WO2015034093A1 - 2-アミノカルバゾール化合物及びその用途 - Google Patents
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- C07D209/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
- C07D209/56—Ring systems containing three or more rings
- C07D209/80—[b, c]- or [b, d]-condensed
- C07D209/82—Carbazoles; Hydrogenated carbazoles
- C07D209/88—Carbazoles; Hydrogenated carbazoles with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to carbon atoms of the ring system
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- C07D405/00—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
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- C07D409/10—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing two hetero rings linked by a carbon chain containing aromatic rings
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/14—Carrier transporting layers
- H10K50/15—Hole transporting layers
-
- H—ELECTRICITY
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- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
- H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
Definitions
- the present invention relates to a 2-aminocarbazole compound and an organic EL device using the same.
- An organic EL element is a surface-emitting element in which an organic thin film is sandwiched between a pair of electrodes, and has features such as thin and light weight, high viewing angle, and high-speed response, and is expected to be applied to various display elements. Yes. Recently, some practical applications such as mobile phone displays have begun.
- the organic EL element uses light emitted when holes injected from the anode and electrons injected from the cathode are recombined in the light emitting layer, and the structure thereof is a hole transport layer, a light emitting layer.
- the mainstream is a multilayer stack type in which an electron transport layer and the like are stacked.
- the charge transport layer such as the hole transport layer and the electron transport layer does not emit light by itself, but facilitates the charge injection into the light emitting layer, and further, the charge injected into the light emitting layer and the light emitting layer It plays the role of confining the energy of the generated excitons. That is, the charge transport layer plays an extremely important role in reducing the driving voltage and improving the light emission efficiency of the organic EL element.
- an amine compound having an appropriate ionization potential and hole transporting ability is used as the hole transporting material.
- an amine compound having an appropriate ionization potential and hole transporting ability is used.
- 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (hereinafter, referred to as “4”) is used.
- NPD is well known.
- the driving voltage, light emission efficiency and durability of an element using NPD for the hole transport layer are not sufficient, and development of new materials is required.
- organic EL elements using a phosphorescent material for a light emitting layer have been developed, and a hole transport material having a high triplet level is required for an element using phosphorescent light emission.
- NPD is not sufficient from the point of triplet level, and for example, it has been reported that the organic EL element in which a phosphorescent material having green light emission and NPD are combined reduces the luminous efficiency (for example, non-patent Reference 1).
- amine compounds having a carbazole ring introduced in the molecule have been reported. Specific examples include 2-aminocarbazole compounds (see, for example, Patent Documents 1 to 4).
- Patent Documents 1 and 2 2-aminocarbazole compounds containing a pyrene ring and an anthracene ring are disclosed for use as light emitting materials, respectively. Since these compounds containing a pyrene ring or an anthracene ring have a low triplet level of the pyrene ring and the anthracene ring itself, a device using a green phosphorescent material cannot obtain high emission efficiency. On the other hand, the 2-aminocarbazole compounds disclosed in Patent Documents 3 and 4 have higher triplet levels than NPD. For this reason, it is known that elements using a green phosphorescent material generally tend to exhibit higher luminous efficiency than NPD.
- An object of the present invention is to provide a 2-aminocarbazole compound having a specific chemical structure that remarkably improves the lifetime of an organic EL device as compared with a conventionally known 2-aminocarbazole compound or 3-aminocarbazole compound.
- Another object of the present invention is to provide an organic EL device having an excellent long life using the 2-aminocarbazole compound having the specific chemical structure.
- the present inventors have found a 2-aminocarbazole compound, which is a novel compound represented by the following formula (1), and completed the present invention. That is, the present invention relates to a 2-aminocarbazole compound represented by the following formula (1) and its use.
- R each independently represents a hydrogen atom or a methyl group.
- R 1 to R 3 is a 4-dibenzothienyl group, a 4-dibenzofuranyl group, a 9-phenanthryl group, or a group represented by the following formula:
- the substituent represented by (2), the remainder being a hydrogen atom or a methyl group, Ar 1 and Ar 2 are each independently an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, , May have a methyl group or a methoxy group.) (R represents a hydrogen atom or a methyl group.)
- the organic EL device using the 2-aminocarbazole compound of the present invention is remarkably superior in device lifetime as compared with a conventionally known organic EL device using 2-aminocarbazole compound or 3-aminocarbazole. Therefore, the 2-aminocarbazole compound of the present invention can be used as an organic EL material having excellent durability.
- the organic EL element can have a longer life, a lower driving voltage, and a higher luminous efficiency than NPD which is a conventionally known hole transport material. That is, according to the present invention, an organic EL element with low power consumption and excellent element lifetime can be provided.
- each R independently represents a hydrogen atom or a methyl group.
- R is a hydrogen atom from the point of a hole transport characteristic and the ease of raw material acquisition.
- any one of R 1 to R 3 is a 4-dibenzothienyl group, a 4-dibenzofuranyl group, a 9-phenanthryl group, or the following formula ( 2) and the remainder is a hydrogen atom or a methyl group.
- R represents a hydrogen atom or a methyl group.
- any one of R 1 to R 3 is a 4-dibenzothienyl group, a 4-dibenzofuranyl group, a 9-phenanthryl group, or the above formula ( The substituent represented by 2) is preferred, and the remainder is a hydrogen atom.
- Ar 1 and Ar 2 each independently represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, which includes a methyl group, a methoxy group You may have.
- the aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms in Ar 1 and Ar 2 (which may have a methyl group or a methoxy group) is not particularly limited. , Biphenylyl group, terphenylyl group, naphthyl group, fluorenyl group, phenanthryl group, benzofluorenyl group (these may have a methyl group or a methoxy group) and the like.
- Ar 1 and Ar 2 include phenyl group, 4-methylphenyl group, 3-methylphenyl group, 2-methylphenyl group, 2,4-dimethylphenyl group, 2,5-dimethylphenyl group, 3, 4-dimethylphenyl group, 3,5-dimethylphenyl group, 2,6-dimethylphenyl group, 2,3,5-trimethylphenyl group, 2,3,6-trimethylphenyl group, 3,4,5-trimethylphenyl Group, 4-methoxyphenyl group, 3-methoxyphenyl group, 2-methoxyphenyl group, 2-methyl-4-methoxyphenyl group, 2-methyl-5-methoxyphenyl group, 3-methyl-4-methoxyphenyl group, 3-methyl-5-methoxyphenyl group, 2-methoxy-4-methylphenyl group, 3-methoxy-4-methylphenyl group, 2,4-dimethoxyphenyl Group, 2,5-dimethoxyphenyl group, 2,6-dimethoxyphenyl group, 2,
- Ar 1 and Ar 2 in the 2-amino carbazole compound represented by the formula (1) of the present invention are each independently, may have a methyl group or a methoxy group
- a terphenyl group which may have a methoxy group, or a fluorenyl group which may have a methyl group or a methoxy group is preferable.
- Ar 1 and Ar 2 are each independently a phenyl group, 4-methylphenyl group, 1-naphthyl group, 9-phenanthryl group, 4-biphenylyl group, p-terphenyl-4-yl group, m It is more preferably a terphenyl-4-yl group or a 9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl group.
- the 2-aminocarbazole compound represented by the formula (1) is a light emitting host material in a light emitting layer of an organic EL device, a hole transport material in a hole transport layer, or a hole transport material in a hole injection layer (particularly limited). However, these materials can be collectively used as an organic EL element material).
- the 2-aminocarbazole compound represented by the formula (1) is preferably highly pure in terms of hole transport characteristics and device lifetime.
- the 2-aminocarbazole compound represented by the formula (1) is used as a hole injection layer and / or a hole transport layer of an organic EL device
- a conventionally known fluorescent material is used.
- a phosphorescent material can be used.
- the light emitting layer may be formed of only one kind of light emitting material, or one or more kinds of light emitting materials may be doped in the host material.
- two or more kinds of materials may be contained or laminated as necessary.
- oxides such as molybdenum oxide, 7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane, 2,3,5,6-tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane
- a known electron-accepting material such as hexacyanohexaazatriphenylene may be contained or laminated.
- the 2-aminocarbazole compound represented by the formula (1) of the present invention can also be used as a light emitting layer of an organic EL device.
- an arylamine compound is used alone, a known light emitting host material is used, or It can be used by doping with a known light emitting dopant.
- Examples of a method for forming a hole injection layer, a hole transport layer, or a light emitting layer containing the 2-aminocarbazole compound represented by the formula (1) include a vacuum deposition method, a spin coating method, and a casting method. A known method can be applied.
- the method for producing a thin film for an organic electroluminescent device comprising the 2-aminocarbazole compound represented by the above formula (1) of the present invention is not particularly limited, but can be formed by a vacuum deposition method. It is. Film formation by the vacuum evaporation method can be performed by using a general-purpose vacuum evaporation apparatus.
- the vacuum degree of the vacuum chamber when forming a film by the vacuum deposition method is determined by taking into account the manufacturing tact time and manufacturing cost of manufacturing the organic electroluminescence device, and commonly used diffusion pumps, turbo molecular pumps, cryopumps, etc. Can be reached.
- the degree of vacuum is preferably about 1 ⁇ 10 ⁇ 2 to 1 ⁇ 10 ⁇ 6 Pa, and more preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 4 to 1 ⁇ 10 ⁇ 6 Pa.
- the deposition rate is preferably 0.005 to 1.0 nm / second, and more preferably 0.01 to 0.3 nm / second, depending on the thickness of the film to be formed.
- the 2-aminocarbazole compound represented by the formula (1) of the present invention since the 2-aminocarbazole compound represented by the formula (1) of the present invention has high heat resistance, it does not easily undergo thermal decomposition even during high-speed film formation and has little influence on device performance.
- the basic structure of the organic EL device that can obtain the effects of the present invention includes a substrate, an anode, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and a cathode.
- the anode and cathode of the organic EL element are connected to a power source through an electrical conductor.
- the organic EL element operates by applying a potential between the anode and the cathode. Holes are injected into the organic EL element from the anode, and electrons are injected into the organic EL element at the cathode.
- the organic EL element is typically placed on a substrate, and the anode or cathode can be in contact with the substrate.
