DE69213559T2

DE69213559T2 - Tetravinylpyrazine-Verbindung, Verfahren zur Herstellung derselben und elektrolumineszentes Element und damit hergesteller nichtlinearer optischer Stoff

Info

Publication number: DE69213559T2
Application number: DE69213559T
Authority: DE
Inventors: Masaki Hasegawa; Masao Nohara; Yutaka Ohashi
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 1991-05-30
Filing date: 1992-05-28
Publication date: 1997-02-27
Anticipated expiration: 2012-05-29
Also published as: US5416213A; EP0516409A3; DE69213559D1; EP0516409A2; EP0516409B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tetravinylpyrazin-Verbindung mit einer Vinylbindung an den Positionen 2, 3, 5 bzw. 6 des Pyrazinrings, ein Verfahren zur Herstellung der Pyrazinverbindung, eines elektrolumineszierenden Elements und von nichtlinearem optischem Material, die unter Verwendung der Pyrazinverbindung erhalten werden.
Mit den Fortschritten auf dem Gebiet der Informationsindustrie in unserer informationsorientierten Gesellschaft wurde es in letzter Zeit immer wichtiger, hochqualitative Elemente zur Anzeige von informationen zu entwickeln. Darunter finden sich elektrolumineszierende Elemente (EL-Elemente), die sich das Phänomen der Elektrolumineszenz (EL) zunutze machen und in letzter Zeit aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaffen, z.B. ihrer guten Sichtbarkeit, immer interessanter wurden.
Es wurden EL-Elemente von sogenannten Intrinsictyp entwickelt und bereits auf den Markt gebracht, wie z.B. jene, in denen feine anorganische Teilchen in einer Matrix aus einer organischen Substanz dispergiert sind, und jene, die durch sandwichartiges Anordnen dünner anorganischer Filme erhalten werden, z.B. ZnS zwischen dünnen isolierenden Lagen. Diese Elemente erfordern jedoch hohe Betriebsspannungen, und es ist schwierig, Elemente zu erhalten, die Licht ausstrahlen, dessen Wellenlänge z.B. in den blauen Bereich fällt.
Neben den obigen Elementen vom Intrinsictyp wurden EL-Elemente vom injektionstyp entwickelt. Diese strahlen durch Rekombination von Elektronen und positiven Löcher, die in p-n-Grenzflächen z.B. von Halbleitern injiziert wurden, Licht aus. Diese Elemente sind z.B. dadurch gekennzeichnet, daß sie bei einer niedrigen Gleichspannung betrieben werden können und einen hohen Wirkungsgrad der Umwandlung von elektrischer Energie in Licht aufweisen. Vor allem kristalline anorganische Halbleiter, wie z.B. GaP, wurden dazu verwendet, diese EL-Elemente des Injektionstyps herzustellen. Sie besitzen allerdings den Nachteil, daß sie hinsichtlich der Farben des ausgestrahlten Lichts eingeschränkt sind und es schwierig ist, die Fläche der Elemente zu vergrößern.
Aus diesem Grund wurden in letzter Zeit Techniken zur Herstellung von EL-Elementen entwickelt, die bei niedriger Betriebsspannung betrieben werden, Licht jeder beliebigen Farbe ausstrahlen können und eine große Oberfläche aufweisen.
In den vergangenen Jahren wurden neuartige EL-Elemente vom Injektionstyp vorgeschlagen, die dünne Filme organischer Verbindungen nutzen (siehe C.T. Tang, Appl. Phys. Lett., 1987, 51(12), S.193) und auf großes Interesse stießen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Farben des ausgestrahlten Lichts aufgrund der Verwendung organischer Substanzen beliebig gewählt werden können, die Elemente bei einer niedrigen Gleichspannung betrieben werden können und nach einem Dünnfilm Bildungsverfahren, z.B. ein Abscheidungs- oder Beschichtungsverfahren, Elemente mit großer Fläche erhalten werden können. Es gibt jedoch weiterhin einige Probleme. Die EL-Elemente mit den dünnen Filmen dieser organischen Verbindungen weisen z.B. das Problem der Verringerung der Helligkeit des ausgestrahlten Lichts bei längerem Betrieb auf, d.h. ein Problem der sogenannten Leistungsminderung.
Eine Ursache einer solchen Leistungsminderung kann die Degeneration der organischen Verbindungen aufgrund von Wärmeentwicklung sein. Der Grund dafür liegt darin, daß der Wirkungsgrad der Umwandlung von elektrischer Energie in Licht derzeit in der Größenordnung von mehreren Prozenten liegt, sodaß ein Großteil der Energie in Wärme umgewandelt wird. Daher ist es erforderlich, ein Element zu entwickeln, das eine organische Verbindung mit guter Hitzebeständigkeit und zufriedenstellender Effizienz der Lichtausstrahlung verwendet, um das Problem der Leistungsminderung zu lösen.
Als Materialien für EL-Elemente mit dünnen organischen Schichten wurden neulich 2,5- Distyrylpyrazin-Derivate vorgeschlagen (siehe M. Nohara, Chem. Lett., 1990, S. 189); die aus diesen Materialien gebildeten EL-Elemente weisen jedoch geringe Stabilität auf
Außerdem werden nichtlineare optische Vorrichtungen, die sich tertiärer, nichtlinearer, optischer Effekte bedienen, wie z.B. optische bistabile Elemente und optische Gateschalter, als Schlüsselvorrichtungen für zukünifige Ultrahochgeschwindigkeits-EDV- Systeme angesehen. Um die Qualität dieser Vorrichtungen zu verbessern, müssen nichtlineare optische Materialien entwickelt werden, die eine hohe nichtlineare Empfindlichkeit (nachstehend als "χ(3)" bezeichnet) und Hochgeschwindigkeits- Ansprechempfindlichkeit aufweisen.
Üblicherweise kamen anorganische Materialien zum Einsatz, allerdings stießen organische Materialien mit konjugierten π-Elektronen-Systemen in letzter Zeit aufgrund ihrer hohen Ansprechempfindlichkeit und hohen nichtlinearen Empfindlichkeit, die auf die Gegenwart von π-Elektronen zurückzuführen sind, auf großes Interesse. Beispielsweise sind Polymersysteme, wie z.B. Polyacetylen und Polydiacetylen, sowie niedermolekulare Systeme, wie z.B. Azomethine, bekannt. Alle diese Verbindungen besitzen eine eindimensionale π-Elektronenkonjugatien, wobei ihre maximale χ(3) aufgrund der Reaktionsfähigkeit dieser Elektronensysteme 10&supmin;³ esE beträgt. Dieser Wert wird jedoch im wesentlichen auf Basis der Gegenwart oder Abwesenheit der eindimensionalen π-Elektronenkonjugation bestimmt und hängt nicht von der chemischen Struktur einer bestimmten ausgewählten Verbindung ab. Bisher wurden keine organischen Materialien entaheckt, deren χ(3) wesentlich größer als 10&supmin;³ esE ist. Außerdem sind die Qualitätsindizes nichtlinearer optischer Vorrichtungen durch χ(3)/(ατ) gegeben, worin τ die Reaktionsgeschwindigkeit und α der Lichtabsorptionskoeffizient ist; daher müssen die Indizes so weit wie möglich erhöht werden. Die Qualität dieser organischen Materialien mit eindimensionaler π-Elektronenkonjugation ist jedoch beschränkt. Aus diesem Grund war die Entdeckung anderer Materialien erforderlich, de sich von den obigen unterscheiden.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können spezifische Tetravinylpyrazin-Verbindungen bereitstellen, die vorzugsweise als funktionelle, organische, optoelektrische Materialien für elektrolumineszierende Elemente und nichtlineare optische Elemente verwendet werden und eine hervorragende Thermostabilität aufweisen.
In anderen Aspekten liefert eine bevorzugte Ausführungsform ein EL-Element, das einen eine spezielle Tetravinylpyrazin-Verbindung umfassenden, dünnen Film als lichtemittierende Schicht, einen hohen Wirkungsgrad der Lichtemission sowie eine ausgezeichnete Thermostabilität aufweist.
In einem weiteren Aspekt liefert eine bevorzugte Ausführungsform ein nichtlineares optisches Material, das eine spezielle Tetravinylpyrazin-Verbindung umfaßt und gute nichtlineare optische Eigenschaften aufweist.
Die Anmelder haben verschiedene Untersuchungen zur Erreichung der obigen Ziele durchgeführt und stellten fest, daß spezielle Tetravinylpyrazin-Verbindungen ausgezeichnete Eigenschaften aufweisen, aufgrund derer sie sich zur Verwendung als funktionelle, organische, optoelektrische Materialien eignen, womit die vorliegende Erfindung abgeschlossen war.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Tetravinylpyrazin-Verbindung der folgenden allgemeinen Formel (1): bereitgestellt, worin R einen aromatischen Ring oder einen heterozyklischen Ring darstellt; und X ein Wasserstoffatom, eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe, eine alizyklische Kohlenwasserstoffgruppe, eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe, ein Halogenatom, eine Hydroxylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Carboxylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Acylaminogruppe, eine Dialkylaminogruppe, eine Nitrogruppe, eine Acyloxygruppe oder eine Acyloxycarbonylgruppe darstellt.
In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Tetravinylpyrazin-Verbindung der obigen allgemeinen Formel (1) bereitgestellt, umfassend den Schritt des Umsetzens von 2,3,5,6-Tetramethylpyrazin der nachstehenden allgemeinen Formel (2):
mit einer Aldehydverbindung der nachstehenden allgemeinen Formel (3):
X-R-CHO (3)
(worin R einen aromatischen Ring oder einen heterozyklischen Ring darstellt; und X ein Wasserstoffatom, eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe, eine alzyklische Kohlenwasserstoffgruppe, eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe, ein Halogenatom, eine Hydroxylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Carboxylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Acylaminogruppe eine Dialkylaminogruppe oder eine Nitrogruppe darstellt) in Gegenwart eines Säureanhydrids.
In einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein elektrolumineszierendes Element mit einer Ein- oder Mehrschicht-Dünnfilmstruktur bereitgestellt, umfassend zumindest eine lichtemittierende Schicht; eine positive Löcher transportierende Schicht und eine lichtemittierende Schicht, die in dieser Reihenfolge laminiert sind; oder eine positive Löcher transportierende Schicht, eine lichtemittierende Schicht und eine Elektronen transportierende Schicht, die in dieser Reihenfolge laminiert sind, wobei die Ein- oder Mehrschicht-Dünnfilmstruktur zwischen zwei Elektroden positioniert ist, worin die lichtemittierende Schicht ein dünner Film ist, der eine Tetravinylpyrazin-Verbindung umfaßt, die durch obige allgemeine Formel (1) dargestellt ist.
In einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein nichtlineares optisches Material zur Herstellung einer nichtlinearen optischen Vorrichtung bereitgestellt, das eine Tetravinylpyrazin-Verbindung umfaßt, die durch die obige allgemeine Formel (1) dargestellt ist.
Es folgt eine Beschreibung einiger Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigelegten Abbildungen, worin:
die Fig. 1 bis 4 jeweils schematische Querschnittsansichten sind, die Beispiele für Strukturen unterschiedlicher erfindungsgemäßer EL-Elemente zeigen;
Fig. 5 ein Massenspektrogramm der in Beispiel 1 erhaltenen erfindungsgemäßen Verbindung ist;
Fig. 6 ein H-NMR-Spektrogramm der in Beispiel 1 erhaltenen erfindungsgemäßen Verbindung ist;
Fig. 7 ein Massenspektrogramm der in Beispiel 2 erhaltenen erfindungsgemäßen Verbindung ist:
Fig. 8 ein ¹H-NMR-Spektrogramm der in Beispiel 2 erhaltenen erfindungsgemäßen Verbindung ist;
Fig. 9 ein Massenspektrogramm der in Beispiel 3 erhaltenen erfindungsgemäßen Verbindung ist;
Fig. 10 ein ¹H-NMR-Spektrogramm der in Beispiel 3 erhaltenen erfindungsgemäßen Verbindung ist;
Fig. 11 ein Massenspektrogramm der in Beispiel 4 erhaltenen erfindungsgemäßen Verbindung ist;
Fig. 12 ein ¹H-NMR-Spektrogramm der in Beispiel 4 erhaltenen erfindungsgemäßen Verbindung ist;
Fig. 13 ein schematisches Diagramm ist, das ein optisches bistabiles Element, das unter Verwendung des nichtlinearen optischen Materials der vorliegenden Erfindung erhalten wird, und eine Vorrichtung zu Ermittlung der Qualität des optischen bistabilen Elements zeigt; und
Fig. 14 eine grafische Darstellung der Qualität des nichtlinearen optischen Materials der Erfindung ist.
In den erfindungsgemäßen Verbindungen der obigen allgemeinen Formel (1) ist der durch den Substituenten R dargestellte aromatische Ring z.B. ein Benzol-, Naphthalin-, Anthracen- oder Pyrenring. Der heterozyklische Ring umfaßt als Heteroatome Sauerstoff, Stickstoff und/oder Schwefel, und falls der Ring zumindest zwei Heteroatome umfaßt, können diese gleich oder unterschiedlich sein. Beispiele für die heterozykliscäen Ringe sind Pyridin, Chinolin, Furan, Thiophen, Benzoxazol und Benzothiazol.
