JP2018529645A - 電子素子に使用するためのエレクトロルミネッセンスの架橋された金属錯体 - Google Patents

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Abstract

本発明は、金属錯体、およびこれらの金属錯体を含んでなる電子素子、特に有機エレクトロルミネッセンス素子に関するものである。

Description

発明の詳細な説明
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子における発光体としての使用に適した金属錯体に関するものである。
有機半導体を機能性材料として使用した有機エレクトロルミネッセンス素子(OLED)において、使用される発光材料は、蛍光発光よりも燐光発光を示す有機金属錯体であることが多い。量子力学的な理由により、燐光発光体として有機金属化合物を使用すると、4倍までのエネルギー増加と電力効率が可能である。一般に、三重項発光を示すOLEDにおいて、特に、効率、作動電圧および寿命に関する、改良の必要性がいまだに存在する。
このケースにおいて、燐光OLEDに使用される三重項発光体は、特にイリジウム錯体および白金錯体である。使用されるイリジウム錯体は、特に、芳香族配位子を有するビス‐およびトリス−オルト−金属化錯体であり、配位子は、負に帯電した炭素原子および電荷を持たない窒素原子を介して金属に結合される。そのような錯体の例としては、トリス(フェニルピリジル)イリジウム(III)およびそれらの誘導体が挙げられる。文献には、多数の関連する配位子およびイリジウム錯体または白金錯体が開示され、例えば、1−または3−フェニルイソキノリン配位子、2−フェニルキノリン、フェニルキノキサリンとの錯体である。この種の金属錯体で良好な結果がすでに得られてきたが、ここでは、特に、錯体の効率および寿命に関してさらなる改良が求められている。
従来技術によるいくつかの金属錯体が有するさらなる問題は、有機溶媒中における低溶解性である。例えば、トリス(ベンゾ[h]キノリン)イリジウム(III)は、複数の通常の有機溶媒、例えば芳香族炭化水素またはクロロベンゼンに、実質的に溶解しない。錯体の調製において、それゆえに非常に多くの困難な精製に加え、低溶解性であることによって、これらの錯体の使用をより困難にし、OLEDの溶液製造をもっぱら妨げている。それゆえ、より高い溶解性を有する誘導体を利用できることが望ましく、この場合に、誘導体化が電気特性を損なうことがないようにすべきである。
さらに、従来技術によるいくつかの金属錯体の昇華特性において、改善要求がある。これらは、昇華温度が高く、このことはこれらの材料が合成後の精製のための昇華の間と真空処理プロセスにおけるOLEDの製造の間との両方で高い熱ストレスであることを意味する。ここでは、より低い昇華温度を有する誘導体が望まれ、この場合に、誘導体化が電気特性を損なうことがないようにすべきである。
それゆえ、本発明の目的は、OLEDにおける発光体としての使用に適切な新規な金属錯体を提供することである。特に、効率、作動電圧、寿命、カラーコーディネート、溶解性、および/または酸化安定性に関して、改良された特性を示す発光体を提供することである。
驚くべきことに、以下に詳細に開示する特定の金属キレート錯体がこの目的を達成し、有機エレクトロルミネッセンス素子における使用に非常によく適合していることがわかってきた。それゆえ、本発明は、これらの金属錯体、およびこれらの錯体を含んでなる有機エレクトロルミネッセンス素子に関するものである。
EP1400514は、フェニル基およびピリジン基が、互いに、2〜10の炭素原子を有する直鎖または分岐のアルキレン基によって互いに架橋されている、フェニルピリジン配位子を有するイリジウム錯体を開示する。そこには、架橋単位がシクロアルキレン基または対応する二環式単位である構造は開示されていない。開示された構造は、ピリジン基とフェニル基の間に約15〜25度の注目すべきねじれ角度を有する。しかしながら、金属への最適配位および錯体のより高い耐性のために、ねじれ角度は、最小限であるべきで、好ましくは0℃または約0度である。
本発明は、式(1)の化合物を提供するものである。
M(L)(L’) 式(1)
これは、式(2)の部分構造M(L)を含む。
Figure 2018529645
式中、使用される記号および添え字は以下である。
Mは、イリジウムまたは白金であり、
CyCは、式(CyC)の構造であり、
Figure 2018529645
(式中、基は、♯で特定される位置でCyNに結合し、*で特定される位置でMに配位し、二環式基(以後、式(3)で説明される)は○で特定される位置でCyCに結合される)
CyNは、式(CyN)の構造であり、
Figure 2018529645
(式中、基は、♯で特定される位置でCyCに結合し、*で特定される位置でMに配位子し、二環式基(以後、式(3)で説明される)は○で特定される位置でCyNに結合される)、
Xは、出現毎に同一であるかまたは異なり、CRまたはNであり、ただし、CyCにおいて2以下の記号XおよびCyNにおいて2以下の記号XがNであり、
Yは、出現毎に同一であるかまたは異なり、CRまたはOであり、ただし、y>1の場合に、酸素原子は互いに直接結合せず、
Zは、出現毎に同一であるかまたは異なり、CRまたはOであり、ただし、z>1の場合に、酸素原子は互いに直接結合せず、
Rは、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、N(R、CN、NO、OH、COOR、C(=O)N(R、Si(R、B(OR、C(=O)R、P(=O)(R、S(=O)R、S(=O)、OSO、1〜20の炭素原子を有する、直鎖の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基、または2〜20の炭素原子を有する、アルケニルもしくはアルキニル基、または3〜20の炭素原子を有する、分岐もしくは環状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基(これらのそれぞれは、1以上のラジカルRによって置換されていてもよく、1以上の非隣接のCH基がRC=CR、RC=N、C≡C、Si(R、C=O、NR、O、SまたはCONRによって置き換えられていてもよく、かつ1以上の水素原子がD、F、Cl、Br、IまたはCNによって置き換えられていてもよい)、5〜40の芳香族環原子を有し、それぞれのケースにおいて1以上のラジカルRによって置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、5〜40の芳香族環原子を有し、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい、アリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、5〜40の芳香族環原子を有し、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい、アラルキルもしくはヘテロアラルキル基、または10〜40の芳香族環原子を有し、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい、ジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基もしくはアリールヘテロアリールアミノ基であり、同時に、2つの隣接するラジカルRが共に単環状もしくは多環状の、脂肪族、芳香族またはヘテロ芳香族環系を形成していてもよく、
は、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、N(R、CN、NO、Si(R、B(OR、C(=O)R、P(=O)(R、S(=O)R、S(=O)、OSO、1〜20の炭素原子を有する、直鎖の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基、または2〜20の炭素原子を有する、アルケニルもしくはアルキニル基、または3〜20の炭素原子を有する、分岐もしくは環状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基(これらのそれぞれは、1以上のラジカルRによって置換されていてもよく、1以上の非隣接のCH基がRC=CR、RC=N、C≡C、Si(R、C=O、NR、O、SまたはCONRによって置き換えられていてもよく、かつ1以上の水素原子がD、F、Cl、Br、I、CNまたはNOによって置き換えられていてもよい)、または5〜40の芳香族環原子を有し、それぞれのケースにおいて1以上のラジカルRによって置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、5〜40の芳香族環原子を有し、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい、アリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、5〜40の芳香族環原子を有し、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい、アラルキルもしくはヘテロアラルキル基、または10〜40の芳香族環原子を有し、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい、ジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基もしくはアリールヘテロアリールアミノ基であり、同時に、2以上の隣接するラジカルRが共に単環状もしくは多環状の、脂肪族、芳香族またはヘテロ芳香族環系を形成していてもよく、
は、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、または1〜20の炭素原子を有する、脂肪族、芳香族および/またはヘテロ芳香族有機ラジカル(これは、1以上の水素原子がFによって置き換えられていてもよい)であり、同時に、2以上の置換基Rが単環状または多環状の環系を共に形成していてもよく、
L’は、出現毎に同一であるかまたは異なり、配位子であり、
yは、出現毎に同一であるかまたは異なり、1、2、3、4、5、6または7であり、
zは、出現毎に同一であるかまたは異なり、1、2、3、4、5、6または7であり、
nは、1、2または3であり、
mは、0、1、2、3または4であり、
同時に、2以上の配位子が共に結合されるか、またはLがL’に単結合または2価もしくは3価のブリッジによって結合され、三座、四座、五座または六座配位子系を形成することも可能であり、
さらに、置換基Rが付加的にMに配位することも可能である。
よって、式(2)の構造は以下の構造である。
Figure 2018529645
式(2)の構造において、CyCおよびCyNは互いに共有結合によって結合される。さらに、CyCとCyNを付加的に結合する二環式ブリッジの存在が本発明にとって重要である。本発明によれば、ブリッジは、以下の式(3)の構造を有する。
Figure 2018529645
式中、点線はCyCまたはCyDへの結合を示す。Yおよび/またはZに結合されたRがともに環系を形成するとき、式(3)の二環式構造は多環構造となる。斜視図において、ブリッジは以下のように示されうる。
Figure 2018529645
本発明の意味において、アリール基は、6〜40の炭素原子を含む。本発明の意味において、ヘテロアリール基は、2〜40の炭素原子および少なくとも1つのヘテロ原子を含み、但し、炭素原子とヘテロ原子の合計が少なくとも5である。ヘテロ原子は、好ましくは、N、Oおよび/またはSから選択される。好ましくは、ヘテロアリール基は、1、2または3のヘテロ原子を含み、1以下がOおよびSから選択される。ここでは、アリール基またはヘテロアリール基は、単一の芳香族環、すなわちベンゼン、または単一のヘテロ芳香族環、例えばピリジン、ピリミジン、チオフェン等、または縮合した、アリールもしくはヘテロアリール基、例えば、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、キノリン、イソキノリン等のいずれかを意味するものと理解される。
本発明の意味において、芳香族環系はその環系中に6〜60の炭素原子を含む。ヘテロ芳香族環系は、本発明の意味において、その環系中に1〜60の炭素原子と少なくとも1つのヘテロ原子を含み、但し、炭素原子とヘテロ原子の合計が少なくとも5である。ヘテロ原子は、好ましくは、N、Oおよび/またはSから選択される。芳香族もしくはヘテロ芳香族環系は、本発明の意味において、必ずしもアリールもしくはヘテロアリール基を含む系だけではなく、2以上のアリールもしくはヘテロアリール基が非芳香族単位(好ましくは、10%未満の、H以外の原子)、例えば、炭素、窒素、もしくは酸素原子、またはカルボニル基、により結合されていることのできる系をも意味するものと解される。例えば、9,9’−スピロビフルオレン、9,9−ジアリールフルオレン、トリアリールアミン、ジアリールエーテル、スチルベン等の系も、本発明の意味においては、芳香族環系とみなされ、また、2以上のアリール基が、例えば、直鎖状もしくは環状のアルキル基によって、またはシリル基によって結合されている系も同様である。さらに、2以上のアリールまたはヘテロアリール基が直接互いに結合された系(例えば、ビフェニルまたはターフェニル)も同様に芳香族またはヘテロ芳香族環系とみなされる。
環状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基は、本発明の意味において、単環状、二環状もしくは多環状の基を意味するものと解される。2以上の置換基が共に脂肪族環系を形成するとき、本発明の意味において、用語「脂肪族環系」はヘテロ脂肪族環系も含む。
