芳基的碳原子数不含取代基的碳原子数,通常为6~60,优选为6~30,更优选为6~18。
亚芳基可以具有取代基,可以举出例如亚苯基、萘二基、蒽二基、菲二基、二氢菲二基、并四苯二基、芴二基、芘二基、苝二基、二基、和这些基团具有取代基的基团,优选为式(A-1)~式(A-20)表示的基团。亚芳基包括这些基团多个键合的基团。
[化学式9]
[化学式10]
[化学式11]
[化学式12]
[式中,R和Ra分别独立地表示氢原子、烷基、环烷基、芳基或1价的杂环基。存在的多个R和Ra分别任选相同或不同,Ra可以彼此相互键合并与各自键合的原子一起形成环。]
2价的杂环基的碳原子数不含取代基的碳原子数,通常为2~60,优选为3~20,更优选为4~15。
2价的杂环基可以具有取代基,可以举出例如从吡啶、二氮杂苯、三嗪、氮杂萘、二氮杂萘、咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并噻咯、吩噁嗪、吩噻嗪、吖啶、二氢吖啶、呋喃、噻吩、唑、二唑、***除去与构成环的碳原子或杂原子直接键合的氢原子中的2个氢原子后的2价基团,优选为式(AA-1)~式(AA-34)表示的基团。2价的杂环基包括多个这些基团键合的基团。
[化学式13]
[化学式14]
[化学式15]
[化学式16]
[化学式17]
[化学式18]
[化学式19]
[式中,R和Ra表示与上述相同的含义。]
“交联基”是指,通过供加热、紫外线照射、近紫外线照射、可见光照射、红外线照射、自由基反应等能够生成新的键的基团,优选为式(B-1)-式(B-17)中的任意个表示的基团。这些基团可具有取代基。
[化学式20]
“取代基”表示例如卤原子、氰基、烷基、环烷基、芳基、1价的杂环基、烷氧基、环烷氧基、芳氧基、氨基、取代氨基、烯基、环烯基、炔基、环炔基或上述式(2)表示的基团。取代基可以为交联基。
<金属络合物>
本发明的金属络合物由式(1)表示。
式(1)中,M优选为铱原子。
式(1)中,n1在M为铑原子或铱原子的情况下,优选为2或3,更优选为3。
式(1)中,n1在M为钯原子或铂原子的情况下优选为2。
E1和E2优选为碳原子。
环L1优选为5元或6元的芳香族杂环,更优选为5元芳香族杂环,这些环可以具有取代基。
环L2优选为5元或6元的芳香族烃环、或者5元或6元的芳香族杂环,更优选为6元的芳香族烃环或6元的芳香族杂环,进一步优选为6元的芳香族烃环,这些环可以具有取代基。在环L2为6元的芳香族杂环的情况下,E2优选为碳原子。
“环L1和环L2中的至少1个环具有式(2)表示的基团作为上述取代基”是指,在存在的多个环之中,与构成至少1个环的碳原子或氮原子直接键合的氢原子的一部分或全部被式(2)表示的基团取代。式(1)表示的金属络合物中,存在多个环L1和环L2的情况下(即,n1为2或3的情况下),存在的多个环L1和环L2之中,至少1个环具有式(2)表示的基团即可,但优选存在的多个环L1全部、存在的多个环L2全部、或存在的多个环L1和环L2全部具有式(2)表示的基团。
式(1)中,作为A1-G1-A2表示的阴离子性的双齿配体,可以举出例如下述式表示的配体。其中,A1-G1-A2表示的阴离子性的双齿配体与用下标n1定义其数量的配体不同。
[化学式21]
[化学式22]
环L1表示的芳香族杂环的碳原子数不含取代基的碳原子数,通常为2~60,优选为3~30,更优选为4~15。
作为环L1,可以举出例如二唑环、***环、四唑环、吡啶环、二氮杂苯环、三嗪环、氮杂萘环和二氮杂萘环,优选为吡啶环、二氮杂苯环、氮杂萘环、二氮杂萘环、***环或二唑环,更优选为***环或二唑环,这些环可以具有取代基。
环L2表示的芳香族烃环的碳原子数不含取代基的碳原子数,通常为6~60,优选为6~30,更优选为6~18。作为环L2表示的芳香族烃环,可以举出例如苯环、萘环、茚环、芴环、菲环、二氢菲环和这些环稠合了2个以上且5个以下的环,由于本发明的发光元件的外量子效率更优异,优选为苯环、萘环、芴环、菲环或二氢菲环,更优选为苯环、芴环或二氢菲环,进一步优选为苯环,这些环可以具有取代基。
环L2表示的芳香族杂环的碳原子数不含取代基的碳原子数,通常为2~60,优选为3~30,更优选为4~15。作为环L2表示的芳香族杂环,可以举出例如吡咯环、二唑环、呋喃环、噻吩环、吡啶环、二氮杂苯环和在这些环上稠合了1个以上且5个以下芳环的环,由于本发明的发光元件的外量子效率更优异,优选为吡啶环、二氮杂苯环、咔唑环、二苯并呋喃环或二苯并噻吩环,进一步优选为吡啶环、二苯并呋喃环或二苯并噻吩环,这些环可以具有取代基。
由于本发明的发光元件的外量子效率更优异,环L2优选为苯环、芴环、二氢菲环、吡啶环、二氮杂苯环、咔唑环、二苯并呋喃环或二苯并噻吩环,更优选为苯环、吡啶环、二苯并呋喃环或二苯并噻吩环,进一步优选为苯环,这些环可以具有取代基。
作为环L1和环L2可具有的取代基,除了式(2)表示的基团以外,优选为烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、芳氧基、1价的杂环基、取代氨基或卤原子,更优选为烷基、芳基或1价的杂环基,进一步优选为芳基或1价的杂环基,这些基团可进一步具有取代基。
作为环L1和环L2可具有的取代基中的芳基,优选苯基、萘基、菲基、二氢菲基或芴基,更优选苯基或芴基,进一步优选苯基,这些基团可以具有取代基。
作为环L1和环L2可具有的取代基中的1价的杂环基,优选吡啶基、嘧啶基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、氮杂咔唑基、二氮杂咔唑基、吩噁嗪基或吩噻嗪基,这些基团可以具有取代基。
环L1和环L2可具有的取代基中的取代氨基中,作为氨基具有的取代基,优选芳基或1价的杂环基,这些基团可进一步具有取代基。氨基具有的取代基中的芳基的例子和优选范围与环L1和环L2可具有的取代基中的芳基的例子和优选范围相同。氨基具有的取代基中的1价的杂环基的例子和优选范围与环L1和环L2可具有的取代基中的1价的杂环基的例子和优选范围相同。
作为环L1和环L2可具有的取代基可进一步具有的取代基,除了式(2)表示的基团以外,优选为烷基、环烷基、芳基、1价的杂环基或取代氨基,更优选为烷基、环烷基或芳基,进一步优选为烷基,这些基团可进一步具有取代基,优选不进一步具有取代基。
环L1和环L2可具有的取代基中的芳基、1价的杂环基或取代氨基由于本发明的发光元件的外量子效率更优异,优选为式(D-A)~式(D-C)表示的基团,更优选为式(D-A)或式(D-B)表示的基团。
[化学式23]
[式中,
mDA1~mDA3分别独立地表示0以上的整数。
GDA表示氮原子、芳香族烃基或杂环基,这些基团可以具有取代基。
ArDA1~ArDA3分别独立地表示亚芳基或2价的杂环基,这些基团可以具有取代基。在有多个ArDA1~ArDA3的情况下,它们可以分别相同也可以不同。
TDA表示芳基或1价的杂环基,这些基团可以具有取代基。多个TDA任选相同或不同。]
[化学式24]
[式中,
mDA1~mDA7分别独立地表示0以上的整数。
GDA表示氮原子、芳香族烃基或杂环基,这些基团可以具有取代基。多个GDA任选相同或不同。
ArDA1~ArDA7分别独立地表示亚芳基或2价的杂环基,这些基团可以具有取代基。在有多个ArDA1~ArDA7的情况下,它们可以分别相同也可以不同。
TDA表示芳基或1价的杂环基,这些基团可以具有取代基。多个TDA任选相同或不同。]
[化学式25]
[式中,
mDA1表示0以上的整数。
ArDA1表示亚芳基或2价的杂环基,这些基团可以具有取代基。在有多个ArDA1的情况下,它们任选相同或不同。
TDA表示芳基或1价的杂环基,这些基团可以具有取代基。]
mDA1~mDA7通常为10以下的整数,优选为2以下的整数,更优选为0或1。mDA2~mDA7优选为同一整数。
GDA优选为芳香族烃基或杂环基,更优选为从苯环、吡啶环、嘧啶环、三嗪环或咔唑环除去与构成环的碳原子或氮原子直接键合的3个氢原子而成的基团,这些基团可以具有取代基。
作为GDA可具有的取代基,优选为烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基或1价的杂环基,更优选为烷基或环烷基,这些基团可以具有取代基,优选不进一步具有取代基。
GDA优选为式(GDA-11)~式(GDA-15)表示的基团,更优选为式(GDA-11)~式(GDA-14)表示的基团。
[化学式26]
[式中,
﹡表示与式(D-A)中的ArDA1、或式(D-B)中的ArDA1、ArDA2、或ArDA3的键合。
﹡﹡表示与式(D-A)中的ArDA2、或式(D-B)中的ArDA2、ArDA4、或ArDA6的键合。
﹡﹡﹡表示与式(D-A)中的ArDA3、或式(D-B)中的ArDA3、ArDA5、或ArDA7的键合。
RDA表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基或1价的杂环基,这些基团可进一步具有取代基。在有多个RDA的情况下,它们任选相同或不同。]
RDA优选为氢原子、烷基、环烷基、烷氧基或环烷氧基,更优选为氢原子、烷基或环烷基,这些基团可以具有取代基,优选不进一步具有取代基。
ArDA1~ArDA7优选为亚苯基、芴二基或咔唑二基,更优选为式(ArDA-1)~式(ArDA-5)表示的基团,进一步优选为式(ArDA-1)~式(ArDA-3)表示的基团,这些基团可以具有取代基。
[化学式27]
[式中,
RDA表示与上述相同的含义。
RDB表示氢原子、烷基、环烷基、芳基或1价的杂环基,这些基团可以具有取代基。在有多个RDB的情况下,它们任选相同或不同。]
RDB优选为烷基、环烷基、芳基或1价的杂环基,更优选为芳基,这些基团可以具有取代基。
ArDA1~ArDA7和RDB可具有的取代基的例子和优选范围与GDA可具有的取代基的例子和优选范围相同。
TDA优选为式(TDA-1)~式(TDA-3)表示的基团,更优选为式(TDA-1)表示的基团。
[化学式28]
[式中,RDA和RDB表示与上述相同的含义。]
式(D-A)表示的基团优选为式(D-A1)~式(D-A5)表示的基团。
[化学式29]
[式中,
Rp1~Rp4分别独立地表示烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基或卤原子。在有多个Rp1、Rp2和Rp4的情况下,它们可以分别相同也可以不同。
np1表示0~5的整数,np2表示0~3的整数,np3表示0或1,np4表示0~4的整数。多个np1任选相同或不同。]
式(D-B)表示的基团优选为式(D-B1)~式(D-B3)表示的基团,更优选为式(D-B1)表示的基团。
[化学式30]
[式中,
Rp1~Rp3分别独立地表示烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基或卤原子。在有多个Rp1和Rp2的情况下,它们可以分别相同也可以不同。
np1表示0~5的整数,np2表示0~3的整数,np3表示0或1。在有多个np1和np2的情况下,它们可以分别相同也可以不同。
式(D-C)表示的基团优选为式(D-C1)~式(D-C4)表示的基团,更优选为式(D-C1)表示的基团。
[化学式31]
[式中,
Rp4~Rp6分别独立地表示烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基或卤原子。在有多个Rp4~Rp6的情况下,它们可以分别相同也可以不同。
np4表示0~4的整数,np5表示0~5的整数,np6表示0~5的整数。]
np1优选为0~2的整数,更优选为0或1。np2优选为0或1,更优选为0。np3优选为0。np4优选为0~2的整数,更优选为0。np5优选为0~3的整数,更优选为0或1。np6优选为0~2的整数,更优选为0或1。