In den erfindungsgemäßen Verbindungen der obigen allgemeinen Formel (1) stellt der Substituent X ein Wasserstoffatom, eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe, eine alizyklische Kohlenwasserstoffgruppe, eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe, ein Halogenatom, eine Hydroxylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Carboxylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Acylaminogruppe, eine Dialkylaminogruppe, eine Nitrogruppe, eine Acyloxygruppe oder eine Acyloxycarbonylgruppe dar. Beispiele für diese Substituenten sind Methyl- und Ethylgruppen für die aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe; Cyclopentyl- und Cyclohexylgruppen tur die alizyklische Kohlenwasserstoffgruppe; Phenyl- und Naphthylgruppen für die aromatische Kohlenwasserstoffgruppe; Chlor- und Fluoratome für das Halogenatom; Methoxy- und Ethoxygruppen für die Alkoxygruppe; Methoxycarbonyl- und Ethoxycarbonylgruppen für die Alkoxycarbonylgruppe; eine Acetylaminogruppe für die Acylaminogruppe; und Dimethylamino- und Diethylaminogruppen für die Dialkylaminogruppe. Außer jenen, in denen nur ein X mit R verbunden ist, ist es möglich, Verbindungen der Formel (1) herzustellen, worin zumindest zwei X mit R verbunden sind.
Nachstehend sind typische Beispiele für die erfindungsgemäßen Verbindungen angeführt.
Beispiele für die Verbindungen der Formel (1), worin X ein Wasserstoffatom ist, sind jene, worin R ein aromatischer Ring ist, wie z.B. 2,3,5,6-Tetrakis-[2- (phenyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(1-naphthyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2- (2-naphthyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(1-anthryl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis- [2-(2-anthryl)vinyl]pyrazin und 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(9-anthryl)vinyl)pyrazin, und jene, worin R ein heterozyklischer Ring ist, wie z.B. 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(2- pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(4- pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(2-chinolyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-{2-(3- chinolyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(4-chinolyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2- (5-chinolyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(6-chinolyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis- [2-(7-chinolyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(8-chinolyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6- Tetrakis-[2-(2-furyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(3-furyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6- Tetrakis-[2-(2-thienyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(3-thienyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6- Tetrakis-[2-(benzoxazyl)vinyl]pyrazin und 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(benzothiazyl)vinyl]- pyrazin.
Beispiele für die Verbindungen der Formel (1), worin X ein anderer Substituent als Wasserstoff und R ein aromatischer Ring ist, umfassen jene, worin X eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe ist, wie z.B. 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(p-tolyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6- Tetrakis-[2-(o-tolyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(m-tolyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6- Tetrakis-[2-(p-ethylphenyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(o-ethylphenyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(m-ethylphenyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(p- propylphenyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(o-propylphenyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6- Tetrakis-[2-(m-propylphenyl)vinyl]pyrazin; jene, worin X eine alizyklische Kohlenwasserstoffgruppe ist, wie z.B. 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(2-cyclohexylphenyl)vinyl]pyrazin und 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(3-cyclohexylphenyl)vinyl]pyrazin; jene, worin X eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe ist, wie z.B. 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(2-biphenyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(3-biphenyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(4- biphenyl)vinyl]pyrazin; jene, worin X ein Halogenatom ist, wie z.B. 2,3,5,6-Tetrakis-[2- (4-chlorphenyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(3-chlorphenyl)vinyl]pyrazin und 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(2-chlorphenyl)vinyl]pyrazin; jene, worin X eine Hydroxylgruppe ist, wie z.B. 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(4-hydroxyphenyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(3- hydroxyphenyl)vinyl]pyrazin und 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(2-hydroxyphenyl)vinyl]pyrazin: jene, worin X eine Alkoxygruppe ist, wie z.B. 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(4- methoxyphenyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(3-methoxyphenyl)vinyl]pyrazin und 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(2-methoxyphenyl)vinyl]pyrazin; jene, worin X eine Carboxylgruppe ist, wie z.B. 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(2-carboxyphenyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(3- carboxyphenyl)vinyl]pyrazin und 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(4-carboxyphenyl)vinyl]pyrazin: jene, worin X eine Alkoxycarbonylgruppe ist, wie z.B. 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(2- methoxycarbonylphenyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(3- methoxycarbonylphenyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(4- methoxycarbonylphenyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-(2-(2- ethoxycarbonylphenyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(3-ethoxycarbonylphenyl)vinyl]pyrazin und 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(4-ethoxycarbonylphenyl)vinyl]pyrazin; jene, worin X eine Acylaminogruppe ist, wie z.B. 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(2-acetylaminophenyl)vinyl]- pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(3-acetylaminophenyl)vinyl]pyrazin und 2,3,5,6-Tetrakis-[2- (4-acetylaminophenyl)vinyl]pyrazin; jene, worin X eine Dialkylaminogruppe ist, wie z.B. 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(2-dimethylaminophenyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(3- dimethylaminophenyl)vinyl]pyrazin 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(4-dimethylaminophenyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(2-diethylaminophenyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(3- diethylaminophenyl)vinyl]pyrazin und 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(4-diethylaminophenyl)vinyl]- pyrazin; und jene, worin X eine Nitrogruppe ist, wie z.B. 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(2- nitrophenyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(3-nitrophenyl)vinyl]pyrazin und 2,3,5,6- Tetrakis-[2-(4-nitrophenyl)vinyl]pyrazin.
Beispiele für Verbindungen der Formel (1), worin R ein heterozyklischer Ring ist, umfassen jene, worin X eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe ist, wie z.B. 2,3,5,6- Tetrakis-[2-((3-methyl)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((4-methyl)-2- pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((5-methyl)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6- Tetrakis-[2-((6-methyl)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((2-methyl)-3- pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((4-methyl)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6- Tetrakis-[2-((5-methyl)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((6-methyl)-3- pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((2-methyl)-4-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6- Tetrakis-[2-((3-methyl)-4-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((3-ethyl)-2- pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((4-ethyl)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6- Tetrakis-[2-((5-ethyl)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((6-ethyl)-2- pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((2-ethyl)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6- Tetrakis-[2-((4-ethyl)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((5-ethyl)-3- pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((6-ethyl)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6- Tetrakis-[2-((2-ethyl)-4-pyridyl)vinyl]pyrazin und 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((3-ethyl)-4- pyridyl)vinyl]pyrazin; jene, worin X eine alizyklische Kohlenwasserstoffgruppe ist, wie z.B. 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((3-cyclohexyl)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((4- cyclohexyl)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((5-cyclohexyl)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((6-cyclohexyl)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2- ((2-cyclohexyl)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((4-cyclohexyl)-3- pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((5-cyclohexyl)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6- Tetrakis-[2-((6-cyclohexyl)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((2-cyclohexyl)-4- pyridyl)vinyl]pyrazin und 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((3-cyclohexyl)-4-pyridyl)vinyl]pyrazin; jene, worin X eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe ist, wie z.B. 2,3,5,6-Tetrakis- [2-((3-phenyl)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((4-phenyl)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((5-phenyl)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((6- phenyl)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((2-phenyl)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((4-phenyl)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((5-phenyl)-3- pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((6-phenyl)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6- Tetrakis-[2-((2-phenyl)-4-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3, 5,6-Tetrakis-[2-((3-phenyl)-4- pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((3-(1-naphthyl))-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((4-(1-naphthyl))-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((5-(1- naphthyl))-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((6-(1-naphthyl))-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((2-(1-naphthyl))-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2- ((4-(1-naphthyl))-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((5-(1-naphthyl))-3- pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((6-(1-naphthyl))-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((2-(1-naphthyl))-4-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((3-(1- naphthyl))-4-pyridyl)vinyl]pyrazin 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((3-(2-naphthyl))-2-pyridyl)vinyl]- pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((4-(2-naphthyl))-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2- ((5-(2-naphthyl))-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((6-(2-naphthyl))-2- pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((2-(2-naphthyl))-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((4-(2-naphthyl)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((5-(2- naphthyl))-3-pyridyl)vinyl]pyrazin 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((6-(2-naphthyl))-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((2-(2-naphthyl))-4-pyridyl)vinyl]pyrazin und 2,3,5,6-Tetrakis- [2-((3-(2-naphthyl))-4-pyridyl)vinyl]pyrazin; jene, worin X ein Halogenatom ist, wie z.B. 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((3-chlor)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((4-chlor)-2- pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((5-chlor)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6- Tetrakis-[2-((6-chlor)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((2-chlor)-3- pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((4-chlor)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6- Tetrakis-[2-((5-chlor)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((6-chlor)-3- pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((2-chlor)-4-pyridyl)vinyl]pyrazin und 2,3,5,6- Tetrakis-[2-((3-chlor)-4-pyridyl)vinyl]pyrazin; jene, worin X eine Hydroxylgruppe ist, wie z.B. 