JP2022501400A - 立体障害窒素含有ヘテロ芳香族化合物を製造する方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、特に電子素子の使用のための、立体障害窒素含有ヘテロ芳香族化合物を調製する方法に関する。本発明は、さらに、その方法によって得られうる化合物、およびそれらの化合物を含んでなる電子素子に関する。

Description

発明の詳細な説明
本発明は、立体障害ヘテロ芳香族窒素化合物を調製する方法に関する。本発明は、さらに、その方法によって得られうる化合物、およびそれらの化合物を含んでなる電子素子に関する。
有機半導体を機能性材料として用いた有機エレクトロルミネッセンス素子(OLED)の構造は、例えば、US4539507、US5151629、EP0676461、およびWO98/27136に記載されている。使用される発光材料は多くの場合、燐光を発する有機金属錯体である。量子力学的な理由で、燐光発光体に対して有機金属化合物を使用すると、最大4倍のエネルギー効率と出力効率が可能である。一般的にはまだ、OLEDにおいて、特にまた、燐光を発するOLEDにおいて、例えば、効率、作動電圧および寿命に関して改善が求められている。また、蛍光発光体またはTADF(熱活性化遅延蛍光)を示す発光体を含んでなる有機エレクトロルミネッセンス素子も知られている。
有機エレクトロルミネッセンス素子の特性は、使用される発光体によってのみ決定されるわけではない。ここで特に重要なのはまた、特に使用される他の材料、例えば、ホスト/マトリックス材料、正孔ブロック材料、電子輸送材料、正孔輸送材料、および電子もしくは励起子ブロック材料等である。これらの材料の改善は、エレクトロルミネッセンス素子の明確な改善をもたらしうる。
従来技術によれば、二環式または三環式環系を有する化合物は、特に燐光発光を示す化合物の調製に用いられる。これらの化合物は、対応する錯体中で、特に、配位子として機能する。この先行技術としては、特に、文献WO2014/094960A1、WO2014/094961A1、WO2015/104045A1、WO2015/117718A1およびWO2016/124304が挙げられる。これらの文献では、マトリックス材料、電子輸送材料、正孔輸送材料、蛍光発光体、またはTADF(熱活性化遅延蛍光)を示す発光体については示されていない。
さらに、文献WO2015/036078は、とりわけ、マトリックス材料、電子輸送材料または正孔輸送材料として使用することができるヘテロ環式化合物について開示する。これらの化合物の多くは、ピリジンまたはピラジン構造に縮合された二環式環系を含んでなり、これに、芳香族またはヘテロ芳香族環系が順に縮合される。
上記の化合物は、その調製は、比較的複雑であり、比較的高い比率の副生成物を生成する。また、上記の化合物の調製では、比較的安価で、反応性がある出発材料であることが求められる。
さらに、これらの材料が、例えば、マトリックス材料、正孔伝導材料または電子輸送材料として使用される場合、素子の、特に寿命に関して、また、効率および作動電圧に関しても、依然として一般的に改善の要求がある。さらに、この化合物は、高い色純度が求められる。
本発明のさらなる目的は、有機電子素子、特に有機エレクトロルミネッセンス素子において、蛍光発光体またはTADF(熱活性化遅延蛍光)を示す発光体として、好適な化合物(これによってこの素子で使用された場合に、良好な素子特性を示す)を提供すること、および対応する電子素子を提供することである。
したがって、本発明の目的は、特に簡易かつ安価である、これらの化合物の調製方法をを提供することである。より具体的には、この方法が高収率へと導き、最小限の副生成物となった。さらに、反応条件は、非常に穏やかであった。さらに、上記の化合物の調製において、比較的安価で、容易に入手でき、低反応性の出発物質を使用することが可能であった。
本発明のさらなる目的は、有機電子素子、特に有機エレクトロルミネッセンス素子において、使用に好適である化合物を提供すること(これによって、この素子で使用された場合に良好な素子特性へと導かれる)、および対応する電子素子を提供することである。
本発明の特別な目的は、高寿命、良好な効率および低作動電圧へと導く化合物を提供することである。特に、マトリックス材料、正孔導電材料または電子輸送材料の特性もまた、有機エレクトロルミネッセンス素子の寿命および効率に重要な影響を与える。
本発明によって解決すべきさらなる課題は、燐光または蛍光OLEDでの、特に、マトリックス材料としての使用に適した化合物を提供することにあると言える。より具体的には、本発明によって解決すべき課題は、赤色、黄色、および緑色の燐光OLEDに適した、マトリックス材料を提供することにある。
さらに、化合物は、特に有機エレクトロルミネッセンス素子におけるマトリックス材料として、正孔導電材料として、または電子輸送材料として、使用される場合、優れた色純度を有する素子へと導くであろう。
さらに、その化合物は、非常に簡単に処理することができ、そして特に、良好な溶解性と成膜性を有しなければならない。例えば、その化合物は、高い酸化安定性および改善されたガラス転移温度を示さなければならない。
もう一つの目的は、優れた性能を有する電子素子を、非常に安価で、かつ安定した品質で提供することにあると言える。
さらに、電子素子は、多くの目的のために使用し、または適合させることができなければならない。特に、広い温度範囲にわたって電子素子の性能が維持されなければならない。
驚くべきことに、以下に詳細に記載する特定の方法および化合物は、これらの目的を達成し、従来技術の欠点を解消することが見出された。その化合物の使用は、特に、寿命、効率および作動電圧に関する、有機電子素子の、特に有機エレクトロルミネッセンス素子の、非常に良好な特性をもたらす。そのような化合物を含む、電子素子、特に有機エレクトロルミネッセンス素子、および対応する好ましい形態は、したがって、本発明により提供される。
したがって、本発明は、以下のステップを含んでなる、立体障害ヘテロ芳香族窒素化合物を調製する方法を提供するものである。
A)1,2,4−トリアジンを提供すること;
B)非芳香族または非ヘテロ芳香族多環式環系を有する活性アルケンを提供すること;および
C)ステップA)およびB)で提供された化合物を反応させて、立体障害ヘテロ芳香族窒素化合物を得ること
を含んでなり、
ステップA)および/またはB)で提供される少なくとも1つの化合物が、5〜60の環原子を有し、置換されていてもよい、芳香族またはヘテロ芳香族環系を含んでなることを特徴とする。
好ましくは、ステップB)で提供されるアルケンの活性二重結合が、二、三またはオリゴ環式環の部分であるケースであってよい。
好ましい形態において、ステップB)で提供されるアルケンが、好ましくは環式エノラートおよび/またはエナミンである。
好ましくは、ステップB)で提供されるアルケンが、二、三またはオリゴ環式ケトンであるケースであってよい。
好ましい形態において、1,2,4−トリアジンは、式(I)によって表されうる。
Figure 2022501400
ここで、使用される記号は、以下のとおりである:
、R、Rは、同一であるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、N(R、CN、NO、OH、COOH、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(ここで、前記アルキル、アルコキシ、チオアルコキシ、アルケニルまたはアルキニル基は、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く、ここで、1以上の非隣接CH基は、RC=CR、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Rラジカル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、または5〜40の芳香族環原子を有し、1以上のRラジカル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であり;同時に、2つのR、Rおよび/またはRラジカルが共に単環もしくは多環の、脂肪族または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(ここで、それぞれのアルキル、アルコキシ、チオアルコキシ、アルケニルまたはアルキニル基は、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く、ここで、1以上の非隣接CH基は、RC=CR、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Rラジカル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、または5〜40の芳香族環原子を有し、1以上のRラジカル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、または5〜40の芳香族環原子を有し、1以上のRラジカル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Rラジカル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、好ましくは隣接するRラジカルが共に、単環もしくは多環の、脂肪族または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、特にヒドロカルビルラジカル、(ここで、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、好ましくは隣接する置換基Rが共に、単環もしくは多環の、脂肪族または芳香族環系を形成していてもよい。
好ましくは、R、R、Rラジカルの少なくとも1つが、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Rラジカルによって置換されていてもよい、芳香族またはヘテロ芳香族環系であってよく、ここで、好ましくはRおよび/またはRラジカルの少なくとも1つが、5〜40の芳香族環原子を有する、芳香族またはヘテロ芳香族環系であり、Rラジカルは、より好ましくは、5〜40の芳香族環原子を有する、芳香族またはヘテロ芳香族環系である。
本発明の文脈において、隣接する炭素原子は、互いに直接結合している炭素原子である。さらに、ラジカルの定義中で、「隣接するラジカル」は、これらのラジカルが同じ炭素原子に、または隣接する炭素原子に結合していることを意味する。これらの定義は、同様に、特に、用語「隣接する基」および「隣接する置換基」に適用される。
2以上のラジカルが互いに環を形成していてもよいという表現は、本発明の文脈において、特に、2つのラジカルが、2つの水素原子の形式的除去下で、化学結合によって互いに連結されていることを意味するものと解される。これは、以下のスキームにより例示される:
Figure 2022501400
さらに、しかしながら、上記の表現はまた、2つのラジカルのうちの1つが水素である場合、2つ目のラジカルがその水素原子の結合された位置に結合して環を形成することを意味するものと解される。これは、以下のスキームにより例示される:
Figure 2022501400
縮合アリール基、縮合芳香族環系または縮合ヘテロ芳香族環系は、本発明の文脈において、1つの共通辺を介して2つ以上の芳香族基が互いに縮合している、すなわち縮環している、例えば、2つの炭素原子が、例えば、ナフタレンにおけるように、少なくとも2つの芳香族もしくはヘテロ芳香族環に属している基である。対照的に、例えば、フルオレンは、フルオレン中の2つの芳香族基が共通辺を有していないので、本発明の文脈においては縮合アリール基ではない。対応する定義は、ヘテロアリール基に、およびヘテロ原子を含んでいてもいなくてもよい、縮合環系に適用される。
2以上の、好ましくは隣接するR、Rおよび/またはRラジカルが共に環系を形成する場合、その結果は、単環もしくは多環の、脂肪族、芳香族またはヘテロ芳香族環系であってよい。
本発明の文脈において、アリール基は、6〜60の炭素原子、好ましくは6〜40の炭素原子、より好ましくは6〜30の炭素原子を含み;本発明の文脈において、ヘテロアリール基は、2〜60の炭素原子、好ましくは2〜40の炭素原子、より好ましくは2〜30の炭素原子と少なくとも1つのヘテロ原子とを含み、ただし、炭素原子とヘテロ原子の合計が少なくとも5である。このヘテロ原子は、好ましくは、N、Oおよび/またはSから選択される。ここで、アリール基もしくはヘテロアリール基は、単一の芳香環、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、イソキノリン等を意味するものと解される。
本発明の文脈において、芳香族環系は、環系中に6〜60の炭素原子、好ましくは6〜40の炭素原子、より好ましくは6〜30の炭素原子を有する。本発明の文脈において、ヘテロ芳香族環系は、環系中に、1〜60の炭素原子、好ましくは1〜40の炭素原子、より好ましくは1〜30の炭素原子と少なくとも1つのヘテロ原子とを含み、ただし、炭素原子とヘテロ原子の合計が少なくとも5である。このヘテロ原子は、好ましくは、N、Oおよび/またはSから選択される。本発明の文脈において、芳香族もしくはヘテロ芳香環系は、必ずしもアリールもしくはヘテロアリール基のみを含むのではなく、その中で2つ以上の、アリールもしくはヘテロアリール基が非芳香族単位(H以外の原子が好ましくは10%未満)、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って遮断されていることもできる系を意味するものと解されるべきである。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したがってまた、本発明の文脈において、芳香族環系とみなされ、また、その中で2つ以上のアリール基が、例えば、直鎖状もしくは環状の、アルキル基で、またはシリル基で遮断されている系も同様である。さらに、その中で複数の、アリールもしくはヘテロアリール基が互いに直接結合している系、例えば、ビフェニル、ターフェニル、クウォーターフェニルもしくはビピリジンは、同様に芳香族もしくはヘテロ芳香族環系とみなされる
本発明の文脈において、環状の、アルキル、アルコキシまたはチオアルコキシ基は、単環式、二環式または多環式の基を意味するものと解される。
本発明の文脈において、その中でそれぞれの、水素原子もしくはCH基が、上述の基によって置換されていてもよい、C〜C20のアルキル基は、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−デセ−1−イル、1,1−ジメチル−n−ドデセ−1−イル、1,1−ジメチル−n−テトラデセ−1−イル、1,1−ジメチル−n−ヘキサデセ−1−イル、1,1−ジメチル−n−オクタデセ−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−デセ−1−イル、1,1−ジエチル−n−ドデセ−1−イル、1,1−ジエチル−n−テトラデセ−1−イル、1,1−ジエチル−n−ヘキサデセ−1−イル、1,1−ジエチル−n−オクタデセ−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、ヘプチニル、またはオクチニルを意味するものと解される。C〜C40のアルコキシ基は、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、好ましくは5〜40の芳香族環原子、より好ましくは5〜30の芳香族環原子を有し、それぞれのケースにおいて上述のラジカルによって置換されていてもよく、また任意の所望の位置で、芳香族もしくはヘテロ芳香族系に結合していてもよい、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系は、例えば、次のものから誘導される基を意味するものと解される:ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ベンズアントラセン、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、トルキセン、イソトルキセン、スピロトルキセン、スピロイソトルキセン、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、インデノカルバゾール、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、ベンズイミダゾール、ナフトイミダゾール、フェナントリイミダゾール、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−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。