作为Rp1~Rp6中的烷基或环烷基,优选为甲基、乙基、异丙基、叔丁基、己基、2-乙基己基、环己基或叔辛基。
作为Rp1~Rp6中的烷氧基或环烷氧基,优选为甲氧基、2-乙基己氧基或环己基氧基。
Rp1~Rp6优选为可具有取代基的烷基或可具有取代基的环烷基,更优选为可具有取代基的烷基,进一步优选为甲基、乙基、异丙基、叔丁基、己基、2-乙基己基或叔辛基。
在环L1可具有的取代基存在多个的情况下,优选它们不相互键合而不会与各自键合的原子一起形成环。在环L2可具有的取代基存在多个的情况下,优选它们不相互键合而不会与各自键合的原子一起形成环。
式(1)表示的金属络合物从本发明的发光元件的外量子效率更优异出发优选为式(1-A)表示的金属络合物。
由于本发明的发光元件的外量子效率更优异,环L1A优选为吡啶环、二氮杂苯环、氮杂萘环、二氮杂萘环、***环或二唑环,更优选为***环或二唑环,这些环可以具有取代基。
环L1A可具有的取代基的例子和优选范围与环L1和环L2可具有的取代基的例子和优选范围相同。
在环L1A可具有的取代基存在多个的情况下,优选它们不相互键合而不会与各自键合的原子一起形成环。
优选环L2A为苯环,即,E21A~E24A为碳原子。
由于本发明的发光元件的外量子效率更优异,R21A~R24A优选为氢原子、烷基、环烷基、芳基、1价的杂环基、取代氨基或式(2)表示的基团,更优选为氢原子、烷基、芳基或式(2)表示的基团,这些基团可以具有取代基。
R21A和R24A进一步优选为氢原子。R22A进一步优选为氢原子、可具有取代基的芳基或式(2)表示的基团。R23A进一步优选为氢原子、可具有取代基的烷基或式(2)表示的基团。
R21A~R24A中的芳基、1价的杂环基和取代氨基的例子和优选范围分别与环L1和环L2可具有的取代基中的芳基、1价的杂环基和取代氨基的例子和优选范围相同。
R21A~R24A可具有的取代基的例子和优选范围与环L1和环L2可具有的取代基可进一步具有的取代基的例子和优选范围相同。
环L2A具有式(2)表示的基团的情况下,R22A或R23A优选为式(2)表示的基团。
R21A与R22A、R22A与R23A、以及R23A与R24A优选分别不键合而不会与各自键合的原子一起形成环。
式(1-A)表示的金属络合物优选为式(1-A1)~式(1-A10)表示的金属络合物,更优选为式(1-A1)~式(1-A6)或式(1-A8)表示的金属络合物,进一步优选为式(1-A1)~式(1-A5)表示的金属络合物,特别优选为式(1-A1)、式(1-A3)或式(1-A4)表示的金属络合物,尤其优选为式(1-A1)或式(1-A3)表示的金属络合物。
式(1-A1)、式(1-A3)和式(1-A4)中,R11A优选为烷基、环烷基、芳基、1价的杂环基或式(2)表示的基团,更优选为芳基或1价的杂环基,进一步优选为芳基,这些基团可以具有取代基。
式(1-A3)和式(1-A4)中,R12A优选为氢原子、烷基、环烷基、芳基、1价的杂环基、取代氨基或式(2)表示的基团,更优选为氢原子、烷基、芳基或式(2)表示的基团,这些基团可以具有取代基。式(1-A3)中,R12A进一步优选为可具有取代基的烷基或式(2)表示的基团。式(1-A4)中,R12A进一步优选为氢原子。
式(1-A2)和式(1-A5)中,R12A优选为烷基、环烷基、芳基、1价的杂环基或式(2)表示的基团,更优选为芳基,这些基团可以具有取代基。
式(1-A5)中,R11A优选为氢原子、烷基、环烷基、芳基、1价的杂环基、取代氨基或式(2)表示的基团,更优选为氢原子,这些基团可以具有取代基。
式(1-A1)、式(1-A2)、式(1-A4)和式(1-A5)中,R13A优选为氢原子、烷基、环烷基、芳基、1价的杂环基、取代氨基或式(2)表示的基团,更优选为氢原子、烷基、芳基或式(2)表示的基团,这些基团可以具有取代基。式(1-A1)和式(1-A2)中,R13A进一步优选为可具有取代基的芳基。式(1-A4)和式(1-A5)中,R13A进一步优选为氢原子。
R11A~R13A中的芳基、1价的杂环基和取代氨基的例子和优选范围分别与环L1和环L2可具有的取代基中的芳基、1价的杂环基和取代氨基的例子和优选范围相同。
R11A~R13A可具有的取代基的例子和优选范围与环L1和环L2可具有的取代基可进一步具有的取代基的例子和优选范围相同。
式(1-A1)~式(1-A10)中,R21A~R24A中的至少1个为式(2)表示的基团的情况下,R22A或R23A更优选为式(2)表示的基团。
R11A与R12A、R12A与R13A、R11B与R12B、R12B与R13B、R13B与R14B、R13B与R15B、R15B与R16B、R16B与R17B、R17B与R18B、R11B与R18B、R14B与R15B、以及R12B与R18B优选分别不键合而不会与各自键合的原子一起形成环。
R11B~R18B由于本发明的发光元件的外量子效率更优异,优选为氢原子、烷基、环烷基、芳基、1价的杂环基、取代氨基或式(2)表示的基团,更优选为氢原子、烷基、芳基或式(2)表示的基团,这些基团可以具有取代基。
R11B~R18B中的芳基、1价的杂环基和取代氨基的例子和优选范围分别与环L1和环L2可具有的取代基中的芳基、1价的杂环基和取代氨基的例子和优选范围相同。
R11B~R18B可具有的取代基的例子和优选范围与环L1和环L2可具有的取代基可进一步具有的取代基的例子和优选范围相同。
式(1)表示的金属络合物具有式(2)表示的基团。
R3和R9中的芳基的例子和优选范围与环L1和环L2可具有的取代基中的芳基的例子和优选范围相同。
R4~R8优选为氢原子、烷基、环烷基、芳基、1价的杂环基或取代氨基,更优选为氢原子、烷基、环烷基或芳基,进一步优选为氢原子,这些基团可以具有取代基。
R4~R8中的芳基、1价的杂环基和取代氨基的例子和优选范围分别与环L1和环L2可具有的取代基中的芳基、1价的杂环基和取代氨基的例子和优选范围相同。
R3~R9可具有的取代基的例子和优选范围与环L1和环L2可具有的取代基可进一步具有的取代基的例子和优选范围相同。
式(2)中,作为R3表示的烷基,优选式(II-01)~式(II-07)表示的基团,作为R3表示的芳基,优选式(II-08)~式(II-11)表示的基团。
[化学式32]
R3与R4、以及R3与R8不与各自键合的碳原子一起形成环的情况下,R3优选为任选具有取代基的烷基,更优选为没有取代基的烷基,进一步优选为式(II-01)或式(II-02)表示的基团,特别优选为式(II-01)表示的基团。
R3与R4在和各自键合的碳原子一起形成环的情况下,R4为氢原子,并且存在的多个R3中,形成环的R3优选为可以具有取代基的芳基,更优选为式(II-08)表示的基团。上述情况下,未形成环的R3优选为式(II-01)~式(II-011)表示的基团,更优选为式(II-01)~式(II-03)、式(II-05)或式(II-07)~式(II-11)表示的基团。
由于本发明的发光元件的外量子效率优异,X优选为可具有取代基的亚芳基、或可具有取代基的2价的杂环基。
X中的亚芳基和2价的杂环基的例子和优选范围分别与后述的ArY1表示的亚芳基和2价的杂环基的例子和优选范围相同。
X可具有的取代基的例子和优选范围与环L1和环L2可具有的取代基可进一步具有的取代基的例子和优选范围相同。
k1优选为0~2,更优选为0或1,进一步优选为0。
作为式(2)表示的基团,可以举出例如式(2-A-1)~式(2-A-13)表示的基团,优选为式(2-A-1)~式(2-A-4)或式(2-A-6)~式(2-A-9)表示的基团,更优选为式(2-A-1)或式(2-A-9)表示的基团。
[化学式33]
作为式(1)表示的金属络合物,可以举出例如式(Ir-101)~式(Ir-140)、式(Pt-100)~式(Pt-103)、式(Pd-100)或式(Rh-100)表示的金属络合物。
[化学式34]
[化学式35]
[化学式36]
[化学式37]
[化学式38]
[化学式39]
[化学式40]
[化学式41]
[化学式42]
[化学式43]
[化学式44]
[化学式45]
[化学式46]
[化学式47]
式(1)表示的金属络合物中,可以想到多种几何异构体,可以是任意几何异构体,由于本发明的发光元件的外量子效率优异,面式异构体相对于本发明的金属络合物整体优选为80摩尔%以上,更优选为90摩尔%以上,进一步优选为99摩尔%以上,特别优选为100摩尔%。
<金属络合物的制造方法>
·制造方法1
本发明的金属络合物可以通过例如使成为配体的化合物与金属化合物反应的方法来制造。可以根据需要进行金属络合物的配体的官能团转换反应。
式(1)表示的化合物可以通过例如包括使式(M-1)表示的化合物与铱化合物或其水合物反应的工序A、和使式(M-2)表示的金属络合物与式(M-1)表示的化合物或A1-G1-A2表示的配体的前体反应的工序B的方法来制造。
[化学式48]
[式中,E1、E2、环L1、环L2和M表示与上述相同的含义。]
工序A中,作为铱化合物,可以举出例如氯化铱、三(乙酰丙酮)合铱(III)、(环辛二烯)氯化铱(I)二聚体、乙酸铱(III)。作为铱化合物的水合物,可以举出例如氯化铱三水合物。
工序A和工序B通常在溶剂中进行。作为溶剂,可以举出甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、甘油、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇等醇系溶剂;二***、四氢呋喃(THF)、二氧六环、环戊基甲醚、二乙二醇二甲醚等醚系溶剂;二氯甲烷、氯仿等卤系溶剂;乙腈、苯甲腈等腈系溶剂;己烷、十氢化萘、甲苯、二甲苯、均三甲苯等烃系溶剂;N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等酰胺系溶剂;丙酮、二甲亚砜、水等。
工序A和工序B中,反应时间通常30分钟~150小时,反应温度通常为反应体系中存在的溶剂的熔点到沸点之间。
工序A中,式(M-1)表示的化合物相对于铱化合物或其水合物1摩尔,通常为2~20摩尔。
工序B中,式(M-1)表示的化合物或A1-G1-A2表示的配体的前体的量相对于式(M-2)表示的金属络合物1摩尔,通常为1~100摩尔。
工序B中,反应优选在三氟甲磺酸银等银化合物的存在下进行。使用银化合物的情况下,其量相对于式(M-2)表示的金属络合物1摩尔,通常为2~20摩尔。
式(M-1)表示的化合物可以通过例如使式(M-3)表示的化合物与式(9)表示的化合物通过Suzuki反应、Kumada反应、Stille反应、Negishi反应等偶联反应的工序来合成。
[化学式49]
[式中,
E1、E2、环L1和环L2表示与上述相同的含义。
W1和W2分别独立地表示-B(ORW1)2表示的基团、烷基磺酰氧基、环烷基磺酰氧基、芳基磺酰氧基、氯原子、溴原子或碘原子,这些基团可以具有取代基。RW1表示氢原子、烷基、环烷基、芳基或氨基,这些基团可以具有取代基。存在的多个RW1任选相同或不同,可以相互键合并与各自键合的氧原子一起形成环结构。]
作为-B(ORW1)2表示的基团,可以举出例如式(W-1)-式(W-10)表示的基团。
[化学式50]
作为W1和W2表示的烷基磺酰氧基,可以举出甲烷磺酰氧基、乙烷磺酰氧基、三氟甲烷磺酰氧基等。作为W1和W2表示的芳基磺酰氧基,可以举出对甲苯磺酰氧基等。
由于式(9)表示的化合物与式(M-3)表示的金属络合物的偶联反应容易进行,W1和W2优选为-B(ORW1)2表示的基团、三氟甲烷磺酰氧基、溴原子或碘原子,更优选为式(W-7)表示的基团。
R16~R18表示的烷基磺酰氧基、环烷基磺酰氧基和芳基磺酰氧基分别表示与W1和W2表示的烷基磺酰氧基、环烷基磺酰氧基和芳基磺酰氧基相同的含义。
这些反应通常在溶剂中进行。溶剂、反应时间和反应温度与对工序A和工序B说明的相同。
