KR101560674B1 - 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신규 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로서, 인돌로페난트리딘계 화합물이 유기 전계 발광 소자용 재료, 바람직하게는 발광층의 호스트 재료로 도입됨으로써, 유기 전계 발광 소자의 발광효율, 구동 전압 및 수명 등의 전반적인 특성이 향상될 수 있다.

Description

유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자{ORGANIC COMPOUNDS AND ORGANIC ELECTRO LUMINESCENCE DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 유기 전계 발광 소자의 재료로 사용될 수 있는 신규 유기 화합물 및 이를 포함하여 소자의 발광효율, 구동전압, 수명 등이 향상되는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
1950년대 Bernanose의 유기 박막 발광 관측을 시점으로 하여, 1965년 안트라센 단결정을 이용한 청색 전기발광으로 유기 전계 발광(electroluminescent, EL) 소자(이하, 간단히 '유기 EL 소자'로 칭함)에 대한 연구가 이어져 왔다. 1987년 탕(Tang)에 의하여 정공층과 발광층의 기능층으로 나눈 적층구조의 유기 EL 소자가 제시되었다. 이후, 고효율, 고수명의 유기 EL 소자를 만들기 위하여, 소자 내 각각의 특징적인 유기물 층을 도입하는 형태로 발전하여 왔으며, 이에 사용되는 특화된 물질의 개발로 이어졌다.
유기 전계 발광 소자에서는 두 전극 사이에 전압을 걸어 주면 양극에서는 정공이 유기물층으로 주입되고, 음극에서는 전자가 유기물층으로 주입된다. 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. 이때, 유기물층으로 사용되는 물질은 그 기능에 따라, 발광 물질, 정공 주입 물질, 정공 수송 물질, 전자 수송 물질, 전자 주입 물질 등으로 분류될 수 있다.
발광 물질은 발광색에 따라 청색, 녹색, 적색 발광 물질과, 보다 나은 천연색을 구현하기 위해 필요한 노란색 및 주황색 발광 물질로 구분될 수 있다. 또한, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여, 발광 물질로서 호스트/도판트 계를 사용할 수 있다.
도판트 물질은 유기 물질을 사용하는 형광 도판트와 Ir, Pt 등의 중원자(heavy atoms)가 포함된 금속 착체 화합물을 사용하는 인광 도판트로 나눌 수 있다. 이때, 인광 재료는 이론적으로 형광 재료에 비해 최대 4배의 발광 효율을 향상시킬 수 있기 때문에, 인광 도판트 뿐만 아니라 인광 호스트 재료들에 대한 연구가 많이 진행되고 있다.
현재까지 정공 주입층, 정공 수송층. 정공 차단층, 전자 수송층으로는 NPB, BCP, Alq3 등이 널리 알려져 있으며, 발광 재료로는 안트라센 유도체들이 형광 도판트/호스트 재료로서 보고되고 있다. 특히, 발광 재료 중 효율 향상 측면에서 큰 장점을 가지고 있는 인광 재료들은 청색(blue), 녹색(green), 적색(red) 도판트 재료로서 Firpic, Ir(ppy)3, (acac)Ir(btp)2 등의 Ir을 포함하는 금속 착체 화합물이 사용되고 있다. 현재까지는 4,4-dicarbazolybiphenyl(CBP)가 인광 호스트 재료로서 우수한 특성을 나타내고 있다.
그러나, 기존의 재료들은 발광 특성 측면에서는 유리한 면이 있으나, 유리전이온도가 낮아 열적 안정성이 떨어지기 때문에, OLED 소자에서의 수명 측면에서 만족할 만한 수준이 되지 못하는 실정이다. 따라서, 보다 성능이 뛰어난 재료의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 높은 유리 전이온도로 인해 열적 안정성이 우수하면서, 정공과 전자의 결합력을 향상시킬 수 있는 신규 유기 화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명은 상기 신규 유기 화합물을 포함하여 구동전압, 발광효율 등이 향상된 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다:
Figure 112013021558469-pat00001
상기 화학식 1에서,
R1 내지 R8은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), 할로겐, 시아노, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, C6~C40의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C40의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C40의 아릴보론기, C6~C40의 아릴포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C40의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며,
다만, R1 내지 R8 중 적어도 하나는 인접하는 기와 결합하여 하기 화학식 2의 축합 고리를 형성하고,
Figure 112013021558469-pat00002
상기 화학식 2에서 점선은 화학식 1의 화합물과 축합이 이루어지는 부위이며,
X1은 N 또는 CR9이고,
X2는 O, S, Se, N(Ar1), C(Ar2)(Ar3) 및 Si(Ar4)(Ar5)로부터 선택되고,
Y1 내지 Y8은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 N 또는 CR10이고, 이때 CR10이 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며,
R9 및 R10은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), 할로겐, 시아노, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, C6~C40의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C40의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C40의 아릴보론기, C6~C40의 아릴포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C40의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고,
Ar1 내지 Ar5는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, C6~C40의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C40의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C40의 아릴보론기, C6~C40의 아릴포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C40의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되고,
상기 R1 내지 R10 및 Ar1 내지 Ar5에서, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, C6~C40의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C40의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C40의 아릴보론기, C6~C40의 아릴포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C40의 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소(D), 할로겐, 시아노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, C6~C40의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C40의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C40의 아릴보론기, C6~C40의 아릴포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C40의 아릴실릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있으며, 이때 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있다.
또한, 본 발명은 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하며, 상기 1층 이상의 유기물층 중에서 적어도 하나는 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것이 특징인 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
여기서, 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 정공 주입층, 정공 수송층, 전자수송층, 전자주입층 및 발광층으로 구성된 군으로부터 선택될 수 있으며, 바람직하게는 발광층으로서, 이때 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 청색, 녹색 또는 적색의 인광 호스트 재료이다.
본 발명에 따른 화학식 1 로 표시되는 화합물은 열적 안정성 및 인광 특성이 우수하기 때문에, 유기 전계 발광 소자의 유기물층의 재료로 사용될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물을 인광 호스트 재료로 사용할 경우, 종래 호스트 재료에 비해 우수한 발광 성능, 낮은 구동전압, 높은 효율 및 장수명을 갖는 유기 전계 발광 소자를 제조할 수 있고, 나아가 성능, 수명이 크게 향상된 풀 칼라 디스플레이 패널도 제조할 수 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
<신규 화합물>
본 발명에 따른 신규 화합물은 인돌로페난트리딘 모이어티(indolophenanthridine moiety) 또는 벤조이미다졸로페난트리딘 모이어티(benzoimidazolophenanthridine moiety)의 말단에 인돌 모이어티(indole moiety) 가 축합(fused)되어 기본 골격을 이루며, 이러한 기본 골격에 다양한 치환체가 결합된 구조로서, 상기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 한다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 인돌로페난트리딘 모이어티(indolophenanthridine moiety) 또는 벤조이미다졸로페난트리딘 모이어티(benzoimidazolophenanthridine moiety)의 말단에 결합된 인돌(indole) 모이어티로 인해 넓은 밴드갭을 가질 뿐만 아니라, 다양한 방향족 환 치환체로 인해 분자 전체가 바이폴라(bipolar) 특성을 가지면서, 정공과 전자의 결합력을 높일 수 있다. 따라서, 상기 화학식 1의 화합물은 유기 EL 소자의 인광 특성을 개선함과 동시에, 정공 주입 능력, 수송 능력 또는 발광효율도 개선할 수 있다.
또, 상기 기본 골격의 인돌(indole) 모이어티에 도입된 다양한 방향족 환(aromatic ring) 치환체로 인해 화합물의 분자량이 유의적으로 증대됨으로써, 상기 화학식 1의 화합물은 유리전이온도가 향상될 수 있고, 이로 인해 종래 CBP(4,4-dicarbazolybiphenyl)보다 높은 열적 안정성을 가질 수 있다. 또한, 상기 화학식 1의 화합물이 발광층 등의 유기물층에 포함될 경우, 상기 다양한 방향족 환 치환체로 인해서 유기물층의 결정화 억제에도 효과적이기 때문에, 상기 화합물을 포함하는 유기 EL 소자는 내구성 및 수명 특성이 크게 향상될 수 있다.
아울러, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물을 유기 EL 소자의 정공 주입/수송층의 재료로, 혹은 청색, 녹색 및/또는 적색의 인광 호스트 재료(바람직하게는 인광 호스트 재료)로 채택할 경우, 종래 CBP 대비 효율(예컨대, 전류 효율, 발광 효율) 및 수명 측면에서 월등히 우수한 효과를 발휘할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 화합물은 유기 EL 소자의 성능 개선 및 수명 향상에 크게 기여할 수 있으며, 특히 이러한 유기 EL 소자의 수명 향상은 풀 칼라 유기 발광 패널에서의 성능 극대화에도 큰 효과가 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물에서, R1 내지 R8은 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), 할로겐, 시아노, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, C6~C40의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C40의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C40의 아릴보론기, C6~C40의 아릴포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C40의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있다.
바람직하게는, R1 내지 R8은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소(D), C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, 및 C6~C40의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
다만, R1 내지 R8 중 적어도 하나는 인접하는 기와 결합하여 하기 화학식 2의 축합 고리를 형성한다. 예를 들어, 상기 R1 및 R2가 서로 결합하여 화학식 2로 표시되는 축합고리를 형성할 경우, 하기 화학식 3 또는 4로 표시되는 화합물이 형성된다.
상기 화학식 2에서, 점선은 상기 화학식 1의 화합물과 축합이 이루어지는 부위를 의미한다.
상기 X1은 N 또는 CR9이다.
상기 R9는 수소, 중수소(D), 할로겐, 시아노, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, C6~C40의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C40의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C40의 아릴보론기, C6~C40의 아릴포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C40의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있다.
바람직하게는 R9는 수소, 중수소(D), C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, 및 C6~C40의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 X2는 O, S, Se, N(Ar1), C(Ar2)(Ar3) 및 Si(Ar4)(Ar5)로부터 선택되고, 바람직하게는 N(Ar1)이다.
상기 Ar1 내지 Ar5는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, C6~C40의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C40의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C40의 아릴보론기, C6~C40의 아릴포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C40의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된다.
바람직하게는, 유기 EL 소자의 특성을 고려할 때, 상기 Ar1 내지 Ar5는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 C6~C40의 아릴기, 또는 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기이다.
상기 Y1 내지 Y8은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 N 또는 CR10이고, 바람직하게는 Y1 내지 Y8은 모두 CR10이고, 이때 복수의 CR10은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 R10은 수소, 중수소(D), 할로겐, 시아노, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, C6~C40의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C40의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C40의 아릴보론기, C6~C40의 아릴포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C40의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있다.
바람직하게는 R10은 수소, 중수소(D), C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, 및 C6~C40의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
여기서, 상기 R1 내지 R10 및 Ar1 내지 Ar5에서, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, C6~C40의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C40의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C40의 아릴보론기, C6~C40의 아릴포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C40의 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소(D), 할로겐, 시아노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, C6~C40의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C40의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C40의 아릴보론기, C6~C40의 아릴포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C40의 아릴실릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있다. 이때, 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있다.
더 바람직하게는, 상기 Ar1 내지 Ar5는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 하기 S1 내지 S211로 표시되는 치환체 군에서 선택되고, R1 내지 R10은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 또는 하기 S1 내지 S211로 표시되는 치환체 군에서 선택되며, 이때 R1 내지 R8 중 적어도 하나는 인접한 기와 결합하여 상기 화학식 2로 표시되는 축합고리를 형성하는데, 이에 한정되지 않는다.
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보다 바람직하게는 상기 Ar1 내지 Ar5는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 하기 A1 내지 A69로 표시되는 치환체 군에서 선택되고, R1 내지 R10은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 또는 하기 A1 내지 A69로 표시되는 치환체 군에서 선택되며, 이때 R1 내지 R8 중 적어도 하나는 인접한 기와 결합하여 상기 화학식 2로 표시되는 축합고리를 형성하는데, 이에 한정되지 않는다.