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((3-hydroxy)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((4- hydroxy)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((5-hydroxy)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((6-hydroxy)-2-pyridyt)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((2-hydroxy)- 3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((4-hydroxy)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6- Tetrakis-[2-((5-hydroxy)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((6-hydroxy)-3- pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((2-hydroxy)-4-pyridyl)vinyl]pyrazin und 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((3-hydroxy)4-pyridyl)vinyl]pyrazin; jene, worin X eine Alkoxygruppe ist, wie z.B. 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((3-methoxy)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((4-methoxy)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((5-methoxy)- 2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((6-methoxy)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6- Tetrakis-[2-((2-methoxy)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((4-methoxy)-3- pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((5-methoxy)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6- Tetrakis-[2-((6-methoxy)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((2-methoxy)-4- pyridyl)vinyl]pyrazin und 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((3-methoxy)-4-pyridyl)vinyl]pyrazin; jene, worin X eine Carboxylgruppe ist, wie z.B. 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((3-carboxy)-2- pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((4-carboxy)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6- Tetrakis-[2-((5-carboxy)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((6-carboxy)-2- pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((2-carboxy)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6- Tetrakis-[2-((4-carboxy)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((5-carboxy)-3- pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((6-carboxy)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6- Tetrakis-[2-((2-carboxy)-4-pyridyl)vinyl]pyrazin und 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((3-carboxy)-4- pyridyl)vinyl]pyrazin; jene, worin X eine Alkoxycarbonylgruppe ist, wie z.B. 2,3,5,6- Tetrakis-[2-((3-methoxycarbonyl)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((4- methoxycarbonyl)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((5-methoxycarbonyl)-2- pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((6-methoxycarbonyl)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((2-methoxycarbonyl)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((4- methoxycarbonyl)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((5-methoxycarbonyl)-3- pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((6-methoxycarbonyl)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((2-methoxycarbonyl)-4-pyridyl)vinyl]pyrazin und 2,3,5,6-Tetrakis-[2- ((3-methoxycarbonyl)-4-pyridyl)vinyl]pyrazin; jene, worin X eine Acylaminogruppe ist, wie z.B. 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((3-acetylamino)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2- ((4-acetytamino)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((5-acetylamino)-2- pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((6-acetylamino)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((2-acetylamino)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3, 5,6-Tetrakis-[2-((4- acetylamino)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((5-acetylamino)-2-((3- pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((6-acetylamino)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((2-acetylamino)-4-pyridyl)vinyl]pyrazin und 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((3- acetylamino)-4-pyridyl)vinyl]pyrazin; jene, worin X eine Dialkylaminogruppe ist, wie z.B. 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((3-dimethylamino)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2- ((4-dimethylamino)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((5-dimethylamino)-2- pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((6-dimethylamino)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((2-dimethylamino)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((4- dimethylamino)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((5-dimethylamino)-3- pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((6-dimethylamino)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((2-dimethylamino)-4-pyridyl)vinyl]pyrazin und 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((3- dimethylamino)-4-pyridyl)vinyl]pyrazin; jene, worin X eine Nitrogruppe ist, wie z.B. 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((3-nitro)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3, 5,6-Tetrakis-[2-((4-nitro)-2- pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((5-nitro)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6- Tetraks-[2-((6-nitro)-2-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((2-nitro)-3-pyridyl)vinylpyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((4-nitro)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((5- nitro)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((6-nitro)-3-pyridyl)vinyl]pyrazin, 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((2-nitro)-4-pyridyl)vinyl]pyrazin und 2,3,5,6-Tetrakis-[2-((3-nitro)-4- pyridyl)vinyl]pyrazin; jene, worin X eine Acyloxygruppe ist, wie z.B. 2,3,5,6-Tetrakis-[2- (4-benzoyloxyphenyl)vinyl]pyrazin; und jene, worin X eine Acyloxycarbonylphenylgruppe ist, wie z.B. 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(4-benzoyloxycarbonylphenyl)vinyl]pyrazin.
Die oben aufgelisteten Tetravinylpyrazin-Verbindungen können durch Umsetzen von 2,3,5,6-Tetramethylpyrazin der nachstehenden chemischen Formel (2):
mit Aldehydverbindungen der nachstehenden allgemeinen Formel (3):
- R - CHO (3)
in Gegenwart eines Säureanhydrids hergestellt werden.
Die für die vorliegende Erfindung geeigneten Säureanhydride umfassen z.B: Benzoesäureanhydrid, Essigsäureanhydrid und Buttersäureanhydrid, wovon Benzoesäureanhydrid bevorzugt wird. Außerdem können anorganische Entwässerungsmittel wie z.B. Zinkchiorid verwendet werden, deren Einsatz ist allerdings hinsichttich der Reaktionsrate oder dergleichen nur beschränkt möglich. Somit wird die Verwendung von Säureanhydriden eher bevorzugt.
Die Reaktionstemperatur reicht von 50-300ºC, vorzugsweise 150-250ºC. Die Reaktionszeit andererseits variiert in Abhängigkeit von der gewählten Reaktionstemperatur, reicht jedoch im augemeinen von einigen Stunden bis zu 20 Stunden.
Bezüglich der Atmosphäre während der Reaktion wird diese vorzugsweise unter Durchleiten eines Inertgases wie z.B. Stickstoffgas durch das Reaktionssystem oder Füllung des Reaktionssystems mit einem inertgas, um Nebenreaktionen wie z.B. die Oxidation von Ausgangsverbindungen zu hemmen.
Die Reaktion von Tetramethylpyrazin mit den Aldehydverbindungen erfolgt vorzugsweise in Gegenwart eines Überschusses der Aldehydverbindungen: das Molverhältnis zwischen Tetramethylpyrazin und Aldehydverbindung reicht somit von 1:1 bis 1:20, vorzugsweise von 1:5 bis 1:15. in dieser Hinsicht beträgt das relative Verhältnis zwischen Aldehydverbindung und Säureanhydrid vorzugsweise etwa 1:1, ausgedrückt als Molverhältnis.
Die oben aufgelisteten erfindungsgemäßen Tetravinylpyrazin-Verbindungen sind symmetrische Verbindungen, worin alle der vier durch X-R- in Formel (1) dargestellten Substituenten identisch sind, doch es ist auch möglich, asymmetrische Tetravinylpyrazin-Verbindungen herzustellen, worin ein Teil oder alle der vier Substituenten in der gleichen Weise wie oben erläutert durch unterschiedliche Substituenten ersetzt sind. In diesem Fall können diese vier Substituenten gleichzeitig oder schrittweise eingebracht werden. Bei gleichzeitiger Einführung wird die Reaktionsrate jeder Aldehydverbindung mit Tetravinylpyrazin vorher bestimmt und die Zufuhrrate der Aldehydverbindungen auf Grundlage dieser Ergebnisse entsprechend gewählt. Wenn sie hingegen schrittweise zugegeben werden, werden diese Aldehydverbindungen so mit Tetramethylpyrazin umgesetzt, daß die Aldehyde in der Reihenfolge steigender Reaktionsrate an das Pyrazin gebunden werden, um die Reaktionszeit und demnach die Anzahl jedes anzubindenden Substituenten zu steuern. Auf diese Weise können die asymmetrischen Tetravinvlpyrazin-Verbindungen hergestellt werden.
Die gemäß dem obigen Verfahren erhaltenen asymmetrischen Tetravinylpyrazin- Verbindungen können ein Gemisch unterschiedlicher Pyrazinverbindungen sein, jede Komponente des Gemisches kann jedoch durch eine Vielzahl an Trennverfahren, wie z.B. Lösungsmitteltrennung, Umkristallisation und Säulentrennung von anderen Komponenten abgetrennt werden.
Einige oder die meisten Verbindungen der Formel (1), worin der Substituent X eine Hydroxyl- oder Carboxylgruppe ist, die nach dem obigen Verfahren in Gegenwart des Säureanhydrids hergestellt werden, liegen in Form von Estern oder Säureanhydriden vor, können jedoch leicht hydrolysiert werden, um die erwünschten Pyrazinverbindungen zu ergeben, worin der Substituent X eine Hydroxyl- oder Carboxylgruppe ist.
Die durch Formel (1) definierten Tetravinylpyrazin-Verbindungen eignen sich as Materialien zur Herstellung lichtemittierender Dünnfilmelemente und nichtlinearer optischer Elemente.
Eine wichtige Ausführungsform des erfindungsgemäßen EL-Elements besitzt eine Struktur, die als lichtemittierende Quelle zumindest einen dünnen Film mit den Tetravinylpyrazin-Verbindungen umfaßt, der sandwichartig zwischen einer Elektrode zum Injizieren von positiven Löchern (nachstehend als "erste Elektrode" bezeichnet) und einer Elektrode zum injizieren von Elektronen (nachstehend als "zweite Elektrode" bezeichnet) angeordnet ist. Genauer gesagt besitzen bevorzugte Ausführungsformen eine Ein- oder Mehrschicht-Dünnfilmstruktur, die zumindest eine lichtemittierende Schicht; eine positive Löcher transportierende Schicht und eine lichtemittierende Schicht, die in dieser Reihenfolge laminiert sind; oder eine positive Löcher transportierende Schicht, eine lichtemittierende Schicht und eine elektronentransportierende Schicht, die in dieser Reihenfolge laminiert sind, umfaßt, wobei die Ein- oder Mehrschicht-Dünnfilmstruktur zwischen diesen beiden Elektroden angeordnet ist. Diese bevorzugten Ausführungsformen sind in den Fig. 1 bis 4 dargestellt. Fig. 1 zeigt ein Element mit einer Schicht aus einem dünnen organischen Film (1), der die Tetravinylpyrazin-Verbindung umfaßt. Der die Tetravinylpyrazin- Verbindung umfassende, dünne, organische Film kann die Tetravinylpyrazin- Verbindung alleine oder in Kombination mit einem positive Löcher transportierenden Material, einem elektronentransportierenden Material oder einem Gemisch davon umfassen. Fig. 2 zeigt ein Element mit einer Zweischichtstruktur, die eine Schicht aus einem die Tetravinylpyrazin-Verbindung umfassenden, dünnen, organischen Film (1) und eine Schicht (5) aus einem positive Löcher transportierenden Material umfaßt. Fig. 3 zeigt ein Element mit einer Doppelschichtstruktur, die eine Schicht aus einem die Tetravinylpyrazin-Verbindung umfassenden, dünnen, organischen Film (1) und eine Schicht (6) aus einem elektronentransportierenden Material umfaßt. Die organische Dünnfilmschicht kann jedenfalls die Tetravinylpyrazin-Verbindung alleine oder in Kombination mit einem positive Löcher transportierenden Material, einem elektronentransportierenden Material oder einem Gemisch davon umfassen.
Fig. 4 zeigt ein Element mit einer Dreischichtstruktur, die eine Schicht (5) aus einem positive Löcher transportierenden Material, einer Schicht (1) aus einem die Tetravinylpyrazin-Verbindung umfassenden, dünnen, organischen Film und eine Dünnfilmschicht (6) aus einem elektronentransportierenden Material umfaßt. in dieser Ausführungsform kann die organische Dünnfilmschicht ebenfalls die Tetravinylpyrazin- Verbindung alleine oder in Kombination mit einem positive Löcher transportierenden Material, einem elektronentransportierenden Material oder einem Gemisch davon umfassen.