这些反应中,式(9)表示的化合物的量相对于式(M-3)表示的化合物1摩尔,通常为0.05~20摩尔。
作为式(9)表示的化合物的实施方式之一的式(11b)或式(11c)表示的化合物例如可以通过下述方法合成。
[化学式51]
[式中,R3表示与上述相同的含义。]
式(11a)表示的化合物可以通过例如使式(13)表示的化合物与格氏试剂反应来合成。
式(11b)表示的化合物可以通过例如使式(11a)表示的化合物与苯反应来合成。
式(11c)表示的化合物可以通过例如使式(11b)表示的化合物与双频哪醇合二硼反应来合成。
·制造方法2
本发明的金属络合物也可以通过例如使金属络合物的前体与金属络合物的配体的前体反应的方法来制造。
式(1)表示的化合物可以通过例如使式(10)表示的化合物与式(11)表示的金属络合物进行偶联反应从而制造。该偶联反应与对式(M-1)表示的化合物说明的相同。
[化学式52]
[式中,
n1、A1、G1、A2、E1、环L1、R3~R8和W1表示与上述相同的含义。
R16~R18分别独立地表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、芳氧基、1价的杂环基、卤原子、-B(ORW1)2表示的基团(RW1表示氢原子、烷基、环烷基或芳基,这些基团可以具有取代基。存在的多个RW1任选相同或不同,可以相互键合并与各自键合的氧原子一起形成环结构。)、烷基磺酰氧基、环烷基磺酰氧基或芳基磺酰氧基,这些基团可以具有取代基。其中,R16~R18中的至少1个为-B(ORW1)2表示的基团、烷基磺酰氧基、环烷基磺酰氧基、芳基磺酰氧基、氯原子、溴原子或碘原子。
R19表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、芳氧基或1价的杂环基,这些基团可以具有取代基。
与邻接于E2的E1键合的R5与R16可以键合,并且与R5键合的E1和R16所键合的碳原子一起形成环。R16与R17可以键合并与各自键合的碳原子一起形成环,R17与R18可以键合并与各自键合的碳原子一起形成环,R18与R19可以键合并与各自键合的碳原子一起形成环。
Z1表示亚烷基、亚芳基、2价的杂环基,这些基团可以具有取代基。]
作为式(10)表示的金属络合物的实施方式之一的式(10a)或式(10c)表示的金属络合物可以由例如式(12)表示的金属络合物合成。
[化学式53]
[式中,E1、环L1、A1、A2、G1、n1、R16、R18和R19表示与上述相同的含义。]
工序C中,式(10a)表示的金属络合物通过例如在有机溶剂中,使式(12)表示的金属络合物与N-溴代琥珀酰亚胺反应而得到。
工序C中,N-溴代琥珀酰亚胺的量相对于式(12)表示的化合物1摩尔,通常为1~50摩尔。
工序D中,式(10c)表示的金属络合物例如通过在有机溶剂中使式(10a)表示的化合物与双(频哪醇合)二硼反应而得到。
工序D中,双(频哪醇合)二硼的量相对于式(10a)表示的化合物1摩尔,通常为1~50摩尔。
工序C和工序D通常在溶剂中进行。溶剂、反应时间和反应温度于对工序A和工序B说明的相同。
·制造方法1与制造方法2的共通说明
偶联反应中,为了促进反应,可以使用钯催化剂等催化剂。作为钯催化剂,可以举出乙酸钯、双(三苯基膦)二氯化钯(II)、四(三苯基膦)钯(0)、[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(II)、三(二亚苄基丙酮)二钯(0)等。
钯催化剂可以与三苯基膦、三(邻甲苯基)膦、三(叔丁基)膦、三环己基膦、1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁等磷化合物并用。
偶联反应中使用钯催化剂的情况下,其量例如相对于式(M-3)、式(10)或式(10a)表示的化合物1摩尔,通常为有效量,优选以钯元素换算计为0.00001~10摩尔。
偶联反应中,根据需要并用碱。
<金属络合物的制造方法>中说明的各反应中使用的化合物、催化剂和溶剂分别可以单独使用一种也可以并用两种以上。
<组合物>
本发明的组合物含有选自空穴传输材料、空穴注入材料、电子传输材料、电子注入材料、发光材料(与本发明的金属络合物不同。)、抗氧化剂和溶剂中的至少1种材料、和本发明的金属络合物。
本发明的组合物中,本发明的金属络合物可以含有单独1种,也可以含有2种以上。
[主体材料]
本发明的金属络合物通过设为与具有选自空穴注入性、空穴传输性、电子注入性和电子传输性中的至少1个功能的主体材料的组合物,使用本发明的金属络合物得到的发光元件的外量子效率变得特别优异。本发明的组合物中,主体材料可以含有单独1种,也可以含有2种以上。
含有本发明的金属络合物和主体材料的组合物中,关于本发明的金属络合物的含量,在将本发明的金属络合物与主体材料的合计设为100重量份的情况下,通常为0.05~80重量份,优选为0.1~50重量份,更优选为0.5~40重量份。
由于使用本发明的组合物得到的发光元件的外量子效率优异,主体材料所具有的最低激发三重态(T1)优选为与本发明的金属络合物所具有的T1同等的能级、或更高的能级。
作为主体材料,由于能够通过溶液涂布工艺制作使用本发明的组合物得到的发光元件,优选为对于能够溶解本发明的金属络合物的溶剂显示溶解性的物质。
主体材料分为低分子化合物和高分子化合物,优选低分子化合物。
·低分子主体
对作为主体材料优选的低分子化合物(以下,称为“低分子主体”。)进行说明。
低分子主体优选为上述式(H-1)表示的化合物。
ArH1和ArH2优选为苯基、芴基、螺双芴基、吡啶基、嘧啶基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基、噻吩基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、呋喃基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基、吡咯基、吲哚基、氮杂吲哚基、咔唑基、氮杂咔唑基、二氮杂咔唑基、吩噁嗪基或吩噻嗪基,更优选为苯基、螺双芴基、吡啶基、嘧啶基、三嗪基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、咔唑基或氮杂咔唑基,进一步优选为苯基、吡啶基、咔唑基或氮杂咔唑基,特别优选为式(TDA-1)或(TDA-3)表示的基团,尤其优选为式(TDA-3)表示的基团,这些基团可以具有取代基。
作为ArH1和ArH2可具有的取代基,优选卤原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基或1价的杂环基,这些基团可进一步具有取代基。
nH1优选为1。nH2优选为0。
nH3通常为0以上且10以下的整数,优选为1以上且3以下的整数,更优选为1。
LH1优选为亚芳基或2价的杂环基,更优选为式(A-1)~式(A-3)、式(A-8)~式(A-10)、式(AA-1)~式(AA-6)、式(AA-10)~式(AA-21)或式(AA-24)~式(AA-34)表示的基团,进一步优选为式(A-1)、式(A-2)、式(AA-2)、式(AA-4)、式(AA-14)或式(AA-15)表示的基团,特别优选为式(AA-14)或式(AA-15)表示的基团。
作为LH1可具有的取代基,优选卤原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基或1价的杂环基,这些基团可进一步具有取代基。
式(H-1)表示的化合物优选为式(H-2)表示的化合物。
[化学式54]
[式中,ArH1、ArH2、nH3和LH1表示与上述相同的含义。]
作为式(H-1)表示的化合物,可例示式(H-101)~式(H-118)表示的化合物。
[化学式55]
[化学式56]
[化学式57]
[化学式58]
·高分子主体
对作为主体化合物优选的高分子化合物(以下,称为“高分子主体”。)进行说明。
高分子主体为例如作为后述的空穴传输材料的高分子化合物、作为后述的电子传输材料的高分子化合物,优选为包含上述式(Y)表示的结构单元的高分子化合物。
ArY1表示的亚芳基更优选为式(A-1)、式(A-2)、式(A-6)-式(A-10)、式(A-19)或式(A-20)表示的基团,进一步优选为式(A-1)、式(A-2)、式(A-7)、式(A-9)或式(A-19)表示的基团,这些基团可以具有取代基。
ArY1表示的2价的杂环基更优选为式(AA-1)-式(AA-4)、式(AA-10)-式(AA-15)、式(AA-18)-式(AA-21)、式(AA-33)或式(AA-34)表示的基团,进一步优选为式(AA-4)、式(AA-10)、式(AA-12)、式(AA-14)或式(AA-33)表示的基团,这些基团可以具有取代基。
ArY1表示的亚芳基与2价的杂环基直接键合的2价基团中的亚芳基和2价的杂环基的更优选范围、进一步优选范围分别与前述的ArY1表示的亚芳基和2价的杂环基的更优选范围、进一步优选范围同样。
作为“亚芳基与2价的杂环基直接键合的2价基团”,可以举出例如下述式表示的基团,这些可以具有取代基。
[化学式59]
[式中,RXX表示氢原子、烷基、环烷基、芳基或1价的杂环基,这些基团可以具有取代基。]
RXX优选为烷基、环烷基或芳基,这些基团可以具有取代基。
ArY1表示的基团可具有的取代基优选为烷基、环烷基或芳基,这些基团可进一步具有取代基。
作为式(Y)表示的结构单元,可以举出例如式(Y-1)-式(Y-10)表示的结构单元。
[化学式60]
[式中,RY1表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基或1价的杂环基,这些基团可以具有取代基。存在的多个RY1任选相同或不同,相邻的RY1彼此可以相互键合并与各自键合的碳原子一起形成环。]
RY1优选为氢原子、烷基、环烷基或芳基,这些基团可以具有取代基。
式(Y-1)表示的结构单元优选为式(Y-1')表示的结构单元。
[化学式61]
[式中,RY11表示烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基或1价的杂环基,这些基团可以具有取代基。存在的多个RY11任选相同或不同。]
RY11优选为烷基、环烷基或芳基,这些基团可以具有取代基。
[化学式62]
[式中,
RY1表示与上述相同的含义。
XY1表示-C(RY2)2-、-C(RY2)=C(RY2)-或C(RY2)2-C(RY2)2-表示的基团。RY2表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基或1价的杂环基,这些基团可以具有取代基。存在的多个RY2任选相同或不同,RY2彼此可以相互键合并与各自键合的碳原子一起形成环。]
RY2优选为烷基、环烷基、芳基或1价的杂环基,这些基团可以具有取代基。
XY1中,-C(RY2)2-表示的基团中的2个RY2的组合优选两者为烷基或环烷基、两者为芳基、两者为1价的杂环基、或者一者为烷基或环烷基而另一者为芳基或1价的杂环基,更优选一者为烷基或环烷基而另一者为芳基,这些基团可以具有取代基。存在的2个RY2可以相互键合并与各自键合的原子一起形成环,在RY2形成环的情况下,作为-C(RY2)2-表示的基团,优选为式(Y-A1)-式(Y-A5)表示的基团,这些基团可以具有取代基。
[化学式63]
XY1中,-C(RY2)=C(RY2)-表示的基团中的2个RY2的组合优选两者为烷基或环烷基、或者一者为烷基或环烷基而另一者为芳基,这些基团可以具有取代基。
XY1中,-C(RY2)2-C(RY2)2-表示的基团中的4个RY2优选为可具有取代基的烷基或环烷基。多个RY2可以相互键合并与各自键合的原子一起形成环,在RY2形成环的情况下,-C(RY2)2-C(RY2)2-表示的基团优选为式(Y-B1)-、式(Y-B5)表示的基团,这些基团可以具有取代基。