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상기 화학식 2와 결합하여 축합고리가 형성된 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 3 내지 화학식 14 중 어느 하나로 표시되는 화합물로 보다 구체화될 수 있다. 이러한 화학식 3 내지 화학식 14 로 표시되는 화합물은 유기 EL 소자의 특성을 고려할 때 바람직하다.
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화학식 3 내지 14에서,
X1, X2, R1 내지 R8 및 Y1 내지 Y8은 각각 화학식 1에서 정의된 바와 같다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 A-1 내지 화학식 A-24 중 어느 하나로 표시되는 화합물로 구체화될 수 있는데, 이에 한정되지 않는다.
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상기 화학식 A-1 내지 A-24에서,
R1 내지 R10 및 Ar1은 각각 상기에서 정의된 바와 같다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 보다 구체적인 예로는 하기 C 1 내지 C 1000로 이루어진 화합물 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
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본 발명에서의 "알킬"은 탄소수 1 내지 40의 직쇄 또는 측쇄의 포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기이며, 이의 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 "알케닐(alkenyl)"은 탄소-탄소 이중 결합을 1개 이상 가진, 탄소수 2 내지 40의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기이며, 이의 예로는 비닐(vinyl), 알릴(allyl), 이소프로펜일(isopropenyl), 2-부텐일(2-butenyl) 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 "알키닐(alkynyl)"은 탄소-탄소 삼중 결합을 1개 이상 가진, 탄소수 2 내지 40의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기이며, 이의 예로는 에티닐(ethynyl), 2-프로파닐(2-propynyl) 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 "아릴"은 단독 고리 또는 2이상의 고리가 조합된, 탄소수 6 내지 60의 방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 또한, 2 이상의 고리가 서로 단순 부착(pendant)되거나 축합된 형태도 포함될 수 있다. 이러한 아릴의 예로는 페닐, 나프틸, 페난트릴, 안트릴 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 "헤테로아릴"은 핵원자수 5 내지 40의 모노헤테로사이클릭 또는 폴리헤테로사이클릭 방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이때, 고리 중 하나 이상의 탄소, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소가 N, O, S 또는 Se와 같은 헤테로원자로 치환된다. 또한, 2 이상의 고리가 서로 단순 부착(pendant)되거나 축합된 형태도 포함될 수 있고, 나아가 아릴기와의 축합된 형태도 포함하는 것으로 해석한다. 이러한 헤테로아릴의 예로는 피리딜, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 트리아지닐과 같은 6-원 모노사이클릭 고리; 페녹사티에닐(phenoxathienyl), 인돌리지닐(indolizinyl), 인돌릴(indolyl), 퓨리닐(purinyl), 퀴놀릴(quinolyl), 벤조티아졸(benzothiazole), 카바졸릴(carbazolyl)과 같은 폴리사이클릭 고리; 2-퓨라닐, N-이미다졸릴, 2-이속사졸릴, 2-피리디닐, 2-피리미디닐 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 "아릴옥시"는 RO-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R은 탄소수 5 내지 60의 아릴을 의미한다. 이러한 아릴옥시의 예로는 페닐옥시, 나프틸옥시, 디페닐옥시 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 "알킬옥시"는 R'O-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R'는 1 내지 40개의 알킬을 의미하며, 직쇄(linear), 측쇄(branched) 또는 사이클릭(cyclic) 구조를 포함하는 것으로 해석한다. 이러한 알킬옥시의 예로는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 1-프로폭시, t-부톡시, n-부톡시, 펜톡시 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 "아릴아민"은 탄소수 6 내지 60의 아릴로 치환된 아민을 의미한다.
본 발명에서의 "시클로알킬"은 탄소수 3 내지 40의 모노사이클릭 또는 폴리사이클릭 비-방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이러한 사이클로알킬의 예로는 사이클로프로필, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 놀보닐(norbornyl), 아다만틴(adamantine) 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 "헤테로시클로알킬"은 핵원자수 3 내지 40의 비-방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미하며, 고리 중 하나 이상의 탄소, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소가 N, O, S 또는 Se와 같은 헤테로 원자로 치환된다. 이러한 헤테로시클로알킬의 예로는 모르폴린, 피페라진 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 "알킬실릴"은 탄소수 1 내지 40의 알킬로 치환된 실릴이고, "아릴실릴"은 탄소수 5 내지 40의 아릴로 치환된 실릴을 의미한다.
본 발명에서의 "축합(fused) 고리"는 축합 지방족 고리, 축합 방향족 고리, 축합 헤테로지방족 고리, 축합 헤테로방향족 고리 또는 이들의 조합된 형태를 의미한다.
본 발명의 화학식 1의 화합물은 하기 합성예를 참조하여 다양하게 합성할 수 있다. 본 발명의 화합물에 대한 상세한 합성 과정은 후술하는 합성예에서 구체적으로 기술하도록 한다.
<유기 전계 발광 소자>
본 발명은 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물, 바람직하게는 화학식 3 내지 화학식 14 중 어느 하나로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
구체적으로, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 양극(anode), 음극(cathode) 및 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하며, 상기 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 바람직하게는 화학식 3 내지 화학식 14 중 어느 하나로 표시되는 화합물을 포함한다. 이때, 상기 화합물은 단독으로 사용되거나, 또는 2 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 1층 이상의 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 중 어느 하나 이상일 수 있고, 이 중에서 적어도 하나의 유기물층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 유기물층은 발광층일 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 유기 전계 발광 소자의 발광층은 호스트 재료를 포함할 수 있는데, 이때 호스트 재료로서 상기 화학식 1의 화합물을 포함할 수 있다. 이와 같이, 상기 화학식 1의 화합물을 유기 전계 발광 소자의 발광층 재료, 바람직하게는 청색, 녹색, 적색의 인광 호스트 재료로 포함할 경우, 발광층에서 정공과 전자의 결합력이 높아지기 때문에, 유기 전계 발광 소자의 효율(발광효율 및 전력효율), 수명, 휘도 및 구동전압 등이 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 구조는 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 기판, 양극, 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조일 수 있다. 이때, 상기 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 중 하나 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있고, 바람직하게는 발광층이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 화학식 1의 화합물은 발광층의 인광 호스트 재료로 이용될 수 있다. 상기 전자수송층 위에는 전자주입층이 추가로 적층될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 구조는 양극, 1층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층될 뿐만 아니라, 전극과 유기물층 계면에 절연층 또는 접착층이 삽입된 구조일 수 있다.
본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 상기 유기물층 중 1층 이상(예컨대, 발광층)이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하도록 형성하는 것을 제외하고는, 당 기술 분야에 알려져 있는 재료 및 방법을 이용하여 다른 유기물층 및 전극을 형성하여 제조될 수 있다.
상기 유기물층은 진공 증착법이나 용액 도포법에 의하여 형성될 수 있다. 상기 용액 도포법의 예로는 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 발명에서 사용 가능한 기판으로는 특별히 한정되지 않으며, 실리콘 웨이퍼, 석영, 유리판, 금속판, 플라스틱 필름 및 시트 등이 사용될 수 있다.
또, 양극 물질로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연산화물, 인듐산화물, 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2:Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리티오펜, 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDT), 폴리피롤 또는 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자; 및 카본블랙 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
또, 음극 물질로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석, 또는 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; 및 LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
또한, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층 및 전자 수송층은 특별히 한정되는 것은 아니며, 당 업계에 알려진 통상의 물질이 사용될 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[ 준비예 1] 화합물 DIPT -1의 합성
<단계 1> 2',6'- dibromobiphenyl -2- carbaldehyde 의 합성
Figure 112013021558469-pat00065
질소 기류 하에서 2-iodobenzaldehyde (23.20 g, 100.0 mmol), 2,6-dibromophenylboronic acid (33.57 g, 120.0 mmol), NaOH (12.0 g, 300.0 mmol), 및 THF/H2O (1000 ml/ 500 ml)를 혼합한 다음, 교반하였다. 이후, 40 ℃에서 Pd(PPh3)4 (5.78 g, 5 mol%)를 상기 혼합물에 첨가한 다음, 80 ℃에서 12시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후, 메틸렌클로라이드로 유기층을 추출하고, MgSO4를 넣고 필터링하였다. 이후, 필터링된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 2',6'-dibromobiphenyl-2-carbaldehyde (29.58 g, 87.1 mmol, 수율: 87 %)을 획득하였다.
Mass: [M]+ = 340 g/mol
Elemental Analysis: C, 45.92; H, 2.37; Br, 47.00; O, 4.71
<단계 2> 2-(2',6'- dibromobiphenyl -2- yl )-1H- benzo [d]imidazole의 합성
Figure 112013021558469-pat00066
질소 기류 하에서 준비예 1의 <단계 1>에서 얻은 2',6'-dibromobiphenyl-2-carbaldehyde (27.2 g, 80.0 mmol), 및 benzene-1,2-diamine (10.38 g, 96.0 mmol)을 에탄올 (500 ml)에 녹인 후, 여기에 Na2S2O5 (18.4 g, 96.0 mmol)을 H2O (50 ml)에 녹인 용액을 첨가한 다음, 90 ℃에서 5시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후, 에탄올을 제거하고 메틸렌클로라이드로 유기층을 분리한 다음, MgSO4를 사용하여 물을 제거하였다. 이후, 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피로 정제하여 2-(2',6'-dibromobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole (27.06 g, 63.2 mmol, 수율: 79 %)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 428 g/mol
Elemental Analysis: C, 53.30; H, 2.83; Br, 37.33; N, 6.54
<단계 3> 화합물 DIPT -1-2의 합성
Figure 112013021558469-pat00067
질소 기류 하에서 준비예 1의 <단계 2>에서 얻은 2-(2',6'-dibromobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole (25.7 g, 60.0 mmol), 및 NatBuO (5.85 g, 60.0 mmol)을 dimethylacetamide (300 ml)에 녹인 후, 150 ℃에서 3시간 동안 교반하였다. 상온으로 냉각한 후, 에탄올을 넣고 고체 생성물을 필터링한 다음, 화합물 DIPT-1-2 (18.75 g, 54.1 mmol, 수율: 90 %)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 346 g/mol
Elemental Analysis: C, 65.73; H, 3.19; Br, 23.01; N, 8.07
<단계 4> 화합물 DIPT -1-1의 합성
Figure 112013021558469-pat00068
질소 기류 하에서 17.36 g (50.0 mmol)의 DIPT-1-2, 10.02 g (60.0 mmol)의 2-nitrophenylboronic acid, 6.0 g (150.0 mmol)의 NaOH과 500 ml / 250 ml의 THF/H2O를 넣고 교반하였다. 40℃에서 2.89 g (5 mol%)의 Pd(PPh3)4를 넣고 80℃에서 12시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 메틸렌클로라이드로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물인 DIPT-1-1 (17.76 g, 45.6 mmol, 수율 91%)을 획득하였다.
Mass: [M]+ = 389 g/mol
Elemental Analysis: C, 77.11; H, 3.88; N, 10.79; O, 8.22
<단계 5> 화합물 DIPT - 1 의 합성
Figure 112013021558469-pat00069
질소 기류 하에서 준비예 1의 <단계 4>에서 얻은 화합물 DIPT-1-1 (11.68 g, 30.0 mmol), triphenylphosphine(PPh3)(23.58 g, 90.0 mmol), 및 1,2-dichlorobenzene (500 ml)를 혼합한 다음, 12 시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후, 1,2-dichlorobenzene를 제거하고, 디클로로메탄으로 유기층을 추출하였다. 이후, MgSO4로 추출된 유기층에서 물을 제거하고, 컬럼크로마토그래피를 이용하여 화합물 DIPT-1 (8.26 g, 23.1 mmol, 수율: 77 %)을 획득하였다.
Mass: [M]+ = 357 g/mol
Elemental Analysis: C, 84.01; H, 4.23; N, 11.76
1H-NMR: δ 7.28 (m, 3H), 7.48 (m, 2H), 7.54 (m, 3H), 7.79 (m, 2H), 8.03 (m, 3H), 8.53 (d, 1H), 10.07 (s, 1H)
[준비예 2] 화합물 DIPT-2 및 DIPT-3의 합성
<단계 1> 2',5'- dibromobiphenyl -2- carbaldehyde 의 합성
Figure 112013021558469-pat00070
준비예 1의 <단계 1>에서 사용된 2,6-dibromophenylboronic acid 대신 2,5-dibromophenylboronic acid (12.0 g, 300.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 1>과 동일한 과정을 수행하여 2',5'-dibromobiphenyl-2-carbaldehyde (28.9 g, 85.0 mmol, 수율: 85 %)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 340 g/mol
Elemental Analysis: C, 45.92; H, 2.37; Br, 47.00; O, 4.71
<단계 2> 2-(2',5'- dibromobiphenyl -2- yl )-1H- benzo [d]imidazole의 합성
Figure 112013021558469-pat00071
준비예 1의 <단계 2>에서 사용된 2',6'-dibromobiphenyl-2-carbaldehyde 대신 준비예 2의 <단계 1>에서 얻은 2',5'-dibromobiphenyl-2-carbaldehyde (27.2 g, 80.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 2>와 동일한 과정을 수행하여 2-(2',5'-dibromobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole (26.7 g, 64.4 mmol, 수율: 78%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 428 g/mol
Elemental Analysis: C, 53.30; H, 2.83; Br, 37.33; N, 6.54
<단계 3> 화합물 DIPT -2-2의 합성
Figure 112013021558469-pat00072