活性アルケンは、好ましくは、式(II)によって表されうる。
Figure 2022501400
ここで、使用される記号は以下のとおりである:
Xは、OH、ORまたはNR であり;
は、H、D、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(ここで、前記アルキル、アルコキシ、チオアルコキシ、アルケニルまたはアルキニル基は、それぞれのケースにおいて、1以上のRラジカルによって置換されていてもよい)であり;同時に、2つのRラジカルが共に、環系を形成していてもよく、ここで、Rは上記、特に式(I)、に記載のとおりであり;
ここで、前記二環/多環は、1以上の置換基Rを有していてもよく、かつ
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、COOH、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(ここで、前記アルキル、アルコキシ、チオアルコキシ、アルケニルまたはアルキニル基は、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く、ここで、1以上の非隣接CH基は、RC=CR、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Rラジカル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、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Rラジカル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であり;同時に、2つのRラジカルが共に、単環もしくは多環の、脂肪族または芳香族環系を形成していてもよく、ここで、Rは上記、特に式(I)、に記載のとおりである。
好ましい形態において、ステップB)で提供されるアルケンが、式(IIa)〜(IIo)のケトン由来であるケースであってよい。
Figure 2022501400
Figure 2022501400
ここで、示された式(IIa)〜(IIo)の構造は、1以上のRラジカルによって置換されていてもよく、ここで、Rは、上記、特に式(I)、に記載のとおりである
一形態において、ステップB)で提供される活性アルケンがキラル化合物であり、エナンチオマー過剰で用いられるケースであってよい。
さらなる形態において、ステップB)で提供される活性アルケンがキラル化合物であり、ラセミ体で使用されるケースであってもよい。
既に提示されたように、ステップB)で提供される活性アルケンは、ケトンから適切な反応を介して得られうる。対応するケトン、特に式(IIa)〜(IIo)のケトンは、多くのケースにおいて、市販されており、ラセミ体およびエナンチオマー過剰の組成物の両方が使える。対応するCAS番号の概要は、以下である:
Figure 2022501400
好ましい上記の二、三またはオリゴ環式ケトンは、例えば、エノラートの形態、またはエナミン誘導体の形で使用されるものであってよい。
例えば、好ましいエナミンは、第2級アミン、特に好ましくは環状第2級アミン、例えば、ピロリジン[123−75−1]、ピぺリジン[110−89−4]およびモルフォリン[110−91−8]を用いて調製されうる。反応は、適切な溶媒、好ましくはヘプタン、シクロヘキサン等の炭化水素溶媒中で行われうる。さらに、反応は、触媒、例えば四塩化チタンによって、加速させることができる。
二、三またはオリゴ環式ケトンからエノラートまたはエナミンの調製は、原則として、類似化合物の文献から知られており、本発明の化合物の調製に、当業者によって容易に適用される。さらなる情報は、実施例から確認される。
ステップC)は、200℃未満、好ましくは160℃未満の温度で行われる。
さらに、ステップC)は、溶媒中で行われるケースであってよい。好ましくは、高沸点不活性溶媒を使用することもできる。典型的な溶媒としては、ジクロロベンゼン、ベンゾニトリル、ニトロベンゼン、DMSO、DMAC、NMP、ジ−、トリ−、テトラエチレングリコールジメチルエーテル等のオリゴ−/ポリエーテル等が挙げられる。さらに好適な溶媒は、沸点が150℃未満を有するものであり、このケースにおいて、反応は好ましくは攪拌されたオートクレーブ中で行われる。沸点が150℃未満の典型的な溶媒は、例えば、ヘプタン、シクロヘキサン、トルエン、メチルtert−ブチルエーテル、THF、ジオキサン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトニトリル等である。上記の溶媒は、単独で、または混合して使用されていてもよい。
さらに、1,2,4−トリアジンの、活性アルケン、好ましくはエナミンまたはエノラートに対するモル比は、好ましくは、2.0:1.0〜0.5:2.0の範囲内、より好ましくは1.0:1.0〜1.0:1.2の範囲内であるケースであってよい。
上記の調製方法は、原則として、類似化合物の文献から知られており、本発明の化合物の調製に、当業者によって容易に適用される。例えば、1,2,4−トリアジンの活性アルケンとの反応は、以下の文献に記載される:Boger,Dale L.;Zhang,Minsheng,e−EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis(2001);Boger,Dale L.and Panek,James S.,Journal of Organic Chemistry,46(10),2179−82;1981。しかしながら、これらの文書は、電子素子における活性成分としての化合物への示唆は含まない。より具体的には、従来技術に使用される1,2,4−トリアジンは、多環化合物と反応しない。さらなる情報は、実施例で示される。
1,2,4−トリアジンは、好ましくは1,2−ジカルボニルとホルムアミドラゾンとの反応によって得られる。一形態において、ホルムアミドラゾンは、好ましくは、その場で、アミジン化合物とヒドラジンと反応させることによって得られる。
1,2−ジカルボニルとホルムアミドラゾンの反応によって1,2,4−トリアジンを調製する、本発明のステップA)、B)およびC)の組み合わせによって、コスト、純度および収率に関して、予測を超える利点を与えることができる。それゆえ、この組み合わせは、相乗的な効果を達成しうる。
好ましい形態において、は、式(III)によって表されるケースであってよい。
Figure 2022501400
ここで、記号RおよびRは上記、特に式(I)、に記載の意味を有する。
ホルムアミドラゾンは、好ましくは、式(IV)に表されうる。
Figure 2022501400
ここで、記号Rは上記、特に式(I)、に記載の意味を有する。
1,2−ジカルボニルとホルムアミドラゾンの反応による1,2,4−トリアジンの上記の調製方法の原理は、原則として、類似化合物の文献から知られており、当業者は本発明の化合物の調製に容易に適用することができる。さらなる情報は、実施例から得られうる。
さらに、ホルムアミドラゾンおよび/または1,2−ジカルボニル化合物とそれらの反応は、溶媒中で行られるケースであってよい。典型的な溶媒は、例えば、アルコール、メタノール、エタノールおよび対応する極性溶媒等が挙げられる。上記の溶媒は、単独で、または混合して使用されていてもよい。それによって得られる1,2,4−トリアジンは、既知の方法によって、例えば、好適な溶媒または溶媒混合物(典型的な溶媒は、例えば:ヘプタン、シクロヘキサン、トルエン、メチルtert−ブチルエーテル、THF、ジオキサン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトニトリル、イソプロパノール、エタノール、メタノール等)からの結晶化によって、またはシリカゲルまたは酸化アルミニウム上のクロマトグラフィ/フラッシュクロマトグラフィによって、精製することができる。
上記の調製方法の原理は、原則として、類似化合物の文献から知られており、当業者は本発明の化合物の調製に容易に適用することができる。例えば、ホルムアミドラゾンの調製は、Patrick J.G.Saris and Mark E.Thompson,Org.Lett.2016,18,3960−3963に記載され、1,2−ジカルボニル化合物とのそれらの反応は、Science of Synthesisに記載される。さらなる情報は、実施例から得られうる。
本発明のさらなる形態において、1,2,4−トリアジンが、ニトロ芳香族またはニトロヘテロ芳香族と、アミジン化合物との反応によって得られるケースであってよい。
ニトロ芳香族またはニトロヘテロ芳香族と、アミジン化合物との反応による、1,2,4−トリアジンの上記の調製方法の原理は、原則として、類似化合物の文献から知られており、当業者は本発明の化合物の調製に容易に適用することができる。例えば、そのような反応は、Suzuki,Hitomi and Kawakami,Takehiko in Journal of Organic Chemistry(JOC),1999,64,3361(DOI:10.1021/jo982139m)に記載される。さらなる情報は、実施例から得られうる。
ステップA)〜C)によって得られうる化合物は、公知のカップリング反応で少なくとも1つの芳香族またはヘテロ芳香族気を含んでなるさらなる化合物と反応させることができ、この目的のために必要な条件は当業者に知られており、また実施例における詳細な説明は、当業者がこれらの反応を実行することを支援する。
C−C結合形成および/またはCN結合形成をもたらす、特に好適でかつ好ましいカップリング反応は、ブッフバルト、スズキ、ヤマモト、スティレ、ヘック、ネギシ、ソノガシラおよびヒヤマによるものである。これらの反応はよく知られており、また実施例は、当業者に更なる指針を提供する。
上記の調製方法の原理は、原則として、類似化合物の文献から知られており、当業者は本発明の化合物の調製に容易に適用することができる。さらなる情報は、実施例から得られうる。
これらの方法によって、必要に応じて続いて精製(例えば、再結晶化または昇華)によって、本発明による化合物を高純度(好ましくは99%より高い)で得ることができる(H NMRおよび/またはHPLCによって特定される)。
さらなる形態において、本発明の方法によって得られる化合物が、少なくとも2つ、好ましくは3つの縮合環(これは、所望によって置換されていてもよい)を含んでなるケースであってよい。
さらなる形態において、ステップA)および/またはステップB)で提供される化合物の少なくとも1つが、正孔輸送基を含んでなる、またはステップC)で得られる生成物が正孔輸送基を含んでなる化合物であるケースであってよく、このケースにおいて、式(I)〜(IV)の構造において、R、R、RまたはR基が、正孔輸送基を含んでなり、好ましくは正孔輸送基を構成する。正孔輸送基は、当該技術分野で知られており、これらは、好ましくはトリアリールアミンまたはカルバゾール基を含む。
正孔輸送基は、好ましくは、式(H−1)〜(H−3)を含んでなり、好ましくは式(H−1)〜(H−3)から選択される基であるケースであってよい。
Figure 2022501400
ここで、点線は接続位置を示し、そして
Ar、Ar、Arは、それぞれ独立に、6〜40の炭素原子を有するアリール基または3〜40の炭素原子を有するヘテロアリール基(これらのそれぞれは1以上のRラジカルによって置換されていてもよい)であり;
pは、0または1であり、かつ
Zは、結合、またはC(R、Si(R、C=O、N−R、N−Ar、BR、PR、PO(R)、SO、SO、Se、OまたはSであり、好ましくは、結合、またはC(R、N−R、OまたはS、(ここで記号Rは、上記、特に式(I)、に記載の意味を有する)であり、Arは、6〜40の炭素原子を有するアリール基または3〜40の炭素原子を有するヘテロアリール基(これらのそれぞれは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。さらに、N−N結合の存在は、好ましくは除外される。
さらに、正孔輸送基が、式(H−4)〜(H−26)から選択される基を含んでなり、好ましくは式(H−4)〜(H−26)から選択される基であるケースであってもよい。
Figure 2022501400
Figure 2022501400
ここで、Yは、O、S、C(R、NRまたはNArであり、点線は接続位置を示し、eは、0、1または2であり、jは、0、1、2または3であり、hは、出現毎に同一であるかまたは異なり、0、1、2、3または4であり、pは、0または1であり、Rは、上記、特に式(I)、に記載の意味を有し、ArおよびArは、上記、特に式(H−1)または(H−2)、に記載の意味を有する。同時に、N−N結合の存在は、好ましくは除外される。
添え字p=0である場合に、対応するAr基が存在せず、かつ結合が形成されることは、上記の記載から明らかである。
好ましくは、Ar基は、芳香族またはヘテロ芳香族ラジカル、または式(H−1)〜(H−26)のAr基が結合されていてもよい窒素原子と共に、直接共役(through−conjugation)を形成していてもよい。
本発明のさらなる好ましい形態において、Arは、5〜14の芳香族またはヘテロ芳香族環原子を有する芳香族ヘテロ芳香族環系、好ましくは6〜12の炭素原子を有する芳香族環系であり、これは、1以上のRラジカル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、ここで、Rは、上記、特に式(I)、に記載の意味を有していてもよい。より好ましくは、Arは、6〜10の芳香族環原子を有する芳香族環系、または6〜13のヘテロ芳香族環原子を有するヘテロ芳香族環系であり、これらのそれぞれは1以上のRラジカル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、ここで、Rは、上記、特に式(I)、に記載の意味を有していてもよい。
さらに好ましくは、式(H−1)〜(H−26)に示される記号Arは、とりわけ、5〜24の環原子、好ましくは6〜13の環原子、より好ましくは6〜10の環原子を有する、アリールまたはヘテロアリールラジカルであって、芳香族またはヘテロ芳香族環系の芳香族またはヘテロ芳香族基は、さらなる基のそれぞれの原子に、直接、つまり芳香族またはヘテロ芳香族基を介して、結合される。
式(H−1)〜(H−26)に示される記号Arが、2以下の芳香族および/またはヘテロ芳香族6員環を有する芳香族環系を含んでなるケースであってよく;好ましくは、縮合6員環と縮合するいかなる縮合芳香族またはヘテロ芳香族環系を含まない。したがって、ナフチル構造は、アントラセン構造よりも好ましい。さらに、フルオレニル、スピロビフルオレニル、ジベンゾフラニルおよび/またはジベンゾチエニル構造が、ナフチル構造よりも好ましい。特に好ましくは、縮合を有さない構造、例えば、フェニル、ビフェニル、ターフェニルおよび/またはクオーターフェニル構造である。
式(H−1)〜(H−26)に示されるAr基が、とりわけ、1以下の窒素原子、好ましくは2以下のヘテロ原子、特に好ましくは1以下のヘテロ原子、を有し、特別に好ましくはヘテロ原子を有さないケースであってよい。
本発明のさらなる好ましい形態において、Arおよび/またはArは、出現毎に同一であるかまたは異なり、6〜24の芳香族環原子、好ましくは6〜18の芳香族環原子を有する、芳香族またはヘテロ芳香族環系であり、より好ましくは、6〜12の芳香族環原子を有する芳香族環系、または6〜13の芳香族環原子を有するヘテロ芳香族環系であり、これらのそれぞれは1以上のRラジカル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、ここで、Rは、上記、特に式(I)、の意味を有していてもよい。
さらに好ましい形態において、ステップA)および/またはステップB)で提供される化合物の少なくとも1つが、電子輸送基含有ラジカルを含んでなるか、またはステップC)で得られる生成物が、電子輸送性含有ラジカルを含んでなる化合物と反応するケースであってよく、このケースにおいて、式(I)〜(IV)において、R、R、RまたはR基が、好ましくは、電子輸送基含有ラジカルを含んでなり、好ましくは電子輸送基含有ラジカルで構成される。電子輸送基は、当該技術分野で広く知られており、化合物の電子を輸送および/または伝導する能力を促進する。
さらに、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、ピリダジン、トリアジン、キナゾリン、キノキサリン、キノリン、イソキノリン、イミダゾールおよび/またはベンゾイミダゾール、特に好ましくはピリミジン、トリアジンおよびキナゾリン、の群から選択される少なくとも1つの構造を含んでなる本発明の方法によって得られる化合物によって、驚くべき利点が示される。これらの構造は、一般に、化合物の電子輸送および/または伝導する能力を促進する。