[化学式64]
[式中,RY2表示与上述相同的含义。]
式(Y-2)表示的结构单元优选为式(Y-2')表示的结构单元。
[化学式65]
[式中,RY1和XY1表示与上述相同的含义。]
[化学式66]
[式中,RY1和XY1表示与上述相同的含义。]
式(Y-3)表示的结构单元优选为式(Y-3')表示的结构单元。
[化学式67]
[式中,RY11和XY1表示与上述相同的含义。]
[化学式68]
[化学式69]
[式中,
RY1表示与上述相同的含义。
RY3表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基或1价的杂环基,这些基团可以具有取代基。]
RY3优选为烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基或1价的杂环基,这些基团可以具有取代基。
式(Y-4)表示的结构单元优选为式(Y-4')表示的结构单元,式(Y-6)表示的结构单元优选为式(Y-6')表示的结构单元。
[化学式70]
[式中,RY1和RY3表示与上述相同的含义。]
[化学式71]
[式中,
RY1表示与上述相同的含义。
RY4表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基或1价的杂环基,这些基团可以具有取代基。]
RY4优选为烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基或1价的杂环基,这些基团可以具有取代基。
作为式(Y)表示的结构单元,可以举出例如式(Y-101)-式(Y-121)表示的包含亚芳基的结构单元、式(Y-201)-式(Y-206)表示的包含2价的杂环基的结构单元、式(Y-301)-式(Y-304)表示的包含亚芳基与2价的杂环基直接键合的2价基团的结构单元。
[化学式72]
[化学式73]
[化学式74]
[化学式75]
[化学式76]
[化学式77]
[化学式78]
[化学式79]
[化学式80]
由于使用高分子主体与本发明的金属络合物的组合物的发光元件的外量子效率优异,由式(Y)表示的ArY1为亚芳基的结构单元相对于高分子化合物中包含的结构单元的合计量,优选为0.5~80摩尔%,更优选为30~60摩尔%。
由于使用高分子主体与本发明的金属络合物的组合物的发光元件的电荷传输性优异,由式(Y)表示的ArY1为2价的杂环基、或亚芳基与2价的杂环基直接键合的2价基团的结构单元相对于高分子化合物中包含的结构单元的合计量,优选为0.5~30摩尔%,更优选为3~20摩尔%。
式(Y)表示的结构单元在高分子主体中可以仅包含1种,也可以包含2种以上。
由于空穴传输性优异,高分子主体优选进一步包含式(X)表示的结构单元。
[化学式81]
[式中,
aX1和aX2分别独立地表示0以上的整数。
ArX1和ArX3分别独立地表示亚芳基或2价的杂环基,这些基团可以具有取代基。
ArX2和ArX4分别独立地表示亚芳基、2价的杂环基、或1种亚芳基与2价的杂环基直接键合的2价基团,这些基团可以具有取代基。ArX2和ArX4存在多个的情况下,它们任选相同或不同。
RX1~RX3分别独立地表示氢原子、烷基、环烷基、芳基或1价的杂环基,这些基团可以具有取代基。RX2和RX3存在多个的情况下,它们任选相同或不同。]
由于使用高分子主体和本发明的金属络合物的组合物的发光元件的外量子效率优异,aX1优选为2以下,更优选为1。
由于使用高分子主体和本发明的金属络合物的组合物的发光元件的外量子效率优异,aX2优选为2以下,更优选为0。
RX1~RX3优选为烷基、环烷基、芳基或1价的杂环基,更优选为芳基,这些基团可以具有取代基。
ArX1和ArX3表示的亚芳基更优选为式(A-1)或式(A-9)表示的基团,进一步优选为式(A-1)表示的基团,这些基团可以具有取代基。
ArX1和ArX3表示的2价的杂环基更优选为式(AA-1)、式(AA-2)或式(AA-7)-式(AA-26)表示的基团,这些基团可以具有取代基。
ArX1和ArX3优选为可具有取代基的亚芳基。
作为ArX2和ArX4表示的亚芳基,更优选为式(A-1)、式(A-6)、式(A-7)、式(A-9)-式(A-11)或式(A-19)表示的基团,这些基团可以具有取代基。
ArX2和ArX4表示的2价的杂环基的更优选范围与ArX1和ArX3表示的2价的杂环基的更优选范围相同。
ArX2和ArX4表示的亚芳基与2价的杂环基直接键合的2价基团中的亚芳基和2价的杂环基的更优选范围、进一步优选范围分别与ArX1和ArX3表示的亚芳基和2价的杂环基的更优选范围、进一步优选范围同样。
作为ArX2和ArX4表示的亚芳基与2价的杂环基直接键合的2价基团,可以举出与式(Y)的ArY1表示的亚芳基与2价的杂环基直接键合的2价基团同样的基团。
ArX2和ArX4优选为可具有取代基的亚芳基。
作为ArX1~ArX4和RX1~RX3表示的基团可具有的取代基,优选为烷基、环烷基或芳基,这些基团可进一步具有取代基。
作为式(X)表示的结构单元,可以举出例如式(X1-1)-(X1-11)表示的结构单元。
[化学式82]
[化学式83]
[化学式84]
[化学式85]
[化学式86]
高分子主体中,式(X)表示的结构单元可以仅包含1种,也可以包含2种以上。
作为高分子主体,可以举出例如表1的高分子化合物(P-1)~(P-6)。在此,“其它”结构单元是指,式(Y)表示的结构单元、式(X)表示的结构单元以外的结构单元。
[表1]
[表中,p、q、r、s和t表示各结构单元的摩尔比率。p+q+r+s+t=100,且100≥p+q+r+s≥70。]
高分子主体可以是嵌段共聚物、无规共聚物、交替共聚物、接枝共聚物中的任意种,也可以是其它方案,优选为将多种原料单体共聚而成的共聚物。
高分子主体可以利用化学评论(Chem.Rev.)、第109卷、897-1091页(2009年)等记载的公知的聚合方法来制造。作为公知的聚合方法,可例示通过Suzuki反应、Yamamoto反应、Buchwald反应、Stille反应、Negishi反应和Kumada反应等使用过渡金属催化剂的偶联反应进行聚合的方法。
含有本发明的金属络合物和溶剂的组合物(以下称为“墨”。)适合利用喷墨印刷法、喷嘴印刷法等印刷法的发光元件的制作。
墨的粘度根据印刷法的种类进行调整即可,但在应用于喷墨印刷法等溶液经由吐出装置的印刷法的情况下,由于不易发生吐出时的堵塞和飞行弯曲,优选在25℃下为1~20mPa·s。
作为墨中包含的溶剂,可以举出例如1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、氯苯、邻二氯苯等氯系溶剂;THF、二氧六环、苯甲醚、4-甲基苯甲醚等醚系溶剂;甲苯、二甲苯、均三甲苯、乙苯、正己基苯、环己基苯等芳香族烃系溶剂;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、正十二烷、双环己基烷等脂肪族烃系溶剂;丙酮、甲乙酮、环己酮、苯乙酮等酮系溶剂;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙基溶纤剂乙酸酯、苯甲酸甲酯、乙酸苯酯等酯系溶剂;乙二醇、甘油、1,2-己二醇等多元醇系溶剂;异丙醇、环己醇等醇系溶剂;二甲亚砜等亚砜系溶剂;N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺等酰胺系溶剂。溶剂可以使用单独一种也可以并用两种以上。
在墨中,溶剂的配合量相对于本发明的金属络合物100重量份,通常为1000~100000重量份,优选为2000~20000重量份。
[空穴传输材料]
空穴传输材料分为低分子化合物和高分子化合物,优选为高分子化合物,更优选为具有交联基的高分子化合物。
作为高分子化合物,可以举出例如聚乙烯基咔唑及其衍生物;在侧链或主链具有芳香族胺结构的聚亚芳基及其衍生物。高分子化合物可以是键合有受电子部位的化合物。作为受电子部位,可以举出例如富勒烯、四氟四氰基醌二甲烷、四氰基乙烯、三硝基芴酮等,优选为富勒烯。
本发明的组合物中,空穴传输材料的配合量相对于本发明的金属络合物100重量份,通常为1~400重量份。
空穴传输材料可以使用单独一种也可以并用两种以上。
[电子传输材料]
电子传输材料分为低分子化合物和高分子化合物。电子传输材料可以具有交联基。
作为低分子化合物,可以举出例如以8-羟基喹啉为配体的金属络合物、噁二唑、蒽醌二甲烷、苯醌、萘醌、蒽醌、四氰基蒽醌二甲烷、芴酮、二苯基二氰基乙烯和二苯醌、以及它们的衍生物。
作为高分子化合物,可以举出例如聚苯、聚芴、和这些的衍生物。高分子化合物可以被金属掺杂。
本发明的组合物中,电子传输材料的配合量相对于本发明的金属络合物100重量份,通常为1~400重量份。
电子传输材料可以使用单独一种也可以并用两种以上。
[空穴注入材料和电子注入材料]
空穴注入材料和电子注入材料分别分为低分子化合物和高分子化合物。空穴注入材料和电子注入材料可以具有交联基。
作为低分子化合物,可以举出例如铜酞菁等金属酞菁;碳;钼、钨等的金属氧化物;氟化锂、氟化钠、氟化铯、氟化钾等金属氟化物。
作为高分子化合物,可以举出例如聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚苯亚乙烯、聚噻吩亚乙烯、聚喹啉和聚喹喔啉、以及它们的衍生物;在主链或侧链包含芳香族胺结构的聚合物等导电性高分子。
本发明的组合物中,空穴注入材料和电子注入材料的配合量分别相对于本发明的金属络合物100重量份,通常为1~400重量份。
空穴注入材料和电子注入材料分别可以单独使用一种也可以并用两种以上。
[离子掺杂]
在空穴注入材料或电子注入材料包含导电性高分子的情况下,导电性高分子的电导率优选为1×10-5S/cm~1×103S/cm。为了将导电性高分子的电导率设为上述范围,可以向导电性高分子掺杂适量的离子。
掺杂的离子的种类若为空穴注入材料则为阴离子,若为电子注入材料则为阳离子。作为阴离子,可以举出例如聚苯乙烯磺酸离子、烷基苯磺酸离子、樟脑磺酸离子。作为阳离子,可以举出例如锂离子、钠离子、钾离子、四丁基铵离子。
掺杂的离子可以使用单独一种也可以并用两种以上。
[发光材料]
发光材料(与本发明的金属络合物不同。)分为低分子化合物和高分子化合物。发光材料可以具有交联基。
作为低分子化合物,可以举出例如萘及其衍生物、蒽及其衍生物、苝及其衍生物、以及以铱、铂或铕为中心金属的三重态发光络合物。
作为高分子化合物,可以举出例如包含亚苯基、萘二基、芴二基、菲二基、二氢菲二基、式(X)表示的基团、咔唑二基、吩噁嗪二基、吩噻嗪二基、蒽二基、芘二基等的高分子化合物。
发光材料优选包含三重态发光络合物和高分子化合物。
作为三重态发光络合物,可以举出例如以下所示的金属络合物。
[化学式87]
[化学式88]
[化学式89]
[化学式90]
[化学式91]
本发明的组合物中,发光材料的含量相对于本发明的金属络合物100重量份,通常为0.1~400重量份。
[抗氧化剂]
抗氧化剂若为可溶于与本发明的金属络合物相同的溶剂且不阻碍发光和电荷传输的化合物即可,可以举出例如酚系抗氧化剂、磷系抗氧化剂。
本发明的组合物中,抗氧化剂的配合量相对于本发明的金属络合物100重量份,通常为0.001~10重量份。
抗氧化剂可以使用单独一种也可以并用两种以上。
<膜>
膜含有本发明的金属络合物,适合作为发光元件中的发光层。
膜可以使用墨并例如通过旋涂法、流延法、微凹版涂布法、凹版涂布法、棒涂法、辊涂法、线棒涂法、浸渍涂布法、喷涂法、丝网印刷法、柔性印刷法、胶版印刷法、喷墨印刷法、毛细管涂布法、喷嘴涂布法来制作。