本発明の意味において、C〜C40アルキル基(ここで、それぞれの水素原子またはCH基は上記の基で置き替えられていてもよい)は、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、シクロプロピル、n−ブチル、i−ブチル、s−ブチル、t−ブチル、シクロブチル、2−メチルブチル、n−ペンチル、s−ペンチル、t−ペンチル、2−ペンチル、ネオペンチル、シクロペンチル、n−ヘキシル、s−ヘキシル、t−ヘキシル、2−ヘキシル、3−ヘキシル、ネオヘキシル、シクロヘキシル、1−メチルシクロペンチル、2−メチルペンチル、n−ヘプチル、2−ヘプチル、3−ヘプチル、4−ヘプチル、シクロヘプチル、1−メチルシクロヘキシル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、シクロオクチル、1−ビシクロ[2.2.2]オクチル、2−ビシクロ[2.2.2]オクチル、2−(2,6−ジメチル)オクチル、3−(3,7−ジメチル)オクチル、アダマンチル、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、2,2,2−トリフルオロエチル、1,1−ジメチル−n−ヘキサ−1−イル、1,1−ジメチル−n−ヘプタ−1−イル、1,1−ジメチル−n−オクタ−1−イル、1,1−ジメチル−n−デカ−1−イル、1,1−ジメチル−n−ドデカ−1−イル、1,1−ジメチル−n−テトラデカ−1−イル、1,1−ジメチル−n−ヘキサデカ−1−イル、1,1−ジメチル−n−オクタデカ−1−イル、1,1−ジエチル−n−ヘキサ−1−イル、1,1−ジエチル−n−ヘプタ−1−イル、1,1−ジエチル−n−オクタ−1−イル、1,1−ジエチル−n−デカ−1−イル、1,1−ジエチル−n−ドデカ−1−イル、1,1−ジエチル−n−テトラデカ−1−イル、1,1−ジエチル−n−ヘキサデカ−1−イル、1,1−ジエチル−n−オクタデカ−1−イル、1−(n−プロピル)シクロヘキサ−1−イル、1−(n−ブチル)シクロヘキサ−1−イル、1−(n−ヘキシル)シクロヘキサ−1−イル、1−(n−オクチル)シクロヘキサ−1−イル−および1−(n−デシル)シクロヘキサ−1−イルラジカルを意味するものと解される。アルケニル基は、例えば、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、シクロペンテニル、ヘキセニル、シクロヘキセニル、ヘプテニル、シクロヘプテニル、オクテニル、シクロオクテニルまたはシクロオクタジエニルを意味するものと解される。アルキニル基は、例えば、エチニル、プロピニル、ブチニル、ペンチニル、ヘキシニル、へプチニルまたはオクチニルを意味するものと解される。C−〜C40−アルコキシ基は、例えば、メトキシ、トリフルオロメトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、i−プロポキシ、n−ブトキシ、i−ブトキシ、s−ブトキシ、t−ブトキシまたは2−メチルブトキシを意味するものと解される。
5〜60の芳香族環原子を有し、それぞれのケースにおいて上記のラジカルによって置換されていてもよく、かつ任意の位置を介して芳香族またはヘテロ芳香族環系に結合していてもよい、芳香族またはヘテロ芳香族環系は、例えば、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ベンゾアントラセン、フェナントレン、ベンゾフェナントレン、ピレン、クリセン、ペリレン、フルオランテン、ベンゾフルオランテン、ナフタセン、ペンタセン、ベンゾピレン、ビフェニル、ビフェニレン、ターフェニル、ターフェニレン、フルオレン、スピロビフルオレン、ジヒドロフェナントレン、ジヒドロピレン、テトラヒドロピレン、シス−もしくはトランス−インデノフルオレン、シス−もしくはトランス−モノベンゾインデノフルオレン、シス−もしくはトランス−ジベンゾインデノフルオレン、トルクセン、イソトルクセン、スピロトルクセン、スピロイソトルクセン、フラン、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、チオフェン、ベンゾチオフェン、イソベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ピロール、インドール、イソインドール、カルバゾール、インドロカルバゾール、インデノカルバゾ−ル、ピリジン、キノリン、イソキノリン、アクリジン、フェナントリジン、ベンゾ−5,6−キノリン、ベンゾ−6,7−キノリン、ベンゾ−7,8−キノリン、フェノチアジン、フェノキサジン、ピラゾール、インダゾール、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、ナフトイミダゾール、フェナントレイミダゾール、ピリジムイミダゾール、ピラジンイミダゾール、キノキサリンイミダゾール、オキサゾール、ベンゾオキサゾール、ナフトオキサゾール、アントロオキサゾール、フェナントロオキサゾール、イソオキサゾール、1,2−チアゾール、1,3−チアゾール、ベンゾチアゾール、ピリダジン、ベンゾピリダジン、ピリミジン、ベンゾピリミジン、キノキサリン、1,5−ジアザアントラセン、2,7−ジアザピレン、2,3−ジアザピレン、1,6−ジアザピレン、1,8−ジアザピレン、4,5−ジアザピレン、4,5,9,10−テトラアザペリレン、ピラジン、フェナジン、フェノキサジン、フェノチアジン、フルオルビン、ナフチリジン、アザカルバゾール、ベンゾカルボリン、フェナントロリン、1,2,3−トリアゾール、
1,2,4−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、1,2,3−オキサジアゾール、1,2,4−オキサジアゾール、1,2,5−オキサジアゾール、1,3,4−オキサジアゾール、1,2,3−チアジアゾール、1,2,4−チアジアゾール、1,2,5−チアジアゾール、1,3,4−チアジアゾール、1,3,5−トリアジン、1,2,4−トリアジン、1,2,3−トリアジン、テトラゾール、1,2,4,5−テトラジン、1,2,3,4−テトラジン、1,2,3,5−テトラジン、プリン、プテリジン、インドリジン、およびベンゾチアジアゾールから誘導される基を意味するものと解される。
式(1)の好ましい化合物は、電荷を有さない、つまり電気的に中性である、ことを特徴とする。このことは、配位子LおよびL’の電荷が、錯体を形成する金属原子Mの電荷を補うように、選択されることによる単純な方法で、達成される。
式(1)の錯体において、添え字nおよびmは、金属Mの配位数の合計が、金属に依存し、通常この金属の配位数に対応するように選択される。イリジウム(III)では、配位数は6であり、白金(II)では、配位数は4である。
本発明の好ましい形態において、Mはイリジウム(III)であり、添え字nは、1、2または3、好ましくは2または3である。添え字nが1である場合に、4つの単座、または2つの二座、または1つの二座および2つの単座、または1つの三座および1つの単座、または1つの四座配位子L’、好ましくは2つの二座配位子L’、が金属に配位される。添え字nが2である場合に、1つの二座、または2つの単座配位子L’、好ましくは1つの二座配位子L’、が金属に配位される。添え字nが3のとき、添え字mは0である。
本発明のさらに好ましい形態において、Mは白金(II)であり、添え字nは1または2を意味する。添え字nが1である場合に、1つの二座または2つの単座配位子L’、好ましくは1つの二座配位子L’、が金属Mに配位する。nが2である場合に、mは0である。
本発明の好ましい形態において、式(CyC)の基において、1以下のXがNであり、2つの他の基XはCRである。より好ましくは、式(CyC)の基において、全ての基XがCRである。
基CyCの好ましい形態は、以下の式(CyC−1)〜(CyC−5)の構造であり、それぞれのケ−スにおいて、基は♯で特定された位置でCyNに結合し、*で特定された位置でMに配位し、かつ式(3)の二環式基はOで特定された位置で結合される。
Figure 2018529645
式中、Rは上記に記載の通りである。
上述のように、隣接するラジカルRは、共に、脂肪族、芳香族またはヘテロ芳香族環系を形成していてもよい。好ましい基CyC(ラジカルRの環形成は(CyC−1b)〜(CyC−1k)のケースで起こる)は、以下に示される基(CyC−1a)〜(CyC−1k)および(CyC−2a)〜(CyC−5a)である。
Figure 2018529645
(式中、使用される記号は上記に記載の通りであり、Wは、出現毎に同一であるかまたは異なり、NR、OまたはSであり、ラジカルRおよびRは、好ましくは互いに芳香族またはヘテロ芳香族環系を形成しない。
特に好ましくは、基(CyC−1a)、(CyC−1b)、(CyC−1f)、(CyC−1h)および(CyC−1i)であり、さらに特に好ましくは基(CyC−1a)である。
本発明の好ましい形態において、式(CyN)の基において、1以下のXがNであり、他の2つの基XがCRである。より好ましくは、式(CyN)の基において、全ての基XがCRである。
基CyNの好ましい形態は、以下の式(CyN−1)〜(CyN−4)の構造であり、基は、それぞれのケースにおいて、♯で特定される位置でCyCに結合し、*で特定される位置でMに配位し、かつ式(3)の二環式基はOで特定される位置でCyNに結合される。
Figure 2018529645
式中、Rは上記に記載の通りである。
上述のように、隣接するラジカルRは、共に、脂肪族、芳香族またはヘテロ芳香族環系を形成していてもよい。好ましい基CyN(ラジカルRの環形成は、(CyN−1b)、(CyN−1c)および(CyN−2a)のケースで起こる)は、以下に示される基(CyN−1a)〜(CyN−1c)および(CyN−2a)である。
Figure 2018529645
式中、使用される記号は上記に記載の通りであり、ラジカルRおよびRは、好ましくは互いに芳香族またはヘテロ芳香族環系を形成しない。
好ましい基は、基(CyN−1a)、(CyN−1b)および(CyN−1c)である。
上述の好ましい基CyCおよびCyDは、所望により互いに組み合わせることができる。配位子LにおけるCyCおよびCyDの特に適切な組み合わせは、以下である。
Figure 2018529645
上記で特に好ましいと記載された基CyCおよびCyDが互いに組み合わせられることが特に好ましい。よって、特に好ましくは、配位子L中のCyCおよびCyNの以下の組み合わせである。
Figure 2018529645
最も好ましくは、式(2)の構造が以下の式(2a)の構造である。
Figure 2018529645
式中、使用される記号および添え字は上記に記載の意味を有する。
XがCRである場合、これらのラジカルRは、出現毎に同一であるかまたは異なり、好ましくは、H、D、F、Br、I、N(R、CN、Si(R、B(OR、C(=O)R、1〜10の炭素原子を有する、直鎖のアルキル基、または2〜10の炭素原子を有するアルケニル基、または3〜10の炭素原子を有する、分岐もしくは環状のアルキル基(これらのそれぞれは、1以上のラジカルRによって置換されていてもよく、1以上の水素原子は、DまたはFによって置き換えられていてもよい)、または5〜24の芳香族環原子を有し、かつそれぞれのケースにおいて1以上のラジカルRによって置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系からなる群から選択され、同時に、2つの好ましくは隣接するラジカルRがともに、またはRがRとともに、環系を形成していてもよい。より好ましくは、これらのラジカルRは、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、N(R、1〜6の炭素原子を有する、直鎖のアルキル基、または3〜10の炭素原子を有する、分岐もしくは環状のアルキル基(ここで、1以上の水素原子は、DまたはFによって置き換えられていてもよい)、または6〜13の芳香族環原子を有し、かつそれぞれのケースにおいて1以上のラジカルRによって置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系からなる群から選択され、同時に、2つの隣接するラジカルRがともに、またはRがRとともに、環系を形成していてもよい。式(2a)のフェニルピリジン構造状のラジカルRについても、同様のことが当てはまる。
好ましいラジカルRは、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、1〜10の炭素原子を有する、直鎖の、アルキルもしくはアルコキシ基、または2〜20の炭素原子を有するアルケニル基、または3〜10の炭素原子を有する、分岐もしくは環状の、アルキルもしくはアルコキシ基(これらのそれぞれは、1以上のラジカルRによって置換されていてもよく、1以上の水素原子がFによって置き換えられていてもよい)、または5〜24の芳香族環原子を有し、それぞれのケースにおいて1以上のラジカルRによって置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系であり、同時に、2以上の隣接するラジカルRが共に単環状もしくは多環状の、脂肪族、芳香族またはヘテロ芳香族環系を形成していてもよい。特に好ましいラジカルRは、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、1〜4の炭素原子を有する直鎖のアルキル基、または3〜6の炭素原子を有する、分岐もしくは環状の、アルキル基、または6〜13の芳香族環原子を有する、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系であり、これらのそれぞれは、1以上のラジカルRによって置換されていてもよいが好ましくは非置換であり、同時に、2以上の隣接するラジカルRが共に単環状もしくは多環状の、脂肪族、芳香族またはヘテロ芳香族環系を形成していてもよい。
上述のように、CyNおよびCyC、または上記の好ましい形態が、式(3)の二環式基(好ましい形態は以下に開示される)によって架橋されていることが本発明にとって重要である。
Figure 2018529645