本発明の好ましい形態において、電子輸送基含有ラジカルは、式(QL)によって表される基を含んでなり、好ましくは式(QL)によって表される基であるケースであってよい。
Figure 2022501400
ここで、Lは、結合、または5〜40、好ましくは5〜30の芳香族環原子を有し、1以上のRラジカル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、Qは電子輸送基であり、ここで、Rは、上記、特に式(I)、に記載の意味を有し、点線は接続位置を示す。
好ましくは、L基は、Q基、および式(QL)のL基が結合した原子(好ましくは炭素または窒素原子)と共に、直接共役を形成していてもよい。芳香族またはヘテロ芳香族系の直接共役は、隣接する芳香族またはヘテロ芳香族環の間で直接結合が形成されるとすぐに、形成される。上述の共役基の間の、例えば、硫黄、窒素もしくは酸素原子またはカルボニル基を介するさらなる結合は、共役を損なうものではない。フルオレン系の場合、2つの芳香族環が直接結合しており、そこでは、9位のSP−混成炭素原子がこれらの環の縮合を妨げるが、共役は可能である。これはこの9位のSP−混成炭素原子が必ずしも電子輸送Q基および原子(これを介して式(QL)の基が本発明の化合物のさらなる構造要素に結合する)の間に位置するとは限らないからである。対照的に、第2のスピロビフルオレン構造の場合は、Q基と、式(QL)のL基が結合する芳香族またはヘテロ芳香族ラジカルとの間の結合が、スピロビフルオレン構造中の同一のフェニル基を介して、または互いに直接結合され、1つの平面に存在するスピロビフルオレン構造中のフェニル基を介して、結合される場合に、直接共役は形成されうる。Q基と、式(QL)のL基が結合する芳香族またはヘテロ芳香族ラジカルとの間の結合が、9位のSP−混成炭素原子を介して結合している第二のスピロビフルオレン構造の、異なるフェニル基を介している場合には、共役が妨げられる。
本発明のさらなる好ましい形態において、Lは、結合、または5〜14の芳香族またはヘテロ芳香族環原子、好ましくは6〜12の炭素原子を有する芳香族環系であり、1以上のRラジカル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、ここで、Rは、上記、特に式(I)、に記載の意味を有していてもよい。より好ましくは、Lは、6〜10の芳香族環原子を有する芳香族環系または6〜13のヘテロ芳香族環原子を有するヘテロ芳香族環系であり、これらのそれぞれは1以上のRラジカル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、ここで、Rは、上記、特に式(I)、に記載の意味を有していてもよい。
さらに好ましくは、式(QL)に示される記号Lは、とりわけ、出現毎に同一であるかまたは異なり、結合、または5〜24の環原子、好ましくは6〜13の環原子、より好ましくは6〜10環原子を有するアリールもしくはヘテロアリールラジカルであり、芳香族またはヘテロ芳香族環系の芳香族またはヘテロ芳香族基は、さらなる基のそれぞれの原子に、直接、つまり芳香族またはヘテロ芳香族基を介して、結合される。
さらに、式(QL)に示されるL基は、2以下の芳香族および/またはヘテロ芳香族6員環を有する芳香族環系を含んでなり、好ましくはいかなる縮合芳香族またはヘテロ芳香族環系を含まない。したがって、ナフチル構造は、アントラセン構造よりも好ましい。さらに、フルオレニル、スピロビフルオレニル、ジベンゾフラニルおよび/またはジベンゾチエニル構造が、ナフチル構造よりも好ましい。
特に好ましくは、縮合を有さない構造、例えば、フェニル、ビフェニル、ターフェニルおよび/またはクオーターフェニル構造である。
好適な芳香族またはヘテロ芳香族環系Lの例は、オルト−、メタ−またはパラ−フェニレン、オルト−、メタ−またはパラ−ビフェニレン、ターフェニレン、特に分岐ターフェニレン、クオーターフェニレン、特に分岐クオーターフェニレン、フルオレニレン、スピロビフルオレニレン、ジベンゾフラニレン、ジベンゾチエニレン、およびカルバゾリレンからなる群から選択され、これらのそれぞれは1以上のRラジカル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。
さらに、式(QL)に示されるL基が、とりわけ、1以下の窒素原子、好ましくは2以下のヘテロ原子、特に好ましくは1以下のヘテロ原子を有し、より好ましくはヘテロ原子を含まないケースであってよい。
好ましくは、とりわけ式(QL)に示されるQ基、または電子輸送基が、式(Q−1)、(Q−2)、(Q−4)、(Q−4)、(Q−5)、(Q−6)、(Q−7)、(Q−8)、(Q−9)および/または(Q−10)の構造から選択されてもよい。
Figure 2022501400
ここで、点線は接続位置を示し、
Q’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
Q’’は、NR、OまたはSであり;
ここで、少なくとも1つのQ’はNであり、
は、上記、特に式(I)、に記載の意味を有する。
さらに、とりわけ式(QL)に示されるQ基、または電子輸送基が、好ましくは式(Q−11)、(Q−12)、(Q−13)、(Q−14)および/または(Q−15)の構造から選択される。
Figure 2022501400
ここで、記号Rは、上記、特に式(I)、に記載の意味を有し、X’は、NまたはCRであり、点線は接続位置を示し、ここでX’は、好ましくは窒素原子である。
さらなる形態において、とりわけ式(QL)に示されるQ基、または電子輸送基が式(Q−16)、(Q−17)、(Q−18)、(Q−19)、(Q−20)、(Q−21)および/または(Q−22)の構造から選択されるものであってよい。
Figure 2022501400
ここで、記号Rは、上記、特に式(I)、に記載の意味を有し、点線は接続位置を示し、mは0、1、2、3または4であり、好ましくは0、1または2であり、nは0、1、2または3であり、好ましくは0、1または2であり、oは0、1または2であり、好ましくは1または2である。好ましくは、式(Q−16)、(Q−17)、(Q−18)および(Q−19)の構造である。
さらなる形態において、とりわけ式(QL)に示されるQ基、または電子輸送基が式(Q−23)、(Q−24)および/または(Q−25)の構造から選択されてもよい。
Figure 2022501400
ここで、記号Rは上記、特に式(I)、に記載の意味を有し、点線は接続位置を示す。
さらなる形態において、とりわけ式(QL)に示されるQ基、または電子輸送基が、式(Q−26)、(Q−27)、(Q−28)、(Q−29)および/または(Q−30)の構造から選択されるものであってよい。
Figure 2022501400
ここで、記号ArおよびRは、上記、特に式(I)、に記載の意味を有し、X’はNまたはCRであり、点線は接続位置を示す。好ましくは、式(Q−26)、(Q−27)および(Q−28)の構造において、ちょうど1つのX’が窒素原子である。
好ましくは、とりわけ式(QL)に示されるQ基、または電子輸送基が式(Q−31)、(Q−32)、(Q−33)、(Q−34)、(Q−35)、(Q−36)、(Q−37)、(Q−38)、(Q−39)、(Q−40)、(Q−41)、(Q−42)、(Q−43)および/または(Q−44)の構造から選択されてもよい。
Figure 2022501400
Figure 2022501400
ここで、記号ArおよびRは、上記、特に式(I)または(H−1)、に記載の意味を有し、点線は接続位置を示し、mは、0、1、2、3または4、好ましくは0、1または2であり、nは0、1、2または3、好ましくは0または1であり、nは0、1、2または3、好ましくは0、1または2であり、lは1、2、3、4または5、好ましくは0、1または2である。
本発明のさらなる好ましい形態において、Arは、出現毎に同一であるかまたは異なり、5〜24の芳香族環原子を有する、好ましくは6〜18の芳香族環原子を有する、芳香族またはヘテロ芳香族環系、好ましくはアリールまたはヘテロアリールラジカルであり、より好ましくは、6〜12の芳香族環原子を有する、芳香族環系、好ましくはアリールラジカル、または5〜13の芳香族環原子を有するヘテロ芳香族環系、好ましくはヘテロアリール基であり、これらのそれぞれは1以上のRラジカル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、ここで、Rは上記、特に式(I)、に記載の意味を有していてよい。
好ましくは、記号Arは、アリールまたはヘテロアリールラジカルであり、芳香族またはヘテロ芳香族環系の芳香族またはヘテロ芳香族基は、直接、つまり芳香族またはヘテロ芳香族基の原子を介して、さらなる基のそれぞれの原子、例えば上記に示される(H−1)〜(H−26)または(Q−26)〜(Q−44)基の炭素または窒素原子、に結合される。
有利には、式(H−1)〜(H−26)または(Q−26)〜(Q−44)のArは、6〜12の芳香族環原子を有し、1以上のRラジカル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、芳香族環系であり、ここで、Rは、上記、特に式(I)、に記載の意味を有していてもよい。
好ましくは、式(H−1)〜(H−26)または(Q−26)〜(Q−44)のRまたはRは、RまたはRラジカルが結合される、アリール基またはヘテロアリール基Ar、Ar、Arおよび/またはArの環原子と共に、縮合環系を形成しない。これは、Rラジカルに結合されていてもよい任意の置換基Rとの縮合環系の形成も包含する。
XがCR、CR、CRまたはCRである場合、または芳香族および/またはヘテロ芳香族基が置換基Rによって置換されている場合、これらの置換基Rは、好ましくは、H、D、F、CN、N(Ar)、C(=O)Ar、P(=O)(Ar)、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または2〜10の炭素原子を有するアルケニル基(これらのそれぞれは1以上のRラジカルによって置換されていてもよく、ここで、1以上の非隣接CH基はOによって置き換えられていてもよく、かつ、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)、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Rラジカル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、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、または5〜25の芳香族環原子有し、1以上のRラジカル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からなる群から選択され;ここで、所望により、好ましくは隣接する炭素原子に結合された、2つの置換基Rが、1以上のRラジカルによって置換されていてもよい、単環または多環の、脂肪族、芳香族またはヘテロ芳香族環系を形成することも可能であり、ここで、Ar基は、出現毎に同一であるかまたは異なり、5〜40の芳香族環原子を有し、1以上のRラジカルによって置換されていてもよい、芳香族またはヘテロ芳香族環系であり;ここで、同一のケイ素原子、窒素原子、リン原子またはホウ素原子に結合する2つのArラジカルが、単結合またはB(R)、C(R、Si(R、C=O、C=NR、C=C(R、O、S、S=O、SO、N(R)、P(R)およびP(=O)Rから選択されるブリッジによって、互いに架橋されることも可能である。
より好ましくは、これらの置換基か、H、D、F、CN、N(Ar)、1〜8の炭素原子、好ましくは1、2、3または4の炭素原子を有する、直鎖のアルキル基または3〜8の炭素原子、好ましくは3または4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2〜8の炭素原子、好ましくは2、3または4の炭素原子を有するアルケニル基(これらのそれぞれは1以上のRラジカル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)、5〜24の芳香族環原子、好ましくは6〜18の芳香族環原子、より好ましくは6〜13の芳香族環原子を有し、それぞれのケースにおいて、1以上の非芳香族Rラジカル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、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、所望により、好ましくは隣接する炭素原子に結合された2つの置換基Rが、1以上のRラジカル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、単環もしくは多環の、脂肪族環系を形成することも可能であり、ここで、Arは上記に記載の意味を有していてもよい。
最も好ましくは、置換基R、R、RまたはRは、H、および6〜18の芳香族環原子、好ましくは6〜13の芳香族環原子を有し、それぞれのケースにおいて、1以上の非芳香族Rラジカル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、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る。好適な置換基Rの例は、フェニル、オルト−、メタ−またはパラ−ビフェニル、ターフェニル、特に分岐ターフェニル、クオーターフェニル、特に分岐クオーターフェニル、1−、2−、3−または4−フルオレニル、1−、2−、3−または4−スピロビフルオレニル、ピリジル、ピリニジニル、1−、2−、3−または4−ジベンゾフラニル、1−、2−、3−または4−ジベンゾチエニル、1−、2−、3−または4−カルバゾリル、およびインデノカルバゾリル(これらのそれぞれは1以上のRラジカル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)からなる群から選択される。
さらに、式(I)または(II)の環系の置換基R、R、RまたはRが、これらのラジカルが結合する環系の環原子と共に、または互いに、つまり、特に置換基RおよびRが互いに、縮合芳香族またはヘテロ芳香族環系を形成しないケースであってもよい。これは、R、R、RまたはRに結合されていてもよい任意の置換基R、Rとの縮合環系の形成も包含する。
Ar、Ar、Ar、Arおよび/またはAr基が、フェニル、オルト−、メタ−またはパラ−ビフェニル、ターフェニル、特に分岐ターフェニル、クオーターフェニル、特に分岐クオーターフェニル、1−、2−、3−または4−フルオレニル、1−、2−、3−または4−スピロビフルオレニル、ピリジル、ピリニジニル、1−、2−、3−または4−ジベンゾフラニル、1−、2−、3−または4−ジベンゾチエニル、ピレニル、トリアジニル、イミダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、1−、2−、3−または4−カルバゾリル、インデノカルバゾリル、1−または2−ナフチル、アントラセニル、好ましくは9−アントラセニル、フェナントレニル、および/またはトリフェニレニルからなる群から選択されるケースであってもよく、これらのそれぞれは1以上のRおよび/またはRラジカル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、特に好ましくは、フェニル、スピロビフルオレン、フルオレン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、アントラセン、フェナントレン、トリフェニレン基である。
さらに好ましい形態において、本発明によって得られる化合物が、少なくとも2つ、好ましくは少なくとも3つの環を有する、非芳香族または非ヘテロ芳香族環系を少なくとも2つ、好ましくは少なくとも3つ含んでなる。