- the electrode in contact with the substrate is called the lower electrode for convenience.
- the lower electrode is an anode, but the organic EL element of the present invention is not limited to such a form.
- the substrate may be light transmissive or opaque depending on the intended emission direction.
- the light transmission characteristics can be confirmed by electroluminescence emission through the substrate.
- transparent glass or plastic is used as the substrate in such a case.
- the substrate may be a composite structure including multiple material layers. When the electroluminescent emission is confirmed through the anode, the anode is formed by passing or substantially passing through the emission.
- the general transparent anode (anode) material used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include indium-tin oxide (ITO), indium-zinc oxide (IZO), and tin oxide.
- ITO indium-tin oxide
- IZO indium-zinc oxide
- tin oxide Other metal oxides such as aluminum or indium doped tin oxide, magnesium-indium oxide, or nickel-tungsten oxide can also be used.
- metal nitrides such as gallium nitride, metal selenides such as zinc selenide, or metal sulfides such as zinc sulfide can be used as the anode. .
- the anode can be modified with plasma-deposited fluorocarbon. If electroluminescence emission is confirmed only through the cathode, the transmission properties of the anode are not critical and any conductive material that is transparent, opaque or reflective can be used. Examples of conductors for this application include gold, iridium, molybdenum, palladium, platinum and the like.
- a plurality of hole transporting layers such as a hole injection layer and a hole transport layer can be provided between the anode and the light emitting layer.
- the hole injection layer and the hole transport layer have a function of transmitting holes injected from the anode to the light emitting layer.
- the hole injection layer and the hole transport layer are often used in a lower electric field. Holes can be injected into the light emitting layer.
- the hole transport layer and / or the hole injection layer contains a 2-aminocarbazole compound represented by the formula (1).
- a 2-aminocarbazole compound represented by the formula (1) any one of known hole transport materials and / or hole injection materials can be used together with the 2-aminocarbazole compound represented by the formula (1). They can be selected and used in combination.
- hole injection materials and hole transport materials include, for example, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, Examples include oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, conductive polymer oligomers, and thiophene oligomers.
- hole injecting material and the hole transporting material those described above can be used, but porphyrin compounds, aromatic tertiary amine compounds, styrylamine compounds and the like can also be used, and in particular, aromatic tertiary amine compounds. Is preferably used.
- aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds include N, N, N ′, N′-tetraphenyl-4,4′-diaminophenyl, N, N′-diphenyl-N, N ′.
- Inorganic compounds such as p-type-Si and p-type-SiC can also be used as the hole injection material and the hole transport material.
- the hole injection layer and / or hole transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials, or may have a laminated structure composed of a plurality of layers having the same composition or different compositions.
- the light emitting layer of the organic EL element contains a phosphorescent material or a fluorescent material, and emits light as a result of recombination of electron / hole pairs in this region.
- the light-emitting layer may be formed from a single material that includes both small molecules and polymers, but more commonly is formed from a host material doped with a guest compound, where light emission originates primarily from dopants, Can have any color.
- a 2-aminocarbazole compound represented by the above formula (1) can be used as the host material of the light emitting layer.
- Examples of other compounds include a biphenyl group, a fluorenyl group, a triphenylsilyl group, a carbazole group, Examples include compounds having a pyrenyl group or an anthranyl group.
- DPVBi 4,4′-bis (2,2-diphenylvinyl) -1,1′-biphenyl
- BCzVBi 4,4′-bis (9-ethyl-3-carbazovinylene) 1,1 '-Biphenyl
- TBADN (2-tert-butyl-9,10-di (2-naphthyl) anthracene
- ADN (9,10-di (2-naphthyl) anthracene)
- CBP 4,4'-bis ( Carbazol-9-yl) biphenyl
- CDBP 4,4′-bis (carbazol-9-yl) -2,2′-dimethylbiphenyl
- 9,10-bis (biphenyl) anthracene and the like.
- the host material in the light emitting layer may be an electron transport material as defined below, a hole transport material as defined above, another material that supports hole / electron recombination (support), or a combination of
- fluorescent dopants examples include anthracene, tetracene, xanthene, perylene, rubrene, coumarin, rhodamine, quinacridone, dicyanomethylenepyran compound, thiopyran compound, polymethine compound, pyrylium or thiapyrylium compound, fluorene derivative, perifuranthene derivative, indenoperylene derivative, Examples thereof include bis (azinyl) amine boron compounds, bis (azinyl) methane compounds, and carbostyryl compounds.
- an organometallic complex of a transition metal such as aluminum, iridium, platinum, palladium, or osmium can be given.
- dopants include Alq 3 (tris (8-hydroxyquinoline) aluminum)), DPAVBi (4,4′-bis [4- (di-para-tolylamino) styryl] biphenyl), perylene, Ir (PPy) 3 ( And tris (2-phenylpyridine) iridium (III), FlrPic (bis (3,5-difluoro-2- (2-pyridyl) phenyl- (2-carboxypyridyl) iridium (III)), and the like.
- Examples of the electron transporting material include alkali metal complexes, alkaline earth metal complexes, and earth metal complexes.
- Examples of the alkali metal complex, alkaline earth metal complex, or earth metal complex include 8-hydroxyquinolinate lithium (Liq), bis (8-hydroxyquinolinato) zinc, and bis (8-hydroxyquinolinate).
- a hole blocking layer may be provided between the light emitting layer and the electron transport layer for the purpose of improving carrier balance.
- Preferred compounds for the hole blocking layer are BCP (2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), Bphen (4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), BAlq (bis (2 -Methyl-8-quinolinolato) -4- (phenylphenolato) aluminum), or bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) beryllium).
- an electron injection layer may be provided for the purpose of improving electron injection properties and improving device characteristics (for example, light emission efficiency, constant voltage driving, or high durability).
- Preferred compounds for the electron injection layer include fluorenone, anthraquinodimethane, diphenoquinone, thiopyran dioxide, oxazole, oxadiazole, triazole, imidazole, perylenetetracarboxylic acid, fluorenylidenemethane, anthraquinodimethane, anthrone, etc. Is mentioned.
- the cathode used in the present invention can be formed from any conductive material.
- Desirable cathode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixture, indium , Lithium / aluminum mixtures, rare earth metals and the like.
- 2-aminocarbazole compound represented by the above formula (1) examples include a 2-aminocarbazole compound represented by the following formula (1A) and a 2-aminocarbazole compound represented by the following formula (1B). Carbazole compounds can be indicated.
- R 1A to R 7A each independently represents a hydrogen atom or a methyl group.
- Ar 1 and Ar 2 are each independently an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, (It may have a methyl group or a methoxy group.
- One of R 8A and R 9A is a group represented by the following formula (2A), and the other is a hydrogen atom.
- R 10A represents a hydrogen atom or a methyl group.
- the 2-aminocarbazole compound represented by the formula (1A) is a compound in which one of R 1 and R 2 in the formula (1) is the group of the formula (2) and the other is a hydrogen atom, R 3 is a hydrogen atom or a methyl group.
- R 1A to R 7A each independently represents a hydrogen atom or a methyl group.
- R 1A , R 2A , R 4A , R 5A , R 6A , and R 7A are preferably hydrogen atoms, and R 1A to R 7A are More preferably, all are hydrogen atoms.
- Ar 1 and Ar 2 each independently represent an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, which includes a methyl group, a methoxy group You may have.
- the aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms in Ar 1 and Ar 2 is not particularly limited, and examples thereof include a phenyl group, a biphenylyl group, a terphenylyl group, a naphthyl group, a fluorenyl group, a phenanthryl group, a benzofuryl group.
- Olenyl groups (these groups may have a methyl group or a methoxy group, and the number of substituents is not particularly limited).
- Ar 1 and Ar 2 include phenyl group, 4-methylphenyl group, 3-methylphenyl group, 2-methylphenyl group, 2,4-dimethylphenyl group, 2,5-dimethylphenyl group, 3, 4-dimethylphenyl group, 3,5-dimethylphenyl group, 2,6-dimethylphenyl group, 2,3,5-trimethylphenyl group, 2,3,6-trimethylphenyl group, 3,4,5-trimethylphenyl Group, 4-methoxyphenyl group, 3-methoxyphenyl group, 2-methoxyphenyl group, 2-methyl-4-methoxyphenyl group, 2-methyl-5-methoxyphenyl group, 3-methyl-4-methoxyphenyl group, 3-methyl-5-methoxyphenyl group, 2-methoxy-4-methylphenyl group, 3-methoxy-4-methylphenyl group, 2,4-dimethoxyphenyl Group, 2,5-dimethoxyphenyl group, 2,6-dimethoxyphenyl group, 2,
- Ar 1 and Ar 2 in the 2-aminocarbazole compound represented by the formula (1A) of the present invention may each independently have a methyl group or a methoxy group.
- the compound (A25), the compound (A26), the compound (A27), the compound (A28), the compound (A29), the compound (A47), or Compound (A53) is more preferred.
- the 2-aminocarbazole compound represented by the formula (1A) is, for example, a known method (Tetrahedron Letters, 1998, Vol. 39, page 2367, using a 9H-carbazole compound halogenated at the 2-position as a raw material. ) Can be synthesized. Specifically, it can be synthesized by the following route.
- a 2-halogenated-9-substituted carbazole compound represented by the formula (5A) is obtained.
- the obtained 2-halogenated-9-substituted carbazole compound represented by the formula (5A) and the secondary amine compound represented by the formula (6A) are combined with a copper catalyst or a palladium catalyst in the presence of a base. To react.
- Ar 1 , Ar 2 , and R 1A to R 9A represent the same definition as in the formula (1), and A and B each independently represent a halogen atom (iodine, bromine, chlorine, or fluorine)). .
- the compound represented by the formula (3A) can be synthesized based on a generally known method (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-1349).
- the compound represented by the formula (4A) can be synthesized based on a generally known method (for example, WO2008-013399).
- a commercially available compound can be used, or it can be synthesized based on a generally known method.
- the 2-aminocarbazole compound represented by the formula (1A) of the present invention can be used as a material for a light emitting layer, a hole transport layer or a hole injection layer of an organic EL device.
- the 2-aminocarbazole compound represented by the formula (1A) is preferably highly pure in terms of hole transport characteristics and device lifetime.