式(3)の基は、二環式構造を含んでなり、この構造の置換基の環形成によって、多環構造を生じさせていてもよい。二環式構造により式(3)の基がベンジルプロトンを有さない。ベンジルプロトンは、それらの高い反応性により金属錯体の安定性を低下させるので、このことは有利である。
本発明の好ましい形態において、YおよびZは、出現毎に同一であるかまたは異なり、CRまたはOであり、ここで、yが2以上である場合に、基(Y)において2以下のYが、基(Z)において2以下のZが、Oである。より好ましくは、基(Y)において1以下のYが、基(Z)において1以下のZが、Oである。最も好ましくは、YおよびZは、出現毎に同一であるかまたは異なり、CRである。よって、さらに特に好ましい形態において、基は純粋に脂肪族基であり、ヘテロ脂肪族基ではない。
本発明のさらに好ましい形態において、yおよびzは、出現毎に同一であるかまたは異なり、1、2、3、4または5、より好ましくは1、2、3または4、最も好ましくは2、3または4である。この意味において、yおよびzのさまざまな組み合わせが可能である。添え字yおよびzの特に適切な組み合わせは以下の表に示す通りである。
Figure 2018529645
Yおよび/またはZがCRである場合に、これらのラジカルRは、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、1〜10の炭素原子を有し、1以上のラジカルRによって置換されていてもよいが好ましくは非置換の、直鎖のアルキル基、3〜10の炭素原子を有し、1以上のラジカルRによって置換されていてもよいが好ましくは非置換の、分岐もしくは環状のアルキル基、または6〜13の芳香族環原子を有し、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系からなる群から選択され、同時に2以上のラジカルRが共に環系を形成していてもよい。より好ましくは、ラジカルRは、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、F、1〜4の炭素原子を有する直鎖のアルキル基、3または4の炭素原子を有する分岐のアルキル基、および1〜4の炭素原子を有するアルキル基によって置換されていてもよいが好ましくは非置換であるフェニル基からなる群から選択され、同時に2以上のラジカルRが共に環系を形成していてもよい。
好ましいラジカルRは、上記で既に記載したものと同じである。
Yおよび/またはZのラジカルRが共に環系を形成する場合、これは多環式構造を生じさせる。
適切な式(3)の二環式構造の例は、以下に示す式(3a)〜(3e)の構造であり、適切な式(3)の多環式構造の例は、以下に示す式(3f)〜(3q)の構造である。
Figure 2018529645
これらの基は1以上のラジカルRによって置換されていてもよく、ここでRは好ましくは1〜4の炭素原子を有するアルキル基である。しかしながら、これらの基は好ましくは非置換である。
本発明のさらなる形態において、金属配位のオルト位で配位アリールまたはヘテロアリール基CyCまたはCyNに結合された置換基Rは、同様に金属Mに配位する基である。好ましい配位基Rは、アリールもしくはヘテロアリール基(例えば、フェニルまたはピリジル)、アリールもしくはアルキルシアニド、アリールもしくはアルキルイソシアニド、アミンもしくはアミド、アルコールもしくはアルコキシド、チオアルコールもしくはチオアルコキシド、ホスフィン、ホスファイト、カルボニル官能、カルボキシレート、カルバミド、またはアリールもしくはアルキルアセチリドである。
上述のように、ラジカルRの代わりに、架橋単位が配位アリールまたはヘテロアリール基CyCまたはCyNに存在し、1以上のさらなる配位子LまたはL’に配位子Lが結合していてもよい。本発明の好ましい形態において、CyCまたはCyNの配位原子のオルトまたはメタ位に存在するラジカルRのうちの1つの代わりに、架橋単位が存在し、そのため、配位子が、三座もしくは多座または多脚(polypodal)特性を有する。2つがそのような架橋単位として存在することも可能である。これによって、大環状配位子またはクリプテートが形成される。
多座配位子を有する好ましい構造は、以下の式(4)〜(9)の金属錯体である。
Figure 2018529645
式中、使用される記号および添え字は上記に記載の意味を有する。
これらの式(4)〜(9)の構造において、Vは、好ましくは、単結合、または第III族、第IV族、第V族および/または第VI族(IUPACによる13、14、15または16族)の1〜80の原子を含む架橋単位、または3〜6員同素環もしくは複素環(これは、副配位子(subligand)Lの部分を互いに、またはLをL’に共有結合する)である。このケースにおいて、架橋単位Vは、非対称な構造を有していてもよく、つまりVのLおよびL’への結合が同一でなくてよい。架橋単位Vは、電荷を有していなくてもよく、一価、二価、三価のマイナスの電荷を有していてもよく、一価、二価、三価のプラスの電荷を有していてもよい。好ましくは、Vは電荷を有していないか、一価のプラスもしくはマイナスの電荷を有しており、特に好ましくは電荷を有さない。このケースにおいて、Vの電荷は、錯体全体が電荷を有さないように選択される。同時に、部分構造MLの部分の上記の好ましい形態は、配位子に適用され、nは好ましくは少なくとも2である。
基Vの厳密な構造および化学組成は、錯体の電気的な特性に重要な影響を与えない。なぜなら、この基の役割は、基本的に、Lを互いに、またはL’に架橋することによって、錯体の化学的および熱的安定性を向上させることであるからである。
Vが三価基、つまり3つの配位子Lが互いに、または2つの配位子LがL’に、または1つの配位子Lが2つの配位子L’に架橋する場合に、Vは、出現毎に、同一であるかまたは異なり、好ましくは、B、B(R、B(C(R、(R)B(C(R 、B(O)、(R)B(O) 、B(C(RC(R、(R)B(C(RC(R 、B(C(RO)、(R)B(C(RO) 、B(OC(R、(R)B(OC(R 、C(R)、CO、CN(R、(R)C(C(R、(R)C(O)、(R)C(C(RC(R、(R)C(C(RO)、(R)C(OC(R、(R)C(Si(R、(R)C(Si(RC(R、(R)C(C(RSi(R、(R)C(Si(RSi(R、Si(R)、(R)Si(C(R、(R)Si(O)、(R)Si(C(RC(R、(R)Si(OC(R、(R)Si(C(RO)、(R)Si(Si(R、(R)Si(Si(RC(R、(R)Si(C(RSi(R、(R)Si(Si(RSi(R、N、NO、N(R、N(C(R、(R)N(C(R 、N(C=O)、N(C(RC(R、(R)N(C(RC(R、P、P(R、PO、PS、P(O)、PO(O)、P(OC(R、PO(OC(R、P(C(R、P(R)(C(R 、PO(C(R、P(C(RC(R、P(R)(C(RC(R 、PO(C(RC(R、S、S(C(R 、S(C(RC(R 、または式(10)〜(15)の単位からなる群から選択される。
Figure 2018529645
式中、点線はそれぞれ副配位子LまたはL’への結合を示し、Zは、出現毎に同一であるかまたは異なり、単結合、O、S、S(=O)、S(=O)、NR、PR、P(=O)R、C(R、C(=O)、C(=NR)、C(=C(R)、Si(RおよびBRからなる群から選択され、Xは、出現毎に同一であるかまたは異なり、CRまたはN(ここで、環あたり3以下のXがNである)である。使用されるさらなる記号は、上記に記載の意味を有する。
Vが二価基、つまり2つの配位子Lが互いにまたは1つの配位子LがL’に架橋する場合に、Vは、出現毎に、同一であるかまたは異なり、好ましくは、BR、B(R 、C(R、C(=O)、Si(R、NR、PR、P(R 、P(=O)(R)、P(=S)(R)、O、S、Se、または式(16)〜(25)の単位からなる群から選択される。
Figure 2018529645
式中、点線の結合はそれぞれ副配位子LまたはL’への結合を示し、Qは、出現毎に同一であるかまたは異なり、C(R、N(R)、OまたはSであり、使用されるさらなる記号はそれぞれ上記に記載の意味を有する。
式(1)に表れる好ましい配位子L’は、以下に示される。配位基L’は、それらが架橋単位Vを介してLに結合された場合に、式(4)、(6)および(8)に示されるように、選択される。
配位子L’は、好ましくは、電荷を有さないか、モノアニオン性、ジアニオン性もしくはトリアニオン性の配位子であり、より好ましくは、電荷を有さないかモノアニオン性の配位子である。それらは、一座、二座、三座または四座であってもよく、好ましくは二座、つまり好ましくは2つの配位サイトを有する。上述のように、配位子L’は、架橋基Vを介してLに結合されていてもよい。より好ましくは、配位子L’は、二座およびモノアニオン性である。
好ましい電荷を有さない一座配位子L’は、一酸化炭素、一酸化窒素、アルキルシアニド、例えばアセトニトリル、アリールシアニド、例えばベンゾニトリル、アルキルイソシアニド、例えばメチルイソニトリル、アリールイソシアニド、例えば、ベンゾイソニトリル、アミン、例えばトリメチルアミン、トリエチルアミン、モルフォリン、ホスフィン、特にハロホスフィン、トリアルキルホスフィン、トリアリールホスフィンもしくはアルキルアリールホスフィン、例えばトリフルオロホスフィン、トリメチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリ−tert−ブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリス(ペンタフルオロフェニル)ホスフィン、ジメチルフェニルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、ビス(tert−ブチル)フェニルホスフィン、ホスファイト、例えばトリメチルホスファイト、トリエチルホスファイト、アルシン、例えばトリフルオロアルシン、トリメチルアルシン、トリシクロヘキシルアルシン、トリ−tert−ブチルアルシン、トリフェニルアルシン、トリス(ペンタフルオロフェニル)アルシン、スチビン、例えばトリフルオロスチビン、トリメチルスチビン、トリシクロヘキシルスチビン、トリ−tert−ブチルスチビン、トリフェニルスチビン、トリス(ペンタフルオロフェニル)スチビン、窒素含有複素環、例えばピリジン、ピリダジン、ピラジン、ピリミジン、トリアジンおよびカルベン、特にアルジュンゴ(Arduengo)カルベンからなる群から選択される。
好ましいモノアニオン性一座配位子L’は、水素化物、重水素化物、ハロゲン化物F、Cl、BrおよびI、アルキルアセチリド、例えばメチル−C≡C、tert−ブチル−C≡C、アリールアセチリド、例えばフェニル−C≡C、シアニド、シアネート、イソシアネート、チオシアネート、イソチオシアネート、脂肪族もしくは芳香族アルコキシド、例えばメトキシド、エトキシド、プロポキシド、イソプロポキシド、tert−ブトキシド、フェノキシド、芳香族もしくは芳香族チオアルコキシド、例えば、メタンチオラート、エタンチオラート、プロパンチオラート、イソ−プロパンチオラート、tert−チオブトキシド、チオフェノキシド、アミド、例えばジメチルアミド、ジエチルアミド、ジ−イソプロピルアミド、モルホライド、カルボキシラート、例えばアセテート、トリフルオロアセテート、プロピオネート、安息香酸エステル、アリール基、例えばフェニル、ナフチル、およびピロライド、イミダゾライド、ピラゾライドなどのアニオン性窒素含有複素環から選択される。同時に、これらの基のアルキル基は、好ましくはC〜C20アルキル基、より好ましくはC〜C10アルキル基、最も好ましくはC〜Cアルキル基である。アリール基は、ヘテロアリール基を意味するものと解される。これらの基は、上述で記載の意味を有する。
好ましいジまたはトリアニオン性配位子は、O2−、S2−、R−C≡M型の配位に導くカーバイド、R−N=M型の配位に導くナイトレン(式中、Rは通常置換基である)、またはN3−である。
好ましい電荷を有さない、またはモノもしくはジアニオン性の、二座もしくはそれ以上の多座配位子L’は、ジアミン、例えばエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、プロピレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルプロピレンジアミン、シス−もしくはトランス−ジアミノシクロヘキサン、シス−もしくはトランス−N,N,N’,N’−テトラメチルジアミノシクロヘキサン、イミン、例えば2−[(1−(フェニルイミノ)エチル]ピリジン、2−[(1−(2−メチルフェニルイミノ)エチル]ピリジン、2−[(1−(2,6−ジ−イソ−プロピルフェニルイミノ)エチル]ピリジン、2−[(1−(メチルイミノ)エチル]ピリジン、2−[(1−(エチルイミノ)エチル]ピリジン、2−[(1−(イソ−プロピルイミノ)エチル]ピリジン、2−[(1−(tert−ブチルイミノ)エチル]ピリジン、ジイミン、例えば1,2−ビス(メチルイミノ)エタン、1,2−ビス(エチルイミノ)エタン、1,2−ビス(イソ−プロピルイミノ)エタン、1,2−ビス(tert−ブチルイミノ)エタン、2,3−ビス(メチルイミノ)ブタン、2,3−ビス(エチルイミノ)ブタン、2,3−ビス(イソ−プロピルイミノ)ブタン、2,3−ビス(tert−ブチルイミノ)ブタン、1,2−ビス(フェニルイミノ)エタン、1,2−ビス(2−メチルフェニルイミノ)エタン、1,2−ビス(2,6−ジ−イソ−プロピルフェニルイミノ)エタン、1,2−ビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェニルイミノ)エタン、2,3−ビス(フェニルイミノ)ブタン、2,3−ビス(2−メチルフェニルイミノ)ブタン、2,3−ビス(2,6−ジ−イソ−プロピルフェニルイミノ)ブタン、2,3−ビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェニルイミノ)ブタン、2つの窒素原子を含む複素環、例えば2,2’−ビピリジン、o−フェナントロリン、ジホスフィン、例えばビス(ジフェニホスフィノ)メタン、ビス(ジフェニホスフィノ)エタン、ビス(ジフェニホスフィノ)プロパン、ビス(ジフェニホスフィノ)ブタン、ビス(ジメチルホスフィノ)メタン、ビス(ジメチルホスフィノ)エタン、ビス(ジメチルホスフィノ)プロパン、ビス(ジエチルホスフィノ)メタン、ビス(ジエチルホスフィノ)エタン、ビス(ジエチルホスフィノ)プロパン、ビス(ジ−tert−ブチルホスフィノ)メタン、ビス(ジ−tert−ブチルホスフィノ)エタン、ビス(tert−ブチルホスフィノ)プロパン、1,3−ジケトン由来の1,3−ジケトネート、例えばアセチルアセトン、ベンゾイルアセトン、1,5−ジフェニルアセチルアセトン、ジベンゾイルメタン、ビス(1,1,1−トリフルオロアセチル)メタン、3−ケトエステル由来の3−ケトネート、例えばエチルアセトアセテート、アミノカルボン酸由来のカルボキシラート、例えばピリジン−2−カルボン酸、キノリン−2−カルボン酸、グリシン、N,N−ジメチルグリシン、アラニン、N,N−ジメチルアミノアラニン、サリチルイミン由来のサリチルイミネート、例えばメチルサリチルイミン、エチルサリチルイミン、フェニルサリチルイミン、ジアルコール由来のジアルコキサイド、例えばエチレングリコール、1,3−プロピレングリコール、およびジチオール由来のジチオレート、例えばエチレン−1,2−ジチオール、プロピレン−1,3−ジチオール、ビス(ピラゾリルボレート)、ビス(イミダゾリル)ボレート、3−(2−ピリジリル)ジアゾール、または3−(2−ピリジリル)トリアゾールから選択される。