膜的厚度通常为1nm~10μm。
<发光元件>
本发明的发光元件含有本发明的金属络合物或本发明的组合物。
作为本发明的发光元件的构成,例如具有包含阳极和阴极的电极、和设于该电极间的含有本发明的金属络合物或本发明的组合物的层。
另外,发光元件在阳极与阴极之间具有发光层。发光元件可以具有发光层以外的层(可以举出例如空穴传输层、空穴注入层、电子传输层和电子注入层。)。
本发明的发光元件中,本发明的金属络合物或本发明的组合物可以单独使用1种,也可以并用两种以上。
[层构成]
含有本发明的金属络合物或本发明的组合物的层通常为发光层、空穴传输层、空穴注入层、电子传输层、电子注入层中的1种以上的层,优选为发光层。这些层分别包含发光材料、空穴传输材料、空穴注入材料、电子传输材料、电子注入材料。这些层分别可以通过使发光材料、空穴传输材料、空穴注入材料、电子传输材料、电子注入材料溶于上述溶剂,制备墨来使用,利用与上述的膜的制作相同的方法形成。
作为空穴传输层、电子传输层、发光层、空穴注入层和电子注入层的材料,除了本发明的金属络合物之外,分别可以举出上述的空穴传输材料、电子传输材料、发光材料、空穴注入材料和电子注入材料等。
空穴传输层的材料、电子传输层的材料和发光层的材料在发光元件的制作中,分别在溶于与空穴传输层、电子传输层和发光层相邻的层的形成时使用的溶剂的情况下,为了防止该材料溶于该溶剂,优选该材料具有交联基。使用具有交联基的材料形成各层后,通过使该交联基交联,能够使该层不溶化。
本发明的发光元件中,作为发光层、空穴传输层、电子传输层、空穴注入层、电子注入层等各层的形成方法,在使用低分子化合物的情况下,可以举出例如由粉末的真空蒸镀法、基于由溶液或熔融状态成膜的方法,在使用高分子化合物的情况下,可以举出例如基于由溶液或熔融状态成膜的方法。
层叠的层的顺序、数量和厚度根据外量子效率和亮度寿命来调整。
[基板/电极]
发光元件中的基板若为能够形成电极、且形成有机相时不发生化学变化的基板即可,例如为由玻璃、塑料、硅等材料形成的基板。在不透明的基板的情况下,离基板最远的电极优选为透明或半透明。
作为阳极的材料,可以举出例如导电性的金属氧化物、半透明的金属,优选为氧化铟、氧化锌、氧化锡;铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物等导电性化合物;银与钯与铜的复合体(APC);NESA、金、铂、银、铜。
作为阴极的材料,可以举出例如锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶、钡、铝、锌、铟等金属;其中的2种以上的合金;其中的1种以上与银、铜、锰、钛、钴、镍、钨、锡中的1种以上的合金;以及石墨和石墨层间化合物。作为合金,可以举出例如镁-银合金、镁-铟合金、镁-铝合金、铟-银合金、锂-铝合金、锂-镁合金、锂-铟合金、钙-铝合金。
阳极和阴极分别可以设为2层以上的层叠结构。
[用途]
本发明的发光元件适合例如显示器、照明的用途。
实施例
以下,通过实施例更详细地说明本发明,但本发明不受这些实施例限定。
实施例中,高分子化合物的聚苯乙烯换算的数均分子量(Mn)和聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)按照以下求出:流动相中使用四氢呋喃,通过尺寸排阻色谱法(SEC)来求出。需要说明的是,SEC的测定条件如下。
<测定条件1(化合物ETL-1的前体的测定)>
使测定的高分子化合物以约0.05重量%的浓度溶于四氢呋喃,向SEC注入10μL。流动相以1.0mL/分钟的流量流动。作为柱,使用PLgel MIXED-B(Polymer Laboratories制)。对于检测器使用UV-VIS检测器(东曹制、商品名:UV-8320GPC)。
<测定条件2(化合物HTL-1的测定)>
使测定的高分子化合物以约0.05重量%的浓度溶于四氢呋喃,向SEC注入10μL。流动相以0.6mL/分钟的流量流动。作为柱,将TSKguardcolumn SuperAW-H、TSKgel SuperAWM-H、和TSKgel SuperAW3000(均为东曹制)各1根串联连接使用。对于检测器使用UV-VIS检测器(东曹制、商品名:UV-8320GPC)。
LC-MS按照下述方法测定。
使测定试料按照成为约2mg/mL的浓度的方式溶于氯仿或四氢呋喃,向LC-MS(Agilent制、商品名:1290Infinity LC和6230TOF LC/MS)注入约1μL。对于LC-MS的流动相,一边改变乙腈和四氢呋喃的比率一边使用,以1.0mL/分钟的流量流动。柱使用SUMIPAXODS Z-CLUE(住化分析中心制、内径:4.6mm、长度:250mm、粒径3μm)。
TLC-MS按照下述方法测定。
使测定试料以任意浓度溶于甲苯、四氢呋喃或氯仿中的任一溶剂,涂布在DART用TLC板(TECHNO APPLICATIONS公司制、商品名:YSK5-100)上,使用TLC-MS(日本电子制、商品名:JMS-T100TD(The AccuTOF TLC))进行测定。测定时的氦气温度在200~400℃的范围内调节。
NMR按照下述方法测定。
使5~10mg的测定试料溶于约0.5mL的氘代氯仿(CDCl3)、氘代四氢呋喃、氘代二甲亚砜、氘代丙酮、氘代N,N-二甲基甲酰胺、氘代甲苯、氘代甲醇、氘代乙醇、氘代2-丙醇或氘代二氯甲烷,使用NMR装置(Agilent制、商品名:INOVA300、或JEOL RESONANCE制、商品名:JNM-ECZ400S/L1)进行测定。
作为化合物的纯度的指标,使用高效液相色谱法(HPLC)面积百分率的值。该值只要没有特殊记载,则设为HPLC(岛津制作所制、商品名:LC-20A)中的UV=254nm下的值。此时,测定的化合物按照成为0.01~0.2重量%的浓度的方式溶于四氢呋喃或氯仿,根据浓度向HPLC注入1~10μL。对于HPLC的流动相,一边将乙腈/四氢呋喃的比率在100/0~0/100(容积比)变化一边使用,以1.0mL/分钟的流量流动。柱使用SUMIPAX ODS Z-CLUE(住化分析中心制、内径:4.6mm、长度:250mm、粒径3μm)或具有同等性能的ODS柱。对于检测器,使用光电二极管阵列检测器(岛津制作所制、商品名:SPD-M20A)。
<实施例1>化合物S1的合成
[化学式92]
使反应容器内成为氮气气氛后,加入枯基苯酚(50.0g)、吡啶(55.9g)、二氯甲烷(250mL)、N,N-二甲基-4-氨基吡啶(6.3g),进行搅拌。其后,使用冰浴冷却反应容器,用1个半小时缓慢滴加三氟甲磺酸酐。滴加后,在室温(25℃)下搅拌3小时。其后,加入离子交换水(200mL)在室温下搅拌。进行分液,用离子交换水(200mL)清洗有机相,使清洗后的有机相用硫酸钠干燥后过滤,减压浓缩滤液。向其中加入甲苯(100mL),用铺了硅胶30g的过滤器过滤,用甲苯(300mL)清洗滤上物。减压浓缩滤液。反复基于该硅胶的过滤和浓缩的操作2次,在50℃下减压干燥滤液从而得到化合物1a(82.0g、白色固体)。化合物1a的HPLC面积百分率值为99.5%以上。
1H-NMR(400MHz、CDCl3)δ(ppm)=7.12-7.30(m,9H),1.68(s,6H).
使反应容器内成为氩气气氛后,加入化合物1a(80.0g)、乙酸钾(45.6g)、双频哪醇合二硼(70.8g)、和二甲氧基乙烷(456mL),进行搅拌。其后,加入乙酸钯(0.8g)和三环己基膦(2.0g),在油浴85℃中加热搅拌4小时。其后,冷却至室温,用铺了硅藻土的过滤器过滤,用甲苯(1.5L)清洗滤上物。将清洗的滤液浓缩至1L左右,向其中添加活性炭(10g)并搅拌后,用铺了硅胶(25g)和硅藻土的过滤器过滤,用甲苯(500mL)清洗滤上物。将清洗后的滤液浓缩,向得到的固体加入己烷和丙酮,悬浮搅拌后过滤。将所得到的固体用甲苯和乙腈的混合溶剂再结晶。进一步,使所得到的固体溶于甲苯(1L),加入活性炭(10g)搅拌后,用铺了硅胶(25g)和硅藻土的过滤器过滤,用甲苯(500mL)清洗滤上物。将所得到的固体用甲苯和乙腈的混合溶剂再结晶,在50℃下减压干燥从而得到化合物1b(46.0g、白色固体)。化合物1b的HPLC面积百分率值为99.5%以上。
1H-NMR(400MHz、CDCl3)δ(ppm)=7.71(d,2H),7.13-7.26(m,7H),1.67(s,6H),1.32(s,12H).
使反应容器内成为氩气气氛后,加入2,2-二甲基己酸(35.0g)和四氢呋喃(525mL),进行搅拌。向其中加入羰基二咪唑(51.2g),搅拌1小时。其后,将反应容器用冰浴冷却,缓缓添加肼一水合物(36.5g),搅拌3小时。其后,加入离子交换水(200mL)和甲苯(100mL)进行搅拌,接着,通过减压浓缩蒸馏除去四氢呋喃(500mL左右)。向所得到的溶液加入二氯甲烷(300mL),进行分液,用离子交换水(150mL)清洗所得到的有机相4次。用硫酸镁使清洗的有机相干燥后,进行过滤,减压浓缩所得到的滤液。由于副原料的羰基二咪唑残留,追加实施清洗操作(向所得到的固体加入二氯甲烷(100mL),用离子交换水(100mL)清洗5次),将所得到的滤液浓缩,在45℃进行减压干燥,从而得到化合物1c(30.0g、白色固体)。化合物1c的GC面积百分率值为94.4%。通过反复以上的操作,来确保必要量的化合物1c。
1H-NMR(CDCl3,400MHz):δ(ppm)=6.99(br,1H),3.88(d,2H),1.52-1.48(m,2H),1.33-1.13(m,10H),0.88(t,3H).
TLC-MS(DART positive):m/z=159[M+H]+
使反应容器内成为氩气气氛后,加入化合物1c(32.6g)、对甲苯磺酸一水合物(1.0g)、和原甲酸三乙酯(43.7g),进行搅拌,在油浴75℃中加热搅拌2小时。将反应液冷却至室温后,加入离子交换水(100mL)、二氯甲烷(100mL)进行搅拌后分液。将所得到的有机相依次用离子交换水(100mL)清洗1次、用碳酸钠水溶液(100mL)清洗3次、用离子交换水(100mL)清洗1次,用硫酸镁使所得到的有机相干燥后,进行过滤,减压浓缩所得到的滤液。向所得到的油状化合物加入己烷(150ml)和硅胶(50g)进行搅拌,用加入硅胶(50g)的过滤器进行过滤,用己烷和乙酸乙酯清洗硅胶,减压浓缩所得到的溶液,在45℃下进行减压干燥从而得到化合物1d(31.5g、无色透明油)。化合物1d的GC面积百分率值为96.1%。
1H-NMR(CDCl3,400MHz):δ(ppm)=8.36(s,1H),1.73-1.68(m,2H),1.42(s,6H),1.33-1.21(m,2H),1.19-1.11(m,2H),0.87(t,3H).
TLC-MS(DART positive):m/z=159[M+H]+
使反应容器内成为氩气气氛后,加入2,4-二甲基苯胺(14.5g)和化合物1d(30.2g)进行搅拌,向其中加入对甲苯磺酸一水合物(4.6g),在油浴180℃中加热搅拌8小时。冷却至室温后,加入二氯甲烷(400mL)和碳酸钠水溶液(200mL)进行搅拌,并分液。将所得到的有机相用碳酸钠水溶液(100mL)清洗3次、用离子交换水(100mL)清洗2次,使所得到的有机相用硫酸镁干燥后,进行过滤,减压浓缩所得到的滤液。利用硅胶柱色谱法(己烷和乙酸乙酯的混合溶剂)分离提纯粗生成物。减压浓缩所得到的油状化合物,在45℃下减压干燥从而得到化合物1e(8.6g、无色透明油)。化合物1e的GC面积百分率值为99.5%以上。
1H-NMR(400MHz、CDCl3)δ(ppm)=7.92(s,1H),7.13(s,1H),7.08(s,2H),2.39(s,3H)1.99(s,3H),1.83-1.06(m,12H),0.84(t,3H).