In Figuren 1 bis 4: steht Bezugszeichen (2) für eine erste Elektrode z.B. einen transparenten leitenden Film dar; Bezugszeichen (3) für eine zweite Elektrode, z.B eine Metallelektrode, und Bezugszeichen (4) für ein Substrat, z.B. ein Glassubstrat. Die Elektroden (2) und (3) sind mit positiven bzw. negativen Anschlüssen einer Stromquelle verbunden.
Die Struktur dieser Elemente ist nicht auf eine spezielle beschränkt und wird je nach den Eigenschaften des die Tetravinylpyrazin-Verbindung umfassenden dünnen Films zweckmäßig ausgewählt.
Der die Tetravinylpyrazin-Verbindung umfassende dünne Film kann aus zumindest einer durch Formel (1) dargestellten Verbindung gebildet werden. Es ist für die vorliegende Erfindung entscheidend, daß ein die Tetravinylpyrazin-Verbindung umfassender dünner Film eingesetzt wird.
Diese dünnen Filme können nach unterschiedlichen, zweckmäßig ausgewählten Verfahren, wie z.B. Vakuumabscheidungs-, Subl imations- und Beschichtungsverfahren, gebildet werden.
Der dünne Film kann jede beliebige Struktur, wie z.B. eine amorphe, eine mikrokristalline, eine mikrokristalihältige amorphe, eine polykristalline und eine Einkristall-Struktur aufweisen, wobei auch die Struktur zweckmäßig ausgewählt wird.
Ein bevorzugtes Filmbildungsverfahren liefert einen dünnen Film, frei von feinen Öffnungen und mit einheitlicher Dicke.
Die Dicke des dünnen Films ist nicht auf einen bestimmten Bereich beschränkt, liegt jedoch im allgemeinen in der Größenordnung von 50 bis 5000 Å. Natürlich kann die Dicke auch über diesen Bereich hinausgehen.
Es folgt eine ausführliche Beschreibung des positive Löcher transportierenden, dünnen Films.
Der positive Löcher transportierende Film ist ein dünner Film aus organischen oder anorganischen Substanzen mit der Fähigkeit des Transports von positiven Löchern.
Im Falle von dünnen organischen Filmen sind geeignete Materialien keinesfalls auf spezifische Beispiele beschränkt, weshalb alle bei iebigen organischen Materialien, die positive Löcher transportieren können, in Frage kommen. Bevorzugte Beispiele dafür sind Diaminverbindungen, wie z.B. N,N'-Diphenyl-N,N'-bis-(3-methylphenyl)-1,1- diphenyl-4,4'-diamin; Phthalocyanin-Verbindungen, wie z.B. Kupferphthalocyanin; Polymerverbindungen, wie z.B. Polyvinylcarbazol und Polymethylphenylsilan.
Die dünnen organischen Filme können beispielsweise durch zweckmäßig ausgewählte Vakuumabscheidungs-, Sublimations- und Beschichtungsverfahren gebildet werden. Außerdem ist es möglich, dünne organische Filme zu verwenden, die aus einem Gemisch von zumindest zwei solcher organischer Materialien oder durch Laminieren von zumindest zwei Schichten eines oder mehrerer organischer Materialien hergestellt werden.
Ihre Dicke ist auf keinen bestimmten Bereich beschränkt, reicht aber üblicherweise von 10 bis 3000 Å; sie kann natürlich auch darüber hinausgehen.
Der anorganische Film kann ein dünner Film eines amorphen oder mikrokristallinen Halbleiters sein. Es werden z.B. Materialien auf Si- und SiC-Basis bevorzugt, insbesondere hydriertes, amorphes SiC, hydriertes, mikrokristallines Si und hydriertes, mikrokristallines SiC. Die dünnen Filme dieser Art werden durch Modulieren der Zusammensetzung und Dotierung sowie durch Laminieren einer Vielzahl an dünnen Filme so verändert, daß sie positive Löcher leiten.
Ihre Dicke ist ebenfalls auf keinen spezifischen Bereich beschränkt, reicht aber im allgemeinen von 10 bis 3000 Å; sie kann jedoch natürlich darüber hinausgehen.
Diese anorganischen dünnen Filme können durch eine Vielzahl an Dünnfilm Bildungsverfahren, z.B. durch lichtunterstützte CVD (chemische Dampfabscheidung), Plasma-CVD, thermische CVD, MBE (Molekularstrahl-Epitaxie), Dampfabscheidung und Sputtern hergestellt werden.
Bezugnehmend auf die elektronentransportierenden dünnen Filme ist anzumerken, daß diese dünnen Filme z.B. organische und anorganische dünne Filme sind, die Elektronen transportieren können.
Materialien für die organischen dünnen Filme sind nicht auf spezifische Beispiele beschränkt und können beliebige, bekannte, organische Materialien sein, die Elektronen transportieren können. Bevorzugte Beispiele dafür sind Metallkomplexe, wie z.B Tris- (8-hydroxychinolinol)aluminium, und Oxadiazolverbindungen, wie z.B. 2,5-Bis-(4- diethylaminophenyl)-1[2,4-oxadiazol.
Die elektronentransportierenden, organischen, dünnen Filme können z.B. durch zweckmäßig gewählte Vakuumabscheidungs-, Sublimations- und Beschichtungsverfahren gebildet werden. Außerdem ist es möglich, dünne organische Filme zu verwenden, die aus einem Gemisch von zumindest zwei derartigen organischen Materialien oder durch Laminieren von zumindest zwei Schichten eines oder mehrerer organischer Materialien hergestellt werden.
Ihre Dicke ist ebenfalls auf keinen bestimmten Bereich beschränkt, liegt aber im allgemeinen im Bereich von 10 bis 3000 Å; sie kann jedoch natürlich darüber hinausgehen.
Die elektronentransportierenden, dünnen, anorganischen Filme können dünne Filme aus amorphen oder mikrokristallinen Halbeitern sein. Bevorzugt werden z.B. Materialien auf Si- und SiC-Basis, insbesondere hydriertes, amorphes SiC, hydriertes, mikrokristallines Si und hydriertes, mikrokristallines SiC. Die dünnen Filme dieser Art werden durch Modulieren der Zusammensetzung und Dotierung sowie durch Laminieren einer Vielzahl an dünnen Filmen so verändert, daß sie Elektronen leiten.
Ihre Dicke ist ebenfalls auf keinen bestimmten Bereich beschränkt, liegt aber im allgemeinen im Bereich von 10 bis 3000 Å; sie kann jedoch natürlich darüber hinausgehen.
Diese dünnen anorganischen Filme können durch eine Vielzahl an Dünnfilm Bildungsverfahren hergestellt werden, z.B. durch lichtunterstützte CVD, Plasma-CVD, thermische CVD, MBE, Dampfabscheidung und Sputtern.
Es folgt eine ausführliche Beschreibung der ersten Elektrode.
Die erste Elektrode kann aus dünnen Filmen aus z.B. Metallen, Legierungen, Metalloxiden und Metallsiliciden; dünnen Filmen aus z.B. leitenden Polymeren; und laminierten dünnen Filmen dieser Materialien gebildet werden. Bevorzugte Beispiele sind transparente, leitende Filme aus z.B. Zinnoxid (SnO&sub2;), Indiumzinnoxid (ITO) und Zinkoxid (ZnO); Metallfilme wie z.B. Gold (Au); und leitende Polymere wie z.B. Polyarylenvinylen und Polythiophen.
Es folgt eine ausführliche Beschreibung der zweiten Elektrode.
Die zweite Elektrode kann aus dünnen Filmen aus z.B. Metallen, Legierungen, Metalloxiden und Metallsiliciden und laminierten dünnen Filmen dieser Materialien gebildet werden. Bevorzugt werden dünne Metalifilme aus Gruppe II des Periodensystems, wie z.B. Mg, sowie aus Gruppe III, wie z.B. Al; dünne Filme aus Legierungen von Metallen der Gruppen II und I, wie z.B. Mg-Ag; und Filme aus Legierungen von Metallen der Gruppen II und III, wie z.B. Mg-In.
Die Dicke der obigen Elektroden ist auf keinen spezifischen Bereich beschränkt, reicht jedoch im allgemeinen von 10 bis 5000 Å; sie kann jedoch natürlich darüber hinausgehen.
Die obigen Elektroden können mittels einer Reihe von Dünnfilm-Bildungsverfahren hergestellt werden, z.B. durch geeignet gewählte Dampfabscheidungs-, Sputter-, elektrolytische Polymerisations- und Beschichtungsverfahren.
Es folgt eine ausführliche Beschreibung des Herstellungsverfahrens des erfindungsgemäßen EL-Elements und der Bewertung des resultierenden Elements.
Zunächst wird ein transparenter leitender Film gemäß dem Elektronenstrahl- Vakuumabscheidungsverfahren auf die Oberfläche eines Glassubstrats aufgebracht. Ein positive Löcher transportierendes Material, ein lichtemittierendes Material und ein elektronentransportierendes Material (jeweils einige mg) werden in mehrere Quarzschiffchen (mit 1 cm³ Volumen) eingebracht, die mit Heizdrähten (1 φ, 5 Windungen) umwickelt werden. Diese Quarzschiffchen werden im Vakuum mittels Leitung von elektrischem Strom (8 A) durch die Heizdrähte erhitzt, um die Materialien abzuscheiden. Wenn in diesem Zusammenhang allerdings dünne Filme mit unterschiedlichen Eigenschaffen am iniert werden, wird elektrischer Strom nacheinander durch jedes entsprechende Schiffchen geleitet, um das Material abzuscheiden. Wenn außerdem ein gemischter Film aus Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften abgesch ieden wird, werden die Materialien gemeinsam abgeschieden, indem elektrischer Strom gleichzeitig durch eine gewünschte Anzahl an Quarzschiffchen geleitet wird, während die Abscheidungsrate kontrolliert wird, um das Mischungsverhältnis der Materialien zu bestimmen.
Die Abscheidung erfolgt bei einem Vakuum in der Größenordnung von 5x10&supmin;&sup5; Torr. Die Filmdicke wird mittels eines Quarzoszillators kontrolliert. Die Filmdicke wird durch die zuvor anhand der Anzahl an Schwingungen und der Flimdicke erstellten Korrelationsdaten bestimmt. Das einen abgeschiedenen Film tragende Substrat wird aus der Vakuumkammer entnommen und auf eine Metalimaske eines weiteren Vakuumabscheidungssystems so angeordnet, daß ein Teil davon nicht mit einer Metallschicht bedeckt ist. Dann werden Metallteuchen auf einen gewundenen Wolframdraht aufgebracht (0,5 9; 4 Windungen), die Vakuumkammer bis zu einem Vakuum von etwa 2x10&supmin;&sup6; Torr evakuiert und dann elektrischer Strom von etwa 12 A durch den Wolframdraht geleitet, um das Metall abzuscheiden. Das beschichtete Substrat wird aus der Vakuumkammer genommen, und die transparente Elektrode und die Metallelektrode werden jeweils mit dem positiven bzw. negativen Spannungsanschluß einer Gleichstromquelle verbunden. Die Leistung der Gleichstromquelle wird allmählich gesteigert, während die Spannung, der elektrische Strom und die Helligkeit des emittierten Lichts anhand von Meßvorrichtungen beobachtet werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiters ein nichtlineares optisches Material, das die erfindungsgemäße Tetravinylpyrazin-Verbindung benutzt.
Die nichtlinearen optischen Vorrichtungen machen sich den tertiären, nichtlinearen, optischen Effekt zunutze; Beispiele dafür sind u.a. optische bistabile Elemente und optische Gateschalter. Daher müssen die zur Herstellung dieser Vorrichtungen herangezogenen, nichtlinearen optischen Materialien tenäre, nichtlineare, optische Effekte zeigen.
Die Anmelder stellten nach umfangreichen Untersuchungen fest, daß spezielle Tetravinylpyrazin-Verbindungen einen starken, tertiären, nichtlinearen, optischen Effekt aufweisen, was die vorliegende Erfindung vervollständigt.
Die Tetravinylpyrazin-Verbindungen besitzen Molekülstrukturen mit zweidimensionalen, π-elektronenkonjugierten Systemen, die sich zur Erzielung starker, nichtlinearer, optischer Effekte eignen.
Die erfindungsgemäßen, nicht inearen, optischen Materialien umfassen eine Tetravinylpyrazin-Verbindung der Formel (1). In diesem Fall kann die Tetravinylpyrazin Verbindung alleine oder in Kombination mit anderen organischen oder anorganischen Materialien eingesetzt werden. Die Verbindungen können sich jeweils in einem zweckmäßig gewählten amorphen, mikrokristal linen, mikrokristalihältigen amorphen oder polykristallinen Zustand befinden. Vom optischen Standpunkt aus sind jene mit regelmäßig angeordneten Molekülen vorzuziehen.
Das nichtlineare optische Material liegt vorzugsweise in einer Form vor, die folgendes umfaßt: ein Substrat mit einem darauf ausgebildeten dünnen Film der Tetravinylpyrazin- Verbindung; oder eine dünne Schicht oder ein Film der in einem anderen organischen Material, z.B. einem Polymer, dispergierten Verbindung; oder ein(e) auf einem Substrat abgeschiedene(r) Schicht oder Film. Die Dicke des optischen Materials liegt in der Größenordnung von 10 Å bis 100 µ. Das nichtlineare optische Material kann durch eine Vielzahl an zweckmäßig gewählten Verfahren hergestellt werden, z.B. durch Dampfabscheidung, Sublimation und Beschichtung.
Wenn die erfindungsgemäßen Verbindungen zur Herstellung elektrolumineszierender Elemente und von nichtlinearem optischem Material verwendet werden, ist der Substituent X in Formel (1) vorzugsweise ein Wasserstoffatom, eine Alkygruppe, ein Halogenatom, eine Phenylgruppe, eine Dialkylaminogruppe oder eine Alkoxygruppe.
Es folgt eine ausführliche Beschreibung der Erfindung unter Bezugnahme auf die folgenden nicht-einschränkenden Arbeitsbeispiele.