준비예 1의 <단계 3>에서 사용된 1-(2-bromophenyl)-4-(2-nitrophenyl)-1H-indole 대신 준비예 2의 <단계 2>에서 얻은 2-(2',5'-dibromobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole (25.7 g, 60.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 3>과 동일한 과정을 수행하여 화합물 DIPT-2-2 (18.33 g, 52.8 mmol, 수율: 88%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 346 g/mol
Elemental Analysis: C, 65.73; H, 3.19; Br, 23.01; N, 8.07
<단계 4> 화합물 DIPT -2-1의 합성
Figure 112013021558469-pat00073
준비예 1의 <단계 4>에서 사용된 화합물 DIPT-1-2 대신 준비예 2의 <단계 3>에서 얻은 화합물 DIPT-2-2 (17.36 g, 50.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 4>와 동일한 과정을 수행하여 화합물 DIPT-2-1 (16.16 g, 41.5 mmol, 수율: 83%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 389 g/mol
Elemental Analysis: C, 77.11; H, 3.88; N, 10.79; O, 8.22
<단계 5> 화합물 DIPT -2 및 DIPT -3의 합성
Figure 112013021558469-pat00074
준비예 1의 <단계 5>에서 사용된 화합물 DIPT-1-1 대신 준비예 2의 <단계 4>에서 얻은 화합물 DIPT-2-1 (11.68 g, 30.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 5>와 동일한 과정을 수행하여 화합물 DIPT-2 (3.54 g, 9.90 mmol, 수율: 33 %) 및 화합물 DIPT-3 (3.65 g, 10.2 mmol, 수율: 34 %)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 357 g/mol
Elemental Analysis: C, 84.01; H, 4.23; N, 11.76
화합물 DIPT-2 의 1H-NMR: δ 7.28 (m, 3H), 7.48 (m, 3H), 7.69 (m, 4H), 8.00 (m, 2H), 8.11 (d, 1H), 8.55 (d, 1H), 10.08 (s, 1H)
화합물 DIPT-3 의 1H-NMR: δ 7.29 (m, 3H), 7.45 (m, 3H), 7.63 (m, 3H), 7.99 (m, 3H), 8.12 (d, 1H), 8.56 (d, 1H), 10.09 (s, 1H)
[준비예 3] DIPT-4와 DIPT-5의 합성
<단계 1> 2',4'- dibromobiphenyl -2- carbaldehyde 의 합성
Figure 112013021558469-pat00075
준비예 1의 <단계 1>에서 사용된 2,6-dibromophenylboronic acid 대신 2,4-dibromophenylboronic acid (12.0 g, 300.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 1>과 동일한 과정을 수행하여 2',4'-dibromobiphenyl-2-carbaldehyde (26.52 g, 78.0 mmol, 수율: 78 %)을 얻었다.
Mass : [M]+ = 340 g/mol
Elemental Analysis: C, 45.92; H, 2.37; Br, 47.00; O, 4.71
<단계 2> 2-(2',4'- dibromobiphenyl -2- yl )-1H- benzo [d]imidazole의 합성
Figure 112013021558469-pat00076
준비예 1의 <단계 2>에서 사용된 2',6'-dibromobiphenyl-2-carbaldehyde 대신 준비예 3의 <단계 1>에서 얻은 2',4'-dibromobiphenyl-2-carbaldehyde (27.2 g, 80.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 2>와 동일한 과정을 수행하여 2-(2',4'-dibromobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole (28.43 g, 66.4 mmol, 수율: 83%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 428 g/mol
Elemental Analysis: C, 53.30; H, 2.83; Br, 37.33; N, 6.54
<단계 3> 화합물 DIPT-4-2의 합성
Figure 112013021558469-pat00077
준비예 1의 <단계 3>에서 사용된 2-(2',6'-dibromobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole 대신 준비예 3의 <단계 2>에서 얻은 2-(2',4'-dibromobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole (25.7 g, 60.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 3>과 동일한 과정을 수행하여 화합물 DIPT-4-2 (18.33 g, 52.8 mmol, 수율: 88%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 346 g/mol
Elemental Analysis: C, 65.73; H, 3.19; Br, 23.01; N, 8.07
<단계 4> 화합물 DIPT-4-1의 합성
Figure 112013021558469-pat00078
준비예 1의 <단계 4>에서 사용된 화합물 DIPT-1-2 대신 준비예 3의 <단계 3>에서 얻은 화합물 DIPT-4-2 (17.36 g, 50.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 4>와 동일한 과정을 수행하여 화합물 DIPT-4-1 (17.33 g, 44.5 mmol, 수율: 89%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 389 g/mol
Elemental Analysis: C, 77.11; H, 3.88; N, 10.79; O, 8.22
<단계 5> 화합물 DIPT -4 및 DIPT -5의 합성
Figure 112013021558469-pat00079
준비예 1의 <단계 5>에서 사용된 화합물 DIPT-1-1 대신 준비예 3의 <단계 4>에서 얻은 화합물 DIPT-4-1 (11.68 g, 30.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 5>와 동일한 과정을 수행하여 화합물 DIPT-4 (3.32 g, 9.30 mmol, 수율: 31 %), 및 화합물 DIPT-5 (3.97 g, 11.1 mmol, 수율: 37 %)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 357 g/mol
Elemental Analysis: C, 84.01; H, 4.23; N, 11.76
화합물 DIPT-4 의 1H-NMR: δ 7.24 (m, 3H), 7.49 (m, 3H), 7.60 (m, 2H), 7.77 (m, 2H), 8.01 (m, 2H), 8.12 (d, 1H), 8.55 (d, 1H), 10.08 (s, 1H)
화합물 DIPT-5 의 1H-NMR: δ 7.25 (m, 3H), 7.48 (m, 3H), 7.61 (m, 3H), 7.71 (m, 2H), 7.99 (m, 2H), 8.12 (d, 1H), 8.56 (d, 1H), 10.09 (s, 1H)
[준비예 4] 화합물 DIPT-6의 합성
<단계 1> 2',3'-dibromobiphenyl-2-carbaldehyde의 합성
Figure 112013021558469-pat00080
준비예 1의 <단계 1>에서 사용된 2,6-dibromophenylboronic acid 대신 2,3-dibromophenylboronic acid (12.0 g, 300.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 1>과 동일한 과정을 수행하여 2',3'-dibromobiphenyl-2-carbaldehyde (29.58 g, 87.0 mmol, 수율: 87 %)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 340 g/mol
Elemental Analysis: C, 45.92; H, 2.37; Br, 47.00; O, 4.71
<단계 2> 2-(2',3'-dibromobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole 의 합성
Figure 112013021558469-pat00081
준비예 1의 <단계 2>에서 사용된 2',6'-dibromobiphenyl-2-carbaldehyde 대신 준비예 4의 <단계 1>에서 얻은 2',3'-dibromobiphenyl-2-carbaldehyde (27.2 g, 80.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 2>와 동일한 과정을 수행하여 2-(2',3'-dibromobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole (27.06 g, 63.2 mmol, 수율: 79%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 428 g/mol
Elemental Analysis: C, 53.30; H, 2.83; Br, 37.33; N, 6.54
<단계 3> 화합물 DIPT-6-2의 합성
Figure 112013021558469-pat00082
준비예 1의 <단계 3>에서 사용된 2-(2',6'-dibromobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole 대신 준비예 4의 <단계 2>에서 얻은 2-(2',3'-dibromobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole (25.7 g, 60.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 3>과 동일한 과정을 수행하여 화합물 DIPT-6-2 (17.29 g, 49.8 mmol, 수율: 83%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 346 g/mol
Elemental Analysis: C, 65.73; H, 3.19; Br, 23.01; N, 8.07
<단계 4> 화합물 DIPT-6-1의 합성
Figure 112013021558469-pat00083
준비예 1의 <단계 4>에서 사용된 화합물 DIPT-1-2 대신 준비예 4의 <단계 3>에서 얻은 화합물 DIPT-6-2 (17.36 g, 50.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 4>와 동일한 과정을 수행하여 화합물 DIPT-6-1 (17.13 g, 44.0 mmol, 수율: 88%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 389 g/mol
Elemental Analysis: C, 77.11; H, 3.88; N, 10.79; O, 8.22
<단계 5> 화합물 DIPT-6의 합성
Figure 112013021558469-pat00084
준비예 1의 <단계 5>에서 사용된 화합물 DIPT-1-1 대신 준비예 4의 <단계 4>에서 얻은 화합물 DIPT-6-1 (11.68 g, 30.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 5>와 동일한 과정을 수행하여 화합물 DIPT-6 (7.61 g, 21.30 mmol, 수율: 71 %)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 357 g/mol
Elemental Analysis: C, 84.01; H, 4.23; N, 11.76
1H-NMR: δ 7.24 (m, 3H), 7.40 (m, 2H), 7.50 (m, 2H), 7.68 (m, 3H), 8.01 (m, 2H), 8.12 (d, 1H), 8.56 (d, 1H), 10.08 (s, 1H)
[준비예 5] 화합물 DIPT-7의 합성
<단계 1> 2',6-dibromobiphenyl-2-carbaldehyde의 합성
Figure 112013021558469-pat00085
준비예 1의 <단계 1>에서 사용된 2-iodobenzaldehyde 대신 3-bromo-2-iodobenzaldehyde (23.2 g, 100.0 mmol)를 사용하고, 2,6-dibromophenylboronic acid 대신 2-bromophenylboronic acid (60.25 g, 300.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 1>과 동일한 과정을 수행하여 2',6-dibromobiphenyl-2-carbaldehyde (28.6 g, 84.2 mmol, 수율: 84 %)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 340 g/mol
Elemental Analysis: C, 45.92; H, 2.37; Br, 47.00; O, 4.71
<단계 2> 2-(2',6-dibromobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole의 합성
Figure 112013021558469-pat00086
준비예 1의 <단계 2>에서 사용된 2',6'-dibromobiphenyl-2-carbaldehyde 대신 준비예 5의 <단계 1>에서 얻은 2',6-dibromobiphenyl-2-carbaldehyde (27.2 g, 80.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 준비예 1의 <단계 2>와 동일한 과정을 수행하여 2-(2',6-dibromobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole (27.4 g, 64.0 mmol, 수율 80%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 428 g/mol
Elemental Analysis: C, 53.30; H, 2.83; Br, 37.33; N, 6.54
<단계 3> 화합물 DIPT-7-2의 합성
Figure 112013021558469-pat00087
준비예 1의 <단계 3>에서 사용된 2-(2',6'-dibromobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole 대신 준비예 5의 <단계 2>에서 얻은 2-(2',6-dibromobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole (25.7 g, 60.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 3>과 동일한 과정을 수행하여 DIPT-7-2 (17.92 g, 51.6 mmol, 수율: 86%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 346 g/mol
Elemental Analysis: C, 65.73; H, 3.19; Br, 23.01; N, 8.07
<단계 4> 화합물 DIPT-7-1의 합성
Figure 112013021558469-pat00088
준비예 1의 <단계 4>에서 사용된 화합물 DIPT-1-2 대신 준비예 5의 <단계 3>에서 얻은 화합물 DIPT-7-2 (17.36 g, 50.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 4>와 동일한 과정을 수행하여 화합물 DIPT-7-1 (14.99 g, 38.5 mmol, 수율: 77%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 389 g/mol
Elemental Analysis: C, 77.11; H, 3.88; N, 10.79; O, 8.22
<단계 5> 화합물 DIPT-7의 합성
Figure 112013021558469-pat00089
준비예 1의 <단계 5>에서 사용된 화합물 DIPT-1-1 대신 준비예 5의 <단계 4>에서 얻은 화합물 DIPT-7-1 (11.68 g, 30.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 5>와 동일한 과정을 수행하여 화합물 DIPT-7 (7.40 g, 20.7 mmol, 수율: 69 %)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 357 g/mol
Elemental Analysis: C, 84.01; H, 4.23; N, 11.76
1H-NMR: δ 7.25 (m, 3H), 7.50 (m, 2H), 7.61 (m, 2H), 7.78 (d, 1H), 8.01 (m, 2H), 8.11 (d, 1H), 8.58 (m, 2H), 10.07 (s, 1H)
[준비예 6] 화합물 DIPT-8 및 DIPT-9의 합성
<단계 1> 2',5-dibromobiphenyl-2-carbaldehyde의 합성
Figure 112013021558469-pat00090
준비예 1의 <단계 1>에서 사용된 2-iodobenzaldehyde 대신 4-bromo-2-iodobenzaldehyde (23.2 g, 100.0 mmol)를 사용하고, 2,6-dibromophenylboronic acid 대신 2-bromophenylboronic acid (60.25 g, 300.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 1>과 동일한 과정을 수행하여 2',5-dibromobiphenyl-2-carbaldehyde (28.22 g, 83.2 mmol, 수율: 83 %)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 340 g/mol
Elemental Analysis: C, 45.92; H, 2.37; Br, 47.00; O, 4.71
<단계 2> 2-(2',5-dibromobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole의 합성
Figure 112013021558469-pat00091
준비예 1의 <단계 2>에서 사용된 2',6'-dibromobiphenyl-2-carbaldehyde 대신 준비예 6의 <단계 1>에서 얻은 2',5-dibromobiphenyl-2-carbaldehyde (27.2 g, 80.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 2>와 동일한 과정을 수행하여 2-(2',5-dibromobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole (26.4 g, 61.6 mmol, 수율: 77%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 428 g/mol
Elemental Analysis: C, 53.30; H, 2.83; Br, 37.33; N, 6.54
<단계 3> 화합물 DIPT-8-2의 합성
Figure 112013021558469-pat00092
준비예 1의 <단계 3>에서 사용된 2-(2',6'-dibromobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole 대신 준비예 6의 <단계 2>에서 얻은 2-(2',5-dibromobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole (25.7 g, 60.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 3>과 동일한 과정을 수행하여 화합물 DIPT-8-2 (16.5 g, 47.4 mmol, 수율: 79%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 346 g/mol
Elemental Analysis: C, 65.73; H, 3.19; Br, 23.01; N, 8.07
<단계 4> 화합물 DIPT -8-1의 합성
Figure 112013021558469-pat00093