X’がCRである場合、または芳香族および/またはヘテロ芳香族基が置換基Rによって置換されている場合、これらの置換基Rは、好ましくは、H、D、F、CN、N(Ar、C(=O)Ar、P(=O)(Ar、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または2〜10の炭素原子を有するアルケニル基(これらのそれぞれは1以上のRラジカルによって置換されていてもよいが、ここで、1以上の非隣接CH基はOによって置き換えられていてもよく、かつ、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)、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Rラジカル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、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系、5〜25の芳香族環原子を有し、1以上のRラジカルによって置換されていてもよい、アアラルキルもしくはヘテロアラルキル基からなる群から選択され;同時に、好ましくは隣接する炭素原子に結合される、2つの置換基Rが、所望により、1以上のRラジカルによって置換されていてもよい、単環もしくは多環の、脂肪族、芳香族またはヘテロ芳香族環系を形成することも可能であり;ここで、Ar基は、上記、特に式(H−1)〜(H−3)、に記載の意味を有する。
より好ましくは、これらの置換基Rが、H、D、F、CN、N(Ar、1〜8の炭素原子、好ましくは1、2、3または4の炭素原子を有する直鎖のアルキル基または3〜8の炭素原子、好ましくは3または4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2〜8の炭素原子、好ましくは2、3または4の炭素原子を有するアルケニル基(これらのそれぞれは1以上のRラジカル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)、または5〜24の芳香族環原子、好ましくは6〜18の芳香族環原子、より好ましくは6〜13の芳香族環原子を有し、それぞれのケースにおいて、1以上の非芳香族Rラジカル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、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、好ましくは隣接する炭素原子に結合される、2つの置換基Rが、所望により、1以上のRラジカル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、単環もしくは多環の、脂肪族環系を形成していてもよく、ここで、Arは上記に記載の意味を有していてもよい。
最も好ましくは、置換基Rは、H、または6〜18の芳香族環原子、好ましくは6〜13の芳香族環原子を有し、それぞれのケースにおいて、1以上の非芳香族Rラジカル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、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る。好適な置換基Rの例は、フェニル、オルト−、メタ−またはパラ−ビフェニル、ターフェニル、特に分岐ターフェニル、クオーターフェニル、特に分岐クオーターフェニル、1−、2−、3−または4−フルオレニル、1−、2−、3−または4−スピロビフルオレニル、ピリジル、ピリニジニル、1−、2−、3−または4−ジベンゾフラニル、1−、2−、3−または4−ジベンゾチエニル、1−、2−、3−または4−カルバゾリル、およびインデノカルバゾリル(これらのそれぞれは1以上のRラジカル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)からなる群から選択される。
さらに、式(I)〜(IV)のヘテロ芳香族環系の置換基Rが、芳香族またはヘテロ芳香族環系の環原子と共に、縮合芳香族またはヘテロ芳香族環系を形成しない、好ましくはいかなる縮合環系を形成しないケースであってよい。これは、Rラジカルに結合されていてもよい任意の置換基Rとの縮合環系の形成も包含する。
さらに、式(I)、(II)、(III)および/または(IV)中の少なくとも1つのRラジカルが式(R−1)〜(R−92)から選択される基であるか、または式(H−1)〜(H−26)および/または(Q−1)〜(Q−44)の構造中の少なくとも1つのArまたはRラジカルが、式(R−1)〜(R−92)から選択される基であるケースであってもよい。
Figure 2022501400
Figure 2022501400
Figure 2022501400
Figure 2022501400
Figure 2022501400
Figure 2022501400
ここで、使用される記号は以下のとおりである:
は、O、SまたはNR、好ましくは、OまたはSであり;
kは、出現毎に独立に、0または1であり;
iは、出現毎に独立に、0、1または2であり;
jは、出現毎に独立に、0、1、2または3であり;
hは、出現毎に独立に、0、1、2、3または4であり;
gは、出現毎に独立に、0、1、2、3、4または5であり;
は、上記、特に式(I)、に記載の意味を有し、かつ破線の結合は、結合部位を示す。
ここで、好ましくは、式R−1〜R−54の基であり、特に好ましくはR−1、R−3、R−5、R−6、R−15、R−29、R−30、R−31、R−32、R−33、R−38、R−39、R−40、R−41、R−42、R−43、R−44および/またはR−45基である。
式(R−1)〜(R−92)の構造において、添え字k、i、j、hおよびgの合計がそれぞれのケースにおいて、3以下、好ましくは2以下、より好ましくは1以下であるようにすることが好ましい。
好ましくは、式(R−1)〜(R−92)におけるRラジカルは、Rラジカルが結合している、アリール基またはヘテロアリール基の環原子と、縮合した、芳香族またはヘテロ芳香族環系を結合せず、好ましくは、いかなる縮合環系も形成しない。
好ましくは、式(H−1)〜(H−26)の構造の少なくとも1つを含んでなる化合物(ここで、Ar基は、式(L−1)〜(L−108)から選択される基である)および/または式(QL)の構造を含んでなる化合物(ここで、L基は、結合であるか、式(L−1)〜(L−108)から選択される基である)である。
Figure 2022501400
Figure 2022501400
Figure 2022501400
Figure 2022501400
Figure 2022501400
Figure 2022501400
Figure 2022501400
ここで、破線の結合は、それぞれのケースにおいて、結合部位を示し、添え字kは、0または1であり、添え字lは、0、1または2であり、添え字jは、出現毎に独立して、0、1、2または3であり;添え字hは、出現毎に独立して、0、1、2、3または4であり、添え字gは、0、1、2、3、4または5であり;記号Yは、O、SまたはNR、好ましくはOまたはSであり;かつ記号Rは、上記、特に式(I)、に記載の意味を有する。
好ましくは、式(L−1)〜(L−108)の構造における、添え字k、l、g、hおよびjの合計を、それぞれのケースにおいて、最大で3、好ましくは、最大で2、そしてより好ましくは、最大で1とすることも好ましい。
式(H−1)〜(H−26)の基を有する本発明の好ましい化合物は、式(L−1)〜(L−78)および/または(L−92)〜(L−108)、好ましくは式(L−1)〜(L−54)および/または(L−92)〜(L−108)、特別に好ましくは式(L−1)〜(L−29)および/または(L−92)〜(L−103)の1つから選択されるAr基を含んでなる。有利には、式(L−1)〜(L−78)および/または(L−92)〜(L−108)、好ましくは式(L−1)〜(L−54)および/または(L−92)〜(L−108)、特別に好ましくは式(L−1)〜(L−29)および/または(L−92)〜(L−103)、の構造中の添え字k、l、g、hおよびjの合計が、それぞれのケースにおいて、3以下、好ましくは2以下、より好ましくは1以下であってよい。
式(QL)の基を有する本発明の好ましい化合物は、L基を含んでなり、このL基が結合を表わすか、または式(L−1)〜(L−78)および/または(L−92)〜(L−108)、好ましくは、式(L−1)〜(L−54)および/または(L−92)〜(L−108)、特に好ましくは、式(L−1)〜(L−29)および/または(L−92)〜(L−103)のうちの1つから選択されるものである。有利には、式(L−1)〜(L−78)および/または(L−92)〜(L−108)、好ましくは、式(L−1)〜(L−54)および/または(L−92)〜(L−108)、特に好ましくは、式(L−1)〜(L−29)および/または(L−92)〜(L−103)の構造における、添え字k、l、g、hおよびjの合計を、それぞれのケースにおいて、最大で3、好ましくは、最大で2、そしてより好ましくは、最大で1とすることができる。
好ましくは、式(L−1)〜(L−108)におけるRラジカルは、Rラジカルが結合している、アリール基もしくはヘテロアリール基の環原子と縮合した、芳香族もしくはヘテロ芳香族環系を形成せず、そして好ましくは、縮合環系を全く形成しない。これは、Rラジカルに結合していてもよい、任意の置換基Rと縮合した環系の形成を含む。
本発明の化合物が、芳香族もしくはヘテロ芳香族RまたはR基によって置換されている場合、これらが、互いに直接縮合した芳香族6員環を2つより多く有するアリールまたはヘテロアリール基を有していないことが好ましい。置換基が、互いに直接縮合した6員環を有する、アリールまたはヘテロアリール基を全く有していないことが、より好ましい。この好ましい理由は、そのような構造の低い三重項エネルギーによる。互いに直接縮合した芳香族6員環を2つより多く有するが、それにも拘らず、本発明に好適な縮合アリール基は、フェナントレンおよびトリフェニレンである。これらはまた、高い三重項準位を有するからである。
蛍光発光体として、または青色OLED材料としての使用のための本発明によって得られる化合物の形態のケースにおいて、好ましい化合物は、RまたはRによって置換されていてもよい、または対応する(R−1)〜(R−95)基、好ましくは(R−33)〜(R−57)および(R−76)〜(R−86)、または(L−1)〜(L−109)、好ましくは(L−30)〜(L−60)および(L−71)〜(L−91)の対応する置換基によって、置換基Rによって形成される、対応する基(例えば、フルオレン、アントラセン、および/またはピレン基)を含んでいてもよい。
本発明のさらなる好ましい形態において、例えば、式(I)〜(IV)およびこの構造またはこれらの式を参照する構造の好ましい形態において、Rは、出現毎に同一であるかまたは異なり、H、D、1〜10の炭素原子、好ましくは1、2、3または4の炭素原子を有する脂肪族ヒドロカルビルラジカル、または5〜30の芳香族環原子、好ましくは5〜24の芳香族環原子、より好ましくは5〜13の芳香族環原子を有し、それぞれ1〜4の炭素原子を有する1以上の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る。
好ましくは、Rラジカルは、Rラジカルが結合されたアリール基またはヘテロアリール基の環原子と共に、縮合芳香族またはヘテロ芳香族環系を形成せず、好ましくはいかなる縮合環系を形成しない。
本発明の化合物の好ましい形態は、実施例において具体的に説明されており、これらの化合物は、単独で、または別の化合物と組み合わせて、本発明の全ての目的のために使用できる。
請求項1で特定された条件が満たされる限り、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、同時に適用される。
本発明の方法によって得られる化合物は新規である。それゆえ、本発明は、さらに、方法によって得られる化合物を提供する。
好ましい化合物は、式(V)で表されうる構造を含む。
Figure 2022501400
ここで、記号R、RおよびRは、上記、特に式(I)、に記載の意味を有し、二環/多環は1以上の置換基Rを有していてもよく、Rは上記、特に式(II)、に記載の意味を有する。式(V)で示される二環/多環は活性アルケン由来であり、詳細は式(V)の化合物に関連して適用することもできる。同様のことが、R、R,およびRラジカルに適用される。
好ましくは、式(II)または(V)で示される二環/多環は、少なくとも2つ、好ましくは少なくとも3つの環を有する、非芳香族または非ヘテロ芳香族多環式環系である。具体的には、式(II)または(V)で示される二環/多環は、式(N−1)〜(N−14)の副構造を形成する。
Figure 2022501400
Figure 2022501400
ここで、点線は、二環/多環が縮合される式(V)に示されるピペリジン構造への二環/多環の結合を示す。式(N−1)〜(N−14)に示される副構造は、1以上のRラジカルによって置換されていてもよく、ここで、Rは、上記、特に式(I)、に記載のとおりである。
好ましい形態において、二環/多環が縮合される式(V)で示されるピリジン構造に縮合するさらなる環系が存在しないケースであってもよい。したがって、RおよびRラジカルは、好ましくは、いかなる環系も形成しない。これは、RまたはRラジカルに結合されていてもよい任意の置換基R、Rとの縮合環系の形成も包含する。
さらに、化合物が、式(V)に示される構造を少なくとも2つ有するケースであってよい。好ましい形態において、これらの化合物が、R、RおよびRラジカルのうちの1つが結合または連結基を構成するように表されうる。ここで、連結基は、好ましくは、上記、特に式(QL)、に記載の意味を有するL基である。式(V)に示される好ましくは2つの構造を有するこれらの化合物は、好ましくは対称性であり、好ましくは式(V)に示される少なくとも2つの構造を結合する連結基または結合から対称である。
好ましい形態において、本発明によって得られる化合物、好ましくは式(V)の構造を有する化合物は、フェニル、ハロゲン化フェニル、ビフェニル、ターフェニル、クオーターフェニル、フルオレン、インデノフルオレン、スピロビフルオレン、カルバゾール、インデノカルバゾール、インドロカルバゾール、スピロカルバゾール、ピリミジン、トリアジン、ラクタム、トリアリールアミン、ジベンゾフラン、ジベンゾチエン、ジベンゾチオフェン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、5−アリールフェナントリジン−6−ワン、9,10−ジヒドロフェナントレン、フルオラセン、アントラセン、ピレン、ペリレンン、ボラン、トリアリールボラン、ヘテロアリールボラン、ボラザン、ベンズアントラセン、フルオラデンからなる群から選択される。
好ましい形態において、本発明によって得られる化合物、好ましくは式(V)の構造を有する化合物は、式(V)の構造によって表されうる。好ましくは、本発明によって得られる化合物、好ましくは式(V)の構造を有する化合物は、5000g/モル以下、好ましくは4000g/モル以下、特に好ましくは3000g/モル以下、特別に好ましくは2000g/モル以下、最も好ましくは1200g/モル以下の分子量を有する。
さらに、本発明の好ましい化合物の特徴は、それらが昇華性であることである。これらの化合物は一般に、約1200g/モル未満のモル質量を有する。
好ましい形態において、好ましい化合物は、以下の特徴を有するちょうど1つの式(V)の構造を有する式(V)の構造を含んでなる:
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上記の化合物において、用語「R包含」は、構造(V)中のR基が、対応する式(例えば式(R−1)〜(R−92)、(H−1)〜(H−26)および/または(Q−1)〜(Q−44)のうちの1つ)のラジカルを含むことを意味し、ここで、このラジカルは、式(V)に直接的に、または連結基を介して、結合されていてもよく、ここで、連結基は、好ましくは、上記、特に式(QL)、に記載の意味を有する。これは、式(R−1)〜(R−92)および/または(Q−1)〜(Q−44)のラジカルに、特にあてはまる。より好ましくは、式(R−1)〜(R−92)、(H−1)〜(H−26)および/または(Q−1)〜(Q−44)のラジカルが、結合、または式(L−1)〜(L−108)、より好ましくは(L−1)〜(L−5)および/または(L−92)〜(L−103)の基を介して、式(V)に示されるピリジン構造に結合される。用語「R包含」および「R包含」にも同様のことが適用される。
好ましい形態において、好ましい化合物は、以下の特徴を有するちょうど2つの式(V)の構造を有する式(V)の構造を含んでなる:
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上記の化合物において、用語「R包含」は、構造(V)中のR基が、対応する式(例えば式(R−1)〜(R−92)、(H−1)〜(H−26)および/または(Q−1)〜(Q−44)のうちの1つ)のラジカルを含むことを意味し、ここで、このラジカルは、式(V)に直接的に、または連結基を介して、結合されていてもよく、ここで、連結基は、好ましくは、上記、特に式(QL)、に記載の意味を有する。これは、式(R−1)〜(R−92)および/または(Q−1)〜(Q−44)のラジカルに、特にあてはまる。より好ましくは、式(R−1)〜(R−92)、(H−1)〜(H−26)および/または(Q−1)〜(Q−44)のラジカルが、結合、または式(L−1)〜(L−108)、より好ましくは(L−1)〜(L−5)および/または(L−92)〜(L−103)の基を介して、式(V)に示されるピリジン構造に結合される。用語「R包含」および「R包含」にも同様のことが適用される。用語「(L−1)〜(L−108)、好ましくは(L−1)〜(L−5)および/または(L−92)〜(L−103)」は、対応するR、RまたはRラジカルが、式(L−1)〜(L−108)の基を含んでなり、これに、またはこれを介して、式(V)の2つの構造が結合され、式(V)の2つの構造を含んでなる化合物が、ちょうど1つのR、RまたはRを含んでなり、これを介して副構造の残りが結合されることを意味する。用語「(R−1)〜(R−92)、好ましくは(R−1)〜(R−4)、それぞれのケースにおいて結合を介して接続;」は、それぞれのケースにおいて、対応するR、RまたはRラジカルが、式(R−1)〜(R−92)の基を含んでなり、ここで、式(R−1)〜(R−92)のこれらの基がそれぞれのケースにおいて結合を介して結合され、式(V)の2つの構造が接続されることを意味する。このケースにおいて、式(V)の2つの構造を含んでなる化合物は、ちょうど2つのR、RまたはRラジカルを有し、これを介して、残りの副構造が結合される。類似の用語は、対応する意味を有する。用語「結合」は、対応するR、RまたはRラジカルがそれぞれ結合を示し、これを介して、式(V)の2つの構造が接続され、式(V)の2つの構造を含んでなる化合物が結合を示すちょうど1つのR、RまたはRラジカルを含んでなり、これを介して、残りの副構造が接続されることを意味する。
本発明によって得られる化合物、好ましくは式(V)の構造を有する化合物は、また、適当な置換基、例えば、比較的長いアルキル基(約4〜20の炭素原子)、特に分岐状アルキル基、または場合により置換されたアリール基、例えば、キシリル、メシチル、または分岐状の、ターフェニルもしくはクウォーターフェニル基を有していてもよく、これらはその化合物を溶液から処理できるようにするため、標準的な有機溶剤への溶解性を生じさせる、例えば、十分な濃度で室温にてトルエンもしくはキシレンに溶解させる。これらの可溶性化合物は、例えば、印刷法により、溶液からの処理に特に適している。さらに、本発明によって得られる化合物、好ましくは式(V)の構造を有する化合物は、すでにこれらの溶剤への溶解性が高められていることに留意すべきである。
本発明によって得られる化合物はまた、ポリマーと混合することもできる。同様に、これらの化合物をポリマーに共役結合的に組み込むこともできる。これは、臭素、ヨウ素、塩素、ボロン酸もしくはボロン酸エステル等の反応性脱離基により、またはオレフィンもしくはオキセタン等の反応性の重合性基により置換された化合物について特に可能である。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を製造するためのモノマーとして使用することもできる。オリゴマー化または重合は、好ましくは、ハロゲン官能性基もしくはボロン酸官能性基を介して、または重合性基を介して行われる。さらに、このような基を介してポリマーを架橋することも可能である。本発明の、化合物およびポリマーは、架橋した、または架橋していない層の形で使用することができる。
したがって、本発明はさらに、1以上の上記の式(V)の構造の、または本発明によって得られる化合物を含む、オリゴマー、ポリマーまたはデンドリマーを提供するものであって、ポリマー、オリゴマーまたはデンドリマーへの本発明の、または式(V)の構造の化合物の1以上の結合が存在する。式(V)の構造または化合物の結合によって、これらは、したがって、オリゴマーまたはポリマーの側鎖を形成するか、または主鎖中で結合される。ポリマー、オリゴマーまたはデンドリマーは、共役していても、部分的に共役していても、または非共役であってもよい。オリゴマーまたはポリマーは、直鎖状、分岐状または樹状であることができる。オリゴマー、デンドリマーおよびポリマー中の本発明の化合物の繰り返し単位に対して、上記したのと同じ優先性が適用される。
オリゴマーまたはポリマーを調製するため、本発明のモノマーは、ホモ重合され、または他のモノマーと共重合される。好ましいのは、式(V)の、または上記もしくは後記の好ましい形態の単位が、0.01〜99.9モル%、好ましくは、5〜90モル%、より好ましくは、20〜80モル%の範囲で存在する共重合体である。適切で好ましい、ポリマー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による)、スピロビフルオレン(例えば、EP707020、EP894107、またはWO2006/061181号による)、パラフェニレン(例えば、WO92/18552による)、カルバゾール(例えば、WO2004/070772、またはWO2004/113468による)、チオフェン(例えば、EP1028136による)、ジヒドロフェナントレン(例えば、WO2005/014689による)、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による)、ケトン(例えば、WO2005/040302による)、フェナントレン(例えば、WO2005/104264、またはWO2007/017066による)、または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なお、例えば、正孔輸送単位、特にトリアリールアミンをベースとするもの、および/または電子輸送単位等の他の単位を含んでいてもよい。
さらに、特に興味深いのは、高いガラス転移温度を特徴とする、本発明の化合物である。これに関連して、DIN51005(2005−08版)にしたがって測定して、少なくとも70℃、より好ましくは、少なくとも110℃、さらにより好ましくは、少なくとも125℃、そして特に好ましくは、少なくとも150℃のガラス転移温度を有する、本発明によって得られる化合物、好ましくは式(V)の構造、または上記もしくは後記の好ましい形態を含んでなる化合物が、特に好ましい。
例えば、スピンコ−ティングにより、または印刷方法により、本発明の化合物を液相から処理するためには、本発明の化合物の配合物が必要とされる。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もよい。この目的に対して、2つ以上の溶剤の混合物を使用することが好ましい。適切で好ましい溶剤は、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、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、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、フェネトール、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、ヘキサメチルインダン、またはこれらの溶剤の混合物である。
したがって、本発明はさらに、本発明の化合物と少なくとも1つのさらなる化合物を含んでなる配合物を提供する。このさらなる化合物は、例えば、溶剤、特に、上記の溶剤のうちの1つ、またはこれらの溶剤の混合物であってもよい。あるいは、このさらなる化合物は、同様に電子素子に使用される、少なくとも1つの、さらなる、有機もしくは無機の化合物であってもよく、これらは、例えば、発光化合物、例えば、蛍光ドーパント、燐光ドーパント、もしくはTADF(熱活性化遅延蛍光)を示す化合物、特に、燐光ドーパント、および/またはさらなるマトリックス材料である。このさらなる化合物はまた、ポリマー性であってもよい。
したがって、本発明はなお、さらに、本発明の化合物、および少なくとも1つのさらなる有機機能性材料を含んでなる組成物を提供する。機能性材料は、一般に、アノードとカソードとの間に導入される、有機または無機の材料である。好ましくは、有機機能材料は、蛍光発光体、TADF(熱活性化遅延蛍光)を示す発光体、燐光発光体、ホスト材料、電子輸送材料、電子注入材料、正孔伝導材料、正孔注入材料、電子ブロック材料、正孔ブロック材料、ワイドバンドギャップ材料、およびn型ドーパントからなる群から選択される。
それゆえ、本発明はまた、本発明によって得られる少なくとも1つの化合物、好ましくは式(V)の構造または上記および後記の好ましい形態を含んでなる化合物、ならびに少なくとも1つのさらなるマトリックス材料を含んでなる組成物に関する。本発明の特別な形態によると、さらなるマトリックス材料は正孔輸送特性を有する。
さらに、本発明は、少なくとも1つの本発明によって得られる化合物、好ましくは式(V)の構造または上記もしくは後記の好ましい形態を含んでなる化合物、および少なくとも1つの、ワイドバンドギャップ材料(ワイドバンドギャップ材料は、US7,294,849の開示の趣旨における材料を意味するものと解される)を含んでなる組成物を提供する。これらの系は、電子素子において、優れた有利な特性を示す。
好ましくは、追加の化合物は、2.5eV以上、好ましくは、3.0eV以上、非常に好ましくは3.5eV以上のバンドギャップを有することができる。バンドギャップを計算する1つの方法は、最高占有分子軌道(HOMO)と最低非占有分子軌道(LUMO)のエネルギー準位によるものである。
材料の、分子軌道、特にまた、最高被占分子軌道(HOMO)および最低非占有分子軌道(LUMO)、それらの、エネルギーレベル、並びに最低三重項状態Tおよび最低励起一重項状態Sのエネルギーは、量子化学計算により決定される。金属を含まない有機物質を計算するために、最初に「基底状態/半経験的/デフォルトスピン(Default Spin)/AM1/電荷0/スピン一重項」法を用いて、幾何学的配置(geometry)の最適化を行なう。続いて、最適化された幾何学的配置をもとにしてエネルギー計算を行なう。これは、「6−31G(d)」基底集合(basis set)(電荷0、スピン一重項)を用いた「TD−SCF/DFT/デフォルトスピン/B3PW91」法を使用して行う。金属含有化合物について、幾何学的配置を、「基底状態/ハートリーフォック(Hartree−Fock)/デフォルトスピン/LanL2MB/電荷0/スピン一重項」法によって最適化する。エネルギー計算を、上述の有機物質に対する方法と同様にして実施するが、但し、金属原子には「LanL2DZ」基底集合を使用し、配位子には「6−31G(d)」基底集合を使用することが異なる。エネルギー計算によって、HOMOエネルギー準位HEhまたはLUMOエネルギー準位LEhをハートリー単位で得る。これは、サイクリックボルタンメトリー(cyclic voltammetry)測定により調整された、HOMOおよびLUMOエネルギー準位を、電子ボルトで以下のようにして決定するのに用いられる:
HOMO(eV)=((HEh27.212)−0.9899)/1.1206
LUMO(eV)=((LEh27.212)−2.0041)/1.385
本発明の趣旨において、これらの値を、その材料の、HOMOおよびLUMOエネルギー準位とみなすものとする。
最低三重項状態Tは、最低エネルギーを有する三重項状態のエネルギーと定義され、これは、記載された量子化学計算から明らかである。
最低励起一重項状態Sは、最低エネルギーを有する励起一重項状態のエネルギーと定義され、これは、記載された量子化学計算から明らかである。
本明細書に記載される方法は、使用されるソフトウェア・パッケージに依存することなく、常に同じ結果をもたらす。この目的のために頻繁に使用される例は、「ガウシアン(Gaussian)09W」(ガウシアン(Gaussian)社製)および「キューケム(Q−Chem)4.1」(キューケム(Q−Chem)社製)である。
本発明はまた、本発明によって得られる化合物、好ましくは式(V)、または上記もしくは後記の好ましい形態を含んでなる化合物の少なくとも1つ、および少なくとも1つの、燐光発光体を含んでなる組成物に関する。用語「燐光発光体」は、燐光ドーパントを含むものと解される。
マトリックス材料およびドーパントを含んでなる系中のドーパントは、混合物中において、より小さい比率を有する成分を意味すると解される。相応して、マトリックス材料およびドーパントを含んでなる系中のマトリックス材料は、混合物中において、より大きい比率を有する成分を意味すると解される。
マトリックス系での、好ましくは、混合マトリックス系での使用に好ましい燐光ドーパントは、以下に具体的に示される好ましい燐光ドーパントである。
用語「燐光ドーパント」は、通常、発光が、スピン禁制遷移により、例えば、励起した三重項状態、またはより高いスピン量子数を有する状態、例えば、五重項状態からの遷移により行われる化合物を含む。
好適な燐光化合物は、(=三重項発光体)は、特に、適切に励起されたときに、好ましくは、可視領域内で発光し、かつ、また、20より大きい、好ましくは、38より大きく84未満の、より好ましくは、56より大きく80未満の原子番号の少なくとも1つの原子を、格別にはこの原子番号を有する金属を含む化合物である。使用される、好ましい燐光発光体は、銅、モリブデン、タングステン、レニウム、ルテニウム、オスミウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム、白金、銀、金またはユーロピウムを含む化合物、特に、イリジウムまたは白金を含む化合物である。本発明の趣旨において、上記金属を含むすべての発光化合物は、燐光化合物とみなされる。
上記発光体の例は、出願:WO00/70655、WO2001/41512、WO2002/02714、WO2002/15645、EP1191613、EP1191612、EP1191614、WO05/033244、WO05/019373、US2005/0258742、WO2009/146770、WO2010/015307、WO2010/031485、WO2010/054731、WO2010/054728、WO2010/086089、WO2010/099852、WO2010/102709、WO2011/032626、WO2011/066898、WO2011/157339、WO2012/007086、WO2014/008982、WO2014/023377、WO2014/094961、WO2014/094960、WO2015/036074、WO2015/104045、WO2015/117718、WO2016/015815、WO2016/124304、WO2016/124304、WO2017/032439、WO2018/019687、WO2018/019688、WO2018/041769、WO2018/054798、WO2018/069196、WO2018/069197、WO2018/069273に見ることができる。
一般的に、従来技術により燐光OLEDに使用されるような、そして有機エレクトロルミネッセンスの分野で当業者に周知であるような、すべての燐光錯体は好適であり、そして当業者は、発明的な工夫をすることなく、さらなる燐光錯体を使用することができる。
本発明によって得られる上記の化合物、好ましくは式(V)の構造または上記の好ましい形態を含んでなる化合物は、好ましくは、電子素子における活性成分として使用することができる。電子素子は、アノード、カソードおよびアノードとカソード間の少なくとも1つの層(この層は、有機もしくは有機金属化合物の少なくとも1つを含んでなる)を具備してなる、任意の素子を意味するものと解される。本発明の電子素子は、したがって、アノード、カソード、および式(I)の構造を含んでなる少なくとも1つの化合物を含む少なくとも1つの中間層少なくとも1つを含んでなる化合物の少なくとも1つを含む層を具備してなる。ここで、好ましい電子素子は、少なくとも1つの層に、式(I)の構造を含んでなる少なくとも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)、有機光検出器、有機光受容器、有機電場消光素子(O−FQD)、有機電気センサ、発光電気化学セル(LEC)、有機レーザーダイオード(O−laser)および有機プラズモン発光素子(D.M.Koller et al.,Nature Photonics 2008,1−4)からなる群から選択され、好ましくは、有機エレクトロルミネッセンス素子(OLED、PLED)、特に、燐光OLEDである。特に好ましいのは、有機エレクトロルミネッセンス素子である。活性成分は、一般に、アノードとカソードとの間に導入される、有機もしくは無機材料であり、例えば、電荷注入、電荷輸送もしくは電荷ブロック材料であるが、特に、発光材料およびマトリックス材料である。