Beispiell

In einen 200 ml-Rundkolben mit Rückflußkühler und einem Einleitrohr für Stickstoffgas wurden 3,00 g (0,22 Mol) 2,3,5,6-Tetramethylpyrazin, 28,05 g (0,264 Mol) Benzaldehyd und 59,72 g (0,264 Mol) Benzoesäureanhydrid eingebracht und der Kolbeninhalt 10 Stunden lang unter Erhitzen auf 230ºC in einem Silikonölbad und langsamem Durchleiten von Stickstoffgas umgesetzt. Nach der Reaktion wurde das Erhitzen abgebrochen und - als die Temperatur des Reaktionssystems 60-65ºC erreicht hatte - 100 ml Ethanol zugegeben; das System wurde über Nacht stehengelassen. Die ausgefallenen Kristalle wurden durch Futration unter reduziertem Druck gewonnen. Die auf Filterpapier gewonnen Kristalle wurden mehrmals mit Ethanol gewaschen und unter reduziertem Druck getrocknet. Nach dem Trocknen wurden die Kristalle aus Toluol umkristallisiert und ergaben 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(phenyl)vinyl]pyrazin als gelblichhellbraune Nadeln. Die Ausbeute betrug 5,19 g (48,3%).
Der Schmelzpunkt des erhaltene 2,3,5,5-Tetrakis-[2-(phenyl)vinyl]pyrazins betrug 261,5-l 263,5ºC. Das Massenspektrogramm und das NMR-Spektrogramm des Produkts sind in Fig. 5 bzw. 6 dargestellt.

Beispiel 2

in einen 200 ml-Rundkolben mit Rückflußkühler und einem Einleitrohr für Stickstoffgas wurden 2,00 g (0,0147 Mol) 2,3,5,6-Tetramethylpyrazin, 21,17 g (0,176 Mol) 4- Methylbenzaldehyd und 39,88 g (0,176 Mol) Benzoesäureanhydrid eingebracht und der Kolbeninhalt 10 Stunden lang unter Erhitzen auf 240ºC in einem Silikonölbad und langsamem Durchleiten von Stickstoffgas umgesetzt. Nach Beendigung der Reaktion wurde das Erhitzen abgebrochen und 100 ml Ethanol zugegeben, als die Temperatur des Reaktionssystems 60-65ºC erreicht hatte; das System wurde über Nacht stehengelassen.
Die ausgefallenen Kristalle wurden durch Futration unter reduziertem Druck gewonnen. Die auf Filterpapier gewonnen Kristalle wurden mehrmals mit Ethanol gewaschen und unter reduziertem Druck getrocknet. Nach dem Trocknen wurden die Kristalle aus Toluol umkristallisiert und ergaben 2,3,5,6-Tetrakis-[4-(methylphenyl)vinyl]pyrazin als goldgelbe Nadeln. Die Ausbeute betrug 5,19 g (48,3%).
Der Schmelzpunkt des erhaltenen 2,3,5,5-Tetrakis-[4-(methylphenyl)vinyl]pyrazins betrug 283-286ºC. Das Massenspektrogramm und das NMR-Spektrogramm des Produkts sind in Fig. 7 bzw. 8 dargestellt.

Beispiel 3

In einen 200 ml-Rundkolben mit Rückflußkühler und einem Einleitrohr für Stickstoffgas wurden 2,00 g (0,0147 Mol) 23,5,6-Tetramethylpyrazin, 24,74 g (0,176 Mol) 4- Chlorbenzaldehyd und 39,88 g (0,176 Mol) Benzoesäureanhydrid eingebracht und der Kolbeninhalt 10 Stunden lang unter Erhitzen auf 240ºC in einem Silikonölbad und langsamem Durchleiten von Stickstoffgas umgesetzt. Nach Beendigung der Reaktion wurde das Erhitzen abgebrochen und 100 ml Ethanol zugegeben, als die Temperatur des Reaktionssystems 60-65ºC erreicht hatte; das System wurde über Nacht stehengelassen.
Die ausgefallenen Kristalle wurden durch Futration unter reduziertem Druck gewonnen. Die auf Filterpapier gewonnen Kristalle wurden mehrmals mit Ethanol gewaschen und unter reduziertem Druck getrocknet. Nach dem Trocknen wurden die Kristalle aus Toluol umkristallisiert und ergaben 2,3,5,6-Tetrakis-[4-(chlorphenyl)vinyl]pyrazin als orangefarbene Nadeln. Die Ausbeute betrug 5,83 g (63,3%).
Der Schmelzpunkt des resultierenden 2,3,5,6-Tetrakis-[4-(chlorphenyl)vinyl]pyrazins betrug 317-318ºC. Das Massenspektrogramm und das NMR-Spektrogramm des Produkts sind in Fig. 9 bzw. 10 dargestellt.