준비예 1의 <단계 4>에서 사용된 화합물 DIPT-1-2 대신 준비예 6의 <단계 3>에서 얻은 화합물 DIPT-8-2 (17.36 g, 50.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 4>와 동일한 과정을 수행하여 화합물 DIPT-8-1 (16.2 g, 41.5 mmol, 수율: 83%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 389 g/mol
Elemental Analysis: C, 77.11; H, 3.88; N, 10.79; O, 8.22
<단계 5> 화합물 DIPT-8 및 DIPT-9의 합성
Figure 112013021558469-pat00094
준비예 1의 <단계 5>에서 사용된 화합물 DIPT-1-1 대신 준비예 6의 <단계 4>에서 얻은 화합물 DIPT-8-1 (11.68 g, 30.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 5>와 동일한 과정을 수행하여 화합물 DIPT-8 (4.40 g, 12.3 mmol, 수율: 41 %), 및 화합물 DIPT-9 (3.43 g, 9.60 mmol, 수율: 32 %)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 357 g/mol
Elemental Analysis: C, 84.01; H, 4.23; N, 11.76
화합물 DIPT-8 의 1H-NMR: δ 7.26 (m, 3H), 7.52 (m, 2H), 7.61 (m, 3H), 7.77 (t, 1H), 8.02 (m, 2H), 8.12 (d, 1H), 8.55 (m, 2H), 10.06 (s, 1H)
화합물 DIPT-9 의 1H-NMR: δ 7.25 (m, 3H), 7.50 (t, 1H), 7.61 (m, 3H), 7.78 (m, 3H), 8.02 (d, 1H), 8.12 (d, 1H), 8.56 (m, 1H), 10.07 (s, 1H)
[준비예 7] 화합물 DIPT-10 및 DIPT-11의 합성
<단계 1> 2',4-dibromobiphenyl-2-carbaldehyde의 합성
Figure 112013021558469-pat00095
준비예 1의 <단계 1>에서 사용된 2-iodobenzaldehyde 대신 5-bromo-2-iodobenzaldehyde (23.2 g, 100.0 mmol)를 사용하고, 2,6-dibromophenylboronic acid 대신 2-bromophenylboronic acid (60.25 g, 300.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 1>과 동일한 과정을 수행하여 2',4-dibromobiphenyl-2-carbaldehyde (27.2 g, 79.9 mmol, 수율: 80 %)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 340 g/mol
Elemental Analysis: C, 45.92; H, 2.37; Br, 47.00; O, 4.71
<단계 2> 2-(2',4- dibromobiphenyl -2- yl )-1H- benzo [d]imidazole의 합성
Figure 112013021558469-pat00096
준비예 1의 <단계 2>에서 사용된 2',6'-dibromobiphenyl-2-carbaldehyde 대신 준비예 7의 <단계 1>에서 얻은 2',4-dibromobiphenyl-2-carbaldehyde (27.2 g, 80.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 2>와 동일한 과정을 수행하여 2-(2',4-dibromobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole (30.1 g, 70.4 mmol, 수율: 88%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 428 g/mol
Elemental Analysis: C, 53.30; H, 2.83; Br, 37.33; N, 6.54
<단계 3> 화합물 DIPT-10-2의 합성
Figure 112013021558469-pat00097
준비예 1의 <단계 3>에서 사용된 2-(2',6'-dibromobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole 대신 준비예 7의 <단계 2>에서 얻은 2-(2',4-dibromobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole (25.7 g, 60.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 3>과 동일한 과정을 수행하여 DIPT-10-2 (19.4 g, 55.8 mmol, 수율: 90%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 346 g/mol
Elemental Analysis: C, 65.73; H, 3.19; Br, 23.01; N, 8.07
<단계 4> 화합물 DIPT-10-1의 합성
Figure 112013021558469-pat00098
준비예 1의 <단계 4>에서 사용된 화합물 DIPT-1-2 대신 준비예 7의 <단계 3>에서 얻은 화합물 DIPT-10-2 (17.36 g, 50.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 4>와 동일한 과정을 수행하여 화합물 DIPT-10-1 (17.5 g, 45.0 mmol, 수율: 90%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 389 g/mol
Elemental Analysis: C, 77.11; H, 3.88; N, 10.79; O, 8.22
<단계 5> 화합물 DIPT-10 및 DIPT-11의 합성
Figure 112013021558469-pat00099
준비예 1의 <단계 5>에서 사용된 화합물 DIPT-1-1 대신 준비예 7의 <단계 4>에서 얻은 화합물 DIPT-10-1 (11.68 g, 30.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 5>와 동일한 과정을 수행하여 화합물 DIPT-10 (4.29 g, 12.1 mmol, 수율: 40 %), 및 화합물 DIPT-11 (4.07 g, 11.4 mmol, 수율: 38 %)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 357 g/mol
Elemental Analysis: C, 84.01; H, 4.23; N, 11.76
화합물 DIPT-10 의 1H-NMR: δ 7.25 (m, 3H), 7.50 (t, 1H), 7.61 (m, 3H), 7.78 (m, 3H), 8.05 (d, 1H), 8.12 (d, 1H), 8.58 (m, 2H), 10.07 (s, 1H)
화합물 DIPT-11 의 1H-NMR: δ 7.26 (m, 3H), 7.50 (t, 1H), 7.61 (m, 4H), 7.78 (m, 2H), 8.07 (d, 1H), 8.12 (d, 1H), 8.59 (m, 2H), 10.07 (s, 1H)
[ 준비예 8] 화합물 DIPT -12의 합성
<단계 1> 2',3-dibromobiphenyl-2-carbaldehyde의 합성
Figure 112013021558469-pat00100
준비예 1의 <단계 1>에서 사용된 2-iodobenzaldehyde 대신 6-bromo-2-iodobenzaldehyde (23.2 g, 100.0 mmol)를 사용하고, 2,6-dibromophenylboronic acid 대신 2-bromophenylboronic acid (60.25 g, 300.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 1>과 동일한 과정을 수행하여 2',3-dibromobiphenyl-2-carbaldehyde (23.8 g, 70.1 mmol, 수율: 70 %)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 340 g/mol
Elemental Analysis: C, 45.92; H, 2.37; Br, 47.00; O, 4.71
<단계 2> 2-(2',3-dibromobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole의 합성
Figure 112013021558469-pat00101
준비예 1의 <단계 2>에서 사용된 2',6'-dibromobiphenyl-2-carbaldehyde 대신 준비예 7의 <단계 1>에서 얻은 2',3-dibromobiphenyl-2-carbaldehyde (27.2 g, 80.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 2>와 동일한 과정을 수행하여 2-(2',3-dibromobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole (26.7 g, 62.4 mmol, 수율: 78%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 428 g/mol
Elemental Analysis: C, 53.30; H, 2.83; Br, 37.33; N, 6.54
<단계 3> 화합물 DIPT-12-2의 합성
Figure 112013021558469-pat00102
준비예 1의 <단계 1>에서 사용된 2-(2',6'-dibromobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole 대신 준비예 7의 <단계 2>에서 얻은 2-(2',3-dibromobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole (25.7 g, 60.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 3>과 동일한 과정을 수행하여 화합물 DIPT-12-2 (17.3 g, 49.8 mmol, 수율: 83%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 346 g/mol
Elemental Analysis: C, 65.73; H, 3.19; Br, 23.01; N, 8.07
<단계 4> 화합물 DIPT-12-1의 합성
Figure 112013021558469-pat00103
준비예 1의 <단계 1>에서 사용된 화합물 DIPT-1-2 대신 준비예 7의 <단계 3>에서 얻은 DIPT-12-2 (17.36 g, 50.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 4>와 동일한 과정을 수행하여 화합물 DIPT-12-1 (17.1 g, 44.0 mmol, 수율: 88%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 389 g/mol
Elemental Analysis: C, 77.11; H, 3.88; N, 10.79; O, 8.22
<단계 5> 화합물 DIPT-12의 합성
Figure 112013021558469-pat00104
준비예 1의 <단계 1>에서 사용된 화합물 DIPT-1-1 대신 준비예 7의 <단계 4>에서 얻은 화합물 DIPT-12-1 (11.68 g, 30.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 5>와 동일한 과정을 수행하여 화합물 DIPT-12 (7.40 g, 20.7 mmol, 수율: 69 %)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 357 g/mol
Elemental Analysis: C, 84.01; H, 4.23; N, 11.76
1H-NMR: δ 7.24 (m, 3H), 7.51 (t, 1H), 7.61 (m, 3H), 7.80 (m, 3H), 8.07 (d, 1H), 8.11 (d, 1H), 8.58 (m, 2H), 10.07 (s, 1H)
[준비예 9] 화합물 DIPT-13 및 DIPT-14의 합성
<단계 1> 6-bromoindolo[1,2-f]phenanthridine의 합성
Figure 112013021558469-pat00105
indolo[1,2-f]phenanthridine (26.73 g, 100.0 mmol) 및 NBS (17.92 g, 100.0 mmol)를 CHCl3/AcOH (300 ml/300 ml)에 넣고, 상온에서 12 시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후, 고체 생성물을 필터링한 다음, 메틸렌클로라이드에 녹여 다시 유기층을 추출하고, MgSO4를 넣고 필터링하였다. 이후, 필터링된 유기층의 용매를 제거한 후, 컬럼크로마토그래피를 이용하여 6-bromoindolo[1,2-f]phenanthridine (30.88 g, 89.2 mmol, 수율: 89 %)을 획득하였다.
Mass: [M]+ = 345 g/mol
Elemental Analysis: C, 69.38; H, 3.49; Br, 23.08; N, 4.05
<단계 2> 6-(2-nitrophenyl)indolo[1,2-f]phenanthridine의 합성
Figure 112013021558469-pat00106
준비예 1의 <단계 4>에서 사용된 화합물 DIPT-1-2 대신 준비예 9의 <단계 1>에서 얻은 6-bromoindolo[1,2-f]phenanthridine (17.0 g, 50.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 4>와 동일한 과정을 수행하여 6-(2-nitrophenyl)indolo[1,2-f]phenanthridine (15.34 g, 39.5 mmol, 수율: 79%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 388 g/mol
Elemental Analysis: C, 80.40; H, 4.15; N, 7.21; O, 8.24
<단계 3> 화합물 DIPT-13 및 DIPT-14의 합성
Figure 112013021558469-pat00107
준비예 1의 <단계 5>에서 사용된 화합물 DIPT-1-1 대신 준비예 9의 <단계 4>에서 얻은 6-bromoindolo[1,2-f]phenanthridine (11.5 g, 30.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 5>와 동일한 과정을 수행하여 화합물 DIPT-13 (3.53 g, 9.90 mmol, 수율: 33 %), 및 화합물 DIPT-14 (3.63 g, 10.2 mmol, 수율: 34 %)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 356 g/mol
Elemental Analysis: C, 87.62; H, 4.52; N, 7.86
화합물 DIPT-13 의 1H-NMR: δ 6.28 (s, 1H), 7.29 (m, 2H), 7.48 (m, 4H), 7.65 (m, 3H), 7.76 (d, 1H), 8.00 (m, 2H), 8.12 (m, 2H), 10.06 (s, 1H)
화합물 DIPT-14 의 1H-NMR: δ 6.28 (s, 1H), 7.29 (m, 2H), 7.49 (m, 4H), 7.63 (m, 2H), 7.76 (d, 1H), 7.99 (m, 3H), 8.12 (m, 2H), 10.07 (s, 1H)
[준비예 10] 화합물 DIPT-15 및 DIPT-16의 합성
<단계 1> 2',5-dibromo-5'-chlorobiphenyl-2-carbaldehyde의 합성
Figure 112013021558469-pat00108
준비예 1의 <단계 1>에서 사용된 2-iodobenzaldehyde 대신 4-bromo-2-iodobenzaldehyde (31.1 g, 100.0 mmol)를 사용하고, 2,6-dibromophenylboronic acid 대신 2-bromo-5-chlorophenylboronic acid (70.6 g, 300.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 1>과 동일한 과정을 수행하여 2',5-dibromo-5'-chlorobiphenyl-2-carbaldehyde (27.0 g, 72.1 mmol, 수율: 72 %)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 374 g/mol
Elemental Analysis: C, 41.70; H, 1.88; Br, 42.68; Cl, 9.47; O, 4.27
<단계 2> 2-(2',5-dibromo-5'-chlorobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole의 합성
Figure 112013021558469-pat00109
준비예 1의 <단계 2>에서 사용된 2',6'-dibromobiphenyl-2-carbaldehyde 대신 준비예 10의 <단계 1>에서 얻은 2',5-dibromo-5'-chlorobiphenyl-2-carbaldehyde (30.0 g, 80.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 2>와 동일한 과정을 수행하여 2-(2',5-dibromo-5'-chlorobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole (30.7 g, 66.4 mmol, 수율: 83%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 462 g/mol
Elemental Analysis: C, 49.33; H, 2.40; Br, 34.55; Cl, 7.66; N, 6.06
<단계 3> 화합물 DIPT-15-2의 합성
Figure 112013021558469-pat00110
준비예 1의 <단계 3>에서 사용된 2-(2',6'-dibromobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole 대신 준비예 10의 <단계 2>에서 얻은 2-(2',5-dibromo-5'-chlorobiphenyl-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole (27.7 g, 60.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 3>과 동일한 과정을 수행하여 DIPT-15-2 (17.4 g, 45.6 mmol, 수율: 76%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 382 g/mol
Elemental Analysis: C, 59.79; H, 2.64; Br, 20.94; Cl, 9.29; N, 7.34
<단계 4> 화합물 DIPT-15-1의 합성
Figure 112013021558469-pat00111
준비예 1의 <단계 4>에서 사용된 화합물 DIPT-1-2 대신 준비예 10의 <단계 3>에서 얻은 화합물 DIPT-15-2 (19.1 g, 50.0 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 4>와 동일한 과정을 수행하여 화합물 DIPT-15-1 (17.9 g, 42.2 mmol, 수율: 84%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 423 g/mol
Elemental Analysis: C, 70.84; H, 3.33; Cl, 8.36; N, 9.91; O, 7.55
<단계 5> 화합물 DIPT-15 및 DIPT-16의 합성
Figure 112013021558469-pat00112
준비예 1의 <단계 5>에서 사용된 화합물 DIPT-1-1 대신 준비예 10의 <단계 4>에서 얻은 화합물 DIPT-15-1 (12.72 g, 30.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 준비예 1의 <단계 5>와 동일한 과정을 수행하여 화합물 DIPT-15 (4.74 g, 12.1 mmol, 수율: 40 %), 및 화합물 DIPT-16 (4.47 g, 11.4 mmol, 수율: 38 %)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 391 g/mol
Elemental Analysis: C, 76.63; H, 3.60; Cl, 9.05; N, 10.72