- the 2-aminocarbazole compound represented by the formula (1A) is used as a hole injection layer and / or a hole transport layer of an organic EL device
- a known fluorescence that has been conventionally used is used.
- a phosphorescent material can be used.
- the light emitting layer may be formed of only one kind of light emitting material, or one or more kinds of light emitting materials may be doped in the host material.
- two or more kinds of materials may be contained or laminated as necessary.
- oxides such as molybdenum oxide, 7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane, 2,3,5,6-tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane,
- a known electron-accepting material such as hexacyanohexaazatriphenylene may be contained or laminated.
- the 2-aminocarbazole compound represented by the formula (1A) is used as a light-emitting layer of an organic EL device, it is used by doping a known light-emitting host material that uses the 2-aminocarbazole compound alone. Or doped with a known luminescent dopant.
- Examples of a method for forming a hole injection layer, a hole transport layer, or a light emitting layer containing the 2-aminocarbazole compound represented by the formula (1A) include a vacuum deposition method, a spin coating method, and a casting method. A known method can be applied.
- R 1B to R 3B is a 4-dibenzothienyl group, a 4-dibenzofuranyl group or a 9-phenanthryl group, and the rest are hydrogen atoms.
- Ar 1 and Ar 2 are each independently And an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, which may have a methyl group or a methoxy group.
- a part of R in the formula (1) is a hydrogen atom, and any one of R 1 to R 3 is a 4-dibenzothienyl group, 4 A compound which is a -dibenzofuranyl group or a 9-phenanthryl group, and the remainder is a hydrogen atom.
- Ar 1 and Ar 2 are each independently an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and these are a methyl group or a methoxy group You may have.
- the aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms in Ar 1 and Ar 2 is not particularly limited, and examples thereof include a phenyl group, a biphenylyl group, a terphenylyl group, a naphthyl group, a fluorenyl group, a phenanthryl group, a benzofuryl group.
- Examples include oleenyl group, triphenylenyl group, fluoranthenyl group (these substituents may have a methyl group or a methoxy group, and the number of the methyl group or methoxy group is not particularly limited).
- Ar 1 and Ar 2 include phenyl group, 4-methylphenyl group, 3-methylphenyl group, 2-methylphenyl group, 2,4-dimethylphenyl group, 2,5-dimethylphenyl group, 3, 4-dimethylphenyl group, 3,5-dimethylphenyl group, 2,6-dimethylphenyl group, 2,3,5-trimethylphenyl group, 2,3,6-trimethylphenyl group, 3,4,5-trimethylphenyl Group, 4-methoxyphenyl group, 3-methoxyphenyl group, 2-methoxyphenyl group, 2-methyl-4-methoxyphenyl group, 2-methyl-5-methoxyphenyl group, 3-methyl-4-methoxyphenyl group, 3-methyl-5-methoxyphenyl group, 2-methoxy-4-methylphenyl group, 3-methoxy-4-methylphenyl group, 2,4-dimethoxyphenyl Group, 2,5-dimethoxyphenyl group, 2,6-dimethoxyphenyl group, 2,
- Ar 1 and Ar 2 are each independently a phenyl group optionally having a methyl group or a methoxy group, a naphthyl group optionally having a methyl group or a methoxy group in terms of hole transport properties, A phenanthryl group which may have a methyl group or a methoxy group, a biphenylyl group which may have a methyl group or a methoxy group, a terphenyl group which may have a methyl group or a methoxy group, or a methyl group or A fluorenyl group which may have a methoxy group, preferably a phenyl group, a 4-methylphenyl group, a 1-naphthyl group, a 9-phenanthryl group, a 4-biphenylyl group, p-terphenyl-4-yl And more preferably a m-terphenyl-4-yl group or a 9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-
- the compound (B2), the compound (B5), the compound (B25), the compound (B26), the compound (B27), the compound (B28), and the compound in terms of the triplet level and the hole transport property is more preferable.
- the 2-aminocarbazole compound represented by the formula (1B) is, for example, a known method (Tetrahedron Letters, 1998, 39, 2367 using a 9H-carbazole compound halogenated at the 2-position as a raw material. ) Can be synthesized. Specifically, it can be synthesized by the following route.
- R 1B to R 3B , Ar 1 and Ar 2 represent the same definition as in the formula (1B).
- a and B each independently represent a halogen atom (iodine, bromine, chlorine, or fluorine).
- a 9H-carbazole compound halogenated at the 2-position represented by the formula (2B) and a compound having a halogen atom represented by the formula (3B) are treated with copper in the presence of a base.
- the reaction is carried out using a catalyst or a palladium catalyst to obtain a 2-halogenated-9-substituted carbazole compound represented by the formula (4B).
- the obtained 2-halogenated-9-substituted carbazole compound represented by the formula (4B) and the secondary amine compound represented by the formula (5B) are combined with a copper catalyst or a palladium catalyst in the presence of a base. To react.
- the compound represented by the formula (2B) can be synthesized based on a generally known method (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-1349).
- the compound represented by the formula (3B) can be synthesized based on a generally known method (for example, WO 2009-133007 and Chemistry Letters, 2011, 40, 1050).
- a commercially available compound can be used, or it can be synthesized based on a generally known method.
- the 2-aminocarbazole compound represented by the formula (1B) of the present invention can be used as a light emitting layer, a hole transport layer or a hole injection layer of an organic EL device. That is, the compound represented by the formula (1B) can be effectively used as a light emitting material, a light emitting host material, a hole transport material, or a hole injection material.
- the said compound is high purity at the point of a hole transport characteristic and an organic EL element lifetime. It can be purified by a generally known method such as distillation, sublimation purification, recrystallization, silica gel chromatography, and the like, and can be highly purified.
- the 2-aminocarbazole compound represented by the formula (1B) is used as a hole injection layer and / or a hole transport layer of an organic EL device
- a known fluorescence that has been conventionally used is used.
- a phosphorescent material can be used.
- the light emitting layer may be formed of only one kind of light emitting material, or one or more kinds of light emitting materials may be doped in the host material.
- two or more kinds of materials may be contained or laminated as necessary. Also good.
- oxides such as molybdenum oxide, 7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane, 2,3,5,6-tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane, hexacyanohexa
- a known electron-accepting material such as azatriphenylene may be contained or laminated.
- the 2-aminocarbazole compound represented by the formula (1B) is used as a light emitting layer of an organic EL device, it is used by doping the known light emitting host material, which uses the 2-aminocarbazole compound alone. Or doped with a known light-emitting dopant.
- Examples of a method for forming a hole injection layer, a hole transport layer, or a light emitting layer containing the 2-aminocarbazole compound represented by the formula (1B) include a vacuum deposition method, a spin coating method, and a casting method. A known method can be applied.
- Example 1A (Synthesis of Compound (A25)) In a 100 mL three-necked flask under a nitrogen stream, 8.0 g (19.8 mmol) of 2-chloro-9- (4- (1-naphthyl) phenyl) carbazole obtained in Synthesis Example 1A, N, N-bis (4- Biphenyl) amine 6.3 g (19.8 mmol), sodium tert-butoxide 2.6 g (27.7 mmol), o-xylene 45 mL, palladium acetate 44 mg (0.19 mmol), and tri (tert-butyl) phosphine 139 mg ( 0.69 mmol) was added and the mixture was stirred at 140 ° C.
- Example 2A (Synthesis of Compound (A26)) In a 50 mL three-necked flask under a nitrogen stream, 3.5 g (8.3 mmol) of 2-chloro-9- (4- (2-methylnaphthalen-1-yl) phenyl) carbazole obtained in Synthesis Example 2A, N, N -Bis (4-biphenyl) amine 2.7 g (8.3 mmol), sodium-tert-butoxide 1.1 g (11.7 mmol), o-xylene 20 mL, palladium acetate 18 mg (0.08 mmol), and tri (tert- Butyl) phosphine 59 mg (0.29 mmol) was added, and the mixture was stirred at 140 ° C.
- Example 3A (Synthesis of Compound (A27)) In a 100 mL three-necked flask under a nitrogen stream, 5.0 g (12.4 mmol) of 2-chloro-9- (3- (1-naphthyl) phenyl) carbazole obtained in Synthesis Example 3A, N, N-bis (4- 3.9 g (12.4 mmol) of biphenyl) amine, 1.6 g (17.3 mmol) of sodium-tert-butoxide, 30 mL of o-xylene, 27 mg (0.12 mmol) of palladium acetate, and 87 mg of tri (tert-butyl) phosphine 0.43 mmol) was added and the mixture was stirred at 140 ° C.
- Example 4A (Synthesis of Compound (A28)) In a 100 mL three-necked flask under a nitrogen stream, 10.0 g (23.9 mmol) of 2-chloro-9- (3- (2-methylnaphthalen-1-yl) phenyl) carbazole obtained in Synthesis Example 4A, N, N Bis (4-biphenyl) amine 7.6 g (23.9 mmol), sodium-tert-butoxide 3.2 g (33.5 mmol), o-xylene 50 mL, palladium acetate 75 mg (0.12 mmol), and tri (tert- Butyl) phosphine (236 mg, 1.1 mmol) was added, and the mixture was stirred at 140 ° C.
- Example 5A (Synthesis of Compound (A29)) In a 50 mL three-necked flask under a nitrogen stream, 4.0 g (9.9 mmol) of 2-chloro-9- (4- (1-naphthyl) phenyl) carbazole obtained in Synthesis Example 1A, N-phenyl-N- (p -Terphenyl-4-yl) amine 3.1 g (9.9 mmol), sodium-tert-butoxide 1.3 g (13.8 mmol), o-xylene 25 mL, palladium acetate 22 mg (0.09 mmol), and tri (tert -Butyl) phosphine 69 mg (0.34 mmol) was added and stirred at 140 ° C.
- Example 6A (Synthesis of Compound (A47)) In a 50 mL three-necked flask under a nitrogen stream, 1.0 g (2.4 mmol) of 2-chloro-9- (3- (1-naphthyl) phenyl) carbazole obtained in Synthesis Example 3A, N- (4-biphenyl)- N- (m-terphenyl-4-yl) amine 0.98 g (2.4 mmol), sodium-tert-butoxide 0.32 g (3.4 mmol), o-xylene 10 mL, palladium acetate 5 mg (0.02 mmol), Then, 17 mg (0.08 mmol) of tri (tert-butyl) phosphine was added, and the mixture was stirred at 140 ° C.