好ましい三座配位子は、窒素含有複素環のボレート、例えば、テトラキス(1−イミダゾリル)ボレートおよびテトラキス(1−ピラゾリル)ボレート、である。
さらに好ましくは、金属とともに、少なくとも1つの金属−炭素結合を有するシクロメタル化5員環もしくは6員環、特にシクロメタル化5員環、を有する二座モノアニオン性の、電荷を有さない、またはジアニオン性配位子L’、特にモノアニオン性配位子、である。これらは、特に、有機エレクトロルミネッセンス素子の燐光金属錯体において通常使用される配位子、すなわちフェニルピリジン、ナフチルピリジン、フェニルキノリン、フェニルイソキノリン型等(それぞれは1以上のラジカルRによって置換されていてもよい)の配位子である。燐光エレクトロルミネッセンス素子分野の当業者に、この種の多くの配位子が知られており、発明的な技術を行使することなく、さらなるこの種の配位子を式(1)の化合物の配位子L’として選択することができるであろう。この目的の特に適切な組み合わせが、以下の式(26)〜(50)(式中、1つの基は好ましくは電荷を有さない窒素原子もしくはカルベン原子を介して、もう一方の基は好ましくはマイナスの電荷を有する炭素原子もしくはマイナスの電荷を有する窒素原子を介して、結合される)に表される2つの基であることが通常のケースである。配位子L’は、#によって示される位置で互いに結合するこれらの基に基づき、式(26)〜(50)の基から形成されうる。それらの基が金属に配位する位置は、*によって示される。これらの基は、配位子Lに、1または2の架橋単位Vを介して、結合されていてもよい。
Figure 2018529645
これらの式において、X、RおよびWは上記に記載の意味を有する。好ましくは、それぞれの基において、3以下の基XがNであり、より好ましくはそれぞれの基において2以下の記号XがNであり、よりさらに好ましくはそれぞれの基において2以下の記号XがNである。特別に好ましくは全ての記号XがCRである。
同時に、隣接する置換基からの環形成による、縮合ヘテロアリール基が、二座配位子L’としてMに配位する、2つの個々のアリールまたはヘテロアリール基から形成されることも可能である。これらの例は、以下の式(51)、(52)および(53)の配位子である。
Figure 2018529645
式中、使用される記号は上記に記載の通りである。
式(52)の配位子の適切な形態の例は、特許出願WO2010/086089、WO2011/157339およびWO2014/008982に確認される。
さらなる適切な共配位子L’は、完全なヘテロ芳香族ではないが、配位子基礎構造にケト基を有する構造であり、WO2011/044988、WO2014/094962、WO2014/094961およびWO2014/094960に開示される。
個々の配位基のラジカルが互いに環系を形成する、適切な共配位子L’の例を、以下の表に示す。CAS番号もそれぞれのケースで示される。
Figure 2018529645
同様に、好ましい配位子L’は、η−シクロペンタジエニル、η−ペンタメチルシクロペンタジエニル、η−ベンゼン、またはη−シクロヘプタトリエニル(それぞれ、1以上のRラジカルによって置換されていてもよい)である。
同様に、好ましい配位子L’は、1,3,5−シス−シクロヘキサン誘導体、特に式(54)、1,1,1−トリ(メチレン)メタン誘導体、特に式(55)、ならびに1,1,1−三置換メタン、特に式(56)および(57)である。
Figure 2018529645
式中、それぞれの式において、金属Mへの配位が示され、Rは上記に記載の通りであり、かつAは、出現毎に同一であるかまたは異なり、O、S、COO、PRまたはNRである。
配位子L’が式(26)〜(50)の構造で構成される場合、これらの構造における好ましいラジカルRは、XがCRのときの式(2)のラジカルRとして既に上記で示したものと同じである。
本発明の好ましい形態において、L’は、1以上の芳香族またはヘテロ芳香族基を介してMに配位するが、非芳香族および非ヘテロ芳香族基を介しては、配位されない。
本発明による錯体は、フェイシャル体(facial)もしくは疑似フェイシャル体(pseudofacial)であってもよく、または、それらは、メリジオナル体(meridional)もしくは疑似メリジオナル体(pseudomeridional)であってもよい。
配位子Lは、構造により、キラルであってよい。例えば、式(3)の構造において基(Y)および(Z)が異なるか、それらが置換基(例えばアルキル、アルコキシ、ジアルキルアミノまたはアラルキル基)を含む場合、これらは、1以上のステレオ中心を有するケースである。錯体の基本構造がキラル構造であってよいので、ジアステレオマーの形成および複数のエナンチオマーのペアが可能である。その場合、本発明による錯体は、さまざまなジアステレオマーまたは対応するラセミ体の混合物、およびそれぞれ分離されたジアステレオマーもしくはエナンチオマーを包含する。
化合物は、円偏向光を放出することができる、キラル、エナンチオマー的に純粋な錯体として使用することも可能である。これは、素子上の偏向フィルターを不要とするため、利点を有しているのかもしれない。さらに、この種の錯体は、安全ラベルに使用するのにも適している。発光に加えて、それらはまた容易に判読可能な特徴として光の偏向を有するからである。
上記の好ましい形態は、所望により、互いに組み合わせることができる。本発明の特に好ましい形態において、上記の好ましい形態は、同時に適用する。
本発明は、さらに、対応する遊離配位子(free ligand)Lおよび所望によりL’が、式(58)の金属アルコキシド、式(59)の金属ケトケトネート、式(60)のハロゲン化金属、式(61)の二量体金属錯体、または式(62)の金属錯体との反応によって、式(1)の金属錯体化合物を調製する方法を提供するものである。
Figure 2018529645
式中、記号M、m、nおよびRは上記に記載の意味を有し、Hal=F、Cl、BrまたはIであり、L’’はアルコール(特に1〜4の炭素原子を有するアルコール)、またはニトリル(特にアセトニトリルまたはベンゾニトリル)であり、かつ(Anion)は非配位アニオン、例えばトリフラートである。
同様に、アルコキシドおよび/またはハロゲン化物および/またはヒドロキシおよびケトケトネートラジカルを有する、金属化合物、特にイリジウム化合物、を用いることができる。これらの化合物は、電荷を有していてもよい。反応物質として特に適したイリジウム化合物に相当するものが、WO2004/085449に開示されている。特に適したものは、[IrCl(acac)、例えばNa[IrCl(acac)]、配位子としてアセチルアセトネート誘導体との金属錯体、例えばIr(acac)またはトリス(2,2,6,6−テトラメチルヘプタン−3,5−ジオネート)イリジウム、およびIrCl・xHO(式中、xは典型的には2〜4の数である)である。適切な白金の反応物質としては、例えばPtCl、K[PtCl]、PtCl(DMSO)、Pt(Me)(DMSO)またはPtCl(ベンゾニトリル)である。
錯体の合成は、WO2002/060910、WO2004/085449およびWO2007/065523に開示されているように行われることが好ましい。ヘテロレプティック錯体は、同様に例えばWO2005/042548に開示されるように、合成されうる。この場合、その合成は、例えば、熱的もしくは光化学的方法および/またはマイクロ波放射によって、活性化される。この反応の活性化のために、ルイス酸、例えば銀塩またはAlClをさらに加えることも可能である。
反応は、o−メタル化される対応する配位子の溶融物中で、溶媒もしくは溶融助剤を加えずに行うことができる。必要に応じて、溶媒もしくは溶融助剤を加えることもできる。適切な溶媒は、脂肪族および/または芳香族アルコール(メタノール、エタノール、イソプロパノール、t‐ブタノール等)、オリゴアルコールおよびポリアルコール(エチレングリコール、1,2−プロパンジオールまたはグリセロール等)、アルコールエーテル(例えば、エトキシエタノール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール等)、エーテル(ジ−およびトリエチレングリコールジメチルエーテル、ジフェニルエーテル等)、芳香族、ヘテロ芳香族および/または脂肪族炭化水素(トルエン、キシレン、メシチレン、クロロベンゼン、ピリジン、ルチジン、キノリン、イソキノリン、トリデカン、ヘキサデカン等)、アミド(DMF、DMAC等)、ラクタム(NMP)、スルホキシド(DMSO)、またはスルホン(ジメチルスルホン、スルホラン等)のようなプロトン性または非プロトン性溶媒である。適当な溶融助剤は、室温で固体であるが、均質な溶融を形成するために反応混合物が加熱され反応物質を溶解する時に溶融される化合物である。特に適当なものは、ビフェニル、m−ターフェニル、トリフェニル、1,2−、1,3−または1,4−ビスフェノキシベンゼン、トリフェニルホスフィンオキシド、18−クラウン−6、フェノール、1−ナフトール、ヒドロキノン等である。
必要に応じて、続いて精製(例えば、再結晶化または昇華)される、これらのプロセスによって、本発明による式(1)の化合物が、高純度、好ましくは99%より高い純度(H−NMRおよび/またはHPLCによって決定される)、で得られることを可能にする。
本発明の化合物は、例えば、比較的長鎖のアルキル基(約4〜20の炭素原子)、特に分岐のアルキル基、または所望により置換されたアリール基(例えば、キシリル、メシチル、または分枝状の、テルフェニルもしくはクォーターフェニル基)による適切な置換によって可溶化されてもよい。この種の化合物は、標準的な有機溶媒(例えば、トルエンまたはキシレン)に、室温で、十分な濃度で可溶であり、溶液からの錯体の処理が可能である。これらの可溶性化合物は、特に、溶液からの処理、例えば印刷法による、によく適している。
本発明による化合物はポリマーと混合してもよい。同様に、これらの化合物をポリマーに共有結合により組み込むこともできる。これは特に、臭素、ヨウ素、塩素、ボロン酸もしくはボロン酸エステルのような反応性離脱基、またはオレフィンもしくはオキセタンのような反応性重合性基によって置換された化合物の場合に可能である。これらは、対応するオリゴマー、デンドリマーまたはポリマーの製造のためのモノマーとして利用してもよい。オリゴマー化またはポリマー化は、ハロゲン官能性もしくはボロン酸官能性により、または重合可能な基により、達成されることが好ましい。さらに、ポリマーをこの種の基を介して架橋させることもできる。本発明による化合物およびポリマーは、架橋された、または架橋されていない層の形で使用されてもよい。
それゆえ、本発明はさらに、1以上の上述の本発明による化合物を含む、オリゴマー、ポリマーもしくはデンドリマーに関するものであり、ここで、本発明による化合物から、ポリマー、オリゴマーもしくはデンドリマーに、1以上の結合が存在するものである。本発明による化合物の結合により、それはオリゴマーもしくはポリマーの側鎖を形成するか、または主鎖に結合される。ポリマー、オリゴマーもしくはデンドリマーは共役化されていても、部分的に共役化されていても、共役化されてなくてもよい。オリゴマーまたはポリマーは、直鎖状、分岐状、または樹枝状であってもよい。オリゴマー、デンドリマーおよびポリマーにおける本発明の化合物の繰り返し単位のために、同様の好ましいことが上述のように適用される。
オリゴマーまたはポリマーを調製するために、本発明のモノマーは単独重合されるか、またはさらなるモノマーと共重合される。式(1)の単位または上述の好ましい形態が、0.01〜99.9mol%、好ましくは5〜90mol%、より好ましくは20〜80mol%、の範囲で存在するコポリマーであることが好ましい。適切で好ましい、ポリマーの基本骨格を形成するコモノマーは、フルオレン(例えば、EP842208またはWO2000/022026)、スピロビフルオレン(例えば、EP707020、EP894107またはWO2006/061181)、パラフェニレン(例えばWO92/18552)、カルバゾール(例えばWO2004/070772またはWO2004/113468)、チオフェン(例えばEP1028136)、ジヒドロフェナントレン(例えばWO2005/014689)、シス−およびトランス−インデノフルオレン(例えばWO2004/041901またはWO2004/113412)、ケトン(例えばWO2005/040302)、フェナントレン(例えばWO2005/104264またはWO2007/017066)または他、これらの単位の複数から選択される。ポリマー、オリゴマーおよびデンドリマーは、さらなる単位、例えば正孔輸送単位、特にトリアリールアミンに基づくもの、および/または電子輸送単位、を含んでいてもよい。