使反应容器内成为氩气气氛后,加入化合物1e(8.0g)、四氢呋喃(80mL)进行搅拌。将反应容器用干冰丙酮浴进行冷却,滴加正丁基锂己烷溶液(1.55M、29.8mL)搅拌2小时。接着,使溴(2.4g)溶于己烷进行滴加并搅拌2小时,升温至0℃。向其中加入亚硫酸钠水溶液(200mL),搅拌后,加入氯仿,进行搅拌。将反应液分液,用亚硫酸钠水溶液和离子交换水清洗有机相。用硫酸镁使清洗的有机相干燥后,进行过滤,减压浓缩滤液。将粗生成物利用硅胶柱色谱法((己烷和乙酸乙酯的混合溶剂)分离提纯。减压浓缩所得到的油状化合物,在45℃下减压干燥从而得到化合物1f(7.4g、油状)。化合物1f的GC面积百分率值为99.5%。
1H-NMR(400MHz、CDCl3)δ(ppm)=7.16(s,1H),7.12(d,1H),6.98(d,1H),2.40(s,3H)1.97(s,3H),1.75-1.08(m,12H),0.84(t,3H).
使反应容器内成为氩气气氛后,加入化合物1f(5.1g)、化合物1b(7.1g)、和甲苯(85mL)进行搅拌。向其中加入乙酸钯(99mg)、2-二环己基膦基-2’,6’-二甲氧基联苯(362mg),在油浴70℃中加热。向其中加入20重量%四乙基氢氧化铵水溶液(43mL),在油浴87℃中加热。冷却至室温后,将反应液分液,用离子交换水(50mL)清洗有机相3次。用硫酸镁使清洗的有机相干燥,加入活性炭(1g)进行搅拌后,用铺了硅藻土的过滤器过滤,减压浓缩滤液。将所得到的粗生成物利用硅胶柱色谱法((己烷和乙酸乙酯的混合溶剂)分离提纯。
使反应容器内成为氩气气氛后,加入所得到的固体(7.4g)、苯基硼酸(0.2g)、和甲苯(96mL)进行搅拌。向其中加入2-二环己基膦基-2’,4’,6’-三异丙基-1,1’-联苯[(2-2’-氨基-1,1’-联苯)]钯(II)甲磺酸盐(67mg),在油浴70℃中加热。向其中加入20重量%四丁基氢氧化铵水溶液(50mL),在油浴90℃中加热。冷却至室温后,进行分液,将所得到的有机相用离子交换水(30mL)清洗3次。用硫酸镁使清洗的有机相干燥,加入活性炭(2g)进行搅拌后,用铺了硅藻土的过滤器过滤,减压浓缩所得到的滤液。将所得到的粗生成物利用硅胶柱色谱法((己烷和乙酸乙酯的混合溶剂)分离提纯。向所得到的固体加入己烷进行悬浮搅拌后,进行过滤,将所得到的固体利用庚烷再结晶,在50℃下减压干燥从而得到化合物1g(5.9g、白色固体)。化合物1g的LC面积百分率值为99.5%。
1H-NMR(400MHz、CDCl3)δ(ppm)=7.28-7.04(m,12H),2.39(s,3H),1.93-1.09(m,21H),0.85(t,3H).
使反应容器内成为氩气气氛后,加入三乙酰基丙酮合铱(1.5g)、化合物1g(5.7g)和十五烷(17mL),在加热回流下搅拌63小时。其后,向其中加入甲苯,用铺了硅胶的过滤器过滤后,使用甲苯和乙酸乙酯的混合溶剂抽提包含化合物S1的黄色溶液。通过将该黄色溶液减压浓缩从而得到固体后,将所得到的固体用乙腈与乙醇的混合溶剂悬浮搅拌,并过滤。将所得到的滤液利用硅胶柱色谱法((甲苯和乙酸乙酯的混合溶剂)分离提纯。将通过上述悬浮搅拌得到的固体与通过分离提纯得到的固体混合,用乙腈和乙醇的混合溶剂进行悬浮搅拌并过滤。将所得到的固体利用甲苯和乙醇的混合溶剂、甲苯和乙腈的混合溶剂再结晶,在50℃下减压干燥从而得到化合物S1(1.3g、黄色固体)。化合物S1的LC面积百分率值为99.5%以上。
1H-NMR(400MHz、CD 2Cl2)δ(ppm)=7.23-6.79(m,27H),6.02-5.68(m,6H),2.42-2.33(m,9H),2.14-1.84(m,9H),1.71―1.07(m,54H),0.89-0.65(m,9H).
LC-MS(APCI positive):m/z=1586[M+H]+
<实施例2>化合物S2的合成
[化学式93]
[化学式94]
使反应容器内成为氮气气氛后,加入2,4,6-三甲基苯基肼(40.0g)、和四氢呋喃(450mL),进行搅拌,将反应容器用冰浴冷却。向其中滴加氢氧化钠水溶液(氢氧化钠36.0g、离子交换水400mL)。接着,用30分钟滴加二碳酸二叔丁酯的四氢呋喃溶液(二碳酸二叔丁酯48.6g、四氢呋喃99mL)。在室温下搅拌所得到的溶液1小时,加入甲基叔丁基醚(541mL),搅拌30分钟。将反应液分液,将有机相用离子交换水(400mL)清洗2次,用硫酸镁干燥后,进行过滤。将滤液减压浓缩,在45℃下减压干燥从而得到化合物2e(53.4g)。化合物2e的HPLC面积百分率值为99.5%以上。
TLC-MS(DART positive):m/z=251[M+H]+
使反应容器内成为氮气气氛后,加入3,5-二甲基苯甲酰胺(15.5g)和1-氯丁烷(225mL),进行搅拌。将反应容器在油浴40℃中加热,向其中用30分钟滴加草酰氯(13.2g),搅拌23小时。将反应液加热到80℃,在常压下浓缩。将反应液冷却到室温后,加入1-氯丁烷(67mL),进行搅拌,向其中用1小时滴加溶于1-氯丁烷(45mL)的化合物2e(20.0g),搅拌2小时。接着,向其中用30分钟滴加乙醇(253mL),将反应容器在冰浴中冷却搅拌2小时,进行过滤。将所得到的固体利用乙醇再结晶,在45℃下减压干燥从而得到化合物2g(23.2g)。反复以上的操作,得到必要量的化合物2g。化合物2g的HPLC面积百分率值为99.3%。
TLC-MS(DART positive):m/z=426[M+H]+
使反应容器内成为氮气气氛后,加入化合物2g(42.7g)和1-氯丁烷(480mL)进行搅拌。将反应容器在水浴中冷却,向其中用10分钟滴加三氟乙酸(57.2g)。阶段性升温到油浴成为60℃,将所得到的溶液搅拌7小时。将反应液冷却到室温后,向离子交换水(480mL)中用20分钟滴加该反应液。向其中加入甲基叔丁基醚(1730mL),搅拌1小时。将反应液分液,将有机相用碳酸钠水溶液(碳酸钠26.6g、离子交换水427mL)清洗,将清洗的有机相用离子交换水(270mL)清洗2次。减压浓缩清洗后的有机相,将所得到的固体用乙醇再结晶,在50℃下减压干燥从而得到化合物2h(23.9g)。化合物2h的HPLC面积百分率值为99.5%。
1H-NMR(400MHz、DMSO)δ(ppm)=7.43(s,2H),7.09(s,1H),6.97(s,2H),2.34(s,9H),2.03(s,6H).
使反应容器内成为氮气气氛后,加入化合物2h(15.0g)和均三甲苯(140mL)进行搅拌,向其中滴加溶解于均三甲苯(35mL)的三溴氧磷(Phosphorus Oxybromide)(28.0g)。在油浴150℃中加热反应容器,将所得到的溶液加热搅拌5小时。将反应容器在水浴中冷却后,向反应液中用30分钟滴加碳酸钾水溶液(碳酸钾24g、离子交换水150mL),接着,加入甲苯(172mL),进行搅拌。将反应液分液,将有机相用离子交换水(150mL)清洗2次,用硫酸镁干燥后,用铺了硅胶(7.5g)和硅藻土的过滤器过滤。减压浓缩滤液,在65℃下减压干燥。向所得到的固体加入甲醇进行悬浮搅拌后,进行过滤。使所得到的固体溶于甲苯,加入活性炭(1g)用铺了硅胶和硅藻土的过滤器过滤。减压浓缩滤液,在45℃下减压干燥。接着,利用甲苯和甲醇的混合溶剂再结晶,在45℃下减压干燥从而得到化合物2a(6.9g)。反复以上的操作,得到必要量的化合物2a。化合物2a的HPLC面积百分率值为99.5%以上。
1H-NMR(400MHz、CD2Cl2)δ(ppm)=7.71(s,2H),7.06(s,1H),7.01(s,2H),2.34(s,6H),1.98(s,6H).
LC-MS(APCI,positive):m/z=370[M+H]+
使反应容器内成为氩气气氛后,加入化合物1b(23.9g)、化合物2a(25.0g)、和甲苯(392mL),进行搅拌。向其中加入二氯双(三(邻甲氧基苯基)膦)钯(1.8g),在油浴90℃中加热。向其中加入20重量%四乙基氢氧化铵水溶液(99mL),加热搅拌4小时。将反应液冷却至室温后,进行分液,将有机相用离子交换水清洗,使清洗的有机相用硫酸镁干燥,加入活性炭(5g),搅拌后,用铺了硅胶(30g)和硅藻土的过滤器过滤,用甲苯(300mL)清洗滤上物,减压浓缩所得到的滤液。将所得到的固体用乙酸乙酯和甲苯的混合溶剂热过滤,将所得到的固体利用乙酸乙酯和乙腈的混合溶剂再结晶。将所得到的固体利用硅胶柱色谱法((甲苯和己烷的混合溶剂)分离提纯。将所得到的固体在50℃下减压干燥从而得到化合物2b(17.7g、白色固体)。化合物2b的LC面积百分率值为99.5%以上。
1H-NMR(400MHz、CDCl3)δ(ppm)=7.88(s,6H),7.49(d,2H),7.25(t,2H),7.15-7.18(m,5H),7.05(s,1H),6.97(s,2H),2.38(s,6H),2.35(s,3H),1.97(s,6H),1.64(s,6H).
LC-MS(APCI positive):m/z=485[M+H]+
使反应容器内成为氩气气氛后,加入化合物2b(10.8g)、氯化铱(2.7g)、离子交换水(22mL)、和二乙二醇二甲醚(68mL),在油浴140℃中加热搅拌32小时。将反应液冷却至室温,加入甲苯和离子交换水,进行搅拌、分液。将所得到的有机相用离子交换水(100mL)清洗5次,使清洗的有机相用硫酸镁干燥,过滤、减压浓缩。向所得到的固体加入甲苯(160mL),悬浮搅拌,过滤。将滤液浓缩后,利用硅胶柱色谱法(甲苯和乙醇的混合溶剂)分离提纯。将通过悬浮搅拌得到的固体和通过分离提纯得到的固体汇总,在50℃下减压干燥从而得到化合物2c(8.0g、橙色固体)。
使反应容器内成为氩气气氛后,加入化合物2c(6.3g)和乙腈(158mL),搅拌,加入三氟甲磺酸银(2.0g),在油浴85℃中加热搅拌8小时。将反应液冷却至室温,用铺了硅藻土的过滤器过滤、用乙腈(250mL)过滤,减压浓缩滤液。将所得到的粗生成物用氧化铝凝胶柱色谱(乙腈)分离提纯。将所得到的固体在50℃下减压干燥从而得到化合物2d(5.9g、茶色固体)。化合物2d的LC面积百分率值为89.9%。
使反应容器内成为氩气气氛后,加入化合物2d(2.5g)、化合物2c(6.1g)、2,6-二甲基吡啶(1.0g)、和二乙二醇二甲醚(5.0g),在油浴175℃中加热搅拌96小时。将反应液冷却至室温,加入甲苯和离子交换水进行搅拌,并分液。将有机相用硫酸镁干燥,加入活性炭(1g),搅拌后,用铺了硅胶(5g)和硅藻土的过滤器过滤,减压浓缩滤液。将所得到的粗生成物利用硅胶柱色谱法(甲苯)分离提纯。接着,通过再循环GPC进行提纯。将所得到的固体利用甲苯和己烷的混合溶剂再结晶,其后,利用甲苯和乙腈的混合溶剂再结晶,将所得到的固体在50℃下减压干燥从而得到化合物S2(490mg、黄色固体)。化合物S2的LC面积百分率值为99.5%以上。
1H-NMR(400MHz、CD2Cl2)δ(ppm)=7.95(6H,s),7.09-7.23(3H,m),6.95-7.01(12H,m),6.93(3H,s),6.88(3H,s),6.84(3H,s),6.65(3H,s),6.09(3H,d),5.94(3H,d),2.32(2H,s),2.28(7H,s),2.00(18H,s),1.82(9H,s),1.34(9H,s),1.26(9H,s),1.14(9H,s).