- Example 7A (Synthesis of Compound (A53)) In a 50 mL three-necked flask under a nitrogen stream, 2.5 g (6.2 mmol) of 2-chloro-9- (4- (1-naphthyl) phenyl) carbazole obtained in Synthesis Example 1A, N-phenyl-N- (9 , 9-dimethylfluoren-2-yl) amine 1.7 g (6.2 mmol), sodium tert-butoxide 0.8 g (8.6 mmol), o-xylene 15 mL, palladium acetate 13 mg (0.06 mmol), and tri 43 mg (0.21 mmol) of (tert-butyl) phosphine was added, and the mixture was stirred at 140 ° C.
- Example 1B (Synthesis of Compound (B25)) In a 100 mL three-necked flask under a nitrogen stream, 5.5 g (11.9 mmol) of 2-chloro-9- (4- (4-dibenzothienyl) phenyl) carbazole obtained in Synthesis Example 1B, N, N-bisbiphenylamine 3.8 g (11.9 mmol), sodium-tert-butoxide 1.6 g (16.7 mmol), o-xylene 35 mL, palladium acetate 53 mg (0.23 mmol), and tri (tert-butyl) phosphine 162 mg (0.80 mmol) ) And stirred at 140 ° C. for 6 hours.
- Example 2B (Synthesis of Compound (B26)) In a 50 mL three-necked flask under a nitrogen stream, 5.0 g (11.2 mmol) of 2-chloro-9- (4- (4-dibenzofuranyl) phenyl) carbazole obtained in Synthesis Example 2B, N, N-bisbiphenyl 3.6 g (11.2 mmol) of amine, 1.5 g (15.7 mmol) of sodium-tert-butoxide, 25 mL of o-xylene, 50 mg (0.22 mmol) of palladium acetate, and 155 mg (0. 0 of tri (tert-butyl) phosphine).
- Example 3B (Synthesis of Compound (B27)) In a 50 mL three-necked flask under a nitrogen stream, 1.8 g (3.9 mmol) of 2-chloro-9- (3- (4-dibenzothienyl) phenyl) carbazole obtained in Synthesis Example 3B, N, N-bisbiphenylamine 1.2 g (3.9 mmol), sodium-tert-butoxide 0.5 g (5.5 mmol), o-xylene 10 mL, palladium acetate 17 mg (0.07 mmol), and tri (tert-butyl) phosphine 54 mg (0.26 mmol) ) was added and stirred at 140 ° C. for 3 hours.
- Example 4B (Synthesis of Compound (B28)) In a 50 mL three-necked flask under a nitrogen stream, 3.0 g (6.7 mmol) of 2-chloro-9- (3- (4-dibenzofuranyl) phenyl) carbazole obtained in Synthesis Example 4B, N, N-bisbiphenyl 2.1 g (6.7 mmol) of amine, 0.90 g (9.4 mmol) of sodium-tert-butoxide, 15 mL of o-xylene, 30 mg (0.13 mmol) of palladium acetate, and 93 mg of tri (tert-butyl) phosphine 46 mmol) was added and stirred at 140 ° C.
- Example 5B (Synthesis of Compound (B29)) In a 50 mL three-necked flask under a nitrogen stream, 1.1 g (2.3 mmol) of 2-chloro-9- (4- (4-dibenzothienyl) phenyl) carbazole obtained in Synthesis Example 1B, N-phenyl-N— ( p-terphenylamine) 0.73 g (2.3 mmol), sodium tert-butoxide 0.32 g (3.3 mmol), o-xylene 10 mL, palladium acetate 10 mg (0.04 mmol), and tri (tert-butyl) 32 mg (0.26 mmol) of phosphine was added and stirred at 140 ° C.
- Example 6B (Synthesis of Compound (B34)) In a 50 mL three-necked flask under a nitrogen stream, 2.5 g (5.6 mmol) of 2-chloro-9- (4- (4-dibenzofuranyl) phenyl) carbazole obtained in Synthesis Example 2B, N-biphenyl-N— 2.2 g (5.6 mmol) of (p-terphenyl) amine, 0.75 g (7.8 mmol) of sodium-tert-butoxide, 15 mL of o-xylene, 25 mg (0.11 mmol) of palladium acetate, and tri (tert-butyl) ) 77 mg (0.38 mmol) of phosphine was added and stirred at 140 ° C.
- Example 7B (Synthesis of Compound (B46)) In a 50 mL three-necked flask under a nitrogen stream, 1.0 g (2.2 mmol) of 2-chloro-9- (4- (4-dibenzofuranyl) phenyl) carbazole obtained in Synthesis Example 2B, N-biphenyl-N— (M-Terphenyl) amine 0.88 g (2.2 mmol), sodium-tert-butoxide 0.3 g (3.1 mmol), o-xylene 10 mL, palladium acetate 10 mg (0.04 mmol), and tri (tert-butyl) ) 31 mg (0.15 mmol) of phosphine was added and stirred at 140 ° C.
- Example 8B (Synthesis of Compound (B53)) In a 50 mL three-necked flask under a nitrogen stream, 1.1 g (2.3 mmol) of 2-chloro-9- (4- (4-dibenzothienyl) phenyl) carbazole obtained in Synthesis Example 1B, N-phenyl-N— ( 9,9-dimethylfluoren-2-yl) amine 0.65 g (2.3 mmol), sodium tert-butoxide 0.32 g (3.3 mmol), o-xylene 10 mL, palladium acetate 10 mg (0.04 mmol), and 32 mg (0.16 mmol) of tri (tert-butyl) phosphine was added, and the mixture was stirred at 140 ° C.
- Example 9B (Synthesis of Compound (B77)) In a 50 mL three-necked flask under nitrogen flow, 4.0 g (8.7 mmol) of 2-chloro-6- (4-dibenzothienyl) -9-phenylcarbazole obtained in Synthesis Example 7B, N, N-bisbiphenylamine 2 0.8 g (8.7 mmol), sodium-tert-butoxide 1.1 g (12.1 mmol), o-xylene 25 mL, palladium acetate 19 mg (0.08 mmol), and tri (tert-butyl) phosphine 56 mg (0.28 mmol) was added and stirred at 140 ° C. for 16 hours.
- Example 10B (Synthesis of Compound (B79)) In a 50 mL three-necked flask under a nitrogen stream, 1.2 g (2.6 mmol) of 2-chloro-6- (4-dibenzothienyl) -9-phenylcarbazole obtained in Synthesis Example 7B and N-phenyl-N- (p -Terphenylamine) 0.8 g (2.6 mmol), sodium tert-butoxide 0.33 g (3.6 mmol), o-xylene 10 mL, palladium acetate 5 mg (0.02 mmol), and tri (tert-butyl) phosphine 16 mg (0.08 mmol) was added, and the mixture was stirred at 140 ° C.
- Example 11B (Synthesis of Compound (B2)) In a 50 mL three-necked flask under a nitrogen stream, 1.0 g (2.2 mmol) of 2-chloro-9- (4- (4-dibenzofuranyl) phenyl) carbazole obtained in Synthesis Example 2B, N-phenyl-N— (1-Naphtyl) amine 0.48 g (2.2 mmol), sodium-tert-butoxide 0.3 g (3.1 mmol), o-xylene 10 mL, palladium acetate 10 mg (0.04 mmol), and tri (tert-butyl) 31 mg (0.15 mmol) of phosphine was added and stirred at 140 ° C.
- Example 12B (Synthesis of Compound (B5)) In a 50 mL three-necked flask under a nitrogen stream, 4.0 g (8.7 mmol) of 2-chloro-9- (4- (4-dibenzothienyl) phenyl) carbazole obtained in Synthesis Example 1B, N-phenyl-N— ( 9-phenanthryl) amine 2.3 g (8.7 mmol), sodium-tert-butoxide 1.1 g (12.1 mmol), o-xylene 25 mL, palladium acetate 19 mg (0.08 mmol), and tri (tert-butyl) phosphine 56 mg (0.28 mmol) was added, and the mixture was stirred at 140 ° C.
- Example 13B (Synthesis of Compound (B103)) In a 100 mL three-necked flask under a nitrogen stream, 1.0 g (2.2 mmol) of 2-chloro-9- (4- (9-phenanthryl) phenyl) carbazole obtained in Synthesis Example 8B, N- (4-methylphenyl) -N- (4-biphenyl) amine 0.57 g (2.2 mmol), sodium-tert-butoxide 0.28 g (3.0 mmol), o-xylene 10 mL, palladium acetate 5 mg (0.02 mmol), and tri (tert -Butyl) phosphine 15 mg (0.07 mmol) was added, and the mixture was stirred at 140 ° C.
- Example 14B (Synthesis of Compound (B106)) In a 100 mL three-necked flask under a nitrogen stream, 7.0 g (15.4 mmol) of 2-chloro-9- (4- (9-phenanthryl) phenyl) carbazole obtained in Synthesis Example 8B, N, N-bis (4- Biphenyl) amine 4.6 g (15.4 mmol), sodium-tert-butoxide 2.0 g (21.6 mmol), o-xylene 35 mL, palladium acetate 34 mg (0.15 mmol), and tri (tert-butyl) phosphine 108 mg ( 0.54 mmol) was added and the mixture was stirred at 140 ° C. for 9 hours.
- Example 15B (Synthesis of Compound (B122)) In a 100 mL three-necked flask under a nitrogen stream, 8.0 g (17.6 mmol) of 2-chloro-9- (3- (9-phenanthryl) phenyl) carbazole obtained in Synthesis Example 9B, N, N-bis (4- Biphenyl) amine 5.3 g (17.6 mmol), sodium-tert-butoxide 2.3 g (17.6 mmol), o-xylene 40 mL, palladium acetate 39 mg (0.0.17 mmol), and tri (tert-butyl) phosphine 124 mg (0.61 mmol) was added and stirred at 140 ° C. for 10 hours.