화합물 DIPT-15 의 1H-NMR: δ 7.27 (m, 3H), 7.52 (m, 2H), 7.61 (m, 3H), 7.88 (m, 3H), 8.12 (d, 1H), 8.58 (d, 1H), 10.05 (s, 1H)
화합물 DIPT-16 의 1H-NMR: δ 7.26 (m, 3H), 7.50 (t, 1H), 7.61 (m, 3H), 7.75 (m, 2H), 7.90 (m, 2H), 8.12 (d, 1H), 8.56 (d, 1H), 10.06 (s, 1H)
[ 합성예 1] 화합물 C 1의 합성
Figure 112013021558469-pat00113
질소 기류 하에서 준비예 1에서 합성된 화합물 DIPT-1 (3.57 g, 10.00 mmol), 2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (2.67 g, 10.00 mmol), NaH (0.24 g, 10.00 mmol) 및 DMF(50 ml)를 혼합하고, 상온에서 1 시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후, 물을 넣고 고체 생성물 필터링한 후, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 C 1 (5.12 g, 수율: 87%)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 588 g/mol
[ 합성예 2] 화합물 C 2의 합성
Figure 112013021558469-pat00114
합성예 1에서 사용된 2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-chloro-4,6-diphenylpyrimidine (2.67 g, 10.00 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 2 (5.00 g, 수율: 85%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 587 g/mol
[ 합성예 3] 화합물 C 17의 합성
Figure 112013021558469-pat00115
질소 기류 하에서 준비예 1에서 합성된 화합물 DIPT-1 (3.57 g, 10.00 mmol), 2-(3-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (4.66 g, 12.00 mmol), Cu powder (0.06 g, 1.00 mmol), K2CO3 (2.76 g, 20.00 mmol), Na2SO4(2.84 g, 20.00 mmol) 및 nitrobenzene (50 ml)를 혼합한 다음, 200 ℃에서 12시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후 nitrobenzene을 제거하고 메틸렌클로라이드로 유기층을 분리한 다음, MgSO4를 사용하여 물을 제거하였다. 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피로 정제하여 화합물 C 17 (5.19 g, 수율: 78%)을 얻었다.
Mass : [M]+ = 664 g/mol
[합성예 4] C 75의 합성
Figure 112013021558469-pat00116
합성예 3에서 사용된 화합물 DIPT-1 대신 준비예 2에서 합성된 화합물 DIPT-2 (3.57 g, 10.0 mmol)을 사용하고, 2-(3-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-(3-bromophenyl)-4,6-diphenylpyridine (4.63 g, 12.00 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 3과 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 75 (5.12 g, 수율: 77%)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 662 g/mol
[합성예 5] 화합물 C 81의 합성
Figure 112013021558469-pat00117
합성예 3에서 사용된 화합물 DIPT-1 대신 준비예 2에서 합성된 화합물 DIPT-2 (3.57 g, 10.0 mmol)을 사용하고, 2-(3-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-(3-bromophenyl)-4,6-diphenylpyridine (4.63 g, 12.00 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 3과 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 81 (5.56 g, 수율: 75%)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 740 g/mol
[합성예 6] 화합물 C 83의 합성
Figure 112013021558469-pat00118
합성예 3에서 사용된 화합물 DIPT-1 대신 준비예 2에서 합성된 화합물 DIPT-2 (3.57 g, 10.0 mmol)을 사용하고, 2-(3-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 2-(4'-bromobiphenyl-3-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (4.63 g, 12.00 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 3과 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 83 (5.74 g, 수율: 78%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 740 g/mol
[ 합성예 7] 화합물 C 113의 합성
Figure 112013021558469-pat00119
IPT-1 합성예 1에서 사용된 화합물 DIPT-1 대신 IPT-3 준비예 2에서 합성된 화합물 DIPT-3 (3.57 g, 10.00 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 113 (5.06 g, 수율: 86%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 588 g/mol
[합성예 8] 화합물 C 114의 합성
Figure 112013021558469-pat00120
합성예 2에서 사용된 화합물 DIPT-1 대신 준비예 2에서 합성된 화합물 DIPT-3 (3.57 g, 10.00 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 2와 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 58 (5.23 g, 수율: 89%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 587 g/mol
[합성예 9] 화합물 C 129의 합성
Figure 112013021558469-pat00121
합성예 3에서 사용된 화합물 DIPT-1 대신 준비예 2에서 합성된 화합물 DIPT-3 (3.57 g, 10.00 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 3과 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 129 (5.19 g, 수율: 78%)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 664 g/mol
[합성예 10] 화합물 C 187의 합성
Figure 112013021558469-pat00122
합성예 4에서 사용된 화합물 DIPT-2 대신 준비예 3에서 합성된 화합물 DIPT-4 (3.57 g, 10.00 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 4와 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 187 (4.30 g, 수율: 65%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 662 g/mol
[합성예 11] 화합물 C 193의 합성
Figure 112013021558469-pat00123
합성예 5에서 사용된 화합물 DIPT-2 대신 준비예 3에서 합성된 화합물 DIPT-4 (3.56 g, 10.00 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 5와 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 193 (5.56 g, 수율: 75%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 740 g/mol
[합성예 12] 화합물 C 195의 합성
Figure 112013021558469-pat00124
합성예 6에서 사용된 화합물 DIPT-2 대신 준비예 3에서 합성된 화합물 DIPT-4 (3.57 g, 10.00 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 6과 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 195 (5.74 g, 수율: 78%)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 740 g/mol
[ 합성예 13] 화합물 C 225의 합성
Figure 112013021558469-pat00125
합성예 1에서 사용된 화합물 DIPT-1 대신 준비예 3에서 합성된 화합물 DIPT-5 (3.57 g, 10.00 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 225 (5.36 g, 수율: 91%)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 588 g/mol
[ 합성예 14] 화합물 C 226의 합성
Figure 112013021558469-pat00126
합성예 2에서 사용된 화합물 DIPT-1 대신 준비예 3에서 합성된 화합물 DIPT-5 (3.57 g, 10.00 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 2와 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 226 (5.29 g, 수율: 90%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 587 g/mol
[ 합성예 15] 화합물 C 241의 합성
Figure 112013021558469-pat00127
합성예 3에서 사용된 화합물 DIPT-1 대신 준비예 3에서 합성된 화합물 DIPT-5 (3.57 g, 10.00 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 3과 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 241 (5.12 g, 수율: 78)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 664 g/mol
[ 합성예 16] 화합물 C 299의 합성
Figure 112013021558469-pat00128
합성예 4에서 사용된 화합물 DIPT-2 대신 준비예 4에서 합성된 화합물 DIPT-6 (3.57 g, 10.00 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 4와 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 299 (5.12 g, 수율: 77%)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 662 g/mol
[합성예 17] 화합물 C 305의 합성
Figure 112013021558469-pat00129
합성예 5에서 사용된 화합물 DIPT-2 대신 준비예 4에서 합성된 화합물 DIPT-6 (3.57 g, 10.00 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 5와 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 305 (5.13 g, 수율: 69%)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 740 g/mol
[합성예 18] 화합물 C 307의 합성
Figure 112013021558469-pat00130
합성예 6에서 사용된 화합물 DIPT-2 대신 준비예 4에서 합성된 화합물 DIPT-6 (3.57 g, 10.00 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 6과 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 307 (5.74 g, 수율: 78%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 740 g/mol
[ 합성예 19] 화합물 C 337의 합성
Figure 112013021558469-pat00131
합성예 1에서 사용된 화합물 DIPT-1 대신 준비예 5에서 합성된 화합물 DIPT-7 (3.57 g, 10.00 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 337 (4.64 g, 수율: 79%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 588 g/mol
[ 합성예 20] 화합물 C 338의 합성
Figure 112013021558469-pat00132
합성예 2에서 사용된 화합물 DIPT-1 대신 준비예 5에서 합성된 화합물 DIPT-7 (3.57 g, 10.00 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 2와 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 338 (5.05 g, 수율: 86%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 587 g/mol
[ 합성예 21] 화합물 C 353의 합성
Figure 112013021558469-pat00133
합성예 3에서 사용된 화합물 DIPT-1 대신 준비예 5에서 합성된 화합물 DIPT-7 (3.57 g, 10.00 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 3과 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 353 (5.78 g, 수율: 87%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 664 g/mol
[ 합성예 22] 화합물 C 441의 합성
Figure 112013021558469-pat00134
합성예 4에서 사용된 화합물 DIPT-2 대신 준비예 5에서 합성된 화합물 DIPT-7 (3.57 g, 10.00 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 4와 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 411 (5.24 g, 수율: 79%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 662 g/mol
[합성예 23] 화합물 C 417의 합성
Figure 112013021558469-pat00135
합성예 5에서 사용된 화합물 DIPT-2 대신 준비예 6에서 합성된 화합물 DIPT-8 (3.57 g, 10.00 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 5와 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 417 (6.15 g, 수율: 83%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 740 g/mol
[합성예 24] 화합물 C 419의 합성
Figure 112013021558469-pat00136
합성예 6에서 사용된 화합물 DIPT-2 대신 준비예 6에서 합성된 화합물 DIPT-8 (3.57 g, 10.00 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 6과 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 419 (6.07 g, 수율: 82%)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 740 g/mol
[ 합성예 25] 화합물 C 449의 합성
Figure 112013021558469-pat00137
합성예 1에서 사용된 화합물 DIPT-1 대신 준비예 6에서 합성된 화합물 DIPT-9 (3.57 g, 10.00 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 449 (4.94 g, 수율: 84%)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 588 g/mol
[합성예 26] 화합물 C 450의 합성
Figure 112013021558469-pat00138
합성예 2에서 사용된 화합물 DIPT-1 대신 준비예 6에서 합성된 화합물 DIPT-9 (3.57 g, 10.00 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 2와 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 450 (5.23 g, 수율: 89%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 587 g/mol
[합성예 27] 화합물 C 465의 합성
Figure 112013021558469-pat00139
합성예 3에서 사용된 화합물 DIPT-1 대신 준비예 6에서 합성된 화합물 DIPT-9 (3.57 g, 10.00 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 3과 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 465 (4.85 g, 수율: 73%)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 664 g/mol
[합성예 28] 화합물 C 495의 합성
Figure 112013021558469-pat00140
합성예 4에서 사용된 화합물 DIPT-2 대신 준비예 7에서 합성된 화합물 DIPT-10 (3.57 g, 10.00 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 4와 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 495 (4.27 g, 수율: 64%)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 662 g/mol
[합성예 29] 화합물 C 501의 합성
Figure 112013021558469-pat00141
합성예 5에서 사용된 화합물 DIPT-2 대신 준비예 7에서 합성된 화합물 DIPT-10 (3.57 g, 10.00 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 5와 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 501 (5.93 g, 수율: 80%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 740 g/mol
[합성예 30] 화합물 C 503의 합성
Figure 112013021558469-pat00142
합성예 6에서 사용된 화합물 DIPT-2 대신 준비예 7에서 합성된 화합물 DIPT-10 (3.57 g, 10.00 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 6과 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 503 (6.08 g, 수율: 82%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 740 g/mol
[합성예 31] 화합물 C 505의 합성
Figure 112013021558469-pat00143