Beispiel 4

In einen 200 ml-Rundkolben mit Rückflußkühler und einem Einleitrohr für Stickstoffgas wurden 2,00 g (0,0147 Mol) 2,3,5,6-Tetramethylpyrazin, 27,53 g (0,176 Mol) 1- Naphthylaldehyd und 39,88 g (0,176 Mol) Benzoesäureanhydrid eingebracht und der Kolbeninhalt 10 Stunden lang unter Erhitzen auf 230ºC in einem Silikonölbad und langsamem Durchleiten von Stickstoffgas umgesetzt. Nach Beendigung der Reaktion wurde das Erhitzen abgebrochen und 100 ml Ethanol zugegeben, als die Temperatur des Reaktionssystems 60-65ºC erreicht hatte; das System wurde über Nacht stehengelassen.
Die ausgefallenen Kristalle wurden durch Futration unter reduziertem Druck gewonnen. Die auf Filterpapier gewonnen Kristalle wurden mehrmals mit Ethanol gewaschen und unter reduziertem Druck getrocknet. Nach dem Trocknen wurden die Kristalle aus Toluol umkristallisiert und ergaben 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(1-naphthyl)vinyl]pyrazin als rote Nadeln. Die Ausbeute betrug 0,21 g (2,1%).
Der Schmelzpunkt des resultierenden 2,3,5,5-Tetrakis-[2-(1-naphthyl)vinyl]pyrazins betrug 311-315ºC. Das Massenspektrogramm und das NMR-Spektrogramm des Produkts sind in Fig. 11 bzw 12 dargestellt.

Beispiel 5

In einen 300 ml-Kolben mit Rückflußkühler und einem Einleitrohr für Stickstoffgas wurden 3,00 g (0,022 Mol) 2,3,4,6-Tetramethylpyrazin, 28,31 g (0,264 Mol) Pyridin-3- aldehyd und 41,76 g (0,264 Mol) Buttersäureanhydrid ein gebracht und der Inhalt des Kolbens unter langsamem Durchletten von Stickstoffgas 7 Stunden lang auf 2300(2 erhitzt. Nach Abschluß der Reaktion und Abkühlen auf etwa Raumtemperatur wurde eine waßrige Natriumhydroxid-Lösung (25,34 g NaOH/100 ml H&sub2;O) zugegeben und das Gemisch gerührt. Dem Gemisch wurden 130 ml Methylenchiond zugegeben; danach wurde es gerührt und über Nacht stehengelassen. Da Feststoffe in der Methylenchlond-Phase ausgefallen waren, wurden diese nach Entfernung der wäßrigen Phase abfiltriert.
Die Feststoffe wurden getrocknet und dann aus Dimethylformamid (DMF) umkristallisiert, was 4,34 g (Ausbeute 40,11%) 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(3- pyridyl)vinyl]pyrazin als orangefarbene Nadeln ergab.
Der Schmelzpunkt des resultierenden 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(3-pyridyl)vinyl]pyrazins betrug 300-302ºC. Die erhaltenen Kristalle wurden durch Massenspektroskopie und NMR- Spektroskopie als die erwünschte Verbindung bestätigt.

Beispiel 6

In einen 500 ml-Kolben mit Rückflußkühler und einem Einleitrohr für Stickstoffgas wurden 3,00 g (0,022 Mol) 2,3,4,6-Tetramethylpyrazin, 32,24 g (0,264 Mol) p- Hydroxybenzaldehyd, 59,80 g (0,264 Mol) Benzoesäureanhydrid und 100 ml Dekalin eingebracht und der Inhalt des Kolbens unter langsamem Durchleiten von Stickstoffgas 7 Stunden lang am Rückfluß gehalten. Nach Abschluß der Reaktion und Abkühlen auf etwa 50ºC wurden 200 ml Ethanol zugegeben und das Gemisch über Nacht stehengelassen.
Die ausgefallenen Feststoffe wurden getrocknet und dann aus einem Gemisch von DMF und Ethanol umkristallisiert, was 11,28 g (Ausbeute 52,96%) 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(4- benzoyloxyphenyl)vinyl]pyrazin als gelbe Nadeln ergab.
Der Schmelzpunkt des erhaltenen 2,3, 5,6-Tetrakis-[2-(4-benzoyloxyphenyl)vinyl]pyrazins betrug 249-251 ºC. Die erhaltenen Kristalle wurden durch Massenspektroskopie und NMR-Spektroskopie als die erwünschte Verbindung bestätigt.

Beispiel 7

In einen 200 mikolben mit Rückflußkühler wurden 2,13 g (0,022 Mol) 2,3,5,6-Tetrakis- [2-(4-benzoyloxyphenyl)vinyl]pyrazin und dann 30 ml DMF eingebracht, um die Verbindung zu lösen. Es wurde eine 3%-ige Natriumhydroxidlösung (141 ml) zugegeben und der Kolbeninhalt durch einstündiges Erhitzen auf 9000 umgesetzt. Nach Abschluß der Reaktion und Abkühlen auf etwa Raumtemperatur wurden 100 ml Aceton zugegeben und das Gemisch ausreichend gerührt.
Die gebildeten Feststoffe wurden abfutriert und das Filtrat eingeengt. Dem Konzentrat wurde Methanol zugegeben, um Feststoffe zu erhalten. Diese Feststoffe wurden unter Erhitzen gelöst und aus dem Methanol umkristallisiert, was 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(4- hydroxyphenyl)vinyl]pyrazin als gelbe Kristalle ergab.
Die erhaltenen Kristalle wurden durch Massenspektroskopie und NMR-Spektroskopie als die erwünschte Verbindung bestätigt.

Beispiel 8

In einen 500 ml Kolben mit Rückflußkühler und einem Einleitrohr für Stickstoffgas wurden 3,00 g (0,022 Mol) 2,3,5,6-Tetramethylpyrazin, 39,63 g (0,264 Mol) p- Formylbenzoesäure, 59,80 g (0,264 Mol) Benzoesäureanhydrid und 150 ml Dekalin eingebracht und der Inhalt des Kolbens unter langsamem Durchleiten von Stickstoffgas 5 Stunden lang am Rückfluß gehalten. Nach Abschluß der Reaktion wurde das Reaktionssystem über Nacht stehengelassen, um gelbe Feststoffe zu ergeben. Eine Menge von 200 ml Ethanol wurde zugegeben und das Gemisch 2 Stunden lang gerührt.
Die ausgefallenen Feststoffe wurden abfutriert und dann getrocknet, was 30,63 g 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(4-benzoyloxycarbonylphenyl)vinyl]pyrazin als gelben Feststoft ergab.
Der erhaltene Feststoffe wurde durch Massenspektroskopie und NMR-Spektroskopie als erwünschte Verbindung bestätigt.

Beispiel 9

Auf einem Glassubstrat wurde ein ITO-Film mit einer Dicke von 1000 Å ausgebildet, der als erste Elektrode diente. Als postive Löcher transportierender dünner Film wurde nach dem Widerstandsheizungs-Verdampfungsverfahren ein Film aus N,N'-Diphenyl- N,N'-bis-(3-methylphenyl)-1,1'-diphenyl-4,4'-diamin mit einer Dicke von 600 Å ausgebildet. Als lichtemittierende Schicht wurde nach dem Widerstandsheizungs- Verdampfungsverfahren ein organischer dünner Film aus 2,3,5,6-Tetrakis-[2- (phenyl)vinyl]pyrazin mit einer Dicke von 600 Å ausgebildet. Weiters wurde nach dem Widerstandsheizungs-Verdampfungsverfahren eine Schicht aus metallischem Mg abgeschieden, um eine zweite Elektrode zu ergeben und somit ein EL-Element mit der in Fig. 2 dargestellten Struktur zu ergeben. Die Fläche des abgeschiedenen Films aus metallischem Mg betrug dabei 1 cm². Die ITO-Elektrode und die Mg-Elektrode wurden jeweils an den positiven bzw. negativen Spannungsanschluß einer Stromquelle angeschlossen und elektrische Spannung an das Element angelegt. In der Folge emittierte das Element bei einer Spannung von einigen Dutzend Volt hellgelbes Licht, das unter Bestrahlung mit dem Licht einer Leuchtstoffröhre zu erkennen war. Genauer gesagt betrug die beobachtete Helligkeit bei einer angelegten Gleichspannung von 13 V und einer Stromdichte von 56 mA/cm² 1.100 cd/m². Das EL-Element strahlte weiters Licht hoher Helligkeit aus und zeigte stabile Eigenschaften. Genauer gesagt bestätigte sich, daß das Element einem kontinuierlichen Betrieb über mehrere tausend Stunden mit einer Helligkeit von mehreren hundert cd/m² standhalten konnte.

Beispiel 10

Auf einem Glassubstrat wurde ein ITO-Film mit einer Dicke von 1000 Å ausgebildet, der als erste Elektrode diente. Als postive Löcher transportierender dünner Film wurde nach dem Widerstandsheizungs-Verdampfungsverfahren ein Film aus N,N"-Diphenyl- N,N-bis-(3-methylphenyl)-1,1'-diphenyl-4,4'-diamin mit einer Dicke von 600 Å ausgebildet. Als lichtemittierende Schicht wurde nach dem Widerstandsheizungs-Verdampfungsverfahren ein organischer dünner Film aus 2,3,5,6-Tetrakis-[2- (phenyl)vinyl]pyrazin mit einer Dicke von 300 Å ausgebildet. Anschließend wurde nach dem Widerstandsheizungs-Verdampfungsverfahren auf dem lichtemittierenden Film ein dünner Film aus Tris-(8-hydroxychinolinol)aluminium mit einer Dicke von 300 Å ausgebildet. Weiters wurde nach dem Widerstandsheizungs-Verdampfungsverfahren ein dünner Film aus metallischem Mg abgeschieden, um eine zweite Elektrode zu ergeben und somit ein EL-Element mit der in Fig. 4 dargestellten Struktur zu ergeben. Die Fläche des abgeschiedenen Films aus metallischem Mg betrug dabei cm². Die ITO-Elektrode und die Mg-Elektrode wurden jeweils an den positiven bzw. negativen Spannungsanschluß einer Stromquelle angeschlossen und elektrische Spannung an das Element angelegt. In der Folge emittierte das Element bei einer Spannung von einigen Dutzend Volt hellgelbes Licht, das unter Bestrahlung mit dem Licht einer Leuchtstoffröhre zu erkennen war. Genauer gesagt betrug die beobachtete Helligkeit bei einer angelegten Gleichspannung von 28 V und einer Stromdichte von 156 mA/cm² 3.357 cd/m². Das EL-Element strahlte weiters Licht hoher Helligkeit aus und zeigte stabile Eigenschaften. Genauer gesagt bestätigte sich, daß das Element einem kontinuierlichen Betrieb über mehrere tausend Stunden mit einer Helligkeit von mehreren hundert cd/m² standhalten konnte.