- Example 16B (Synthesis of Compound (B138)) In a 100 mL three-necked flask under a nitrogen stream, 5.5 g (12.1 mmol) of 2-chloro-6- (9-phenanthryl) -9-phenylcarbazole obtained in Synthesis Example 12B, N, N-bis (4-biphenyl) ) Amine 3.8 g (12.1 mmol), sodium-tert-butoxide 1.6 g (16.7 mmol), o-xylene 30 mL, palladium acetate 27 mg (0.12 mmol), and tri (tert-butyl) phosphine 85 mg (0 .42 mmol) was added and stirred at 140 ° C. for 11 hours.
- Example 8A device evaluation of compound (A25)
- the glass substrate on which the ITO transparent electrode (anode) having a thickness of 200 nm was laminated was subjected to ultrasonic cleaning with acetone and pure water and boiling cleaning with isopropyl alcohol. Further, UV / ozone cleaning was performed, and after installation in a vacuum deposition apparatus, the vacuum pump exhausted until 1 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa.
- copper phthalocyanine is deposited on the ITO transparent electrode at a deposition rate of 0.1 nm / second to form a 10 nm hole injection layer.
- the compound (A25) is deposited at a deposition rate of 0.3 nm / second to 30 nm to form holes.
- BAlq bis (2-methyl-8-quinolinolato) (p-phenylphenolate) aluminum
- Alq 3 Tris (8-quinolinolato) aluminum
- lithium fluoride was deposited as an electron injection layer by 1 nm at a deposition rate of 0.01 nm / second
- aluminum was deposited by 100 nm at a deposition rate of 0.25 nm / second to form a cathode.
- Examples 9A to 14A (element evaluation) An organic EL device was prepared in the same manner as in Example 8A, except that compound (A26), (A27), (A28), (A29), (A47), or (A53) was used instead of compound (A25). Produced. Table 1 summarizes the driving voltage and current efficiency when a current of 20 mA / cm 2 was applied, and the luminance half-time when a current of 6.25 mA / cm 2 was applied.
- Examples 17B to 41B (Element evaluation) Instead of the compound (A25), the compounds (B25), (B26), (B27), (B28), (B29), (B34), (B46), (B53), (B77), (B79), ( B2), (B5), (B103), (B106), (B122) or an organic EL element was produced in the same manner as in Example 8A, except that it was changed to (B138).
- Table 1 summarizes the driving voltage and current efficiency when a current of 20 mA / cm 2 was applied, and the luminance half-time when a current of 6.25 mA / cm 2 was applied.
- Comparative Example 1 An organic EL device was produced in the same manner as in Example 8A, except that the compound (A25) was changed to NPD (4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl).
- Table 1 shows the driving voltage and current efficiency when a current of 20 mA / cm 2 was applied, and the luminance half time when a current of 6.25 mA / cm 2 was applied.
- Comparative Example 2 (device evaluation of compound (a)) An organic EL device was produced in the same manner as in Example 8A, except that the compound (A25) was changed to the following compound (a).
- Table 1 shows the driving voltage and current efficiency when a current of 20 mA / cm 2 was applied, and the luminance half time when a current of 6.25 mA / cm 2 was applied.
- Reference Example 1 (device evaluation of compound (b)) An organic EL device was produced in the same manner as in Example 8A, except that the compound (A25) was changed to the following compound (b). Table 1 shows the driving voltage and current efficiency when a current of 20 mA / cm 2 was applied, and the luminance half time when a current of 6.25 mA / cm 2 was applied.
- the organic EL device using the 2-aminocarbazole compound of the present invention can be used as an organic EL material that is remarkably excellent in device lifetime and excellent in durability.
- an organic EL device using the 2-aminocarbazole compound of the present invention as a hole transport material can have a long lifetime, a low driving voltage, and a high luminous efficiency, and has low power consumption and a long lifetime. It can be used in the display field such as portable devices.
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Abstract
Description
すなわち、電荷輸送層は有機EL素子の低駆動電圧化及び発光効率を向上させる上で非常に重要な役割を担っている。
このような背景から、最近は、分子内にカルバゾール環を導入したアミン化合物が報告されている。具体的には、2-アミノカルバゾール化合物が挙げられる(例えば、特許文献1~4参照)。
一方で、特許文献3及び4で開示されている2-アミノカルバゾール化合物は、NPDより高い三重項準位を有する。このため、緑色燐光材料を用いた素子において、一般的に、NPDよりも高い発光効率を示す傾向があることが知られている。
また、ジベンゾチオフェンやジベンゾフランとカルバゾールを組み合わせた3-アミノカルバゾール化合物も開示されている(例えば、特許文献5)。
しかし、有機EL素子については、さらなる低駆動電圧化、高発光効率化、長寿命化等が望まれており、そのための正孔輸送性材料開発が望まれている。
また、本発明は、当該特定の化学構造を有する2-アミノカルバゾール化合物を用いて、長寿命に優れた有機EL素子を提供することを目的とする。
また、従来公知の正孔輸送材であるNPDに比べても、有機素EL素子の長寿命化、低駆動電圧化、及び高発光効率化が可能である。
すなわち、本発明によれば、消費電力が低く、素子寿命に優れる有機EL素子を提供することができる。
上記式(1)で表される2-アミノカルバゾール化合物において、R1~R3のいずれか1つは、4-ジベンゾチエニル基、4-ジベンゾフラニル基、9-フェナントリル基、又は下記式(2)で表される置換基であり、残りは水素原子又はメチル基である。
なお、正孔輸送特性及び原料入手の容易性の点において、R1~R3のいずれか1つは、4-ジベンゾチエニル基、4-ジベンゾフラニル基、9-フェナントリル基、又は上記式(2)で表される置換基であり、残りは水素原子であるものが好ましい。
Ar1及びAr2における炭素数6~18の芳香族炭化水素基(これらは、メチル基又はメトキシ基を有していてもよい。)としては、特に限定するものではないが、例えば、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、ベンゾフルオレニル基(これらは、メチル基又はメトキシ基を有していてもよい。)等が挙げられる。
本発明の本発明の前記式(1)で表される2-アミノカルバゾール化合物を含んでなる有機電界発光素子用の薄膜の製造方法は、特に制限はないが、真空蒸着法による成膜が可能である。真空蒸着法による成膜は、汎用の真空蒸着装置を用いることにより行うことができる。真空蒸着法で膜を形成する際の真空槽の真空度は、有機電界発光素子作製の製造タクトタイムや製造コストを考慮すると、一般的に用いられる拡散ポンプ、タ-ボ分子ポンプ、クライオポンプ等により到達することが可能である。真空度としては、1×10-2~1×10-6Pa程度が望ましく、1×10-4~1×10-6Paがより望ましい。
蒸着速度は、形成する膜の厚さによるが、0.005~1.0nm/秒が望ましく、0.01~0.3nm/秒がより望ましい。尚、本発明の前記式(1)で表される2-アミノカルバゾール化合物は耐熱性が高い為、高速成膜時においても熱分解を生じにくく、素子性能への影響も小さい。
有機EL素子の陽極及び陰極は、電気的な導体を介して電源に接続されている。陽極と陰極との間に電位を加えることにより、有機EL素子は作動する。
正孔は陽極から有機EL素子内に注入され、電子は陰極で有機EL素子内に注入される。
有機EL素子は典型的には基板に被せられ、陽極又は陰極は基板と接触することができる。基板と接触する電極は便宜上、下側電極と呼ばれる。一般的には、下側電極は陽極であるが、本発明の有機EL素子においては、そのような形態に限定されるものではない。
エレクトロルミネッセンス発光を、陽極を通して確認する場合、陽極は当該発光を通すか又は実質的に通すもので形成される。
正孔輸送層及び/又は正孔注入層には、前記式(1)で表される2-アミノカルバゾール化合物と共に、公知の正孔輸送材料及び/又は正孔注入材料の中から任意のものを選択して組み合わせて用いることができる。
正孔注入材料及び正孔輸送材料としては、上記のものを使用できるが、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物等の使用も可能であり、特に芳香族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。
正孔注入層及び/又は正孔輸送層は、上記材料の一種又は二種以上からなる一層構造であってもよく、同一組成又は異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。
発光層は、低分子及びポリマー双方を含む単一材料から形成されていてもよいが、より一般的には、ゲスト化合物でドーピングされたホスト材料から形成されており、発光は主としてドーパントから生じ、任意の色を有することができる。
発光層内のホスト材料としては、下記に定義する電子輸送材料、上記に定義する正孔輸送材料、正孔・電子再結合を助ける(サポート)別の材料、又はこれら材料の組み合わせであってもよい。
ドーパントの一例として、Alq3(トリス(8-ヒドロキシキノリン)アルミニウム))、DPAVBi(4,4’-ビス[4-(ジ-パラ-トリルアミノ)スチリル]ビフェニル)、ペリレン、Ir(PPy)3(トリス(2-フェニルピリジン)イリジウム(III)、又はFlrPic(ビス(3,5-ジフルオロ-2-(2-ピリジル)フェニル-(2-カルボキシピリジル)イリジウム(III)等が挙げられる。
電子注入層として望ましい化合物としては、フルオレノン、アントラキノジメタン、ジフェノキノン、チオピランジオキシド、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、ペリレンテトラカルボン酸、フレオレニリデンメタン、アントラキノジメタン、アントロン等が挙げられる。また、上記に記した金属錯体やアルカリ金属酸化物、アルカリ土類酸化物、希土類酸化物、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類ハロゲン化物、希土類ハロゲン化物、SiO2、AlO、SiN、SiON、AlON、GeO、LiO、LiON、TiO、TiON、TaO、TaON、TaN、Cなどの各種酸化物、窒化物、及び酸化窒化物のような無機化合物等も使用できる。