합성예 1에서 사용된 화합물 DIPT-1 대신 준비예 7에서 합성된 화합물 DIPT-11 (3.57 g, 10.00 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 505 (5.25 g, 수율: 89%)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 588 g/mol
[합성예 32] 화합물 C 506의 합성
Figure 112013021558469-pat00144
합성예 2에서 사용된 화합물 DIPT-1 대신 준비예 7에서 합성된 화합물 DIPT-11 (3.57 g, 10.00 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 2와 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 506 (4.75 g, 수율: 81%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 587 g/mol
[합성예 33] 화합물 C 521의 합성
Figure 112013021558469-pat00145
합성예 3에서 사용된 화합물 DIPT-1 대신 준비예 7에서 합성된 화합물 DIPT-11 (3.57 g, 10.00 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 3과 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 521 (4.65 g, 수율: 70%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 664 g/mol
[합성예 34] 화합물 C 551의 합성
Figure 112013021558469-pat00146
합성예 4에서 사용된 화합물 DIPT-2 대신 준비예 8에서 합성된 화합물 DIPT-12 (3.57 g, 10.00 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 4와 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 551 (5.50 g, 수율: 83%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 662 g/mol
[합성예 35] 화합물 C 557의 합성
Figure 112013021558469-pat00147
합성예 5에서 사용된 화합물 DIPT-2 대신 준비예 8에서 합성된 화합물 DIPT-12 (3.57 g, 10.00 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 5와 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 557 (5.70 g, 수율: 77%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 740 g/mol
[합성예 36] 화합물 C 559의 합성
Figure 112013021558469-pat00148
합성예 6에서 사용된 화합물 DIPT-2 대신 준비예 8에서 합성된 화합물 DIPT-12 (3.57 g, 10.00 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 6과 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 559 (5.85 g, 수율: 79%)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 740 g/mol
[합성예 37] 화합물 C 589의 합성
Figure 112013021558469-pat00149
합성예 1에서 사용된 화합물 DIPT-1 대신 준비예 9에서 합성된 화합물 DIPT-13 (3.56 g, 10.00 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 589 (4.97 g, 수율: 85%)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 587 g/mol
[합성예 38] 화합물 C-590의 합성
Figure 112013021558469-pat00150
합성예 2에서 사용된 화합물 DIPT-1 대신 준비예 9에서 합성된 화합물 DIPT-13 (3.56 g, 10.00 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 2와 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 590 (4.76 g, 수율: 81%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 586 g/mol
[합성예 39] 화합물 C 605의 합성
Figure 112013021558469-pat00151
합성예 3에서 사용된 화합물 DIPT-1 대신 준비예 9에서 합성된 화합물 DIPT-13 (3.56 g, 10.00 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 3과 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 605 (3.98 g, 수율: 60%)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 663 g/mol
[합성예 40] 화합물 C 635의 합성
Figure 112013021558469-pat00152
합성예 4에서 사용된 화합물 DIPT-2 대신 준비예 9에서 합성된 화합물 DIPT-14 (3.56 g, 10.00 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 4와 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 635 (4.53 g, 수율: 68%)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 661 g/mol
[합성예 41] 화합물 C 641의 합성
Figure 112013021558469-pat00153
합성예 5에서 사용된 화합물 DIPT-2 대신 준비예 9에서 합성된 화합물 DIPT-14 (3.56 g, 10.00 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 5와 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 641 (5.92 g, 수율: 80%)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 739 g/mol
[합성예 42] 화합물 C 643의 합성
Figure 112013021558469-pat00154
합성예 6에서 사용된 화합물 DIPT-2 대신 준비예 9에서 합성된 화합물 DIPT-14 (3.56 g, 10.00 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 6과 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 643 (6.51 g, 수율: 88%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 739 g/mol
[합성예 43] 화합물 C 106의 합성
Figure 112013021558469-pat00155
합성예 4에서 사용된 2-(3-bromophenyl)-4,6-diphenylpyridine 대신 (3-bromophenyl)triphenylsilane (4.98 g, 12.00 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 4와 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 106 (5.32 g, 수율: 77%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 691 g/mol
[합성예 44] 화합물 C 111의 합성
Figure 112013021558469-pat00156
합성예 4에서 사용된 2-(3-bromophenyl)-4,6-diphenylpyridine 대신 2-(4-bromophenyl)-5-phenyl-1,3,4-oxadiazole (3.61 g, 12.00 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 4와 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 111 (3.92 g, 수율: 68%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 577 g/mol
[합성예 45] 화합물 C 112의 합성
Figure 112013021558469-pat00157
합성예 4에서 사용된 2-(3-bromophenyl)-4,6-diphenylpyridine 대신 4-(4-bromophenyl)-3,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazole (4.52 g, 12.00 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 4와 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 112 (4.62 g, 수율: 71%)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 652 g/mol
[합성예 46] 화합물 C 906의 합성
Figure 112013021558469-pat00158
합성예 4에서 사용된 2-(3-bromophenyl)-4,6-diphenylpyridine 대신 2-chloro-4-(3-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)phenyl)pyrimidine (4.59 g, 12.00 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 4와 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 906 (5.69 g, 수율: 81%)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 703 g/mol
[합성예 47] 화합물 C 953의 합성
Figure 112013021558469-pat00159
합성예 4에서 사용된 2-(3-bromophenyl)-4,6-diphenylpyridine 대신 3-bromo-N,N-diphenylaniline (4.59 g, 12.00 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 4와 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 953 (4.14 g, 수율: 69%)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 600 g/mol
[합성예 48] 화합물 C 956의 합성
Figure 112013021558469-pat00160
합성예 4에서 사용된 2-(3-bromophenyl)-4,6-diphenylpyridine 대신 (3-bromophenyl)diphenylphosphineoxide (4.29 g, 12.00 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 4와 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 956 (4.24 g, 수율: 67%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 633 g/mol
[합성예 49] 화합물 C 955의 합성
Figure 112013021558469-pat00161
질소 기류 하에서 준비예 2에서 합성된 화합물 DIPT-2 (3.57 g, 10.00 mmol), Triethylamine(Et3N)(1.21 g, 12.00 mmol), chlorodiphenylborane (2.41 g, 12.00 mmol) 및 Toluene (50 ml)을 혼합하고, 110 ℃에서 6시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후, Toluene을 제거하고 메틸렌클로라이드로 유기층을 분리한 다음, MgSO4를 사용하여 물을 제거하였다. 이후, 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피로 정제하여 화합물 C 955 (2.29 g, 수율: 44%)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 521 g/mol
[합성예 50] 화합물 C 969 의 합성
Figure 112013021558469-pat00162
합성예 4에서 사용된 2-(3-bromophenyl)-4,6-diphenylpyridine 대신 2-chloro-4-phenylquinazoline (2.89 g, 12.00 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 4와 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 969 (3.09 g, 수율: 55%)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 561 g/mol
[합성예 51] 화합물 C 972의 합성
Figure 112013021558469-pat00163
합성예 4에서 사용된 2-(3-bromophenyl)-4,6-diphenylpyridine 대신 2-chloro-4-(4-(naphthalen-1-yl)phenyl)quinazoline (4.40 g, 12.00 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 4와 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 972 (3.98 g, 수율: 58%)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 687 g/mol
[합성예 52] 화합물 C 973의 합성
Figure 112013021558469-pat00164
합성예 4에서 사용된 2-(3-bromophenyl)-4,6-diphenylpyridine 대신 4-(biphenyl-4-yl)-2-(4-chlorophenyl)quinazoline (4.71 g, 12.00 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 4와 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 973 (3.78 g, 수율: 53%)을 얻었다.
Mass: [M]+ = 713 g/mol
[합성예 53] 화합물 C 981의 합성
Figure 112013021558469-pat00165
<단계 1> 화합물 DIPT-15-3의 합성
합성예 3에서 사용된 화합물 DIPT-1 대신 준비예 10에서 합성된 화합물 DIPT-15 (3.92 g, 10.00 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 3과 동일한 과정을 수행하여 중간체인 화합물 DIPT-15-3 (5.33 g, 수율: 76%)를 얻었다.
<단계 2> 화합물 C 981의 합성
질소 기류 하에서 4-bromo-1H-indole (5.33 g, 7.60 mmol), phenylboronic acid (1.18 g, 9.67 mmol), NaOH (1.06 g, 26.4 mmol), 및 THF/H2O (100 ml/50 ml)를 넣고 교반한 다음, 여기에 40 ℃에서 Pd(PPh3)4 (0.51 g, 5 mol%)를 넣고 80 ℃에서 12시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후, 메틸렌클로라이드로 유기층을 추출하고 MgSO4를 넣고 필터링하였다. 이후, 필터링된 유기층의 용매를 제거한 후, 컬럼크로마토그래피를 이용하여 화합물 C 981 (4.59 g, 6.22 mmol, 수율: 82%)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 740 g/mol
[합성예 54] 화합물 C 984의 합성
Figure 112013021558469-pat00166
<단계 1> 화합물 DIPT-15-3의 합성
합성예 3에서 사용된 화합물 DIPT-1 대신 준비예 10에서 합성된 화합물 DIPT-15 (3.92 g, 10.00 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 3과 동일한 과정을 수행하여 중간체인 화합물 DIPT-15-3 (5.33 g, 수율: 76%)을 얻었다.
<단계 2> 화합물 C 984의 합성
질소 기류 하에서 4-bromo-1H-indole (6.98 g, 10.00 mmol), diphenylamine (3.55 g, 21.0 mmol), Pd(dba)2 (0.22 g, 0.4 mmol), (t-Bu)3P (0.12 g, 0.6 mmol), 및 sodium tert-butoxide (2.88 g, 30.0 mmol)을 toluene (100 ml)에 넣고, 110 ℃에서 12 시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 메틸렌클로라이드로 유기층을 추출하고, MgSO4를 넣고 필터링하였다. 이후, 필터링된 유기층의 용매를 제거한 후, 컬럼크로마토그래피를 이용하여 화합물 C 984 (6.52 g, 7.84 mmol, 수율: 78 %)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 831 g/mol
[합성예 55] 화합물 C 994의 합성
0
Figure 112013021558469-pat00167
합성예 53에서 사용된 화합물 DIPT-15 대신 준비예 10에서 합성된 DIPT-16 (3.92 g, 10.00 mmol)을 사용하고, phenylboronic acid 대신 dibenzo[b,d]thiophen-4-ylboronic acid (2.21 g, 9.67 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 53과 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 994 (4.31 g, 전체 수율: 51%)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 846 g/mol
[합성예 56] 화합물 C 995의 합성
Figure 112013021558469-pat00168
합성예 54에서 사용된 화합물 DIPT-15 대신 준비예 10에서 합성된 화합물 DIPT-16 (3.92 g, 10.00 mmol)을 사용하고, diphenylamine 대신 diphenylborane (3.49 g, 21.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 54와 동일한 과정을 수행하여 화합물 C 995 (4.55 g, 수율: 55%)를 얻었다.
Mass: [M]+ = 828 g/mol
[ 실시예 1] 녹색 유기 EL 소자의 제조
합성예 1에서 합성한 화합물 C 1을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후 하기 과정에 따라 녹색 유기 EL 소자를 제조하였다.
ITO (Indium tin oxide)가 1500 Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면, 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후, UV OZONE 세정기 (Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음, UV를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정하고 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에 m-MTDATA (60 nm)/TCTA (80 nm)/ 화합물 C 1 + 10 % Ir(ppy)3 (300nm)/BCP (10 nm)/Alq3 (30 nm)/LiF (1 nm)/Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 EL 소자를 제조하였다.
사용된 m-MTDATA, TCTA, Ir(ppy)3, 및 BCP의 구조는 하기와 같다.
Figure 112013021558469-pat00169
Figure 112013021558469-pat00170