LC-MS(APCI positive):m/z=1646[M+H]+
<实施例3>化合物S3的合成
[化学式95]
使反应容器内成为氩气气氛后,加入2-溴联苯(46.0g)、四氢呋喃(588mL),进行搅拌,将反应容器用干冰丙酮浴冷却。向其中滴加正丁基锂己烷溶液(1.55M)(118mL),搅拌4小时后,滴加溶解于四氢呋喃(118mL)的3-氯二苯甲酮(39.2g),搅拌2小时。接着,向反应液加入甲醇(157mL),搅拌后,升温至室温。向其中加入饱和食盐水(196mL)和甲苯(196mL),分液。将有机相用饱和食盐水(392mL)清洗,将清洗的有机相用硫酸镁干燥,并过滤,减压浓缩滤液。将所得到的粗生成物利用硅胶柱色谱法((己烷与乙酸乙酯的混合溶剂)分离提纯。反复以上的操作,在45℃下减压干燥从而得到化合物3a(105g)。化合物3a的LC面积百分率值为98.0%以上。
1H-NMR(400MHz、CDCl3)δ(ppm)=7.33-7.13(14H,m),7.02(1H,d),6.82(2H,d),6.74(1H,d),3.00(1H,s).
使反应容器内成为氩气气氛后,加入化合物3a(103.0g)和甲苯(1.5L),进行搅拌,将反应容器用冰浴冷却,向其中用1小时滴加硫酸(57mL),搅拌2小时。接着,加入离子交换水(515mL),进行搅拌,用铺了硅藻土的过滤器过滤,用甲苯(103mL)清洗滤上物。将滤液分液,将有机相用5重量%碳酸氢钠水溶液清洗3次、用离子交换水清洗2次。将清洗的有机相用硫酸镁干燥,并过滤,减压浓缩滤液。将所得到的固体利用甲苯和乙腈的混合溶剂再结晶,在50℃下减压干燥从而得到化合物3b(68.6g)。化合物3b的LC面积百分率值为99.5%以上。
TLC-MS(DART positive):m/z=353[M+H]+
使反应容器内成为氩气气氛后,加入化合物3b(66.6g)、乙酸钾(37.0g)、双频哪醇合二硼(57.5g)和二甲氧基乙烷(445mL),进行搅拌。向其中加入乙酸钯(636mg)和2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基联苯(2.7g),在油浴85℃中加热6小时。将反应液冷却至室温后,加入甲苯(1L),用铺了硅藻土的过滤器过滤,用甲苯(500mL)清洗滤上物。减压浓缩滤液,向所得到的固体添加甲苯(900mL)和活性炭(8.5g),搅拌后,用铺了硅胶(20g)和硅藻土的过滤器过滤。将滤液浓缩至甲苯100mL左右,进行过滤。将所得到的固体利用甲苯和乙腈或庚烷和甲苯再结晶多次。将所得到的固体在50℃下减压干燥从而得到化合物3c(45.0g)。化合物3c的LC面积百分率值为99.5%以上。
1H-NMR(400MHz、CDCl3)δ(ppm)=7.76-7.73(3H,m),7.66(1H,d),7.42-7.14(13H,m),1.28(12H,s).
使反应容器内成为氩气气氛后,加入化合物3c(27.6g)、化合物2a(20.0g)和甲苯(313mL),进行搅拌。向其中加入二氯双(三(邻甲氧基苯基)膦)钯(1.4g),在油浴90℃中加热。向其中加入20重量%四乙基氢氧化铵水溶液(159mL),加热搅拌12小时。将反应液冷却至室温后,加入甲苯和离子交换水,进行分液,将有机相用离子交换水清洗,使清洗的有机相用硫酸镁干燥,加入活性炭(5g),进行搅拌。将所得到的溶液用铺了硅胶(30g)和硅藻土的过滤器过滤,用甲苯(300mL)清洗滤上物。减压浓缩所得到的滤液,向所得到的固体添加甲苯(1L)进行加热,并热过滤。减压浓缩滤液,将所得到的固体利用甲苯和庚烷的混合溶剂再结晶。将所得到的固体用硅胶柱色谱法((甲苯)分离提纯,将所得到的固体利用甲苯和庚烷的混合溶剂再结晶。将所得到的固体在50℃下减压干燥从而得到化合物3d(19.1g)。化合物3d的LC面积百分率值为99.5%以上。
1H-NMR(400MHz、CDCl3)δ(ppm)=7.96(1H,d),7.84(1H,s),7.70(2H,d),6.33(2H,t),7.22-7.16(8H,s),7.22-7.16(7H,s),6.78(1H,s),2.37(6H,s),2.33(3H,s),1.74(6H,s).
使反应容器内成为氩气气氛后,加入化合物3d(4.8g)、氯化铱(1.3g)、离子交换水(11mL)、和二乙二醇二甲醚(43mL),在油浴140℃中加热搅拌41小时。将反应液冷却至室温,对析出的固体进行过滤。将所得到的固体用离子交换水和己烷清洗。向清洗的固体加入二氯甲烷(20mL)和庚烷(80mL),进行悬浮搅拌,并过滤。将所得到的固体在50℃下减压干燥从而得到化合物3e(4.6g、橙色固体)。
使反应容器内成为氩气气氛后,加入化合物3e(4.0g)、化合物3d(2.1g)、三氟甲磺酸银(1.1g)、2,6-二甲基吡啶(1.6mL)、和二苯基醚(12mL),在油浴165℃中加热搅拌26小时。将反应液冷却至室温,加入甲苯(400mL),并过滤,用甲苯(100mL)清洗滤上物。将所得到的滤液用铺了硅胶(48g)的过滤器过滤,用甲苯(600mL)清洗滤上物。减压浓缩所得到的滤液,向所得到的固体添加己烷(40mL),进行悬浮搅拌后过滤。将所得到的固体用甲苯和庚烷的混合溶剂再结晶,接着,用甲苯和乙腈的混合溶剂再结晶,利用硅胶柱色谱法((甲苯和乙酸乙酯的混合溶剂)分离提纯。将所得到的固体用甲苯和庚烷的混合溶剂再结晶,接着,用甲苯和乙腈的混合溶剂再结晶。将所得到的固体在50℃下减压干燥从而得到化合物S3(1.3g、黄色固体)。化合物S3的LC面积百分率值为99.5%以上。
1H-NMR(400MHz、CD2Cl2)δ(ppm)=7.82(6H,s),7.59(6H,dd),7.23(6H,t),7.12-6.98(18H,m),6.84(6H,d),6.74(6H,d),6.55(3H,d),6.42(3H,s),6.17(3H,d),6.18-6.04(6H,m),2.24(9H,s),2.08(18H,s),1.59(9H,s),1.23(9H,s).
LC-MS(APCI positive):m/z=2012[M+H]+
<实施例4>化合物S4的合成
[化学式96]
使反应容器内成为氩气气氛后,加入2-甲基-2-苯基丙酸(22.5g)、氯仿(112mL)、和二甲基甲酰胺(0.1mL),进行搅拌,向其中滴加亚硫酰氯(11mL)。滴加结束后,将反应容器在油浴45℃中加热搅拌3小时,制备酰氯。
使反应容器内成为氩气气氛后,加入2,4-二甲基苯胺盐酸盐(19.6g)、氯仿(333mL),进行搅拌,将反应容器在水浴中冷却。向其中滴加三乙胺(35mL)。其后,滴加先前制备的酰氯。其后,向其中加入饱和碳酸钠水溶液(274mL),在室温下搅拌。将反应液分液,将有机相用饱和碳酸钠水溶液、离子交换水、1mol/L的盐酸水依次清洗。用硫酸镁使所得到的有机相干燥后,向其中加入活性炭(3.9g)进行搅拌,用铺了硅藻土的过滤器过滤。将所得到的滤液浓缩后,加入庚烷搅拌1小时,将所得到的固体过滤,在50℃下减压干燥从而得到化合物4a(28.4g、白色固体)。化合物4a的GC面积百分率值为99.5%以上。
TLC-MS(DART positive):m/z=268[M+H]+
使反应容器内成为氩气气氛后,加入化合物4a(20.0g)、单氯苯(200mL)、和2-氟吡啶(7mL)进行搅拌,将反应容器在水浴中冷却。向其中加入三氟甲磺酸酐(12mL),在室温下搅拌1小时。向其中加入苯酰肼(11.2g),在油浴85℃中加热搅拌3小时。将反应液冷却到室温后,向其中加入碳酸氢钠水溶液(300mL),抽提有机相,用离子交换水清洗有机相。将清洗的有机相减压浓缩从而得到固体。向该固体添加己烷(30mL),进行悬浮搅拌后过滤。将所得到的固体用庚烷和2-丙醇的混合溶剂、或庚烷和乙酸乙酯的混合溶剂进行多次再结晶,在50℃下减压干燥,从而作为白色固体得到化合物4b(16.2g)。化合物4b的HPLC面积百分率值为99.5%以上。
1H-NMR(400MHz、CDCl3)δ(ppm)=7.31-7.28(2H,m),7.24-7.16(m,6H),7.08-7.03(m,2H),6.80(s,1H),6.64(d,1H),6.00(d,1H),2.26(s,3H),1.85(s,3H),1.49(s,3H),1.45(s,3H).
使反应容器内成为氩气气氛后,加入三乙酰基丙酮合铱(2.7g)、化合物4b(8.0g)和十五烷(19mL),在加热回流下搅拌55小时。冷却至室温后,向其中加入甲苯,用铺了硅胶的过滤器过滤后,用甲苯和乙酸乙酯的混合溶剂抽提包含化合物S4的黄色溶液。通过减压浓缩所得到的溶液得到固体后,使该固体溶于甲苯,加入活性炭(1g),搅拌后,用铺了硅藻土的过滤器过滤,用甲苯(150mL)清洗滤上物。浓缩所得到的滤液,向其中加入2-丙醇进行悬浮搅拌,并过滤。将所得到的固体利用硅胶柱色谱法((甲苯和乙酸乙酯的混合溶剂)分离提纯。将所得到的固体用甲苯、乙醇和甲醇的混合溶剂再结晶,在50℃下减压干燥从而得到化合物S4(1.2g)。化合物S4的HPLC面积百分率值为99.5%以上。
1H-NMR(400MHz、CD2Cl2)δ(ppm)=7.13-6.22(32H,m),6.06-5.94(m,4H),2.33(s,9H),1.88-1.47(m,27H).