本発明による化合物の配合物は、例えば、スピンコートまたは印刷法によって、液相から本発明による化合物を調製することが必要である。これらの配合物は、例えば溶液、分散液またはエマルジョンであってよい。この目的で、2以上の溶剤の混合物を使用することが好ましい可能性がある。適切かつ好ましい溶剤は、例えば、トルエン、アニソール、o−、m−もしくはp−キシレン、安息香酸メチル、メシチレン、テトラリン、ヘキサメチルインダン、ベラトロール、THF、メチル−THF、THP、クロロベンゼン、ジオキサン、フェノキシトルエン、特に3−フェノキシトルエン、(−)−フェンコン、1,2,3,5−テトラメチルベンゼン、1,2,4,5−テトラメチルベンゼン、1−メチルナフタレン、2−メチルベンゾチアゾール、2−フェノキシエタノール、2−ピロリジノン、3−メチルアニソール、4−メチルアニソール、3,4−ジメチルアニソール、3,5−ジメチルアニソール、アセトフェノン、α−テルピネオール、ベンゾチアゾール、安息香酸ブチル、クメン、シクロヘキサノール、シクロヘキサノン、シクロヘキシルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、デカリン、ドデシルベンゼン、安息香酸エチル、インダン、安息香酸メチル、NMP、p−シメン、フェネト−ル、1,4−ジイソプロピルベンゼン、ジベンジルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、2−イソプロピルナフタレン、ペンチルベンゼン、ヘキシルベンゼン、ヘプチルベンゼン、オクチルベンゼン、1,1−ビス(3,4−ジメチルフェニル)エタンまたはそれらの溶剤の混合物である。
それゆえ、本発明は、さらに、本発明による化合物または本発明によるオリゴマー、ポリマーもしくはデンドリマー、および少なくとも1つのさらなる化合物を含んでなる配合物に関するものである。さらなる化合物は、例えば、溶剤である。さらなる化合物は、同様に素子に使用される、さらなる有機もしくは無機化合物、例えばマトリックス材料、であってもよい。このさらなる化合物は、重合体であってよい。
本発明の化合物を調製するための有益な中間体化合物は対応する遊離配位子である。それゆえ、本発明は、さらに、以下の式(63)の化合物を提供するものである。
Figure 2018529645
式中、使用される記号および添え字は上記に記載の意味を有する。同時に、本発明の金属錯体の上述の好ましい形態は、式(63)の遊離配位子に対応して適用される。
上述の式(1)の化合物および上述の好ましい形態は、電子素子における活性成分として使用されうる。それゆえ、本発明は、さらに、電子素子における、式(1)または好ましい形態による化合物の使用に関するものである。
電子素子は、アノード、カソードおよび少なくとも1層(この層は少なくとも1つの有機または有機金属化合物を含んでなる)を具備してなる任意の素子を意味するものと解される。よって、本発明による電子素子は、アノード、カソードおよび少なくとも1つの上記に記載の式(1)の化合物を含んでなる少なくとも1つの層を含んでなる。好ましい電子素子は、なくとも1つの層に上述の式(1)の少なくとも1つの化合物を含んでなる、有機エレクトロルミネッセンス素子(OLED、PLED)、有機集積回路(O−IC)、有機電界効果トランジスタ(O−FET)、有機薄膜トランジスタ(O−TFT)、有機発光トランジスタ(O−LET)、有機太陽電池(O−SC)、有機光学検査器、有機光受容器、有機電場消光素子(O−FQD)、発光電子化学電池(LEC)、および有機レーザーダイオード(O−laser)からなる群から選択される。特に好ましくは、有機エレクトロルミネッセンス素子である。活性成分は、通常アノードとカソードの間に導入された有機または無機材料、例えば電荷注入、電荷輸送もしくは電荷ブロック材料、特には発光材料およびマトリックス材料、である。本発明の化合物は、有機エレクトロルミネッセンス素子中の発光材料として、特に良好な特性を示す。本発明の好ましい形態は、それゆえ、有機エレクトロルミネッセンス素子である。さらに、本発明の化合物は、一重項酸素の生成のために、または光触媒反応において使われる。
有機エレクトロルミネッセンス素子は、カソード、アノードおよび少なくとも1つの発光層を具備してなる。これらの層とは別に、さらなる層、例えばそれぞれの場合において、1以上の正孔注入層、正孔輸送層、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層、励起子ブロック層、電子ブロック層、電荷発生層および/または有機もしくは無機p/n結合、を具備してなっていてもよい。ここで、1以上の正孔輸送層が、例えばMoOもしくはWOのような金属酸化物または(パー)フルオロ化電子欠損芳香族系によって、pドープされることも可能であり、および/または、1以上の電子輸送層がnドープされることも可能である。例えば励起子−ブロック機能を有する、および/またはエレクトロルミネッセンス素子中の電荷バランスを制御する、2つの発光層の間に導入される中間層にとっても同様に可能である。しかしながら、これらの層の必ずしも全てが存在する必要がないことに留意すべきである。
この場合において、有機エレクトロルミネッセンス素子が発光層を含むか、または複数の発光層を含んでいてもよい。複数の発光層が存在する場合、好ましくは380nm〜750nm間に全体で複数の最大発光波長を有し、全体として白色発光が生じるものであり、言い換えれば、蛍光もしくは燐光であってよいさまざまな発光化合物が発光層中で使用されるのである。特に、好ましいのは、青色、緑色およびオレンジまたは赤色発光するもの(基本構造については、例えばWO2005/011013参照)の3層構造か、または3発光層より多くの層を有する系である。この系は、1以上の層が蛍光を発し、1以上の層が燐光を発するハイブリッドの系であってもよい。
本発明の好ましい形態において、有機エレクトロルミネッセンス素子は、1以上の発光層中に、発光化合物として、式(1)の化合物または上述の好ましい形態を含んでなる。
式(1)の化合物が発光層中の発光性化合物として使用される場合、好ましくは1以上のマトリックス材料と組み合わせて使用される。式(1)の化合物とマトリックス材料とを含んでなる混合物は、発光体とマトリックス材料とを含んでなる混合物全体に対して、0.1〜99体積%、好ましくは1〜90体積%、より好ましくは3〜40体積%、そして特に5〜15体積%の、式(1)の化合物を含んでなる。これに対応して、混合物は、発光体とマトリックス材料とを含んでなる混合物全体に対して、99.9〜1体積%、好ましくは99〜10体積%、より好ましくは97〜60体積%、そして特に95〜85体積%の、マトリックス材料を含んでなる。
使用されるマトリックス材料は、一般的に、従来技術に従って目的に対して既知の任意の材料であってよい。マトリックス材料の三重項準位が発光体の三重項準位よりも高いことが好ましい。
本発明の化合物のために適したマトリックス材料は、ケトン、ホスフィンオキシド、スルホキシドおよびスルホン(例えば、WO2004/013080、WO2004/093207、WO2006/005627もしくはWO2010/006680による)、トリアリールアミン、カルバゾール誘導体(例えば、CBP(N、N−ビスカルバゾリルビフェニル)、m−CBP、またはWO2005/039246、US2005/0069729、JP2004/288381、EP1205527、WO2008/086851もしくはUS2009/0134784に開示されるカルバゾール誘導体)、インドロカルバゾール誘導体(例えば、WO2007/063754もしくはWO2008/056746による)、インデノカルバゾール誘導体(例えば、WO2010/136109もしくはWO2011/000455による)、アザカルバゾール誘導体(例えば、EP1617710、EP1617711、EP1731584、JP2005/347160による)、バイポーラーマトリックス材料(例えば、WO2007/137725による)、シラン(例えばWO2005/111172による)、アザカルバゾールもしくはボロン酸エステル(例えば、WO2006/117052よる)、ジアザシロール誘導体(例えばWO2010/054729による)、ジアザホスホール誘導体(例えばWO2010/054730による)、トリアジン誘導体(例えば、WO2010/015306、WO2007/063754もしくはWO2008/056746による)、亜鉛錯体(例えば、EP652273もしくはWO2009/062578による)、ジベンゾフラン誘導体(例えばWO2009/148015による)、架橋カルバゾール誘導体(例えば、US2009/0136779、WO2010/050778、WO2011/042107もしくはWO2011/088877による)である。
混合物として複数の異なったマトリックス材料、特に少なくとも1つの電子伝導マトリックス材料および少なくとも1つの正孔伝導マトリックス材料、を使用することも好ましい。好ましい組み合わせは、本発明による金属錯体の混合マトリクスとして、例えば、芳香族ケトン、トリアジン誘導体またはホスフィンオキシド誘導体を、トリアリールアミン誘導体またはカルバゾール誘導体と共に使用することである。同様に、電荷輸送マトリックス材料および電荷輸送においてたとえあったとしても明らかな関与がない電気的に不活性なマトリックス材料(例えばWO2010/108579に開示される)の混合物の使用も好ましい。
さらに好ましくは、2以上の三重項発光体とマトリックスとの混合物の使用である。この場合において、短波長発光スペクトルを有する三重項発光体は、長波長発光スペクトルを有する三重項発光体の共マトリックスとして機能する。例えば、本発明の式(1)の錯体を長波長発光三重項発光体(例えば緑色または赤色発光する三重項発光体)の共マトリックスとして使用することもできる。
本発明による化合物は、電子素子中で他の機能で使用されうる。例えば、正孔注入もしくは輸送層における正孔輸送材料として、電荷発生材料として、または電子ブロック材料としてである。同様に、本発明による錯体を発光層中の他の燐光金属錯体のためのマトリックス材料として使用することもできる。
式(63)の遊離配位子を、直接、電子素子、特に有機エレクトロルミネッセンス素子中で、正確な構造および置換によるさまざまな機能において、使用することも可能である。
好ましいカソードは、低い仕事関数を有する金属、金属合金もしくは様々な金属からなる、多層構造体であり、例えばアルカリ土類金属、アルカリ金属、主族の金属もしくはランタノイド(例えば、Ca、Ba、Mg、Al、In、Mg、Yb、Sm等)である。また、適しているのは、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属および銀を含む合金(例えば、マグネシウムと銀を含む合金)である。多層構造体の場合には、比較的高い仕事関数を有するさらなる金属(例えば、Ag)もまた、前記金属に加えて用いられてもよく、この場合、例えば、Mg/Ag、Ca/AgまたはBa/Agのような金属の組合せが、一般に用いられる。また、高い誘電率を有する材料の薄い中間層を、金属カソードと有機半導体の間に導入することも、好ましいことがある。この目的のために有用な材料の例は、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のフッ化物であるが、また、対応する酸化物もしくは炭酸塩(例えば、LiF、LiO、BaF、MgO、NaF、CsF、CsCO等)も有用である。この層の層厚は、好ましくは、0.5〜5nmである。
好ましいアノードは、仕事関数の高い材料である。好ましくは、アノードは真空に対し4.5eVよりも大きい仕事関数を有する。まず、高い酸化還元電位を有する金属はこの目的に合う。例えば、Ag、PtまたはAuである。次に、金属/金属酸化物電極(例えば、Al/Ni/NiOx、Al/PtOx)もまた好ましい。いくつかの用途において、少なくとも1つの電極は、透明または部分的に透明であるべきである。有機材料(O−SC)の放射または発光(OLED/PLED、O−laser)を可能にするためである。ここで、好ましいアノード材料は、導電性の高い混合金属酸化物である。特に好ましくは、イリジウムスズ酸化物(ITO)またはインジウムスズ酸化物(IZO)である。さらに、好ましいものとして、伝導性のドープされた有機材料、特に導電性ドープされたポリマー、例えばPEDOT、PANIまたはこれらのポリマーの誘導体、が挙げられる。さらに好ましくは、p−ドープされた正孔輸送材料が正孔注入層としてアノードに適用されるとき、適切なp−ドーパントは、金属酸化物、例えばMoOもしくはWOまたは(過)フッ素化電子−欠損芳香族系である。さらに適切なp−ドーパントは、HAT−CN(ヘキサシアノヘキサアザトリフェニレン)またはNovaled製の化合物NPD9である。このような層によって、低HOMO、すなわち大きなHOMO値を有する材料における正孔注入が簡単になる。
従来技術で層に使用される任意の材料は、一般に、さらなる層に使用されうる。当業者であれば、発明的工夫なしで、電子素子において、それぞれの材料を本発明による材料と結び付けることができるであろう。
素子は、相応に、(用途に応じて)構造化され、接続され、最終的に密封される。そのような素子の寿命は、水および/または空気の存在で、劇的に短くなるからである。
さらに好ましくは、1以上の層が昇華法より適用され、材料は、通常、10−5mbar未満、好ましくは10−6mbar未満の初期圧力で、真空昇華ユニット中で気相堆積により適用されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子である。初期圧力は、より低くても、またはさらに高くても、例えば、10−7mbar未満でもよい。