[실시예 2 ~ 53] 녹색 유기 EL 소자의 제조
실시예 1에서 발광층 형성시 호스트 물질로 사용된 화합물 C 1 대신 합성예 2 ~ 49, 53 ~ 56에서 각각 합성된 화합물을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 수행하여 녹색 유기 EL 소자를 제조하였다.
[비교예 1] 녹색 유기 EL 소자의 제조
실시예 1에서 발광층 형성시 호스트 물질로 사용된 화합물 C 1 대신 CBP를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 과정으로 녹색 유기 EL 소자를 제조하였다.
사용된 CBP의 구조는 하기와 같다.
Figure 112013021558469-pat00171

[평가예 1]
실시예 1 내지 53, 및 비교예 1에서 각각 제조된 녹색 유기 EL 소자에 대하여 전류밀도 (10) mA/㎠에서의 구동전압, 전류효율 및 발광 피크를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
샘플 호스트 구동 전압 (V) EL 피크 (nm) 전류효율 (cd/A)
실시예 1 C 1 6.74 517 40.1
실시예 2 C 2 6.46 518 40.8
실시예 3 C 17 6.71 517 40.7
실시예 4 C 75 6.79 515 40.5
실시예 5 C 81 6.55 518 42.9
실시예 6 C 83 6.70 518 39.6
실시예 7 C 113 6.66 517 40.4
실시예 8 C 114 6.65 515 40.1
실시예 9 C 129 6.65 518 40.8
실시예 10 C 187 6.71 518 40.0
실시예 11 C 193 6.72 518 39.8
실시예 12 C 195 6.72 518 39.6
실시예 13 C 225 6.73 518 39.4
실시예 14 C 226 6.73 517 39.2
실시예 15 C 241 6.48 515 42.5
실시예 16 C 299 6.86 518 41.3
실시예 17 C 305 6.61 518 41.9
실시예 18 C 307 6.70 517 41.6
실시예 19 C 337 6.70 518 41.5
실시예 20 C 338 6.70 518 41.4
실시예 21 C 353 6.71 517 41.2
실시예 22 C 411 6.61 518 41.1
실시예 23 C 417 6.51 517 42.5
실시예 24 C 419 6.77 515 43.1
실시예 25 C 449 6.66 518 39.2
실시예 26 C 450 6.65 518 41.2
실시예 27 C 465 6.65 517 41.2
실시예 28 C 495 6.64 515 42.9
실시예 29 C 501 6.64 518 39.6
실시예 30 C 503 6.63 518 40.4
실시예 31 C 505 6.64 518 40.1
실시예 32 C 506 6.64 518 40.8
실시예 33 C 521 6.48 518 40.0
실시예 34 C 551 6.86 515 41.8
실시예 35 C 557 6.61 518 41.5
실시예 36 C 559 6.70 517 41.8
실시예 37 C 589 6.64 515 42.1
실시예 38 C 590 6.63 518 42.4
실시예 39 C 605 6.63 515 43.0
실시예 40 C 635 6.70 518 43.3
실시예 41 C 641 6.70 517 44.1
실시예 42 C 643 6.71 515 41.4
실시예 43 C 106 6.61 518 42.2
실시예 44 C 111 6.51 517 43.1
실시예 45 C 112 6.81 518 41.5
실시예 46 C 906 6.68 515 42.7
실시예 47 C 953 6.66 518 41.9
실시예 48 C 956 6.64 515 41.8
실시예 49 C 955 6.68 518 41.6
실시예 50 C 981 6.66 518 42.3
실시예 51 C 984 6.70 517 42.3
실시예 52 C 994 6.74 517 42.3
실시예 53 C 995 6.59 517 42.5
비교예 1 CBP 6.93 516 38.2
실험 결과, 상기 표1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물(화합물 C 1 내지 화합물 C 995)을 발광층의 호스트 물질로 사용한 실시예 1 내지 53의 녹색 유기 EL 소자는, 종래 호스트 물질인 CBP 사용한 녹색 유기 EL 소자(비교예1)에 비해 전류 효율 및 구동전압 면에서 보다 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다.
[실시예 54] 적색 유기 EL 소자의 제조
합성예 9에서 합성된 화합물 C 129를 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후 하기 과정에 따라 적색 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
ITO (Indium tin oxide)가 1500 Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면, 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후, UV OZONE 세정기 (Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음, UV를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정하고 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
상기와 같이 ITO 투명 전극 위에, m-MTDATA (60 nm)/TCTA (80 nm)/ 화합물 C 129 + 10 % (piq)2Ir(acac) (300nm)/BCP (10 nm)/Alq3 (30 nm)/LiF (1 nm)/Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
사용된 m-MTDATA, TCTA, (piq)2Ir(acac), 및 BCP의 구조는 하기와 같다.
Figure 112013021558469-pat00172
Figure 112013021558469-pat00173