Beispiel 11

Auf einem Glassubstrat wurde ein ITO-Film mit einer Dicke von 1000 Å ausgebildet, der als erste Elektrode diente. Als postive Löcher transportierender dünner Film wurde nach dem Widerstandsheizungs-Verdampfungsverfahren ein Film aus N,N'-Diphenyl- N,N'-bis-(3-methylphenyl)-1,1'-diphenyl-4,4'-diamin mit einer Dicke von 600 Å ausgebildet. Als lichtemittierende Schicht wurde nach dem Widerstandsheizungs- Verdampfungsverfahren ein organischer dünner Film aus 2,3,5,6-Tetrakis-(2-(4- methylphenyl)vinyl]pyrazin mit einer Dicke von 300 Å ausgebildet. Anschließend wurde nach dem Widerstandsheizungs-Verdampfungsverfahren auf dem lichtemittierenden Film ein dünner Film aus Tris-(8-hydroxychinolinol)aluminium mit einer Dicke von 300 Å ausgebildet, der als elektronentransportierender dünner Film diente. Weiters wurde nach dem Widerstandsheizungs-Verdampfungsverfahren ein dünner Film aus metallischem Mg abgeschieden, um eine zweite Elektrode zu ergeben und somit ein EL-Element mit der in Fig. 4 dargestellten Struktur zu ergeben. Die Fläche des abgeschiedenen Films aus metallischem Mg betrug dabei 1 cm². Die ITO-Elektrode und die Mg-Elektrode wurden jeweils an den positiven bzw. negativen Spannungsanschluß einer Stromquelle angeschlossen und elektrische Spannung an das Element angelegt. In der Folge emittierte das Element bei einer Spannung von einigen Dutzend Volt hellgelbes Licht, das unter Bestrahlung mit dem Licht einer Leuchtstoffröhre zu erkennen war. Genauer gesagt betrug die beobachtete Helligkeit bei einer angelegten Gleichspannung von 32 V und einer Stromdichte von 151 mA/cm² 4.069 cd/m². Das EL-Element strahlte weiters Licht hoher Helligkeit aus und zeigte stabile Eigenschaften. Genauer gesagt bestätigte sich, daß das Element einem kontinuierlichen Betrieb über mehrere tausend Stunden mit einer Helligkeit von mehreren hundert cd/m² standhalten konnte.

Bespiel 12

Auf einem Glassubstrat wurde ein ITO-Film mit einer Dicke von 1000 Å ausgebildet, der als erste Elektrode diente. Als postive Löcher transportierender dünner Film wurde nach dem Widerstandsheizungs-Verdampfungsverfahren ein Film aus N,N'-Diphenyl- N,N'-bis-(3-methylphenyl)-1,1'-diphenyl-4,4'-diamin mit einer Dicke von 600 Å ausgebildet. Als lichtemittierende Schicht wurde nach dem Widerstandsheizungs- Verdampfungsverfahren ein organischer dünner Film aus 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(4- chlorphenyl)vinyl]pyrazin mit einer Dicke von 300 Å ausgebildet. Anschließend wurde nach dem Widerstandsheizungs-Verdampfungsverfahren auf dem lichtemittierenden Film ein dünner Film aus Tris-(8-hydroxychinolinol)aluminium mit einer Dicke von 300 Å ausgebildet, der als elektronentransportierender dünner Film diente. Weiters wurde nach dem Widerstandsheizungs-Verdampfungsverfahren ein dünner Film aus metallischem Mg abgeschieden, um eine zweite Elektrode zu ergeben und somit ein EL- Element mit der in Fig. 4 dargestellten Struktur zu ergeben. Die Fläche des abgeschiedenen Films aus metallischem Mg betrug dabei 1 cm². Die ITO-Elektrode und die Mg-Elektrode wurden jeweils an den positiven bzw. negativen Spannungsanschluß einer Stromquelle angeschlossen und elektrische Spannung an das Element angelegt. In der Folge emittierte das Element bei einer Spannung von einigen Dutzend Volt hellgelbes Licht, das unter Bestrahlung mit dem Licht einer Leuchtstoffröhre zu erkennen war. Genauer gesagt betrug die beobachtete Helligkeit bei einer angelegten Gleichspannung von 35 V und einer Stromdichte von 75 mA/cm² 1.513 cd/m². Das EL- Element strahlte weiters Licht hoher Helligkeit aus und zeigte stabile Eigenschaffen Genauer gesagt bestätigte sich, daß das Element einem kontinuierlichen Betrieb über mehrere tausend Stunden mit einer Helligkeit von mehreren hundert cd/m² standhalten konnte.

Beispiel 13

Auf einem Glassubstrat wurde ein ITO-Film mit einer Dicke von 1000 Å ausgebildet der als erste Elektrode diente. Als postive Löcher transportierender dünner Film wurde nach dem Widerstandsheizungs-Verdampfungsverfahren ein Film aus N,N'-Diphenyl- N,N'-bis-(3-methylphenyl)-1,1'-diphenyl-4,4'-diamin mit einer Dicke von 600 Å ausgebildet. Als lichtemittierende Schicht wurde nach dem Widerstandsheizungs- Verdampfungsverfahren ein organischer dünner Film aus 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(1- naphthyl)vinyl]pyrazin mit einer Dicke von 300 Å ausgebildet. Anschließend wurde nach dem Widerstandsheizunas-Verdampfungsverfahren auf dem lichtemittierenden Film ein dünner Film aus Tris-(8-hydroxychinolinol)aluminium mit einer Dicke von 300 Å ausgebildet, der als elektronentransportierender dünner Film diente. Weiters wurde nach dem Widerstandsheizungs-Verdampfungsverfahren ein dünner Film aus metallischem Mg abgeschieden, um eine zweite Elektrode zu ergeben und somit ein EL- Element mit der in Fig. 4 dargestellten Struktur zu ergeben. Die Fläche des abgeschiedenen Films aus metallischem Mg betrug dabei 1 cm². Die ITO-Elektrode und die Mg-Elektrode wurden jeweils an den positiven bzw. negativen Spannungsanschluß einer Stromquelle angeschlossen und elektrische Spannung an das Element angelegt. In der Folge emittierte das Element bei einer Spannung von einigen Dutzend Volt hellgelbes Licht, das unter Bestrahlung mit dem Licht einer Leuchtstoffröhre zu erkennen war. Genauer gesagt betrug die beobachtete Helligkeit bei einer angelegten Gleichspannung von 29 V und einer Stromdichte von 80 mA/cm² 752 cd/m². Das EL Element strahlte weiters Licht hoher Helligkeit aus und zeigte stabile Eigenschaften. Genauer gesagt bestätigte sich, daß das Element einem kontinuierlichen Betrieb über mehrere tausend Stunden mit einer Helligkeit von mehreren hundert cd/m² standhalten konnte.

Beispiel 14

Auf einem Glassubstrat wurde ein ITO-Film mit einer Dicke von 1000 Å ausgebildet, der als erste Elektrode diente. Als postive Löcher transportierender dünner Film wurde nach dem Widerstandsheizungs-Verdampfungsverfahren ein Film aus N,N'-Diphenyl- N,N'-bis-(3-methylphenyl)-1,1'-diphenyl-4,4'-diamin mit einer Dicke von 600 Å ausgebildet. Als lichtemittierende Schicht wurde nach dem Widerstandsheizungs- Verdampfungsverfahren ein organischer dünner Film aus 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(3- pyridyl)vinyl]pyrazin mit einer Dicke von 600 Å ausgebildet. Weiters wurde nach dem Widerstandsheizungs-Verdampfungsverfahren ein dünner Film aus metallischem Mg abgeschieden um eine zweite Elektrode zu ergeben und somit ein EL-Element mit der in Fig. 2 dargestellten Struktur zu ergeben. Die Fläche des abgeschiedenen Films aus metallischem Mg betrug dabei 1 cm². Die ITO-Elektrode und die Mg-Elektrode wurden jeweils an den positiven bzw. negativen Spannungsanschluß einer Stromquelle angeschlossen und elektrische Spannung an das Element angelegt. In der Folge emittierte das Element bei einer Spannung von einigen Dutzend Volt hellorangefarbenes Licht, das unter Bestrahlung mit dem Licht einer Leuchtstoffröhre zu erkennen war. Genauer gesagt betrug die beobachtete Helligkeit bei einer angelegten Gleichspannung von 24 V und einer Stromdichte von 77 mA/cm² 250 cd/m². Das EL-Element strahlte weiters Licht hoher Helligkeit aus und zeigte stabile Eigenschaften. Genauer gesagt bestätigte sich, daß das Element einem kontinuierlichen Betrieb über mehrere tausend Stunden mit einer Helligkeit von mehreren hundert cd/m² standhalten konnte.

Beispiel 15

Auf einem Glassubstrat wurde ein ITO-Film mit einer Dicke von 1000 Å ausgebildet, der als erste Elektrode diente. Ais postive Löcher transportierender dünner Film wurde nach dem Widerstandsheizungs-Verdampfungsverfahren ein Film aus N,N'-Diphenyl- N,N'-bis-(3-methylphenyl)-1,1'-diphenyl-4,4'-diamin mit einer Dicke von 600 Å ausgebildet. Als lichtemittierende Schicht wurde nach dem Widerstandsheizungs- Verdampfungsverfahren ein organischer dünner Film aus 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(3- pyridyl)vinyl]pyrazin mit einer Dicke von 300 Å ausgebildet. Anschließend wurde nach dem Widerstandsheizungs-Verdampfungsverfahren auf dem lichtemittierenden Film ein dünner Film aus Tris-(8-hydroxvchinolinol)aluminium mit einer Dicke von 300 Å ausgebildet, der als elektronentransportierender dünner Film diente. Weiters wurde nach dem Widerstandsheizungs-Verdampfungsverfahren ein dünner Film aus metallischem Mg abgeschieden, um eine zweite Elektrode zu ergeben und somit ein EL- Element mit der in Fig. 4 dargestellten Struktur zu ergeben. Die Fläche des abgeschiedenen Films aus metallischem Mg betrug dabei 1 cm². Die ITO-Elektrode und die Mg-Elektrode wurden jeweils an den positiven bzw. negativen Spannungsanschluß einer Stromquelle angeschlossen und elektrische Spannung an das Element angelegt. in der Folge emittierte das Element bei einer Spannung von einigen Dutzend Volt hellorangefarbenes Licht, das unter Bestrahlung mit dem Licht einer Leuchtstoffröhre zu erkennen war. Genauer gesagt betrug die beobachtete Helligkeit bei einer angelegten Gleichspannung von 23 V und einer Stromdichte von 21 mA/cm² 120 cd/m². Das EL- Element strahlte weiters Licht hoher Helligkeit aus und zeigte stabile Eigenschaften. Genauer gesagt bestätigte sich, daß das Element einem kontinuierlichen Betrieb über mehrere tausend Stunden mit einer Helligkeit von mehreren hundert cd/m² standhalten konnte.
Die vorliegende Erfindung kann elektrolumineszierende Elemente bereitstellen, die aus dünnen Filmen einheitlicher Dicke bestehen, hervorragende Lichtemissionseigenschaifen und eine ausgereichnete Thermostabilität besitzen und einem Langzeitbetrieb standhalten können, wie aus den Beispielen 9 bis 15 ersichtlich.