同様に、1つ以上の層がOVPD(有機気相堆積)法を用いることによって、またはキャリアガス昇華を利用して塗布されることを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス素子が好ましい。この場合、材料は、10−5mbarミ〜1barの圧力で適用される。この方法の特別な方法は、OVJP(有機蒸気ジェット印刷)法であり、その材料は、ノズルを介して直接適用され、構造化される(例えばM.S.Arnoldら、Appl.Phys.Lett.2008、92、053301)。
1つ以上の層が、例えばスピンコーティングによって、または任意の印刷法、例えばスクリーン印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷もしくはノズル印刷などによって、特に好ましくはLITI(光誘導熱画像化、熱転写印刷)またはインクジェット印刷によって、溶液から生成されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子がさらに好ましい。この目的では、可溶性化合物が必要であり、この化合物は、例えば適切な置換を介して得られる。
有機エレクトロルミネッセンス素子は、1つ以上の層を溶液から適用し、1つ以上の他の層を蒸着によって適用することによって、ハイブリッドの系として製造してもよい。例えば、式(1)の化合物およびマトリックス材料を含んでなる発光層を溶液から適用し、加えて正孔ブロック層および/または電子輸送層を減圧下で蒸着によって適用することができる。
これらの方法は、一般に当業者に知られており、困難なく、式(1)の化合物または上述の好ましい形態を含んでなる有機エレクトロルミネッセンス素子に、適用されうる。
本発明による電子素子、特に有機エレクトロルミネッセンス素子、は、以下の驚くべき利点の1つ以上によって従来技術と区別される。
1.本発明による化合物を発光性材料として含んでなる有機エレクトロルミネッセンス素子の寿命は、非常に長い。より具体的には、式(3)の基の他の、二環式または多環構造を有さない対応する脂肪族架橋を有する、対応する従来技術による類似の化合物と比較して、寿命が改善される。
2.本発明による金属錯体は、非常に良好な耐熱性を有する。
3.本発明による金属錯体は、多様な有機溶剤、特に有機炭化水素に、優れた溶解性を有する。ここで、溶解性は、式(3)の構造単位を含まない類似の化合物と比較して、顕著に改善される。この結果、錯体合成の間の精製が容易になり、OLEDの製造の溶液処理のプロセス、例えば印刷プロセスにおいて、非常に適合する。
4.本発明による金属錯体は、空気および光に非常に良好な酸化安定性を有し、よって、例えば印刷プロセスのような溶液からの処理を空気中でさえも可能にする。
5.本発明による金属錯体は、式(3)の構造単位を含まない類似の化合物と比較して、凝集が抑制される。このことは、式(3)の構造単位を含まない類似の錯体と比較して、昇華温度がより低いことから明らかである。
上記に列挙した利点は、他の電気的特性の障害を伴わないものである。
以下の実施例により本発明を詳細に説明するが、それらによって本発明を限定すること意図しない。当業者は、記述に基づいて、発明的工夫をなさずして、さらなる電子素子を製造することができるであろう。そして、請求された範囲の全体にわたり本発明を実施することができるであろう。
実施例:
以下の合成は、特に断らなければ、乾燥溶剤中で、保護ガス雰囲気下に行われる。金属錯体は、さらに、光を排除して、または黄色光の下で取り扱われる。溶剤および試薬は、例えばsigma−ALDRICHまたはABCRから購入できる。角括弧内の各数字または個別化合物に示された数字は、文献から知られる化合物のCAS番号に関する。
A:シントンSおよび配位子Lの合成
例S1およびL1:
Figure 2018529645
G.Abbiatiら、J.Org.Chem.,2003、68、18、6959と同様。
1000mlの無水エタノール中の、73.1g(500mmol)の1−テトラロン[529−34−0]、44.1g(800mmol)のプロパルギルアミン[2450−71−7]および2.9g(10mmol)のジクロロアウラート(I)ナトリウム[21534−24−7]が、オートクレーブ中で130℃で12時間撹拌される。冷却後、EtOHは減圧下で除去され、残留物は300mlのジクロロメタンに採取され、シリカゲル床を通してろ過される。ろ液は濃縮され、残留物は減圧下(p約0.05mbar、T約185℃)で蒸留される。収率:58.9g(325mmol)、65%;純度:約98% H NMRによる。
以下の化合物は同様の方法で調整され、粗生成物を蒸留、クーゲルロール蒸留、再結晶化、またはクロマトグラフィにより精製することができる。
Figure 2018529645
Figure 2018529645
Figure 2018529645
例S14:
Figure 2018529645
L.Renら、Green Chemistry、2015、17、2369と同様。
2.0g(10mmol)のS12、6.9g(50mmol)のtert−ブチルヒドロペルオキシド[75−91−2](水中65重量%)および50mlのtert−ブタノールの混合物に、25℃で、35mg(0.1mmol)のトリフルオロメタンスルホン酸マンガン(II)[55120−76−8]が加えられ、そして混合物は30時間撹拌される。45mlの溶剤が減圧下で除去され、残留物に200mlの水が加えられ、そして、混合物はそれぞれ200mlのジクロロメタンで3回抽出される。混合された抽出物はそれぞれ200mlの水で5回、それぞれ100mlの飽和塩化ナトリウム溶液で2回洗浄され、硫酸マグネシウムで乾燥される。溶剤が除去された後に残る油はさらなる精製をすることなく使用される。収率:1.7g(7.9mmol)、79%;純度:約95%H NMRによる。
同様の方法で、S13からS15を調製することが可能である。収率76%。
例S16:
Figure 2018529645
45.3g(250mmol)のS1、250mlの氷酢酸および250mlの無水酢酸の混合物に、よく撹拌しながら、30分毎に、それぞれ11.2g(375mmol)の二クロム酸ナトリウム二水和物を10回分加えられ、そして混合物は室温で1日および35℃で3日間撹拌される。次に、黄色の懸濁液が5kgの氷の中で注意深く撹拌され(発熱する!)、さらに30分間撹拌され、そして、黄色固体が吸引ろ過され、それぞれ300mlの水で5回洗浄され、吸引により乾燥される。粗生成物は500mlのジクロロメタンに溶解され、シリカゲル床を通してろ過される。ジクロロメタンは減圧下で除去され、固体は200mlの熱メタノールで1回撹拌することによって抽出される。収率:29.9g(143mmol)、57%;純度:約99%H NMRによる。
同様の方法で、以下の化合物を調製することが可能である。
Figure 2018529645
Figure 2018529645
例S27:
Figure 2018529645
ナトリウムメトキシド溶液が23.0g(1mol)のナトリウムおよび2000mlのメタノールから調製される。後者に、撹拌しながら、43.6g(250mmol)の1,3−アセトンジカルボン酸ジメチル[1830−54−2]が加えられ、混合物はさらに10分間撹拌される。そして、41.8g(200mmol)のS16が固体の形態で加えられる。還流下で16時間撹拌された後、メタノールは減圧下で除去される。残留物に、慎重に1000mlの氷酢酸が加えられ(注意:泡立つ!)、茶色の溶液に60mlの水および180mlの濃塩酸が加えられる。反応混合物は還流下で16時間加熱され、その後冷却されてもよく、5kgの氷上に注がれ、固体水酸化ナトリウム溶液の添加により冷却されながら中和される。析出固体は、吸引ろ過され、それぞれ300mlの水で3回洗浄され、減圧下で乾燥される。粗生成物は、2000mlのジクロロメタン中で40℃1時間撹拌され、そして不溶な留分を除去するために、温めながらセライト床を通してろ過される。ジクロロメタンが減圧下で除去された後、残留物は、100mlのジオキサン中で沸点で溶解され、そして500mlのメタノールが80℃から始めて、滴下される。冷却され、室温でさらに12時間撹拌された後、固体は吸引ろ過され、わずかなメタノールで洗浄され、そして減圧下で乾燥される。収率:29.5g(102mmol)、51%;純度:約90%H NMRによる。このように得られた生成物は、さらなる精製することなく転化される。
同様の方法で、以下の化合物を調製することが可能である。
Figure 2018529645
Figure 2018529645
Figure 2018529645
例L5:
Figure 2018529645
28.9g(100mmol)のS27、50.1g(1mol)のヒドラジン水和物、67.3g(1.2mol)の水酸化カリウムおよび400mlのエチレングリコールの混合物が還流下で4時間加熱される。その後、徐々に温度を上げ、生成された水および余剰のヒドラジン水和物は水分離器で留去される。16時間の還流の後、反応混合物は冷却されてもよく、2lの水に注がれ、それぞれ500mlのジクロロメタンで3回抽出される。ジクロロメタン相は、それぞれ300mlの水で5回、それぞれ300mlの飽和塩化ナトリウム溶液で2回洗浄され、硫酸マグネシウムで乾燥される。ジクロロメタンが減圧下で除去された後、油性の残留物はジクロロメタンを用いてシリカゲル上でクロマトグラフされる(Rf約0.5)。さらなる精製のために、このように得られた淡黄色の油分がクーゲルロール蒸留されても、メタノールから再結晶化されてもよい。収率:12.0g(46mmol)、46%;純度:約99%H NMRによる。
同様の方法で、以下の化合物を調製することが可能である。
Figure 2018529645
Figure 2018529645
Figure 2018529645
C:金属錯体の合成:
1)トリス−フェイシャルホモレプティックIr錯体
例Ir(L5)
Figure 2018529645
変形A:
9.2g(35mmol)の配位子L5、4.90g(10mmol)のトリスアセチルアセトナトイリジウム(III)[15635−87−7]および100gのヒドロキノン[123−31−9]の混合物が、初めに、ガラス被覆されたマグネチックコアを備えた500mlの2口丸底フラスコに導入される。フラスコは水分離器(水よりも低密度媒体用)およびアルゴンブランケットの空気冷却器を備える。フラスコは金属熱浴上に置かれる。装置は、アルゴンブランケットシステムを上から15分間アルゴンでパージされ、アルゴンを2口フラスコの横側から流れさせる。2口フラスコの横側を通して、ガラス被覆されたPt−100熱電対がフラスコに導入され、端がマグネチックスターラーコアのちょうど上に位置する。そして、装置は、家庭用のアルミホイルのいくつか緩く巻いたものによって断熱され、断熱は水分離器の上昇管の中心に達する。そして、装置はラボの撹拌加熱システムにより急速に260℃(溶融された撹拌反応混合物につけられたPt−100サーマルセンサーで計測される)に加熱される。さらに1.5時間にわたり、反応混合物は260℃に保たれ、その間に、少量の凝縮物が蒸留して取り除かれ、水分離器に集められる。100℃に冷却後、溶融固体に500mlのメタノールが注意深く加えられ、黄色の懸濁液が形成されるまで沸騰される。このように得られた黄色の懸濁液は、両頭フリット(P3)を通してろ過され、黄色固体は100mlのメタノールで3回洗浄され、減圧下で乾燥される。粗収量:定量的。黄色生成物は、さらに、慎重に空気と光を排除しながら、トルエン(それぞれのケースにおいて初期投入量は約150ml、円筒ろ紙:Whatman社のセルロース製の標準ソックスレー円筒ろ紙)で5回連続熱抽出することによって精製される。最後に、生成物は高真空下(p約10−5mbar、T340℃)で分別昇華される。収率:7.6g(7.8mmol)、78%。純度:>99.9%HPLCによる。
変形B:
300mlのエチレングリコール[107−21−1]が100gのヒドロキノンの代わりに使用され、混合物が還流下で48時間撹拌される以外は、例Ir(L5)、変形Aと同様の手順。70℃に冷却後、混合物は300mlのエタノールで希釈され、固体は吸引ろ過され(P3)、それぞれ100mlのエタノールで3回洗浄され、減圧下で乾燥される。さらなる精製は、変形Aに記載のようにおこなわれる。収率:4.4g(4.5mmol)、45%。純度:>99.9%HPLCによる。
変形C:
イリジウム反応物質としての[シス,トランス−ジクロロ(ビスアセチルアセトナト]イリジウム(III)酸ナトリウム
100mlのエチレングリコール(代替として、プロピレングリコールまたはジエチレングリコール)中の、10mmolの[シス,トランス−ジクロロ(ビスアセチルアセトナト]イリジウム(III)酸ナトリウム[876296−21−8]および40mmolの配位子の混合物が、穏やかなアルゴン気流下で、特定の時間、穏やかに還流させて、加熱される。60℃に冷却した後、混合物を撹拌しながら、50mlのエタノールと50mLの2N塩酸との混合物で希釈し、さらに1時間撹拌し、析出した固体を吸引ろ過し、それぞれ30mlのエタノールを用いて3回洗浄し、次いで減圧下で乾燥させる。Aで記載の通りの精製。収率:5.9g(6.1mmol)、61%。純度:>99.9%HPLCによる。
変形A、BおよびCにより得られた錯体の精製は、熱抽出の繰り返しによるのと同様に、再結晶化やクロマトグラフィによるものも効果的でありうる。
キラル配位子が使用される場合に、生成されたfac金属錯体がジアステレオマー混合物の形で得られる。C3ポイント基(point group)におけるエナンチオマーΛ、Δは、通常、ポイント基C1におけるエナンチオマーよりも、抽出剤に顕著に低い溶解性を有する。これらは、母液中に結果的に蓄積する。C1ジアステレオマーからC3ジアステレオマーの分離は、この方法によりしばしば可能である。さらに、ジアステレオマーは、クロマトグラフィにより分離されることもできる。ポイント基C1の配位子が、エナンチオマーとして純粋な形である場合に、ポイント基C3にジアステレオマーペアΛ、Δが形成される。ジアステレオマーは、結晶化またはクロマトグラフィにより分離されることができ、そしてエナンチオマーとして純粋な化合物として得られる。