上記式(1A)で表される2-アミノカルバゾール化合物において、R1A~R7Aは、各々独立して、水素原子又はメチル基を表す。なお、正孔輸送特性及び原料入手の容易性の点において、R1A、R2A、R4A、R5A、R6A、及びR7Aは、水素原子であることが好ましく、R1A~R7Aは、すべて水素原子であることがより好ましい。
Ar1及びAr2における炭素数6~18の芳香族炭化水素基としては、特に限定するものではないが、例えば、フェニル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントリル基、ベンゾフルオレニル基(これらの基は、メチル基又はメトキシ基を有していてもよく、置換基の数については特に限定されない。)等が挙げられる。
式(4A)で表される化合物は、一般公知の方法(例えば、WO2008-013399)に基づいて合成することができる。
式(6A)で表される化合物は、市販されている化合物を用いることもできるし、一般公知の方法に基づいて合成することもできる。
前記式(1A)で表される2-アミノカルバゾール化合物からなる正孔注入層及び/又は正孔輸送層を形成する際には、必要に応じて2種類以上の材料を含有若しくは積層させてもよく、例えば、酸化モリブデン等の酸化物、7,7,8,8-テトラシアノキノジメタン、2,3,5,6-テトラフルオロ-7,7,8,8-テトラシアノキノジメタン、ヘキサシアノヘキサアザトリフェニレン等の公知の電子受容性材料を含有若しくは積層させてもよい。
前記式(1A)で表される2-アミノカルバゾール化合物を含有する正孔注入層、正孔輸送層又は発光層を形成する方法としては、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法等の公知の方法を適用することができる。
(R1B~R3Bのいずれか1つは、4-ジベンゾチエニル基、4-ジベンゾフラニル基又は9-フェナントリル基であり、残りは水素原子である。Ar1及びAr2は、各々独立して、炭素数6~18の芳香族炭化水素基であり、これらは、メチル基又はメトキシ基を有していてもよい。)
上記式(1B)で表される2-アミノカルバゾール化合物において、Ar1及びAr2は、各々独立して、炭素数6~18の芳香族炭化水素基であり、これらは、メチル基又はメトキシ基を有していてもよい。
式(3B)で表される化合物は、一般公知の方法(例えば、WO2009-133007及びChemistry Letters,2011年,40巻,1050頁)に基づいて合成することができる。
式(5B)で表される化合物は、市販されている化合物を用いることもできるし、一般公知の方法に基づいて合成することもできる。
前記式(1B)で表される2-アミノカルバゾール化合物を含有する正孔注入層及び/又は正孔輸送層を形成する際には、必要に応じて2種類以上の材料を含有若しくは積層させてもよい。例えば、酸化モリブデン等の酸化物、7,7,8,8-テトラシアノキノジメタン、2,3,5,6-テトラフルオロ-7,7,8,8-テトラシアノキノジメタン、ヘキサシアノヘキサアザトリフェニレン等の公知の電子受容性材料を含有若しくは積層させてもよい。
前記式(1B)で表される2-アミノカルバゾール化合物を含有する正孔注入層、正孔輸送層又は発光層を形成する方法としては、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法等の公知の方法を適用することができる。
1H-NMR及び13C-NMR測定は、内部標準にテトラメチルシランを用い、バリアン社製 Gemini200を用いて行った。
FDMS(電界脱離質量分析)測定は、日立製作所社製 M-80Bを用いて行った。
有機EL素子の発光特性は、作製した素子に、設定の直流電流を印加し、TOPCON社製のLUMINANCEMETER(BM-9)の輝度計を用いて測定し、評価した。
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、2-クロロカルバゾール 5.2g(26.0mmol)、1-ブロモ-4-(1-ナフチル)ベンゼン 7.7g(27.3mmol)、炭酸カリウム 5.2g(38.2mmol)、o-キシレン 25mL、酢酸パラジウム 61mg(0.27mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 193mg(0.95mmol)を添加して、140℃で18時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 30mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:2))で精製し、2-クロロ-9-(4-(1-ナフチル)フェニル)カルバゾールの白色粉末を8.7g(21.5mmol)単離した(収率83%)。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm);8.10(d,1H),8.03(d,2H),7.87-7.95(m,2H),7.70(d,2H),7.40-7.62(m,9H),7.20-7.34(m,2H)
13C-NMR(CDCl3)δ(ppm);140.93,140.74,139.85,138.62,135.67,133.38,131.28,131.15,130.98,127.94,127.61,126.64,126.26,125.87,125.80,125.49,125.27,124.94,122.38,121.55,120.71,120.01,119.81,109.61,109.52
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、2-クロロカルバゾール 1.5g(7.7mmol)、1-ブロモ-4-(2-メチルナフタレン-1-イル)ベンゼン 2.3g(7.7mmol)、炭酸カリウム 1.5g(10.8mmol)、o-キシレン 10mL、酢酸パラジウム 17mg(0.07mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 54mg(0.27mmol)を添加して、140℃で13時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 10mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:2))で精製し、2-クロロ-9-(4-(2-メチルナフタレン-1-イル)フェニル)カルバゾールの白色粉末を1.9g(4.6mmol)単離した(収率59%)。
13C-NMR(CDCl3)δ(ppm);140.89,140.74,139.00,136.51,135.41,132.83,132.32,131.50,131.35,131.22,128.14,127.39,127.16,126.39,125.76,125.62,125.38,124.46,122.36,121.55,120.71,120.00,119.79,109.58,109.48,20.58
窒素気流下、100mLの三口フラスコに、2-クロロカルバゾール 5.9g(29.43mmol)、1-ブロモ-3-(1-ナフチル)ベンゼン 8.3g(29.4mmol)、炭酸カリウム 5.6g(41.2mmol)、o-キシレン 35mL、酢酸パラジウム 66mg(0.29mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 207mg(1.0mmol)を添加して、140℃で15時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 30mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:2))で精製し、2-クロロ-9-(3-(1-ナフチル)フェニル)カルバゾールの白色粉末を7.6g(18.8mmol)単離した(収率63%)。
化合物の同定は、FDMS測定により行った(以下、同様である。)。
FDMS(m/z); 403(M+)
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、2-クロロカルバゾール 5.3g(26.3mmol)、1-ブロモ-3-(2-メチルナフタレン-1-イル)ベンゼン 7.8g(26.3mmol)、炭酸カリウム 5.1g(36.8mmol)、o-キシレン 25mL、酢酸パラジウム 59mg(0.26mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 185mg(0.92mmol)を添加して、140℃で14時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 20mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:2))で精製し、2-クロロ-9-(3-(2-メチルナフタレン-1-イル)フェニル)カルバゾールの白色粉末を10.5g(25.1mmol)単離した(収率95%)。
13C-NMR(CDCl3)δ(ppm);141.48,140.87,140.65,136.79,136.29,132.69,132.26,131.55,131.28,129.61,129.19,128.16,127.49,127.28,125.82,125.76,125.29,125.05,124.54,122.43,121.59,120.75,120.05,119.85,109.54,20.64
窒素気流下、200mLの三口フラスコに、2-クロロカルバゾール 7.1g(35.5mmol)、1-ブロモ-4-(4-ジベンゾチエニル)ベンゼン 12.0g(35.5mmol)、炭酸カリウム 9.8g(71.0mmol)、o-キシレン 100mL、酢酸パラジウム 239mg(1.0mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 752mg(3.7mmol)を添加して、140℃で14時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 60mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:2))で精製し、2-クロロ-9-(4-(4-ジベンゾチエニル)フェニル)カルバゾールの白色粉末を14.0g(30.5mmol)単離した(収率86%)。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm);7.96-8.15(m,4H),7.89(d,2H),7.79-7.83(m,1H),7.37-7.60(m,8H),7.12-7.32(m,3H)
13C-NMR(CDCl3)δ(ppm);140.82,140.65,139.52,138.95,137.96,136.26,135.96,135.38,135.25,131.33,129.39,127.76,126.68,126.50,125.86,124.78,124.06,122.43,122.17,121.63,121.35,120.73,120.42,120.12,119.85,109.63,109.56
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、2-クロロカルバゾール 3.0g(14.9mmol)、1-ブロモ-4-(4-ジベンゾフラニル)ベンゼン 4.8g(14.9mmol)、炭酸カリウム 4.1g(29.8mmol)、o-キシレン 25mL、酢酸パラジウム 67mg(0.29mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 210mg(1.0mmol)を添加して、140℃で6時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 10mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:2))で精製し、2-クロロ-9-(4-(4-ジベンゾフラニル)フェニル)カルバゾールの白色粉末を5.4g(12.1mmol)単離した(収率81%)。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm);7.90-8.11(m,6H),7.62(d,4H),7.08-7.49(m,8H)
13C-NMR(CDCl3)δ(ppm);155.69,152.81,140.89,140.71,136.02,135.41,131.31,129.83,126.94,126.57,126.26,125.82,124.68,124.21,123.64,122.91,122.47,122.41,121.59,120.69,120.29,120.07,119.81,119.68,111.43,109.67,109.59
窒素気流下、200mLの三口フラスコに、2-クロロカルバゾール 5.6g(28.4mmol)、1-ブロモ-3-(4-ジベンゾチエニル)ベンゼン 9.6g(28.4mmol)、炭酸カリウム 7.8g(56.8mmol)、o-キシレン 80mL、酢酸パラジウム 191mg(0.80mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 601mg(2.9mmol)を添加して、140℃で10時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 50mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:2))で精製し、2-クロロ-9-(3-(4-ジベンゾチエニル)フェニル)カルバゾールの白色粉末を10.0g(21.8mmol)単離した(収率77%)。
FDMS(m/z); 459(M+)
窒素気流下、100mLの三口フラスコに、2-クロロカルバゾール 6.0g(29.8mmol)、1-ブロモ-3-(4-ジベンゾフラニル)ベンゼン 9.6g(29.8mmol)、炭酸カリウム 8.2g(59.6mmol)、o-キシレン 50mL、酢酸パラジウム 134mg(0.58mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 420mg(2.0mmol)を添加して140℃で8時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 30mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:2))で精製し、2-クロロ-9-(3-(4-ジベンゾフラニル)フェニル)カルバゾールの白色粉末を11.2g(25.3mmol)単離した(収率85%)。
FDMS(m/z); 443(M+)
窒素気流下、300mLの三口フラスコに、2-ニトロ-5,4’-ジクロロビフェニル 10.6g(39.8mmol)、4-ジベンゾチオフェンボロン酸 10.0g(43.8mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム 0.46g(0.39mmol)、テトラヒドロフラン 50mL、及び40wt%のりん酸三カリウム水溶液 52.8g(99.6mmol)を加え、10時間加熱還流した。室温まで冷却した後、水層と有機層を分液し、有機層を飽和塩化アンモニウム水溶液と飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に溶媒を留去した。得られた残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン)で精製することにより、2-ニトロ-5-(4-ジベンゾチエニル)-4’-クロロビフェニルの黄色粉末を11.1g(26.7mmol)単離した(収率67%)。