本発明の好ましい形態は、有機エレクトロルミネッセンス素子である。有機エレクトロルミネッセンス素子は、カソード、アノード及び少なくとも1つの発光層を具備してなる。これらの層に加えて、それはさらに尚、他の層、例えば、各場合において1つ以上の、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の、p/n型接合を具備してなることもできる。同時に、1つ以上の正孔輸送層は、例えば、MoOもしくはWO等の酸化金属で、または(過)フッ素化された電子不足芳香族系でp型ドープされていること、および/または1つ以上の電子輸送層は、n型ドープされていることが可能である。同様に、中間層は、2つの発光層の間に導入されることができ、これらは、例えば、励起子ブロック機能を有し、および/またはエレクトロルミネッセンス素子における電荷バランスを制御する。しかしながら、これらの層は、いずれも必ずしも存在する必要はないということが指摘される。
このケースにおいて、有機エレクトロルミネッセンス素子は、1つの発光層を含むか、または複数の発光層を含むことができる。複数の発光層が存在する場合、これらは、好ましくは、380nm〜750nm全体に複数の発光極大を有し、その結果、全体として白色発光を生じる、すなわち、蛍光または燐光を発することができる様々な発光化合物が、発光層中に用いられる。特に好ましいのは、3つの層が青色、緑色および橙色もしくは赤色の発光を示す3層系(基本的な構成については、例えば、WO2005/011013参照)、または3つより多い発光層を有する系である。好ましいのはさらに、タンデム式OLEDでもある。この系は、1つ以上の層が蛍光を発し、かつ、1つ以上の他の層が燐光を発する、ハイブリッド系であってもよい。
本発明の好ましい形態では、有機エレクトロルミネッセンス素子は、1つ以上の発光層に、好ましくは、他のマトリックス材料と、好ましくは正孔伝導マトリックス材料と、好ましくは、電子伝導マトリックス材料と組み合わせて、本発明の化合物、好ましくは式(V)の構造または上記の好ましい形態を含んでなる化合物を含む。本発明のさらに好ましい形態では、さらなるマトリックス材料は電子輸送材料である。なお、さらに好ましい形態では、さらなるマトリックス材料は、層中の正孔および電子輸送に関与しているとしても実質的には関与していない、大きなバンドギャップを有する化合物である。発光層は少なくとも1つの発光化合物を含んでなる。
本発明のさらに特に好ましい形態において、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、本発明によって得られる化合物、好ましくは式(V)の構造または上記および後記の好ましい形態を含んでなる化合物を、正孔伝導層または電子伝導層に、含んでなる。
本発明によって得られる化合物、好ましくは式(V)または好ましい形態による構造を含んでなる化合物、と組み合わせて使用することのできる、好適なマトリックス材料は、芳香族ケトン、芳香族ホスフィンオキシド、または芳香族スルホキシドもしくはスルホン(例えば、WO2004/013080、WO2004/093207、WO2006/005627またはWO2010/006680による)、トリアリールアミン、特に、モノアミン(例えば、WO2014/015935による)、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、またはWO2005/039246、US2005/0069729、JP2004/288381、EP1205527、またはWO2008/086851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またはWO2008/056746による)、インデノカルバゾール誘導体(例えば、WO2010/136109号およびWO2011/000455号による)、アザカルバゾール誘導体(例えば、EP1617710、EP1617711、EP1731584、JP2005/347160による)、双極性マトリックス材料(例えば、WO2007/137725による)、シラン(例えば、WO2005/111172による)、アザボロールもしくはボロン酸エステル(例えば、WO2006/117052による)、トリアジン誘導体(例えば、WO2010/015306、WO2007/063754、またはWO2008/056746による)、亜鉛錯体(例えば、EP652273またはWO2009/062578による)、ジアザシロールもしくはテトラ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)、架橋カルバゾール誘導体(例えば、US2009/0136779、WO2010/050778、WO2011/042107、WO2011/088877またはWO2012/143080による)、トリフェニレン誘導体(例えば、WO2012/048781による)、ラクタム(例えば、WO2011/116865、WO2011/137951またはWO2013/064206による)、4−スピロカルバゾール誘導体(例えば、WO2014/094963またはWO2015/192939による)、または、ジベンゾフラン誘導体(例えば、WO2015/169412、WO2016/015810、WO2016/023608、または未公開出願の、EP16158460.2およびEP16159829.7による)である。同様に、実際の発光体よりも短い波長で発光する、さらなる燐光発光体は、混合物中で共ホストとして存在することができる。
好ましい共ホスト材料は、トリアリールアミン誘導体、特に、モノアミン、インデノカルバゾール誘導体、4−スピロカルバゾール誘導体、ラクタム、およびカルバゾール誘導体である。
また、複数の異なるマトリックス材料を混合物として、特に、少なくとも1つの電子伝導マトリックス材料と少なくとも1つの正孔伝導マトリックス材料を使用することが好ましい。同様に、好ましいのは、電荷輸送マトリックス材料と、例えば、WO2010/108579に記載されているような、電荷輸送に関与しているとしても実質的には関与していない、電気的に不活性なマトリックス材料との混合物の使用である。
さらに、2以上の三重項発光体の混合物をマトリックスと共に使用することが好ましい。この場合、より短い波長の発光スペクトルを持つ三重項発光体は、より長い波長の発光スペクトルを持つ三重項発光体のための共マトリックス(co−matrix)として働く。
より好ましくは、本発明で得られる化合物、好ましくは式(V)の構造を含んでなる化合物は、好ましい形態において、有機電子素子の、特に、有機エレクトロルミネッセンス素子の、例えば、OLEDもしくはOLECにおける発光層中の、マトリックス材料として使用することができる。このケースにおいて、本発明で得られる化合物、好ましくは式(V)の構造または上記もしくは後記の好ましい形態を含んでなる化合物を含むマトリックス材料は、1以上のド−パント、好ましくは、燐光ドーパントと共に電子素子中に存在する。
このケースにおいて発光層中のマトリックス材料の割合は、50.0〜99.9体積%、好ましくは、80.0〜99.5体積%、そしてより好ましくは、蛍光発光層については92.0〜99.5体積%であり、また、燐光発光層については85.0〜97.0体積%である。
それに対応して、ドーパントの割合は、0.1〜50.0体積%、好ましくは、0.5〜20.0体積%、そしてより好ましくは、蛍光発光層については0.5〜8.0体積%、また、燐光発光層については3.0〜15.0体積%である。
有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層はまた、複数のマトリックス材料(混合マトリックス系)および/または複数のドーパントを含んでなる系を含んでもよい。この場合も、ドーパントは、その系において、より小さな割合を有する材料であり、そしてマトリックス材料は、その系において、より大きな割合を有する材料である。それぞれのケースにおいては、しかしながら、その系における個々のマトリックス材料の割合は、個々のドーパントの割合よりも小さくてもよい。
本発明のさらに好ましい形態において、本発明によって得られる化合物、好ましくは式(V)または上記もしくは後記の好ましい形態の構造を含んでなる化合物は、混合マトリックス系の1つの成分として使用される。混合マトリックス系は好ましくは、2つもしくは3つの異なるマトリックス材料、より好ましくは、2つの異なるマトリックス材料を含む。好ましくは、この場合、2つの材料の一方が正孔輸送特性を有する材料であり、かつ、他方の材料が電子輸送特性を有する材料である。しかしながら、混合マトリックス成分の、所望の電子輸送および正孔輸送特性はまた、個々の混合マトリックス成分に、主としてまたは完全にまとめられていてもよく、その場合、さらなる混合マトリックス成分は他の機能を満たす。2つの異なるマトリックス材料は、1:50〜1:1、好ましくは1:20〜1:1、より好ましくは1:10〜1:1、そして最も好ましくは1:4〜1:1の割合で存在することができる。混合マトリックス系を燐光性の有機エレクトロルミネッセンス素子中で使用することが好ましい。混合マトリックス系のより詳細な情報源の1つは、WO2010/108579の出願である。
本発明はさらに、1つ以上の電子伝導層に電子伝導性の化合物として、本発明の化合物の1つ以上および/または本発明の、オリゴマー、ポリマーもしくはデンドリマーの少なくとも1つを含んでなる、電子素子、好ましくは有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。
カソードは、好ましくは、低い仕事関数を有する金属、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)のような様々な金属で構成される、金属合金または多層構造体である。また、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属と、銀とで構成される合金、例えば、マグネシウムと銀とで構成される合金、が好適である。多層構造体の場合には、前記金属に加えて、例えば、Agのような比較的高い仕事関数を有する更なる金属もまた用いることもでき、この場合、例えば、Mg/Ag、Ca/AgもしくはBa/Agのような金属の組合せが、一般に用いられる。また、好ましくは、高い誘電率を有する材料からなる薄い中間層を、金属カソードと有機半導体の間に導入することもできる。この目的のために好適な材料の例は、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の、フッ化物であり、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)である。同様に、この目的のために有用なのは、有機アルカリ金属錯体、例えば、Liq(キノリン酸リチウム)である。この層の層厚は、好ましくは、0.5〜5nmである。
アノードは、好ましくは、高い仕事関数を有する材料である。好ましくは、アノードは、真空に対して4.5eVよりも大きい仕事関数を有する。第一に、高い酸化還元電位を有する金属、例えば、Ag、PtもしくはAu、がこの目的に適している。第二に、金属/金属酸化物の電極(例えば、Al/Ni/NiOx、Al/PtOx)もまた好ましい。いくつかの用途に対して、有機材料(O−SC)の照射、または発光(OLED/PLED、O−laser)のいずれかを可能にするために、電極の少なくとも1つは透明もしくは部分的に透明でなければならない。ここで、好ましいアノード材料は、伝導性の混合金属酸化物である。特に好ましいのは、酸化インジウムスズ(ITO)または酸化インジウム亜鉛(IZO)である。さらに、好ましいのは、ドーピングされた、伝導性の有機材料、特に、ドーピングされた、伝導性のポリマー、例えば、PEDOT、PANIもしくはこれらのポリマーの誘導体である。p型ドープされた正孔輸送性材料が正孔注入層としてアノードに適用されるケースがさらに好ましく、この場合、好適なp型ドーパントは、金属酸化物、例えばMoOもしくはWO、または電子の不足した(過)フッ素化された芳香族系である。さらに好適なp型ドーパントは、HAT−CN(ヘキサシアノヘキサアザトリフェニレン)またはノバレッド(Novaled)社製の化合物NPD9である。そのような層は、低いHOMOを、すなわち、大きさでは大きいHOMOを有する材料中への正孔注入を簡単にする。
さらなる層においては、この層に対して先行技術で使用される任意の材料を一般的に用いることができ、そして当業者は、発明的工夫なしに、電子素子において、これらの材料の任意のものを本発明の材料と組み合わせることができる。
このような素子の寿命は、水および/または空気の存在により著しく短縮されるので、素子は、(用途に応じて)それ相応に構造化され、接点が備えられ、さらに最後に密閉される。
さらに好ましいのは、1つ以上の層が、昇華法により塗布されていることを特徴とする、電子素子、特に有機エレクトロルミネッセンス素子である。この場合、その材料を、10−5mbar未満、好ましくは10−6mbar未満の初期圧力で、真空昇華系の中で真空蒸着により塗布する。初期圧力は、さらに低いまたはさらに高いこと、例えば10−7mbar未満も可能である。
同様に好ましいのは、1つ以上の層が、OVPD(有機気相蒸着)法により、またはキャリヤガスの昇華を用いて塗布されていることを特徴とする、電子素子、特に有機エレクトロルミネッセンス素子である。この場合、その材料を、10−5mb〜1bの圧力で塗布する。この方法の特別な場合は、OVJP(有機蒸気ジェット印刷)法であり、この方法では、この材料は、ノズルにより直接塗布され、さらに構造化される(例えば、M.S.Arnold et al.,Appl.Phys.Lett.2008,92,053301)。
さらに好ましいのは、1以上の層が、例えば、スピンコーティングにより、または、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、しかしより好ましくは、LITI(光誘起熱画像化、熱転写印刷)、もしくはインクジェット印刷のような任意の印刷法により溶液から作製されていることを特徴とする、電子素子、特に、有機エレクトロルミネッセンス素子である。この目的のためには、可溶性の化合物が必要であり、これは、例えば、適当な置換により得られる。
電子素子、特に、有機エレクトロルミネッセンス素子は、ハイブリッド系として、1つ以上の層を溶液から塗布し、さらに1つ以上の他の層を真空蒸着で塗布することにより製造することもできる。例えば、本発明による化合物、好ましくは式(V)の構造を含んでなる化合物、およびマトリックス材料を含む発光層を溶液から塗布し、そして、それに正孔ブロック層および/または電子輸送層を減圧下、真空蒸着により塗布することができる。
当業者は、これらの方法を一般的な意味で認識し、本発明によって得られる化合物、好ましくは式(V)または上記の好ましい形態の構造を含んでなる化合物を含む電子素子、特に有機エレクトロルミネッセンス素子に、困難無く、適用することができる。
本発明の電子素子、特に有機エレクトロルミネッセンス素子は、従来技術に優る下記の驚くべき利点の1つ以上により注目に値する:
1.本発明によって得られる、化合物、オリゴマー、ポリマーまたはデンドリマー、好ましくは式(V)の構造または上記および後記の好ましい形態を含んでなる、化合物、オリゴマー、ポリマーまたはデンドリマーを、電子伝導材料および/または正孔伝導材料として、またはマトリックス材料として含んでなる、電子素子、特に有機エレクトロルミネッセンス素子は、非常に良好な寿命を有する。
2.本発明によって得られる、化合物、オリゴマー、ポリマーまたはデンドリマー、好ましくは式(V)の構造または上記および後記の好ましい形態を含んでなる、化合物、オリゴマー、ポリマーまたはデンドリマーを、電子輸送材料、正孔伝導材料として、および/またはホスト材料として含んでなる、電子素子、特に有機エレクトロルミネッセンス素子は、優れた効率を有する。より具体的には、効率は、少なくとも2つの環を有する非芳香族または非ヘテロ芳香族多環式環系を全く含まない類似の化合物と比較すると、顕著に高い。この文脈において、本発明によって得られる、化合物、オリゴマー、ポリマーまたはデンドリマー、好ましくは式(V)の構造または上記および後記の好ましい形態を含んでなる、化合物、オリゴマー、ポリマーまたはデンドリマーは、電子素子に使用される場合に、低作動電圧をもたらす。この文脈において、これらの化合物は、特に、低ロールオフ、つまり高輝度での素子の電力効率の低下の小ささ、をもたらす。
3.本発明によって得られる、化合物、オリゴマー、ポリマーまたはデンドリマー、好ましくは式(V)の構造または上記および後記の好ましい形態を含んでなる、化合物、オリゴマー、ポリマーまたはデンドリマーを、電子輸送材料、正孔伝導材料として、および/またはホスト材料として含んでなる、電子素子、特に有機エレクトロルミネッセンス素子は、優れた色純度を有する。