Beispiel 16

Nach dem Widerstandsheizungs-Verdampfungsverfahren wurde ein dünner organischer Film aus 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(phenyl)vinyl]pyrazin mit einer Dicke von 500 Å auf einem Quarzsubstrat abgeschieden. Der Wert von χ(3) des dünnen organischen Films wurde nach dem Vierlichtwellen-Mischverfahren bei 460 nm als 1,39 x 10&supmin;&sup6; esE bestimmt. Dieser Wert ist zwei Stellen höher als jene von herkömmlichen, organischen, nichtlinearen, optischen Materialien.

Beispiel 17

Nach dem Widerstandsheizungs-Verdampfungsverfahren wurde ein dünner organischer Film aus 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(4-methylphenyl)vinyl]pyrazin mit einer Dicke von 500 Å auf einem Quarzsubstrat abgeschieden. Der Wert von χ(3) des dünnen organischen Films wurde nach dem Vierlichtwellen-Mischverfahren bei 460 nm als 2,65 x 10&supmin;&sup6; esE bestimmt. Dieser Wert ist zwei Stellen höher als jene von herkömmlichen, organischen, nichtlinearen, optischen Materialien.

Beispiel 18

Nach dem Widerstandsheizungs-Verdampfungsverfahren wurde ein dünner organischer Film aus 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(4-chlorphenyl)vinyl]pyrazin mit einer Dicke von 500 Å auf einem Quarzsubstrat abgeschieden. Der Wert von χ(3) des dünnen organischen Films wurde nach dem Vierlichtwellen-Mischverfahren bei 460 nm als 1,03 x 10&supmin;&sup6; esE bestimmt. Dieser Wert ist zwei Stellen höher als jene von herkömmlichen, organischen, nichtlinearen, optischen Materialien.

Beispiel 19

Nach dem Widerstandsheizungs-Verdampfungsverfahren wurde ein dünner organischer Film aus 2,3,5,6-Tetrakis-[2-(1-naphthyl)vinyl]pyrazin mit einer Dicke von 500 Å auf einem Quarzsubstrat abgeschieden. Der Wert von χ(3) des dünnen organischen Films wurde nach dem Vierlichtwellen-Mischverfahren bei 460 nm als 1,25 x 10&supmin;&sup6; esE bestimmt. Dieser Wert ist zwei Stellen höher als jene von herkömmlichen, organischen, nichtlinearen, optischen Materialien.

Beispiel 20

Ein optisches bistabiles Element wurde als Beispiel für eine tertiäre, nichtlineare, optische Vorrichtung hergestellt. Die Struktur des resultierenden, optischen, bistabilen Elements und eine Vorrichtung zur Bewertung seiner Eigenschaften sind in Fig. 1 3 dargestellt. Wie aus Fig. 13 ersichtlich wurde ein durch Dampfablagerung auf der Anti- Reflexions-Beschichtung einer Glasplatte 1 3 aufgebrachter Film aus 2,3,5,6-Tetrakis-[2- (phenyl)vinyl]pyrazin und eine mit einer Anti-Reflexions-Beschichtung versehene Glasplatte 11 durch eine Metailhalterung mittels Abstandhaltern 14 aus PZT in Position gehalten, um ein Element vom Fabry-Perot-Typ zu ergeben. Die Lichtstrahlen aus einer Laserquelle 15 mit variabler Wellenlänge wurden durch einen Halbspiegel 16 in zwei Abschnitte geteilt, von denen einer zu einem Etalon vom Fabry-Perot-Typ gelenkt wurde. Die durch den Etalon hindurchgeführten Lichtstrahlen wurden mittels eines Photodetektors 18 detektiert. Die verwendeten Laserstrahlen besaßen eine Wellenlänge von 460 nm und wurden mit einer Intensität von 100 mW auf den Etalon fokussiert, um einen Lichtpunkt von 10 µm zu ergeben. Die resultierenden Daten unter Veränderung der Intensität des auf den Etalon auftreffenden Lichts wurden mittels eines Oszilloskops (die Intensität des auf den Etalon auftreffenden Lichts auf der X-Achse und jene des durch den Etalon strahlenden Lichts auf der Y-Achse) angezeigt und ausgedruckt. Wenn in der Folge die Intensität des auftreffenden Lichts zunächst erhöht und dann verringert wurde, ergab die Intensität des ausgestrahlten Lichts zwei unterschiedliche Kurven (siehe Fig. 14), d.h. sie zeigte die charakteristische Bistabilität. Die Vorrichtung wies diese Eigenschaft selbst bei einer Lichtintensität von nicht mehr als 10 mW auf. Somit ist das nichtlineare optische Material gemäß vorliegender Erfindung von hervorragender Qualität.
Die in den obigen Beispielen 16 bis 20 erzielten Ergebnisse zeigen deutlich, daß das nichtlineare optische Material unter Verwendung der Tetravinylpyrazin-Verbindung einen viel stärkeren nichtlinearen optischen Effekt aufweist, als er mit herkömmlichen Materialien erzielbar wäre.

Claims

1. Tetravinylpyrazin-Verbindung, dargestellt durch nachstehende allgemeine Formel (1):

worin R einen aromatischen Ring oder einen heterozyklischen Ring darstellt; X ein Wasserstoffatom, eine al iphatische Kohlenwasserstoffgruppe, eine alizyklische Kohlenwasserstoffgruppe, eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe, ein Halogenatom, eine Hydroxylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Carboxylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Acylaminogruppe, eine Dialkylaminogruppe, eine Nitrogruppe, eine Acyloxygruppe oder eine Acyloxycarbonylgruppe darstellt.

2. Verfahren zur Herstellung einer Tetravinylpyrazin-Verbindung, dargestellt durch obige allgemeine Formel (1):

(worin R einen aromatischen Ring oder einen heterozyklischen Ring darstellt; X ein Wasserstoffatom, eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe, eine alizyklische Kohlenwasserstorfgruppe, eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe, ein Halogenatom, eine Hydroxygruppe, eine Alkoxygruppe, eine Carboxylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Acylaminogruppe, eine Dialkylaminogruppe, eine Nitrogruppe, eine Acyloxygruppe oder eine Acyloxycarbonylgruppe darstellt), umfassend den Schritt des Umsetzens von 2,3,5,6-Tetramethylpyrazin, dargestellt durch nachstehende Forme (2):

mit einer Aldehydverbindung, dargestellt durch nachstehende allgemeine Formel (3):

X - R - CHO (3)

(worin R einen aromatischen Ring oder einen heterozyklischen Ring darstellt; X ein Wasserstoffatom, eine al iphatische Kohlenwasserstoffgruppe, eine alizyklische Kohlenwasserstoffgruppe, eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe, ein Halogenatom, eine Hydroxylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Carboxylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Acylaminogruppe, eine Dialkylaminogruppe oder eine Nitrogruppe darstellt), in Gegenwart eines Säureanhydrids.

3. Verfahren nach Anspruch 2, worin das Säureanhydrid Benzoesäureanhydrid, Essigsäureanhydrid oder Buttersäureanhydrid ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, worin die Reaktion bei einer Temperatur von 50ºC bis 300ºC durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, worin die Reaktion bei einer Temperatur von 150ºC bis 250ºC durchgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, worin die Reaktion in einer Inertgas-Atmosphäre durchgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, worin das Molverhältnis zwischen 2,3,5,6-Tetramethylpyrazin und der Aldehydverbindung von 1:1 bis 1:20 reicht.

8. Verfahren nach Anspruch 7, worin das Molverhältnis zwischen 2,3,5,6- Tetramethylpyrazin und der Aldehydverbindung von 1:3 bis 1:15 reicht.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, worin das Molverhältnis zwischen der Aldehydverbindung und dem Säureanhydrid etwa 1:1 beträgt.

10. Elektrolumineszierendes Element mit einer Einschicht- oder Mehrschicht- Dünnfilmstruktur, umfassend zumindest eine lichtemittierende Schicht; eine positive Löcher transportierende Schicht und eine lichtemittierende Schicht, die in dieser Reihenfolge laminiert sind; oder eine positive Löcher transportierende Schicht, eine lichtemittierende Schicht und eine Elektronen transportierende Schicht, die in dieser Reihenfolge laminiert sind, wobei der Einschicht- oder Mehrschicht-Dünnfilm zwischen zwei Elektroden angeordnet ist, worin die lichtemittierende Schicht ein dünner Film ist, der eine Tetravinylpyrazin-Verbindung umfaßt, dargestellt durch die folgenae allgemeine Formel (1):

worin R einen aromatischen Ring oder einen heterozyklischen Ring darstellt; X ein Wasserstoffatom, eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe, eine alizyklische Kohlenwasserstoffgruppe, eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe, ein Halogenatom,

eine Hydroxylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Carboxylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Acylaminogruppe, eine Dialkylaminogruppe, eine Nitrogruppe, eine Acyloxygruppe oder eine Acyloxycarbonyl gruppe darstellt.

11. Elektrolumineszierendes Element nach Anspruch 10, worin in der allgemeinen Formel (1) der Substituent X ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, ein Halogenatom, eine Phenylgruppe, eine Dialkylaminogruppe oder eine Alkoxygruppe ist.

12. Nichtlineares optisches Material zur Herstellung einer nichtlinearen optischen Vorrichtung, umfassend eine Tetravinylpyrazin-Verbindung, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel (1):

worin R einen aromatischen Ring oder einen heterozyklischen Ring darstellt; X ein Wasserstoffatom, eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe, eine alizyklische Kohlenwasserstoffgruppe, eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe, ein Halogenatom, eine Hydroxylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Carboxylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Acylaminogruppe, eine Dialkylaminogruppe, eine Nitrogruppe, eine Acyloxygruppe oder eine Acyloxycarbonylgruppe darstellt.

13. Nichtlineares optisches Material nach Anspruch 12, worin in der allgemeinen Formel (1) der Substituent X ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, ein Halogenatom, eine Phenylgruppe, eine Dialkylaminogruppe oder eine Alkoxygruppe ist.