[실시예 55 ~ 57] 적색 유기 EL 소자의 제조
실시예 54에서 발광층 형성시 호스트 물질로 사용된 화합물 C 129 대신 합성예 9, 50, 51 및 52에서 각각 합성된 화합물을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 54와 동일하게 수행하여 적색 유기 EL 소자를 제조하였다.
[비교예 2] 적색 유기 EL 소자의 제작
실시예 54에서 발광층 형성시 호스트 물질로 사용된 화합물 C 129 대신 CBP를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 54와 동일한 과정으로 적색 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
사용된 CBP의 구조는 하기와 같다.
Figure 112013021558469-pat00174

[ 평가예 2]
실시예 54 내지 57, 및 비교예 2에서 각각 제조된 적색 유기 EL 소자에 대하여 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압 및 전류효율을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
샘플 호스트 구동 전압(V) 전류효율(cd/A)
실시예 54 C 129 4.78 11.0
실시예 55 C 969 4.79 12.4
실시예 56 C 972 4.85 11.5
실시예 57 C 973 4.82 10.2
비교예 2 CBP 5.25 8.2
실험 결과, 상기 표2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물(화합물 C 129, C 968, C 972, C973)을 발광층의 호스트 재료로 사용한 실시예 54 내지 57의 적색 유기 EL 소자는, 종래 호스트 물질인 CBP를 사용한 적색 유기 EL 소자(비교예2)에 비해 전류 효율 및 구동전압 면에서 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다.

Claims (10)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure 112015059001005-pat00175

    (상기 화학식 1에서,
    R1 내지 R8은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, C6~C40의 아릴아민기 및 C6~C40의 아릴보론기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며,
    다만, R1 내지 R8 중 적어도 하나는 인접하는 기와 결합하여 하기 화학식 2의 축합 고리를 형성하고,
    [화학식 2]
    Figure 112015059001005-pat00176

    상기 화학식 2에서,
    점선은 상기 화학식 1의 화합물과 축합이 이루어지는 부위이며,
    X1은 CR9이고,
    X2는 N(Ar1)이며,
    Y1 내지 Y8은 각각 독립적으로 CR10이고, 이때 복수의 CR10은 서로 동일하거나 상이하며,
    R9 및 R10은 모두 수소이고,
    Ar1은 C6~C40의 아릴기, 또는 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기이며,
    상기 Ar1의 C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기는 각각 독립적으로 중수소(D), 할로겐, 시아노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, C6~C40의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C40의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C40의 아릴보론기, C6~C40의 아릴포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C40의 아릴실릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있으며, 이때 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있음).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 3 내지 화학식 14 중 어느 하나로 표시되는 것이 특징인 화합물:
    [화학식 3]
    Figure 112013021558469-pat00177

    [화학식 4]
    Figure 112013021558469-pat00178

    [화학식 5]
    Figure 112013021558469-pat00179

    [화학식 6]
    Figure 112013021558469-pat00180

    [화학식 7]
    Figure 112013021558469-pat00181

    [화학식 8]
    Figure 112013021558469-pat00182

    [화학식 9]
    Figure 112013021558469-pat00183

    [화학식 10]
    Figure 112013021558469-pat00184

    [화학식 11]
    Figure 112013021558469-pat00185

    [화학식 12]
    Figure 112013021558469-pat00186

    [화학식 13]
    Figure 112013021558469-pat00187

    [화학식 14]
    Figure 112013021558469-pat00188

    (화학식 3 내지 14에서,
    X1, X2, R1 내지 R8, 및 Y1 내지 Y8은 각각 제1항에서 정의된 바와 같음).
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 A-1 내지 화학식 A-12 중 어느 하나로 표시되는 것이 특징인 화합물:
    Figure 112014123153048-pat00189

    Figure 112014123153048-pat00190

    (상기 화학식 A-1 내지 A-12에서,
    R1 내지 R10 및 Ar1은 각각 제1항에서 정의된 바와 같음).
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 Ar1은 하기 S1 내지 S112, S116 내지 S140 및 S142 내지 S211로 표시되는 치환체 군에서 선택되는 것이 특징인 화합물.
    Figure 112015059001005-pat00193

    Figure 112015059001005-pat00197

    Figure 112015059001005-pat00198

    Figure 112015059001005-pat00196
  9. 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하며,
    상기 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 제1항, 제2항, 제5항 및 제8항 중 어느 한 항에 기재된 화합물을 포함하는 것이 특징인 유기 전계 발광 소자.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 화합물을 포함하는 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 발광층인 것이 특징인 유기 전계 발광 소자.
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