13C-NMR(CDCl3);147.48,144.50,138.55,137.76,136.15,135.38,135.25,134.92,134.10,133.71,131.13,128.82,128.47,127.69,126.75,126.48,124.81,124.57,124.26,122.16,121.37,121.26
窒素気流下、200mLの三口フラスコに、合成例5Bで得られた2-ニトロ-5-(4-ジベンゾチエニル)-4’-クロロビフェニル 10.6g(25.5mmol)、トリフェニルホスフィン 16.7g(63.8mmol)、及びo-ジクロロベンゼン 60mLを仕込み、150℃で24時間攪拌した。減圧下にo-ジクロロベンゼンを留去し、次いで、得られた残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン)で精製した。得られた薄黄色粉末を更にヘキサンで洗浄し、2-クロロ-6-(4-ジベンゾチエニル)カルバゾールの薄黄色粉末を5.0g(13.0mmol)単離した(収率51%)。
13C-NMR(Acetone-d6);141.89,140.88,140.02,138.52,137.64,136.87,136.59,132.68,131.74,127.91,127.66,126.96,126.14,125.28,123.61,123.30,122.62,122.57,122.22,120.81,120.57,120.08,112.17,111.67
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、合成例6Bで得られた2-クロロ-6-(4-ジベンゾチエニル)カルバゾール 4.5g(11.7mmol)、ブロモベンゼン 2.0g(12.9mmol)、炭酸カリウム 3.2g(23.4mmol)、o-キシレン 25mL、酢酸パラジウム 52mg(0.23mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 165mg(0.81mmol)を添加して、140℃で14時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 20mLを加え、有機層を分離した。有機層を純水、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に溶媒を留去した。得られた残渣を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:1))で精製し、2-クロロ-6-(4-ジベンゾチエニル)-9-フェニルカルバゾールの淡黄色粉末を5.0g(10.8mmol)単離した(収率92%)。
13C-NMR(CDCl3);141.40,140.41,139.09,138.47,137.01,136.46,135.67,135.41,132.59,131.53,129.59,127.50,126.62,126.55,126.22,126.11,124.65,123.84,122.65,122.10,121.44,121.26,120.80,120.18,119.54,109.72,109.58
窒素気流下、200mLの三口フラスコに、2-クロロカルバゾール 6.0g(30.1mmol)、1-ブロモ-4-(9-フェナントリル)ベンゼン 10.0g(30.1mmol)、炭酸カリウム 6.2g(45.1mmol)、o-キシレン 40mL、酢酸パラジウム 135mg(0.60mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 425mg(2.1mmol)を添加して、140℃で10時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 30mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:3))で精製し、2-クロロ-9-(4-(9-フェナントリル)フェニル)カルバゾールの白色粉末を7.5g(16.5mmol)単離した(収率55%)。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm);8.75(d,1H),8.68(d,1H),7.98-8.09(m,3H),7.89(d,1H),7.37-7.74(m,12H),7.23-7.32(m,2H)
13C-NMR(CDCl3)δ(ppm);141.76,141.59,140.69,138.03,136.61,132.14,131.99,131.81,131.19,131.08,130.45,129.10,128.23,127.35,127.22,127.09,127.04,126.65,123.42,123.23,122.94,122.41,121.56,120.88,120.68,110.44,110.35
窒素気流下、200mLの三口フラスコに、2-クロロカルバゾール 8.2g(41.0mmol)、1-ブロモ-3-(9-フェナントリル)ベンゼン 15.0g(45.1mmol)、炭酸カリウム 8.5g(61.5mmol)、o-キシレン 60mL、酢酸パラジウム 184mg(0.82mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 579mg(2.8mmol)を添加して、140℃で12時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 30mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:1))で精製し、2-クロロ-9-(3-(9-フェナントリル)フェニル)カルバゾールの白色粉末を12.4g(27.3mmol)単離した(収率66%)。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm);8.77(d,1H),8.71(d,1H),8.01-8.10(m,3H),7.90(d,1H),7.40-7.77(m,12H),7.23-7.31(m,2H)
13C-NMR(CDCl3)δ(ppm);143.20,141.66,141.45,137.71,137.46,132.05,131.66,131.00,130.40,130.31,129.76,129.05,128.73,128.17,127.29,127.21,127.07,127.00,126.82,126.57,126.10,123.37,123.15,122.86,122.31,121.48,120.78,120.59,110.27
窒素気流下、200mLの三口フラスコに、2-ニトロ-5,4’-ジクロロビフェニル 9.6g(36.0mmol)、9-フェナントレンボロン酸 9.60g(43.2mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム 0.41g(0.36mmol)、テトラヒドロフラン 40mL、及び40wt%のりん酸三カリウム水溶液 47.7g(90.0mmol)を加え、24時間加熱還流した。室温まで冷却した後、水層と有機層を分液し、有機層を飽和塩化アンモニウム水溶液と飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に溶媒を留去した。得られた2-ニトロ-5-(9-フェナントリル)-4’-クロロビフェニルの茶色オイル14gは、精製することなく、次の工程の原料として使用した。
窒素気流下、200mLの三口フラスコに、合成例10Bで得られた2-ニトロ-5-(9-フェナントリル)-4’-クロロビフェニル 11.0g(26.8mmol)、トリフェニルホスフィン 17.6g(67.2mmol)、及びo-ジクロロベンゼン 60mLを仕込み、150℃で40時間攪拌した。減圧下にo-ジクロロベンゼンを留去し、次いで、得られた残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン)で精製した。得られた薄黄色粉末を更にヘキサンで洗浄し、2-クロロ-6-(9-フェナントリル)カルバゾールの薄黄色粉末を7.3g(19.3mmol)単離した(収率72%)。
13C-NMR(Acetone-d6);141.49,140.18,139.73,132.20,132.08,131.94,131.17,131.00,130.09,128.89,128.46,127.96,127.22,126.83,123.31,122.95,122.86,122.20,121.73,119.51,111.21
窒素気流下、100mLの三口フラスコに、合成例11Bで得られた2-クロロ-6-(9-フェナントリル)カルバゾール 7.0g(18.5mmol)、ブロモベンゼン 4.3g(27.8mmol)、炭酸カリウム 7.6g(55.6mmol)、o-キシレン 50mL、酢酸パラジウム 62mg(0.27mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 196mg(0.97mmol)を添加して、140℃で14時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 25mLを加え、有機層を分離した。有機層を純水、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に溶媒留去した。得られた残渣を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:1))で精製し、2-クロロ-6-(9-フェナントリル)-9-フェニルカルバゾールの白色粉末を5.8g(12.8mmol)単離した(収率69%)。
13C-NMR(CDCl3);142.17,140.94,139.40,137.39,133.42,132.23,131.96,130.98,130.42,130.19,128.91,128.77,128.29,128.18,127.43,127.38,127.15,126.78,126.70,123.21,123.16,122.85,122.20,121.90,121.57,120.89,110.35,109.98
窒素気流下、100mLの三口フラスコに、合成例1Aで得た2-クロロ-9-(4-(1-ナフチル)フェニル)カルバゾール 8.0g(19.8mmol)、N,N-ビス(4-ビフェニル)アミン 6.3g(19.8mmol)、ナトリウム-tert-ブトキシド 2.6g(27.7mmol)、o-キシレン 45mL、酢酸パラジウム 44mg(0.19mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 139mg(0.69mmol)を添加して、140℃で4時間攪拌した。室温まで冷却後、析出した生成物をろ取し、純水及びエタノールで洗浄した。更に、o-キシレンで再結晶し、化合物(A25)の淡黄色粉末を11.0g(16.0mmol)単離した(収率81%)。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm);8.06(t,2H),7.81-7.96(m,3H),7.11-7.59(m,31H)
13C-NMR(CDCl3)δ(ppm);146.84,145.50,141.40,140.96,140.10,139.33,138.67,136.13,134.57,133.36,131.04,130.98,128.29,127.91,127.52,127.28,126.68,126.35,126.17,126.08,125.84,125.43,125.29,125.05,124.94,123.24,123.00,120.76,119.92,119.56,119.46,118.53,109.43,106.50
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、合成例2Aで得た2-クロロ-9-(4-(2-メチルナフタレン-1-イル)フェニル)カルバゾール 3.5g(8.3mmol)、N,N-ビス(4-ビフェニル)アミン 2.7g(8.3mmol)、ナトリウム-tert-ブトキシド 1.1g(11.7mmol)、o-キシレン 20mL、酢酸パラジウム 18mg(0.08mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 59mg(0.29mmol)を添加して、140℃で10時間攪拌した。室温まで冷却後、析出した生成物をろ取し、純水及びエタノールで洗浄した。更に、o-キシレンで再結晶し、化合物(A26)の白色粉末を3.5g(4.9mmol)単離した(収率59%)。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm);8.05(t,2H),7.12-7.85(m,33H),2.09(s,3H)
窒素気流下、100mLの三口フラスコに、合成例3Aで得た2-クロロ-9-(3-(1-ナフチル)フェニル)カルバゾール 5.0g(12.4mmol)、N,N-ビス(4-ビフェニル)アミン 3.9g(12.4mmol)、ナトリウム-tert-ブトキシド 1.6g(17.3mmol)、o-キシレン 30mL、酢酸パラジウム 27mg(0.12mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 87mg(0.43mmol)を添加して、140℃で5時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 20mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:1))で精製し、化合物(A27)の淡黄色ガラス状固体を4.5g(6.5mmol)単離した(収率52%)。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm);8.00(t,2H),7.88(d,1H),7.77(d,1H),7.68(t,1H),7.59(s,1H),7.05-7.51(m,30H)
13C-NMR(CDCl3)δ(ppm);146.88,145.61,142.23,141.40,140.91,140.14,138.47,137.17,134.65,133.31,130.89,129.30,128.68,128.36,127.94,127.80,127.63,127.34,126.61,126.42,126.24,125.91,125.49,125.18,125.05,124.98,123.44,123.07,120.80,119.96,119.51,119.43,118.31,109.41,106.15