同様の方法で、以下の化合物を調製することが可能である。
Figure 2018529645
Figure 2018529645
*記載される条件と異なる場合
2)[Ir(L)Cl]タイプのイリジウム錯体
変形A:
22mmolの配位子、10mmolの塩化イリジウム(III)水和物[876296−21−8]、75mlの2−エトキシエタノールおよび25mlの水の混合物が、還流下で、よく撹拌されながら16〜24時間加熱される。配位子が、還流下で、溶剤混合物に完全に溶解しない場合に、溶液が形成されるまで、1,4−ジオキサンが加えられる。冷却後、析出した固体は吸引ろ過され、エタノール/水(1:1、vv)で2回洗浄され、そして真空で乾燥される。このように得られる式[Ir(L)Cl]のクロロダイマーは、精製されることなく、さらに転化される。
変形B:
10mmolのビスアセチルアセトナトジクロロイリデート(III)ナトリウム[876296−21−8]および22mmolの配位子Lおよびガラスで覆われたマグネチックスターラーの混合物が、減圧下(10−5mbar)で、肉厚の100mlのガラスアンプルの中に溶かされ、密閉される。ヒドロキノンは、溶融助剤および反応媒体として加えられていてよい。アンプルは示された時間、示された温度で加熱され、その間、溶融混合物はマグネチックスターラーで撹拌される。冷却後(注意:アンプルは、通常加圧されている!)、アンプルが開かれ、焼結ケーキを、特定の100mLの懸濁媒体(懸濁媒体は、配位子は良好な溶解性を有するが、式[Ir(L)Cl]で表されるクロロ二量体はその中に難溶性であるように選択される。典型的な懸濁媒体は、メタノール、エタノール、ジクロロメタン、アセトン、酢酸エチル、トルエン等である)中で、100gのガラスビーズ(直径3mm)を用いて、3時間撹拌させ、この工程で機械的に温浸させる。微細懸濁液をガラスビーズから注ぎ出し、固体([Ir(L)Cl]、これはまだ約2当量のNaClを含んでおり、以下、粗クロロ二量体という)を吸引ろ過し、減圧下で乾燥させる。このように得られる式[Ir(L)Cl]の粗クロロ二量体は、精製することなくさらに転化される。
Figure 2018529645
3)[Ir(L)(HOMe)]OTfタイプのイリジウム錯体
150mlのジクロロメタン中の5mmolのクロロ二量体[Ir(L)Cl]の懸濁液に、5mlのメタノール、そして10mmolのトリフルオロメタンスルホン酸銀(I)[2923−28−6]が加えられ、混合物は室温で18時間撹拌される。析出した塩化銀(I)はセライト床を通して吸引ろ過され、ろ液は濃縮乾固され、黄色の残留物は30mlのトルエンまたはシクロヘキサンに採取され、固体がろ過され、n−ヘプタンで洗浄され、減圧下で乾燥される。このように得られる式[Ir(L)(HOMe)]OTfの生成物は、さらに、精製されることなく転化される。
Figure 2018529645
4)ヘテロレプティックトリス−フェイシャルイリジウム錯体
10mmolの配位子LまたはL’、10mmolのビス(メタノール)ビス[2−(2−ピリジニル−κN)フェニル−κC]イリジウム(III)トリフルオロメタンスルホネート[1215692−14−0]or[Ir(L)(HOMe)]OTfタイプの本発明のイリジウム錯体、11mmolの2,6−ジメチルピリジンおよび150mlのエタノールの混合物が、還流下、40時間加熱される。冷却後、析出固体は吸引ろ過され、それぞれ30mlのエタノールで3回洗浄され、減圧下で乾燥される。このように得られる粗生成物はシリカゲル上でクロマトグラフされ(溶媒またはそれらの混合物、例えば酢酸エチル、DCM、THF、トルエン、n−ヘプタン、シクロヘキサン)、そして、1)変形Aに記載のように分別昇華される。
Figure 2018529645
Figure 2018529645
Figure 2018529645
Figure 2018529645
5)アルジュンゴカルベンタイプの配位子を含むヘテロレプティックイリジウム錯体
A.G.Tennysonら、Inorg.Chem、2009、48、6924と同様の手順
22mmolの配位子前駆体(イミダゾリウム塩)、10mmolのイリジウムクロロダイマー[Ir(L)Cl]、10mmolの酸化銀(I)および300mlの1,2−ジクロロエタンの混合物が、90℃で30時間撹拌される。冷却後、析出固体はセライト床を通して吸引ろ過され、30mlの1,2−ジクロロエタンで洗浄され、ろ液は減圧下で濃縮乾固される。このように得られる粗生成物は、シリカゲル上でクロマトグラフされ(溶剤またはこれらの混合物、例えば酢酸エチル、ジクロロメタン、THF、トルエン、n−ヘプタン、シクロヘキサン)、そして1)変形Aに記載のように、分別昇華される。
Figure 2018529645
6)o−メタル化配位子L’を含まない、Ir(L)L’タイプのイリジウム錯体
25mmolの配位子L’、10mmolのイリジウムクロロダイマー[Ir(L)Cl]、30mmolの炭酸水素ナトリウム、100mlの2−エトキシエタノールおよび30mlの水の混合物が、90℃で16時間撹拌される。冷却後、析出固体は吸引ろ過され、それぞれ30mlのエタノールで3回洗浄され、減圧下で乾燥される。このように得られる粗生成物はシリカゲル上でクロマトグラフされるか(溶剤またはこれらの混合物、例えば酢酸エチル、ジクロロメタン、THF、トルエン、n−ヘプタン、シクロヘキサン)、再結晶化され、そして1)変形Aに記載のように、分別昇華される。
Figure 2018529645
Figure 2018529645
7)o−メタル化配位子L’を含まない、PtLL’タイプの白金錯体
J.Brooksら、Inorg.Chem.2002、41、3055と同様の手順。
20mmolの配位子L、10mmolのKPtCl、75mlの2−エトキシエタノールおよび25mlの水の混合物が、還流下で16時間加熱される。冷却し、100mlの水を加えた後、析出固体は吸引ろ過され、30mlの水で1回洗浄され、減圧下で乾燥される。このように得られた式[PtLCl]の白金クロロダイマーは、100mlの2−エトキシエタノール中で懸濁され、30mmolの配位子L’および50mmolの炭酸ナトリウムが加えられ、反応混合物は100℃で16時間撹拌され、そして、減圧下で濃縮乾固される。このように得られる粗生成物はシリカゲル上でクロマトグラフされるか(溶剤またはこれらの混合物、例えば酢酸エチル、ジクロロメタン、THF、トルエン、n−ヘプタン、シクロヘキサン)、再結晶化され、そして1)変形Aに記載のように、分別昇華される。
Figure 2018529645
熱安定性の比較
熱安定性を比較するために、それぞれ50mgのIr(L1)(EP1400514による比較例)およびIr(L5)、ならびにIr200(比較例)およびIr202の化合物が、減圧下(p約10−5mbar)でガラスアンプル中で溶解されることによって、密閉され、そして、光を除外して14日間350℃に加熱される。熱処理が完了した後、サンプルは目視による評価とHPLC−MSにより変化を調べられる。本発明による錯体Ir(L5)およびIr202は、熱処理が完了した後も、目視による評価では変化が見られなかった。HPLC−MSを用いても変化が検出することはできない。錯体Ir(L1)およびIr200(比較例)は、オレンジ−茶色の変色を帯びていた。HPLC−MSを用いると、約0.5%(数種類)の量での分解を検出することができる(数種類)。分解ピーク(M+ −2HおよびM+ −4H)の量から、ジヒドロベンゾ[h]キノリン配位子の一部が、水素を放出する(脱水素化)によりベンゾ[h]キノリン配位子に転化されることが示唆される。この熱分解は、OLEDの製造において非常に問題である。脱水素化によって形成される錯体は、同様にOLED中でも放出し、初期の錯体よりもかなり長い波長で放出し、システムの動作中に、OLEDの部品中でカラーシフトが起こりうるからである。
光化学的安定性の比較
トルエン中の1mmolのIr(L1)(比較例)およびIr(L5)溶液が、大気中10時間の日光のもとで、試験管中で放置される。その後、サンプルは薄層クロマトグラフ(シリカゲルプレート、溶離液:トルエン:DCM 9:1)によって調べられる。Ir(L5)は当初のサンプルと比較して変化が見られない。Ir(L1)(比較例)のクロマトグラフにより、当初の材料には確認されない、いくつかの二次成分(開始スポットおよびより低いRfを有する2つのスポット)がわかる。MRによれば、比較例の不安定性は、ジヒドロベンゾ[h]キノリン配位子のCH基と三重項の増感により生成した一重項酸素との反応に起因しており、酸化生成物(ヒドロペルオキシド、アルコール、ケトン)を形成する。これらの酸化生成物は、標準的な実験環境のもとで溶液から処理されたOLED部品の特性(例えば、部品の寿命)に悪影響をもたらす。
OLEDの製造
1)真空処理された素子:
本発明によるOLEDおよび従来技術によるOLEDを、ここに記載する状況(層厚範囲、使用材料)に適応する、WO2004/058911に記載の一般的方法によって製造する。
以下の例では、種々のOLEDについての結果を示す。構造化ITO(50nm、酸化インジウムスズ)を有するガラス板は、OLEDが適用される基板を形成する。OLEDは、基本的に以下の層構造を有する。基板/3%NDP−9(Novaled社から市販されている)でドープされたHTMからなる正孔輸送層1(HTL1)、20nm/正孔輸送層2(HTL2)/任意の電子ブロック層(EBL)/発光層(EML)/任意の正孔ブロック層(HBL)/電子輸送層(ETL)/任意の電子注入層(EIL)/および最後にカソード。カソードは、100nmの厚さのアルミニウム層によって形成される。
最初に、真空処理されたOLEDについて記載する。この目的では、すべての材料は、真空チャンバにおける熱蒸着によって適用される。ここで、発光層は、常に、少なくとも1つのマトリックス材料(ホスト材料)と、共蒸着によって特定の体積比でマトリックス材料に混合される発光ドーパント(発光体)とからなる。ここで、M3:M2:Ir(L1)(55%:35%:10%)のような形で示される詳細は、材料M3が55%の体積比でその層に存在し、M2が35%の割合でその層に存在し、Ir(L1)が10%の割合でその層に存在することを意味する。同様に、電子輸送層も2つの材料の混合物からなっていてもよい。OLEDの正確な構造は表1に見ることができる。OLEDの製造に使用される材料は表3に示されている。
OLEDは、標準的な方法によって特徴づけられる。この目的では、エレクトロルミネッセンススペクトル、電流効率(cd/Aで測定)および電圧(V単位の1000cd/mで測定)を電流−電圧−輝度特性(IUL特性)から求める。選択された実験で、寿命を求める。寿命は、輝度が特定の初期輝度から、その後に特定の割合まで低下する時間で定義される。LD50という数字は、与えられた寿命が、輝度が初期輝度の50%まで、すなわち、例えば1000cd/mから500cd/mまで低下する時間であることを意味する。発光色に応じて、異なる初期輝度を選択する。当業者に既知の変換式を利用して、寿命に対する値を他の初期輝度に対する値に変換することができる。ここでは、1000cd/mの初期輝度に対する寿命が通常の値である。
燐光OLEDにおける発光材料としての本発明による化合物の使用
本発明による化合物の1つの使用は、OLED中の発光層における燐光発光材料としてである。表4に示されるイリジウム化合物は、従来技術による比較として使用される。OLEDの結果は、表2に要約される。
Figure 2018529645
Figure 2018529645
Figure 2018529645
Figure 2018529645
2)可溶性機能性材料から製造された溶液処理された素子
本発明に錯体は、溶液から処理されてもよく、真空処理されたOLEDと処理技術の観点で比較し、著しく単純であるにもかかわらず良好な特性を有するOLEDが得られる。このような部品の製造は、既に何度も文献(例えばWO2004/037887)に開示されているポリマー発光ダイオード(PLED)の製造に基づくものである。構造は、基板/ITO/PEDOT(80nm)/中間層(80nm)/発光層(80nm)/カソードから構成される。この目的のために、Technoprint社製の基板(ソーダ石灰ガラス)を使用し、それにITO構造(酸化インジウムスズ、透明な導電性アノード)を適用する。基板を、クリーンルーム中でDI水および洗浄剤(Deconex 15PF)と用いて清浄にし、次いでUV/オゾンプラズマ処理によって活性化させる。次いで、PEDOTの80nm層(PEDOTは、H.C.Starck、Goslarから水性分散液として供給されているポリチオフェン誘導体(Baytron P VAI 4083sp.)である)を、同様にクリーンルーム中でスピンコーティングによって緩衝液層として適用する。必要なスピン速度は、希釈度および特定のスピンコーターの形状に応じて決まる(典型的に80nm:4500rpm)。層から残留水を取り除くために、基板をホットプレート上で180℃で10分間加熱する。使用される中間層は、正孔注入として働き、この場合Merck製のHIL−012が使用される。あるいは、中間層は1つ以上の層によって置き換えられていてもよく、これらの1つ以上の層は、その後の溶液からEML蒸着の処理工程によって再び剥離しない条件を単に満たすのみである。発光層を製造するために、本発明による発光体をトルエン中にマトリックス材料と共に溶解させる。この素子の典型的な層の厚さ80nmがスピンコートで達成されるべき場合、このような溶液の典型的な固体含有量は16〜25g/lである。タイプ1の溶液処理された素子は、(ポリスチレン)::M5:M6:Ir(L)(20%:30%:40%:10%)で構成される発光層を含み、タイプ2の溶液処理された素子は、(ポリスチレン):M5:M6:Ir(L204):Ir(L)(20%:20%:40%:15%:5%)で構成される発光層を含む。発光層を、不活性ガス雰囲気中、本発明の場合にはアルゴン中で、スピンコートによって適用し、130℃で30分間加熱される。最後に、バリウム(5nm)および次にアルミニウム(100nm)(高純度金属はAldrich製であり、特にバリウムは99.99%(cat.no.474711)である;中でもLesker製の蒸着装置、典型的な蒸着圧力は5x10−6mbarである)から構成されるカソードは、蒸着が適用される。任意に、まずブロック層、および次いで電子輸送層、および次に初めてカソード(例えば、AlまたはLiF/Al)を、減圧下、蒸着によって適用することができる。空気および大気の湿気から素子を保護するために、素子を最後に被包し、次にその特徴を決定する。OLEDの例はまだ最適化されていないが、表3に得られた結果をまとめる。