LC-MS(APCI positive):m/z=1292[M+H]+
<比较例1>化合物S5和S6的合成
化合物S5按照国际公开第2017/170916号记载的方法合成。
化合物S6按照国际公开第2016/006523号记载的方法合成。
[化学式97]
<化合物HM-1>
化合物HM-1从Luminescence Technology公司购入。
[化学式98]
<合成例HTL-1>化合物HTL-1的合成
化合物HTL-1利用日本特开2017-108134号公报记载的方法合成。化合物HTL-1是:按照由投入原料的量求出的理论值计,由化合物CM1衍生的结构单元、由化合物CM2衍生的结构单元、由化合物CM3衍生的结构单元、由化合物CM4衍生的结构单元以50:5:5:40的摩尔比构成的共聚物。化合物HTL-1的Mn为5.7×104,Mw为1.9×105。
[化学式99]
<合成例ETL-1>化合物ETL-1的合成
化合物ETL-1利用国际公开第2015/159932号记载的方法合成前体(酯体),使该前体与氢氧化铯一水合物反应从而合成。上述前体的高分子化合物的Mn为5.8×104,Mw为1.2×105。化合物ETL-1为下述式表示的聚合物。化合物ETL-1的元素分析值为:C,47.8重量%;H,5.2重量%;Cs,24.4重量%(理论值:C,49.6重量%;H,4.3重量%;Cs,26.8重量%;O,19.3重量%)。
[化学式100]
(式中,n表示重复单元数。)
<比较例CD1>发光元件CD1的制作和评价
(阳极和空穴注入层的形成)
向玻璃基板通过溅射法以45nm的厚度附上ITO膜从而形成阳极。在该阳极上,通过旋涂法以35nm的厚度成膜作为空穴注入材料的ND-3202(日产化学工业制)。在大气气氛下,在加热板上以50℃加热3分钟,进一步以230℃加热15分钟从而形成空穴注入层。
(空穴传输层的形成)
在二甲苯中以0.7重量%的浓度溶解化合物HTL-1。使用所得到的二甲苯溶液,在空穴注入层上通过旋涂法以20nm的厚度成膜,在氮气气氛下,在加热板上以230℃加热60分钟,从而形成空穴传输层。通过该加热,化合物HTL-1成为交联体。
(发光层的形成)
在甲苯中,以2重量%的浓度溶解化合物HM-1和化合物S5(化合物HM-1/化合物S5=75重量%/25重量%)。使用所得到的甲苯溶液,在空穴传输层上通过旋涂法以75nm的厚度成膜,在氮气气氛下,以130℃加热10分钟,从而形成发光层。
(电子传输层的形成)
在2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1-戊醇中,以0.25重量%的浓度溶解化合物ETL-1。使用所得到的2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1-戊醇溶液,在发光层上通过旋涂法以10nm的厚度成膜,在氮气气氛下,以130℃加热10分钟,从而形成电子传输层。
(阴极的形成)
将形成了电子传输层的基板在蒸镀机内,减压至1.0×10-4Pa以下后,作为阴极,在电子传输层上蒸镀氟化钠约4nm,接着在氟化钠层上蒸镀铝约80nm。蒸镀后,使用玻璃基板进行密封,从而制作发光元件CD1。
(发光元件的评价)
通过对发光元件CD1施加电压从而观测到EL发光。测定3000cd/m2下的外量子效率[%]。另外,3000cd/m2下的驱动电压为10.8[V],CIE色度坐标(x,y)为(0.20,0.41)。
<比较例CD2>发光元件CD2的制作和评价
代替比较例CD1中的化合物S5,使用化合物S6,除此以外,与比较例CD1同样地制作发光元件CD2。
通过对发光元件CD2施加电压从而观测到EL发光。测定3000cd/m2下的外量子效率[%]。另外,3000cd/m2下的驱动电压为11.8[V],CIE色度坐标(x,y)为(0.19,0.32)。
<实施例D1>发光元件D1的制作和评价
代替比较例CD1中的化合物S5,使用化合物S2,除此以外,与比较例CD1同样地制作发光元件D1。
通过对发光元件D1施加电压从而观测到EL发光。测定3000cd/m2下的外量子效率[%]。另外,3000cd/m2下的驱动电压为9.6[V],CIE色度坐标(x,y)为(0.17,0.32)。
<实施例D2>发光元件D2的制作和评价
代替比较例CD1中的化合物S5,使用化合物S3,除此以外,与比较例CD1同样地制作发光元件D2。
通过对发光元件D2施加电压从而观测到EL发光。测定3000cd/m2下的外量子效率[%]。另外,3000cd/m2下的驱动电压为9.3[V],CIE色度坐标(x,y)为(0.17,0.35)。
<实施例D3>发光元件D3的制作和评价
代替比较例CD1中的化合物S5,使用化合物S1,除此以外,与比较例CD1同样地制作发光元件D3。
通过对发光元件D3施加电压从而观测到EL发光。测定3000cd/m2下的外量子效率[%]。另外,3000cd/m2下的驱动电压为9.1[V]、CIE色度坐标(x,y)为(0.19,0.38)。
<实施例D4>发光元件D4的制作和评价
代替比较例CD1中的化合物S5,使用化合物S4,除此以外,与比较例CD1同样地制作发光元件D4。
通过对发光元件D4施加电压从而观测到EL发光。测定3000cd/m2下的外量子效率[%]。另外,3000cd/m2下的驱动电压为9.4[V],CIE色度坐标(x,y)为(0.19,0.38)。
将实施例D1~D4和比较例CD1~CD2的结果示于表2。示出将发光元件CD1的外量子效率设为1.0时的发光元件D1~D4和CD2的外量子效率的相对值。
[表2]
Claims (9)
1.一种式(1)表示的金属络合物,
式中,
M表示钌原子、铑原子、钯原子、铱原子或铂原子,
n1表示1以上的整数,n2表示0以上的整数,其中,在M为钌原子、铑原子或铱原子的情况下,n1+n2为3,在M为钯原子或铂原子的情况下,n1+n2为2,
E1和E2分别独立地表示氮原子或碳原子,在E1和E2存在多个的情况下,它们任选分别相同或不同,
环L1表示芳香族杂环,该环任选具有取代基,该取代基存在多个的情况下,任选相互键合并与各自键合的原子一起形成环,在环L1存在多个的情况下,它们任选相同或不同,
环L2表示芳香族烃环或芳香族杂环,这些环任选具有取代基,该取代基存在多个的情况下,它们任选相同或不同,任选相互键合并与各自键合的原子一起形成环,在环L2存在多个的情况下,它们任选相同或不同,
其中,环L1和环L2中的至少1个环具有式(2)表示的基团作为所述取代基,在所述式(2)表示的基团存在多个的情况下,它们任选相同或不同,
A1-G1-A2表示阴离子性的双齿配体,A1和A2分别独立地表示碳原子、氧原子或氮原子,这些原子任选是构成环的原子,G1表示单键、或者表示与A1和A2一起构成双齿配体的原子团,在A1-G1-A2存在多个的情况下,它们任选相同或不同,
式中,
R3表示烷基或芳基,这些基团任选具有取代基,存在的多个R3任选相同或不同,R3与R4、以及R3与R8任选与各自键合的碳原子一起形成环,
R4、R5、R6、R7和R8分别独立地表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、芳氧基、1价的杂环基、取代氨基或卤原子,这些基团任选具有取代基,在R4、R5、R6、R7和R8存在多个的情况下,它们任选分别相同或不同,R4与R5、R5与R6、R6与R7、以及R7与R8任选分别键合并与各自键合的碳原子一起形成环,
X表示-C(R9)2-、亚芳基或2价的杂环基,这些基团任选具有取代基,R9表示烷基或芳基,这些基团任选具有取代基,存在的多个R9任选相同或不同,在X存在多个的情况下,它们任选相同或不同,
k1表示0~3的整数,
其中,在所述式(1)表示的金属络合物仅具有1种所述式(2)表示的基团的情况下,满足要件(i)或要件(ii),
(i)所述环L1为单环的5元芳香族杂环;以及R3的1个为任选具有取代基的苯基,R4为氢原子,所述环L2中的至少1个具有该R3与该R4键合而形成了芴环的所述式(2)表示的基团,
(ii)不满足:所述环L1为单环的5元芳香族杂环,以及R3的1个为任选具有取代基的苯基、R4为氢原子、该R3与该R4键合而形成芴环中的至少一者;满足R3的至少1个为任选具有取代基的烷基。
2.根据权利要求1所述的金属络合物,其中,
所述式(1)表示的金属络合物为式(1-A)表示的金属络合物,
式中,
M、n1、n2、E1和A1-G1-A2表示与上述相同的含义,
环L1A表示吡啶环、二氮杂苯环、氮杂萘环、二氮杂萘环、***环或二唑环,这些环任选具有取代基,在该取代基存在多个的情况下,它们任选相互键合并与各自键合的原子一起形成环,在环L1A存在多个的情况下,它们任选相同或不同,
E21A、E22A、E23A和E24A分别独立地表示氮原子或碳原子,其中,E21A、E22A、E23A和E24A中的至少2个为碳原子,在E21A、E22A、E23A和E24A存在多个的情况下,它们任选分别相同或不同,在E21A为氮原子的情况下,R21A不存在,在E22A为氮原子的情况下,R22A不存在,在E23A为氮原子的情况下,R23A不存在,在E24A为氮原子的情况下,R24A不存在,
R21A、R22A、R23A和R24A分别独立地表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、芳氧基、1价的杂环基、取代氨基、卤原子或所述式(2)表示的基团,这些基团任选具有取代基,在R21A、R22A、R23A和R24A存在多个的情况下,它们任选分别相同或不同,R21A与R22A、R22A与R23A、以及R23A与R24A任选分别键合并与各自键合的原子一起形成环,
其中,环L1A具有所述式(2)表示的基团作为所述取代基,或者R21A、R22A、R23A和R24A中的至少1个为所述式(2)表示的基团,
其中,在所述式(1-A)表示的金属络合物仅具有1种所述式(2)表示的基团的情况下,满足要件(iii),
(iii)不满足:R3的1个为任选具有取代基的苯基,R4为氢原子,该R3与该R4键合而形成芴环;满足R3的至少1个为任选具有取代基的烷基。
3.根据权利要求2所述的金属络合物,其中,
所述式(1-A)表示的金属络合物为式(1-A1)、式(1-A2)、式(1-A3)、式(1-A4)、式(1-A5)、式(1-A6)、式(1-A7)、式(1-A8)、式(1-A9)、或式(1-A10)表示的金属络合物,
式中,M、n1、n2、R21A、R22A、R23A、R24A和A1-G1-A2表示与上述相同的含义,
R11A、R12A、R13A、R11B、R12B、R13B、R14B、R15B、R16B、R17B和R18B分别独立地表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、芳氧基、1价的杂环基、取代氨基、卤原子或所述式(2)表示的基团,这些基团任选具有取代基,在R11A、R12A、R13A、R11B、R12B、R13B、R14B、R15B、R16B、R17B和R18B存在多个的情况下,它们任选分别相同或不同,R11A与R12A、R12A与R13A、R11B与R12B、R12B与R13B、R13B与R14B、R13B与R15B、R15B与R16B、R16B与R17B、R17B与R18B、R11B与R18B、R14B与R15B、以及R12B与R18B任选分别键合并与各自键合的原子一起形成环,
用下标n1规定其数量的配体具有所述式(2)表示的基团,其中,在所述式(1-A)表示的金属络合物仅具有1种所述式(2)表示的基团的情况下,满足所述要件(iii)。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的金属络合物,其中,
所述式(2)中,X为任选具有取代基的亚芳基、或任选具有取代基的2价的杂环基。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的金属络合物,其中,
所述式(2)中,2个R3为任选具有取代基的烷基。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的金属络合物,其中,
所述式(2)中,R3与R4、以及R3与R8均不与各自键合的碳原子一起形成环。
7.一种组合物,
其含有权利要求1~6中任一项所述的金属络合物、以及选自式(H-1)表示的化合物和包含式(Y)表示的结构单元的高分子化合物中的至少一种,
式中,
ArH1和ArH2分别独立地表示芳基或1价的杂环基,这些基团任选具有取代基,
nH1和nH2分别独立地表示0或1,在nH1存在多个的情况下,它们任选相同或不同,存在的多个nH2任选相同或不同,
nH3表示0以上的整数,
LH1表示亚芳基、2价的杂环基、或-[C(RH11)2]nH11-表示的基团,这些基团任选具有取代基,在LH1存在多个的情况下,它们任选相同或不同,nH11表示1以上且10以下的整数,RH11表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基或1价的杂环基,这些基团任选具有取代基,存在的多个RH11任选相同或不同,任选相互键合并与各自键合的碳原子一起形成环,
LH2表示-N(-LH21-RH21)-所示的基团,在LH2存在多个的情况下,它们任选相同或不同,LH21表示单键、亚芳基或2价的杂环基,这些基团任选具有取代基,RH21表示氢原子、烷基、环烷基、芳基或1价的杂环基,这些基团任选具有取代基,
式中,ArY1表示亚芳基、2价的杂环基,或者亚芳基与2价的杂环基直接键合的2价基团,这些基团任选具有取代基。
8.一种组合物,
其含有权利要求1~6中任一项所述的金属络合物、以及选自空穴传输材料、空穴注入材料、电子传输材料、电子注入材料、发光材料、抗氧化剂和溶剂中的至少1种材料。
9.一种发光元件,
其含有权利要求1~6中任一项所述的金属络合物、或权利要求7所述的组合物。
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