4.本発明によって得られる、化合物、オリゴマー、ポリマーまたはデンドリマー、好ましくは式(V)の構造または上記および後記の好ましい形態を含んでなる、化合物、オリゴマー、ポリマーまたはデンドリマーは、非常に高い熱的および光化学的安定性を示し、非常に長い寿命を有する化合物となる。
5.本発明によって得られる、化合物、オリゴマー、ポリマーまたはデンドリマー、好ましくは式(V)の構造または上記および後記の好ましい形態を含んでなる、化合物、オリゴマー、ポリマーまたはデンドリマーを伴うことで、電子素子、特に、有機エレクトロルミネッセンス素子、における光学的損失チャネルの形成を抑制できる。その結果、これらの素子は、高いPL効率およびそれゆえエミッターの高いEL効率、およびマトリックスからドーパントへ優れたエネルギー移動を特徴とする。
6.本発明によって得られる、化合物、オリゴマー、ポリマーまたはデンドリマー、好ましくは式(V)の構造または上記および後記の好ましい形態を含んでなる、化合物、オリゴマー、ポリマーまたはデンドリマーは、優れたガラス膜形成を有する。
7.本発明によって得られる、化合物、オリゴマー、ポリマーまたはデンドリマー、好ましくは式(V)の構造または上記および後記の好ましい形態を含んでなる、化合物、オリゴマー、ポリマーまたはデンドリマーは、溶液から非常に良好な膜を形成する。
これらの上記した利点は、他の電子的特性の劣化を伴うものではない。
本発明の、化合物および混合物は、電子素子での使用に適している。ここで、電子素子は、少なくとも1つの有機化合物を含む、少なくとも1つの層を含む素子を意味するものと解される。素子は、しかしながら、無機材料または全部無機材料から形成された層を含むことができる。
したがって、本発明はさらに、本発明の、化合物または混合物の、電子素子における、特に、有機エレクトロルミネッセンス素子における使用を提供する。
本発明はなおさらに、本発明の化合物の、および/または本発明の、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、蛍光発光体、TADF(熱活性化遅延蛍光)を示す発光体、ホスト材料、電子輸送材料、電子注入材料、正孔伝導材料、正孔注入材料、電子ブロック材料、正孔ブロック材料および/またはワイドギャップ材料、好ましくは、蛍光発光体(一重項発光体)、ホスト材料、正孔伝導材料および/または電子輸送材料としての使用を提供する。
本発明はなおさらに、これまでに詳記した本発明の化合物または混合物の少なくとも1つを含んでなる電子素子を提供する。このケースにおいて、化合物に対してこれまでに詳記した優先性は、電子素子にも適用される。より好ましくは、電子素子は、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)、有機光検出器、有機光受容器、有機電場消光素子(O−FQD)、有機電気センサ、発光電気化学セル(LEC)、有機レーザーダイオード(O−laser)および有機プラズモン発光素子(D.M.Koller et al.,Nature Photonics 2008,1−4)からなる群から選択され、好ましくは、有機エレクトロルミネッセンス素子(OLED、PLED)、特に燐光OLEDである。
本発明のさらなる形態において、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、分離した、正孔注入層および/または正孔輸送層および/または正孔ブロック層および/または電子輸送層を含まないが、このことは、例えば、WO2005/053051に記載されるように、発光層が正孔注入層もしくはアノードに直接接合する、および/または発光層が電子輸送層もしくは電子注入層もしくはカソードに直接接合することを意味する。さらに、例えば、WO2009/030981に記載されるように、発光層中の金属錯体と、同一もしくは類似の金属錯体を、発光層に直接接合する、正孔輸送もしくは正孔注入材料として使用することもできる。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子のさらなる層において、従来技術にしたがって通常使用されるような任意の材料を使用することができる。したがって、当業者は、発明的工夫をなすことなく、有機エレクトロルミネッセンス素子に対して知られた任意の材料を、本発明によって得られる化合物、オリゴマー、ポリマーまたはデンドリマー、好ましくは式(V)または好ましい形態による構造を含んでなる化合物、オリゴマー、ポリマーまたはデンドリマーと組み合わせて、使用することができる。
本発明の化合物は一般的に、有機エレクトロルミネッセンス素子に使用される場合、非常に良好な特性を有している。特に、本発明の化合物を有機エレクトロルミネッセンス素子に使用する場合、従来技術による類似した化合物と比較して寿命が著しく良好である。ここで、有機エレクトロルミネッセンス素子の他の特性、特に、効率と電圧は同様に、より良いか、少なくとも同等である。
本発明において記載される形態の変化形は、本発明の範囲内に包含されることに留意すべきである。本発明において開示される各特徴は、これが明示的に除外されない限り、同じ目的を、または同等もしくは類似の目的を満たす、代替的な特徴と交換され得る。それ故、本発明に開示される各特徴は、特に明記しない限り、一般的なシリーズの例である、または同等もしくは類似の特徴であるとみなされる。
本発明の全ての特徴は、特別な特徴および/または手順が相互に排他的でない限り、互いに任意の方法で組み合わせることができる。これは、本発明の好ましい特徴に特に言えることである。同様に、本質的でない組み合わせの特徴は、分離して(そして、組み合わせずに)用いることができる。
多くの特徴、および特に本発明の好ましい形態の特徴は、それ自体で、発明的であるとみなされるべきであり、本発明の形態の一部であるとのみみなされるべきではないことに留意すべきである。これらの特徴については、現在特許請求の範囲に記載されている発明に加えて、もしくは替えて、独立した保護を求めることができる。
本発明と共に開示された技術的教示は、抽出され、そして他の実施例と組み合わせることができる。
本発明は、以下の実施例により詳細に説明するが、それにより本発明を制限するものではない。
当業者は、以下の詳述を用いて、発明的な工夫なしで、さらに本発明の電子素子を製造し、それにより特許請求の範囲全体に亘り、本発明を実施することができる。
実施例
以下の合成は、特に断りのない限り、乾燥溶媒中で、保護ガス雰囲気下で行われる。金属錯体は、さらに、遮光して、または黄色の光の下で取り扱われる。溶媒および試薬は、例えば、Sigma−ALDRICHまたはABCRから購入できる。角括弧内の各々の数字または個々の化合物に対して示されている番号は、文献既知の化合物のCAS番号に関する。複数の互変体が表示できる化合物のケースにおいて、1つの互変体が代表的に示される。
エナミン合成の一般的方法:
0℃に冷却された、n−ヘプタン(0.3ml/mmol)中の6.0等量の第2級アミンのよく攪拌された混合物に、n−ヘプタン(2ml/mmol)中の1.2等量の塩化チタン(IV)が滴下される。好適な第2級アミンは、特に環状第2級アミン、例えばピロリジン[123−75−1]、ピペリジン[110−89−4]およびモルフォリン[110−91−8]である。混合物は、1.0等量のケトンと予め混合され、そして、還流下で24時間加熱される。冷却後、二酸化チタンはろ過され、n−ヘプタンで3回洗浄される。n−ヘプタンは留去され、エナミンはは、減圧下で、クーゲルロール蒸留によって精製される。
実施例E1:
Figure 2022501400
0℃に冷却された、200mlのn−ヘプタン中の50.2ml(600mmol)のピロリジン[123−75−1]のよく攪拌された混合物に、240mlのn−ヘプタン中の13.2ml(120mmol)の塩化チタン(IV)が滴下される。混合物は、16.4g(100mmol)のホモアダマンタノン[24669−56−5]と予め混合され、そして還流下で24時間加熱される。冷却後、二酸化チタンはろ過され、100mlのn−ヘプタンで3回洗浄される。n−ヘプタンは留去され、エナミンは、減圧下で、クーゲルロール蒸留によって精製される。収率:16.7g(77mmol)、77%。純度:約97%H NMRによる。
以下の化合物は同様に調製されうる:
Figure 2022501400
ピリジン合成の一般的方法:
Figure 2022501400
ステップ1およびステップ2:
ステップ1およびステップ2は連続して行われ、好ましくはホルムアミドラゾン形成では時間は厳密に順守される。
メタノール(3.5ml/mmol)中の1.0等量の酢酸ホルムアミジニウム[3473−63−0]のよく攪拌された溶液に、1.0等量のヒドラジン水和物[7803−57−8]が加えられ、混合物は室温で5分攪拌される。この溶液は、メタノール(7ml/mmol)中の1.0等量のグリオキサールまたはグリオキサール水和物の溶液または懸濁液に注がれ、そして、すぐに1.0等量のトリエチルアミンが加えられる。反応混合物は、室温で60時間攪拌される。メタノールは、還流下で30℃で除去され、残留物は5N塩酸水溶液(2ml/eq)に採取され、そして、水相はメチルtert−ブチルエーテル(1ml/eq)で3回抽出される。塩酸中の水相は、氷で冷却しながら、氷冷1N水酸化ナトリウムでpH>10に調整され、ジクロロメタン(DCM)(2ml/eq)で三回抽出される。合わされた有機相は、硫酸マグネシウムで乾燥される。乾燥剤は、ジクロロメタンスラリーの形態の酸化アルミニウム床(酸化アルミニウム、basic、活性レベル1(Woelmによる))を用いてろ過され、そして、ろ液は減圧下で乾燥濃縮される。さらなる精製は、好適な溶媒または溶媒混合物(典型的な溶媒は、例えば:ヘプタン、シクロヘキサン、トルエン、メチルtert−ブチルエーテル、THF、ジオキサン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトニトリル、イソプロパノール、エタノール、メタノール等)から結晶化により、またはシリカゲル上のクロマトグラフィ/フラッシュクロマトグラフィにより行われる。
ステップ3:
1,2,4−トリアジンおよびエナミンは、1.0:1.0〜典型的には1.0:1.2の比で、蒸留システム、内蔵温度計および精密ガラススターラーを備える4口フラスコに、アルゴン雰囲気下で、最初に投入される。混合物は、撹拌しながら、30〜60分間窒素を発生させて、150℃〜200℃、典型的には160℃〜180℃で、加熱される。形成された第2級アミンは蒸留システムで留去される。固体または高融点反応物質が反応している場合、高沸点不活性溶媒(典型的な溶媒、例えば:クロロベンゼン、ベンゾニトリル、ニトロベンゼン、DMSO、DMAC、NMP、ジ−、トリ−、テトラエチレングリコールジメチルエーテル等のオリゴ−/ポリエーテル等)を加えることができる。さらに、沸点<150℃である溶媒/溶媒混合物(典型的な溶媒、例えば:ヘプタン、シクロヘキサン、トルエン、メチルtert−ブチルエーテル、THF、ジオキサン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトニトリル)を使用することもできる。このケースにおいて、反応は、撹拌されたオートクレーブ中で行われる。反応の進捗は、このケースでは圧力の上昇によってモニターすることができる。
窒素の発生が終わるか、圧力上昇が止まった後、撹拌はさらに30〜60分間続けられる。転換反応は、例えば、H NMR分光法によって、モニターすることができる。冷却後、粗生成物は、標準的な圧力または減圧下で、好適な溶媒または溶媒混合物(典型的な溶媒、例えば:ヘプタン、シクロヘキサン、トルエン、メチルtert−ブチルエーテル、THF、ジオキサン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトニトリル、イソプロパノール、エタノール、メタノール等)から結晶化されるか、またはシリカゲル上でクロマトグラフ/フラッシュクロマトグラフされるか、または連続熱抽出および/または蒸留/グーゲルロール蒸留/昇華によって精製される。さらにOLED材料に転換されたシントンSは、>95%(H NMRによる)の典型的な純度を有する。OLED材料、HTM(正孔輸送材料)、TMM(三重項マトリックス材料)、ETM(電子輸送材料)、SMB(一重項マトリックス青)は、典型的な純度>99.9%(HPLCによる)を有し、少なくとも1回昇華されるか、または高真空下で熱処理される。
実施例S1:
Figure 2022501400
実施例S1a:ステップ1および2
Figure 2022501400
350mlのメタノール中の10.4g(100mmol)の酢酸ホルムアミジニウム[347363−0]のよく撹拌された溶液に、5.0g(100mmol)のヒドラジン水和物[7803−57−8]が加えられ、混合物は室温で5分攪拌される。この溶液は、700mlのメタノール中の18.7g(100mmol)の(p−クロロフェニル)グリオキサール[4998−15−6]溶液に注がれ、そして、10.2g(100mmol)のトリエチルアミンがすぐに加えられる。反応混合物は、室温で60時間攪拌される。メタノールは減圧下で30℃で除去され、残留物は、200mlの5N塩酸水溶液に採取され、塩酸中の水相は、100mlのメチルtert−ブチルエーテルで3回抽出される。塩酸中の水相は、氷で冷却しながら、氷冷1Nの水酸化ナトリウム水溶液でpH>10に調整され、200mlのDCMで3回抽出される。集められた有機層は、硫酸マグネシウムで乾燥される。ろ液は、DCMスラリー(100gの酸化アルミニウム、basic,活性レベル1(Woelmによる))の形態の酸化アルミニウム床によってろ過される。さらなる精製は、少量の酢酸エチルを添加し、シクロヘキサンから結晶化される。収率:10.0g(mmol)、52%。純度:約95%HNMRによる。
実施例S1b:ステップ3
Figure 2022501400
19.2g(100mmol)の1,2,4−トリアジンS1aおよび21.7g(105mmol)のエナミンE1の混合物が、蒸留システム、内蔵温度計および精密ガラススターラーを備えた250mlの4口フラスコに、アルゴン雰囲気下で、最初に投入される。混合物は、撹拌しながら、160℃に加熱される。窒素の発生は30分後に完了する。撹拌はさらに30分間続けられ、そして混合物は冷却される。留去されたピロリジンは廃棄される。粗生成物はシリカゲル状でクロマトグラフされる(10gのメルク シリカゲル60/1gの粗生成物、n−ヘプタン/酢酸エチル20:1)。収率:24.3g(78mmol)、78%。純度:約97%H NMRによる、図1参照。
以下の化合物は同様に調製されうる:
Figure 2022501400
Figure 2022501400
Figure 2022501400
三脚型配位子TLの合成:
A:3つの同一の二座副配位子を有する三脚型配位子の合成
実施例TL1
Figure 2022501400
WO2016/124304による調製。最初に、S1が実施例21、変形B(116頁参照)と同様にボロン酸エステルを調製するために使用される。この後、ボロン酸エステルは、例L1(160頁参照)と同様に、1,3,5−トリス(2−ブロモフェニル)ベンゼン[380626−56−2]と反応させる。2つのステージの後の収率:56%;純度:約97%(H NMRによる)。
以下の化合物は同様に調製されうる:
Figure 2022501400
B:異なる二座副配位子を有する三脚型配位子の合成
実施例TL4:
Figure 2022501400
WO2016/124304による調製。最初に、S1が実施例21、変形B(116頁参照)と同様にボロン酸エステルを調製するために使用される。この後、ボロン酸エステルは、例1201(374頁参照)と同様に、2,2’−[5’’−(2−ブロモフェニル)[1,1’:2’,1’’:3’’,1’’’:2’’’,1’’’’−キンキフェニル]−4,4’’’’−ジイル]ビスピリジン[1989605−04−0]と反応させる。2つのステージの後の収率:67%;純度:約97%(H NMRによる)。
以下の化合物は同様に調製されうる:
Figure 2022501400
C3−およびC1−対称性三脚型イリジウム錯体の合成:
実施例Ir(TL1):
Figure 2022501400
WO2016/124304、Ir(L1)変形A、218頁参照による調製。ここに記載されるような精製、シリカゲル上のクロマトグラフィ、DCM/メタノール(1:1、vv)を用いる3回およびDCM/アセトニトリル(2:1、vv)による3回の熱抽出、およびp約10−6mbarでの昇華/熱処理による。収率:77%;純度:>99.9%HPLCによる。
以下の化合物は同様に調製されうる:
Figure 2022501400
Figure 2022501400
二座配位子LのC3−対称性イリジウム錯体の合成:
実施例Ir(L1)
Figure 2022501400