Figure 2018529645
Figure 2018529645
Figure 2018529645

Claims (16)

  1. 式(1)の化合物。
    M(L)(L’) 式(1)
    (これは、式(2)の部分構造M(L)を含み
    Figure 2018529645
    式中、使用される記号および添え字は以下であり、
    Mは、イリジウムまたは白金であり、
    CyCは、式(CyC)の構造であり、
    Figure 2018529645
    (式中、基は、♯で特定される位置でCyNに結合し、*で特定される位置でMに配位し、YおよびZを含む二環式基は○で特定される位置で結合される)
    CyNは、式(CyN)の構造であり、
    Figure 2018529645
    (式中、基は、♯で特定される位置でCyCに結合し、*で特定される位置でMに配位子し、YおよびZを含む二環式基は○で特定される位置で結合される)、
    Xは、出現毎に同一であるかまたは異なり、CRまたはNであり、ただし、CyCにおいて2以下の記号XおよびCyNにおいて2以下の記号XがNであり、
    Yは、出現毎に同一であるかまたは異なり、CRまたはOであり、ただし、y>1の場合に、酸素原子は互いに直接結合せず、
    Zは、出現毎に同一であるかまたは異なり、CRまたはOであり、ただし、z>1の場合に、酸素原子は互いに直接結合せず、
    Rは、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、N(R、CN、NO、OH、COOR、C(=O)N(R、Si(R、B(OR、C(=O)R、P(=O)(R、S(=O)R、S(=O)、OSO、1〜20の炭素原子を有する、直鎖の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基、または2〜20の炭素原子を有する、アルケニルもしくはアルキニル基、または3〜20の炭素原子を有する、分岐もしくは環状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基(これらのそれぞれは、1以上のラジカルRによって置換されていてもよく、1以上の非隣接のCH基がRC=CR、RC=N、C≡C、Si(R、C=O、NR、O、SまたはCONRによって置き換えられていてもよく、かつ1以上の水素原子がD、F、Cl、Br、IまたはCNによって置き換えられていてもよい)、5〜40の芳香族環原子を有し、それぞれのケースにおいて1以上のラジカルRによって置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、5〜40の芳香族環原子を有し、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい、アリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、5〜40の芳香族環原子を有し、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい、アラルキルもしくはヘテロアラルキル基、または10〜40の芳香族環原子を有し、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい、ジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基もしくはアリールヘテロアリールアミノ基であり、同時に、2つの隣接するラジカルRが共に単環状もしくは多環状の、脂肪族、芳香族またはヘテロ芳香族環系を形成していてもよく、
    は、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、N(R、CN、NO、Si(R、B(OR、C(=O)R、P(=O)(R、S(=O)R、S(=O)、OSO、1〜20の炭素原子を有する、直鎖の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基、または2〜20の炭素原子を有する、アルケニルもしくはアルキニル基、または3〜20の炭素原子を有する、分岐もしくは環状の、アルキル、アルコキシもしくはチオアルコキシ基(これらのそれぞれは、1以上のラジカルRによって置換されていてもよく、1以上の非隣接のCH基がRC=CR、RC=N、C≡C、Si(R、C=O、NR、O、SまたはCONRによって置き換えられていてもよく、かつ1以上の水素原子がD、F、Cl、Br、I、CNまたはNOによって置き換えられていてもよい)、または5〜40の芳香族環原子を有し、それぞれのケースにおいて1以上のラジカルRによって置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、5〜40の芳香族環原子を有し、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい、アリールオキシもしくはヘテロアリールオキシ基、5〜40の芳香族環原子を有し、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい、アラルキルもしくはヘテロアラルキル基、または10〜40の芳香族環原子を有し、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい、ジアリールアミノ基、ジヘテロアリールアミノ基もしくはアリールヘテロアリールアミノ基であり、同時に、2以上の隣接するラジカルRが共に単環状もしくは多環状の、脂肪族、芳香族またはヘテロ芳香族環系を形成していてもよく、
    は、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、または1〜20の炭素原子を有する、脂肪族、芳香族および/またはヘテロ芳香族有機ラジカル(これは、1以上の水素原子がFによって置き換えられていてもよい)であり、同時に、2以上の置換基Rが単環状または多環状の環系を共に形成していてもよく、
    L’は、出現毎に同一であるかまたは異なり、配位子であり、
    yは、出現毎に同一であるかまたは異なり、1、2、3、4、5、6または7であり、
    zは、出現毎に同一であるかまたは異なり、1、2、3、4、5、6または7であり、
    nは、1、2または3であり、
    mは、0、1、2、3または4であり、
    同時に、2以上の配位子が共に結合されるか、またはLがL’に単結合または2価もしくは3価のブリッジによって結合され、三座、四座、五座または六座配位子系を形成することも可能であり、さらに、置換基Rが付加的にMに配位することも可能である)
  2. 式(CyC)の基が、式(CyC−1)〜(CyC−5)の構造から選択され、かつ式(CyN)の基が、式(CyN−1)〜(CyN−3)の構造から選択されることを特徴とする、請求項1に記載の化合物。
    Figure 2018529645
    (式中、Rは請求項1に記載の意味を有する)
  3. 式(CyC)の基が式(CyC−1a)〜(CyC−1k)および(CyC−2a)〜(CyC−5a)の構造から選択され、かつ式(CyN)の基が式(CyN−1a)〜(CyN−1c)および(CyN−2a)の構造から選択されることを特徴とする、請求項1または2に記載の化合物。
    Figure 2018529645
    (式中、使用される記号は請求項1および2に記載の意味を有し、ラジカルRおよびRは互いに芳香族またはヘテロ芳香族環系を形成せず、Wは、出現毎に同一であるかまたは異なり、NR、OまたはSである)
  4. 式(2)の構造が、式(2a)の構造であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の化合物。
    Figure 2018529645
    (式中、使用される記号および添え字は請求項1に記載の意味を有する)
  5. YおよびZが出現毎に同一であるかまたは異なりCRであることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の化合物。
  6. 添え字yおよびzが出現毎に同一であるかまたは異なり1、2、3または4であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の化合物。
  7. X=CRのときに対応する炭素原子に結合されるラジカルRは、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、Br、I、N(R、CN、Si(R、B(OR、C(=O)R、1〜10の炭素原子を有する、直鎖のアルキル基、または2〜10の炭素原子を有するアルケニル基、または3〜10の炭素原子を有する、分岐もしくは環状のアルキル基(これらのそれぞれは、1以上のラジカルRによって置換されていてもよく、1以上の水素原子は、DまたはFによって置き換えられていてもよい)、または5〜24の芳香族環原子を有し、かつそれぞれのケースにおいて1以上のラジカルRによって置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系からなる群から選択され、同時に、2つの好ましくは隣接するラジカルRがともに、またはRがRとともに、環系を形成していてもよい、
    Yおよび/またはZ=CRのときに対応する炭素原子に結合されるラジカルRは、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、F、1〜10の炭素原子を有し、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい、直鎖のアルキル基、3〜10の炭素原子を有し、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい、分岐もしくは環状のアルキル基、または6〜13の芳香族環原子を有し、1以上のラジカルRによって置換されていてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系からなる群から選択され、同時に2以上のラジカルRが共に環系を形成していてもよい、
    ことを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の化合物。
  8. L’が二座モノアニオン性配位子であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の化合物。
  9. L’が、1,3−ジケトン由来の1,3−ジケトネート、3−ケトエステル由来の3−ケトネート、アミノカルボン酸由来のカルボキシレート、およびMと共に、少なくとも1つの金属−炭素結合を有するシクロメタル化五員環または6員環を有する配位子から選択されることを特徴とする、請求項8に記載の化合物。
  10. 遊離配位子Lおよび所望によりL’を、式(58)の金属アルコキシドと、式(59)の金属ケトケトネートと、式(60)の金属ハロゲン化物と、式(61)の二量体金属錯体と、もしくは式(62)の金属錯体と、またはアルコキシドおよび/またはハロゲン化物および/またはヒドロキシラジカルおよびケトケトネートラジカルの両方を有する金属化合物と反応させることによって、請求項1〜9のいずれか一項に記載の化合物を調製する方法。
    Figure 2018529645
    (式中、使用される記号および添え字は請求項1に記載の意味を有し、Hal=F、Cl、BrまたはIであり、L’’はアルコールまたはニトリルであり、かつ(Anion)は非配位性アニオンである)
  11. 請求項1〜9のいずれか一項に記載の1以上の化合物を含む、オリゴマー、ポリマーまたはデンドリマーであって、ポリマー、オリゴマーまたはデンドリマーへの前記化合物の1以上の結合が存在する、オリゴマー、ポリマーまたはデンドリマー。
  12. 請求項1〜9のいずれか一項に記載の化合物、または請求項11に記載のオリゴマー、ポリマーもしくはデンドリマー、および少なくとも1つのさらなる化合物を含んでなる配合剤。
  13. 式(63)の化合物。
    Figure 2018529645
    (式中、使用される記号および添え字は請求項1に記載の意味を有する)
  14. 請求項1〜9または13のいずれか一項に記載の化合物、または請求項11に記載のオリゴマー、ポリマーもしくはデンドリマーの、電子素子における、または一重項酸素を発生させるための、または光触媒反応における使用。
  15. 請求項1〜9または13のいずれか一項に記載化合物、または請求項11に記載のオリゴマー、ポリマーもしくはデンドリマーを含んでなる電子素子。
  16. 請求項1〜9のいずれか一項に記載の化合物が1以上の発光層において発光化合物として使用されていることを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス素子である請求項15に記載の電子素子。
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