WO2015/104045による調製、Ir(LB74)、179頁参照。収率:57%;純度:>99.9%HPLCによる。
二座配位子LのC2−対称性N,N−トランス−イリジウム錯体の合成:
実施例Ir(L2)(acac):
Figure 2022501400
WO2015/104045による調製。最初に、Cl二量体は、[Ir(L42)Cl)と同様に調製される(193頁参照)。これは、Ir538と同様に、アセチルアセトンと反応する(218頁参照)。2つのステージ後の収率:53%;純度:>99.9%HPLCによる。
以下の化合物は同様に調製されうる:
Figure 2022501400
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。
以下の実施例において、さまざまなOLEDの結果が示される。50nm厚の構造化ITO(酸化インジウムスズ)で被覆された洗浄されたガラス板(Miele laboratoryのガラス洗浄機での洗浄、MerckのExtran洗剤)が、25分間のUVオゾンで前処理され(UVP製のPR−100UVオゾン発生機)、30分以内に、プロセスの改善のために、20nmのPEDOT:PSS(ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)ポリ(スチレンスルホネート)、これはHeraeus Precious Metals GmbH(ドイツ)からCLEVIOS(商標名)P VP AI 4083として購入され、水溶液からスピンコートされる)で被覆され、そして180℃で10分間ベークされる。これらの被覆されたガラス板は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/5%NDP−9(Novaled社から市販されている)でドープされたHTM1からなる正孔注入層1(HIL1)、20nm/正孔輸送層1(HTL1)/正孔輸送層2(HTL2)/発光層(EML)/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、RTMM1:RTMM2:Ir(L1)(55%:35%:10%)のような形で示される詳細は、材料RTMM1が55%の体積比でその層に存在し、RTMM2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4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。この目的のために、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)、電力効率(lm/Wで測定)およびランベルト発光特性を仮定して、電流/電圧/光束密度特性線(IUL特性線)から計算した、光束密度の関数としての外部量子効率(EQE、パーセントで測定)ならびに寿命が測定される。エレクトロルミネッセンススペクトルは、光束密度1000cd/mで測定され、CIE1931xおよびy色座標はそれから計算される。寿命LT90は、初期輝度10000cd/mで、初期輝度の90%に低下するまでの時間と定義される。
OLEDは、初めに、異なる初期輝度で作動さえることもできる。そして、寿命の値は、当業者に知られている換算式によって、他の初期輝度の値に換算されうる。
燐光OLEDにおける材料としての本発明の化合物の使用
本発明の化合物は、とりわけHTM(正孔輸送材料)、TMM(三重項マトリックス材料)、ETM(電子輸送材料)として、およびOLEDの発光層中の燐光発光材料として、使用されうる。表4によるイリジウム化合物は、従来技術の比較として使用される。OLEDの結果を、表2にまとめる。
Figure 2022501400
Figure 2022501400
溶液処理された素子:
A:低分子量の可溶性の機能性材料から
イリジウム錯体は、溶液から処理することもでき、このケースにおいて、良好な特性を有しながら、真空処理されたOLEDと比較して処理技術の点で非常に単純なOLEDをもたらす。このような成分の製造は、既に文献(例えばWO2004/037887)に幾度も記載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。その構造は、基板/ITO/正孔注入層(60nm)/中間層(20nm)/発光層(60nm)/正孔ブロック層(10nm)/電子輸送層(40nm)/カソードで構成される。この目的のために、Technoprintの基板(ソーダ石灰ガラス)を使用し、それにはITO構造(酸化インジウムスズ、透明導電性アノード)が適用される。基板は、クリーンルーム内でDI水と洗剤(デコネックス15PF)を用いて洗浄され、次いでUV/オゾンプラズマ処理により活性化させる。その後、同じくクリーンルーム内で、20nmの正孔注入層を、スピンコートにより塗布する。必要なスピン速度は、希釈度と特定のスピンコーターの形状に依存する。層から残留水を除去するために、基板をホットプレート上で200℃で30分間焼成する。使用される中間層は、正孔輸送のために機能する。このケースにおいて、MerckのHL−Xが使用される。中間層は、引き続いての、溶液からのEML堆積の処理ステップによって再び脱離しないという条件を満たすだけでよい、1つ以上の層で置き替えることができる。発光層の製造のため、本発明の三重項発光体をマトリックス材料とともにトルエンまたはクロロベンゼンに溶解させる。ここで、素子に対する典型的層厚である60nmがスピンコーティングによって達成される場合、その溶液の典型的な固体含有量は16〜25g/Lである。溶液処理された子は、RTMM3:RTMM4:Ir(TL)(20%:58%:22%)で構成される発光層を含む。発光層は、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され、160℃で10分間加熱される。後者の上に正孔ブロック層(10nmETM1)および電子輸送層(40nmRETM1(50%)/RETM2(50%))が蒸着される(Lesker製の蒸着装置等、典型的な蒸着圧力は5×10−6mbar)。最後に、アルミニウム(100nm)のカソードが蒸着によって適用される(高純度金属はAldrich製)。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。寿命LT50は、初期輝度1000cd/mで、作動中の輝度が、初期輝度の50%に落ちるまでの時間と定義される。
Figure 2022501400
Figure 2022501400
Figure 2022501400

Claims (17)

  1. 立体障害ヘテロ芳香族窒素化合物を調製する方法であって、以下のステップ:
    A)1,2,4−トリアジンを提供すること;
    B)非芳香族または非ヘテロ芳香族多環式環系を有する活性アルケンを提供すること;および
    C)ステップA)およびB)で提供された化合物を反応させて、立体障害ヘテロ芳香族窒素化合物を得ること
    を含んでなり、
    ステップA)および/またはB)で提供される少なくとも1つの化合物が、5〜60の環原子を有し、置換されていてもよい、芳香族またはヘテロ芳香族環系を含んでなることを特徴とする、方法。
  2. ステップB)で提供されるアルケンの活性二重結合が、二、三またはオリゴ環式環の部分であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. ステップB)で提供されるアルケンが、好ましくは二、三またはオリゴ環式ケトン由来である、環式エノラートおよび/またはエナミンであることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
  4. 前記1,2,4−トリアジンが、1,2−ジカルボニルをホルムアミドラゾンと反応させることにより得られ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方法。
  5. 前記1,2,4−トリアジンが、ニトロ芳香族またはニトロヘテロ芳香族をアミジン化合物と反応させることにより得られ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方法。
  6. 前記1,2,4−トリアジンが、式(I)によって表されう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方法。
    Figure 2022501400
    (ここで、使用される記号は、以下のとおりである:
    、R、Rは、同一であるかまたは異なり、H、D、F、Cl、Br、I、N(R、CN、NO、OH、COOH、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(ここで、前記アルキル、アルコキシ、チオアルコキシ、アルケニルまたはアルキニル基は、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く、ここで、1以上の非隣接CH基は、RC=CR、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Rラジカル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、または5〜40の芳香族環原子を有し、1以上のRラジカル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であり;同時に、2つのR、Rおよび/またはRラジカルが共に単環もしくは多環の、脂肪族または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(ここで、それぞれのアルキル、アルコキシ、チオアルコキシ、アルケニルまたはアルキニル基は、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く、ここで、1以上の非隣接CH基は、RC=CR、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Rラジカル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、または5〜40の芳香族環原子を有し、1以上のRラジカル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、または5〜40の芳香族環原子を有し、1以上のRラジカル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Rラジカル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Rラジカルが共に、単環もしくは多環の、脂肪族または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、特にヒドロカルビルラジカル、(ここで、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が共に、単環もしくは多環の、脂肪族または芳香族環系を形成していてもよい)
  7. 前記活性アルケンが、式(II)によって表されうることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
    Figure 2022501400
    (ここで、使用される記号は以下のとおりである:
    Xは、OH、ORまたはNR であり;
    は、H、D、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(ここで、前記アルキル、アルコキシ、チオアルコキシ、アルケニルまたはアルキニル基は、それぞれのケースにおいて、1以上のRラジカルによって置換されていてもよい)であり;同時に、2つのRラジカルが共に、環系を形成していてもよく、ここで、Rは請求項8に記載のとおりであり;
    ここで、前記二環/多環は、1以上の置換基Rを有していてもよく、かつ
    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、COOH、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(ここで、前記アルキル、アルコキシ、チオアルコキシ、アルケニルまたはアルキニル基は、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く、ここで、1以上の非隣接CH基は、RC=CR、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Rラジカル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、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Rラジカル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であり;同時に、2つのRラジカルが共に、単環もしくは多環の、脂肪族または芳香族環系を形成していてもよく、ここで、Rは請求項8に記載のとおりである)
  8. ステップB)で提供されるアルケンが、式(IIa)〜(IIo)のケトン由来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方法。
    Figure 2022501400
    Figure 2022501400
    (ここで、示された式(IIa)〜(IIo)の構造は、1以上のRラジカルによって置換されていてもよく、ここで、Rは、請求項8に記載のとおりである)
  9. 前記1,2−ジカルボニルが、式(III)によって表されうることを特徴とする、請求項4〜8のいずれか一項に記載の方法。
    Figure 2022501400
    (ここで、記号RおよびRは、請求項8に記載の意味を有する)
  10. 前記ホルムアミドラゾンが、式(IV)によって表されうることを特徴とする、請求項4〜9のいずれか一項に記載の方法。
    Figure 2022501400
    (ここで、記号Rは、請求項8に記載の意味を有する)
  11. 請求項1〜9に記載の方法によって得られうる化合物。
  12. さらなる環系が、式(II)または(V)で示される二環/多環を介して前記環に縮合されていない、好ましくは、少なくとも2、好ましくは少なくとも3の環を有する、非芳香族または非ヘテロ芳香族多環系が、縮合される、ことを特徴とする、請求項11に記載の化合物。
  13. 請求項10または12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、水素原子または置換基の代わりに、前記化合物の前記ポリマー、オリゴマーまたはデンドリマーへの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。
  14. 請求項10もしくは12に記載の少なくとも1つの化合物、または請求項13に記載のオリゴマー、ポリマーもしくはデンドリマー、および蛍光発光体、燐光発光体、TADF(熱活性化遅延蛍光)を示す発光体、ホスト材料、電子輸送材料、電子注入材料、正孔伝導材料、正孔注入材料、電子ブロック材料および正孔ブロック材料からなる群から選択される少なくとも1つのさらなる化合物を含んでなる、組成物。
  15. 請求項10または12に記載の少なくとも1つの化合物、または請求項13に記載のオリゴマー、ポリマーもしくはデンドリマー、または請求項14に記載の組成物、および少なくとも1つの溶媒を含んでなる、配合物。
  16. 請求項10もしくは12に記載の少なくとも1つの化合物の、または請求項13に記載のオリゴマー、ポリマーもしくはデンドリマーの、または請求項14に記載の組成物の、電子素子蛍光発光体、TADF(熱活性化遅延蛍光)を示す発光体、ホスト材料、電子輸送材料、電子注入材料、正孔伝導材料、正孔注入材料、電子ブロック材料、正孔ブロック材料および/またはワイドバンドギャップ材料、好ましくは蛍光発光体(一重項発光体)、ホスト材料、正孔伝導材料およびまたは電子輸送材料としての、使用。
  17. 請求項10または12に記載の少なくとも1つの化合物、請求項13に記載のオリゴマー、ポリマーもしくはデンドリマー、または請求項14に記載の組成物を含んでなる電子素子であって、前記電子素子は、好ましくは、有機エレクトロニックルミネッセンス素子、有機集積回路、有機電界効果トランジスタ、有機薄膜トランジスタ、有機発光トランジスタ、有機太陽電池、有機光学検出器、有機光受容器、有機電場消光素子、発光電気化学セル、または有機レーザーダイオード
    から選択される、電子素子。
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