窒素気流下、100mLの三口フラスコに、合成例4Aで得た2-クロロ-9-(3-(2-メチルナフタレン-1-イル)フェニル)カルバゾール 10.0g(23.9mmol)、N,N-ビス(4-ビフェニル)アミン 7.6g(23.9mmol)、ナトリウム-tert-ブトキシド 3.2g(33.5mmol)、o-キシレン 50mL、酢酸パラジウム 75mg(0.12mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 236mg(1.1mmol)を添加して、140℃で8時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 30mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:1))で精製し、化合物(A28)の淡黄色ガラス状固体を8.0g(11.3mmol)単離した(収率47%)。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm);8.03(t,2H),7.76(d,1H),7.54-7.68(m,7H),7.06-7.49(m,25H),2.04(s,3H)
13C-NMR(CDCl3)δ(ppm);146.71,145.52,141.27,141.24,140.69,140.03,137.08,136.26,134.55,132.63,132.08,131.31,129.37,128.55,128.22,128.05,127.81,127.25,127.16,126.95,126.31,126.13,125.53,125.18,124.84,124.79,124.30,123.37,122.96,120.56,119.76,119.32,119.14,117.96,109.23,97.49,20.19
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、合成例1Aで得た2-クロロ-9-(4-(1-ナフチル)フェニル)カルバゾール 4.0g(9.9mmol)、N-フェニル-N-(p-ターフェニル-4-イル)アミン 3.1g(9.9mmol)、ナトリウム-tert-ブトキシド 1.3g(13.8mmol)、o-キシレン 25mL、酢酸パラジウム 22mg(0.09mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 69mg(0.34mmol)を添加して、140℃で10時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 10mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:1))で精製し、化合物(A29)の淡黄色ガラス状固体を5.1g(7.4mmol)単離した(収率75%)。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm);8.04(t,2H),7.80-7.93(m,3H),7.10-7.57(m,31H)
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、合成例3Aで得た2-クロロ-9-(3-(1-ナフチル)フェニル)カルバゾール 1.0g(2.4mmol)、N-(4-ビフェニル)-N-(m-ターフェニル-4-イル)アミン 0.98g(2.4mmol)、ナトリウム-tert-ブトキシド 0.32g(3.4mmol)、o-キシレン 10mL、酢酸パラジウム 5mg(0.02mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 17mg(0.08mmol)を添加して、140℃で4時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 5mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:1))で精製し、化合物(A47)の淡黄色ガラス状固体を1.4g(1.9mmol)単離した(収率79%)。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm);8.01(t,2H),7.90(d,1H),7.05-7.79(m,37H)
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、合成例1Aで得た2-クロロ-9-(4-(1-ナフチル)フェニル)カルバゾール 2.5g(6.2mmol)、N-フェニル-N-(9,9-ジメチルフルオレン-2-イル)アミン 1.7g(6.2mmol)、ナトリウム-tert-ブトキシド 0.8g(8.6mmol)、o-キシレン 15mL、酢酸パラジウム 13mg(0.06mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 43mg(0.21mmol)を添加して、140℃で8時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 5mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:1))で精製し、化合物(A53)の淡黄色ガラス状固体を3.2g(5.0mmol)単離した(収率81%)。
FDMS(m/z); 652(M+)
窒素気流下、100mLの三口フラスコに、合成例1Bで得た2-クロロ-9-(4-(4-ジベンゾチエニル)フェニル)カルバゾール 5.5g(11.9mmol)、N,N-ビスビフェニルアミン 3.8g(11.9mmol)、ナトリウム-tert-ブトキシド 1.6g(16.7mmol)、o-キシレン 35mL、酢酸パラジウム 53mg(0.23mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 162mg(0.80mmol)を添加して、140℃で6時間攪拌した。室温まで冷却後、析出した生成物をろ取し、純水及びエタノールで洗浄した。次いで、o-キシレンで再結晶し、化合物(B25)の淡黄色粉末を6.5g(8.7mmol)単離した(収率72%)。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm);8.01-8.13(m,4H),7.83(d,2H),7.10-7.69(m,30H)
13C-NMR(CDCl3)δ(ppm);146.80,145.56,141.27,140.80,140.10,138.97,138.93,137.92,136.68,135.89,135.41,135.19,134.59,129.22,128.27,127.28,126.46,126.39,126.33,126.17,125.05,124.72,123.97,123.31,123.04,122.19,121.26,120.73,120.27,119.96,119.48,119.45,118.44,109.41,106.35
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、合成例2Bで得た2-クロロ-9-(4-(4-ジベンゾフラニル)フェニル)カルバゾール 5.0g(11.2mmol)、N,N-ビスビフェニルアミン 3.6g(11.2mmol)、ナトリウム-tert-ブトキシド 1.5g(15.7mmol)、o-キシレン 25mL、酢酸パラジウム 50mg(0.22mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 155mg(0.77mmol)を添加して、140℃で6時間攪拌した。室温まで冷却後、析出した生成物をろ取し、純水及びエタノールで洗浄した。次いで、o-キシレンで再結晶し、化合物(B26)の淡黄色粉末を6.4g(8.7mmol)単離した(収率77%)。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm);7.98-8.07(m,4H),7.87(t,2H),7.60(d,2H),7.09-7.54(m,28H)
13C-NMR(CDCl3)δ(ppm);155.65,152.79,146.90,145.60,141.35,140.91,140.14,136.49,134.90,134.55,129.74,128.31,127.32,126.90,126.39,126.19,125.10,124.63,124.26,123.66,123.27,123.05,122.91,122.45,120.80,120.27,119.98,119.59,119.48,118.60,111.46,109.52,106.61
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、合成例3Bで得た2-クロロ-9-(3-(4-ジベンゾチエニル)フェニル)カルバゾール 1.8g(3.9mmol)、N,N-ビスビフェニルアミン 1.2g(3.9mmol)、ナトリウム-tert-ブトキシド 0.5g(5.5mmol)、o-キシレン 10mL、酢酸パラジウム 17mg(0.07mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 54mg(0.26mmol)を添加して、140℃で3時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 10mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:1))で精製し、化合物(B27)の淡黄色ガラス状固体を2.3g(3.1mmol)単離した(収率81%)。
FDMS(m/z); 744(M+)
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、合成例4Bで得た2-クロロ-9-(3-(4-ジベンゾフラニル)フェニル)カルバゾール 3.0g(6.7mmol)、N,N-ビスビフェニルアミン 2.1g(6.7mmol)、ナトリウム-tert-ブトキシド 0.90g(9.4mmol)、o-キシレン 15mL、酢酸パラジウム 30mg(0.13mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 93mg(0.46mmol)を添加して、140℃で5時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 10mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:1))で精製し、化合物(B28)の淡黄色粉末を4.2g(5.8mmol)単離した(収率88%)。
FDMS(m/z); 728(M+)
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、合成例1Bで得た2-クロロ-9-(4-(4-ジベンゾチエニル)フェニル)カルバゾール 1.1g(2.3mmol)、N-フェニル-N-(p-ターフェニルアミン) 0.73g(2.3mmol)、ナトリウム-tert-ブトキシド 0.32g(3.3mmol)、o-キシレン 10mL、酢酸パラジウム 10mg(0.04mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 32mg(0.26mmol)を添加して、140℃で4時間攪拌した。室温まで冷却後、析出した生成物をろ取し、純水及びエタノールで洗浄した。次いで、o-キシレンで再結晶し、化合物(B29)の淡黄色粉末を0.99g(1.3mmol)単離した(収率58%)。
FDMS(m/z); 744(M+)
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、合成例2Bで得た2-クロロ-9-(4-(4-ジベンゾフラニル)フェニル)カルバゾール 2.5g(5.6mmol)、N-ビフェニル-N-(p-ターフェニル)アミン 2.2g(5.6mmol)、ナトリウム-tert-ブトキシド 0.75g(7.8mmol)、o-キシレン 15mL、酢酸パラジウム 25mg(0.11mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 77mg(0.38mmol)を添加して、140℃で6時間攪拌した。室温まで冷却後、析出した生成物をろ取し、純水及びエタノールで洗浄した。次いで、o-キシレンで再結晶し、化合物(B34)の淡黄色粉末を3.1g(3.9mmol)単離した(収率70%)。
FDMS(m/z); 804(M+)
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、合成例2Bで得た2-クロロ-9-(4-(4-ジベンゾフラニル)フェニル)カルバゾール 1.0g(2.2mmol)、N-ビフェニル-N-(m-ターフェニル)アミン 0.88g(2.2mmol)、ナトリウム-tert-ブトキシド 0.3g(3.1mmol)、o-キシレン 10mL、酢酸パラジウム 10mg(0.04mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 31mg(0.15mmol)を添加して、140℃で2時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 5mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:1))で精製し、化合物(B46)の淡黄色ガラス状固体を1.4g(1.8mmol)単離した(収率83%)。
FDMS(m/z); 804(M+)
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、合成例1Bで得た2-クロロ-9-(4-(4-ジベンゾチエニル)フェニル)カルバゾール 1.1g(2.3mmol)、N-フェニル-N-(9,9-ジメチルフルオレン-2-イル)アミン 0.65g(2.3mmol)、ナトリウム-tert-ブトキシド 0.32g(3.3mmol)、o-キシレン 10mL、酢酸パラジウム 10mg(0.04mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 32mg(0.16mmol)を添加して、140℃で4時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 5mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:1))で精製し、化合物(B53)の淡黄色ガラス状固体を1.2g(1.8mmol)単離した(収率79%)。
FDMS(m/z); 708(M+)
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、合成例7Bで得た2-クロロ-6-(4-ジベンゾチエニル)-9-フェニルカルバゾール 4.0g(8.7mmol)、N,N-ビスビフェニルアミン 2.8g(8.7mmol)、ナトリウム-tert-ブトキシド 1.1g(12.1mmol)、o-キシレン 25mL、酢酸パラジウム 19mg(0.08mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 56mg(0.28mmol)を添加して、140℃で16時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 10mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:1))で精製し、化合物(B77)の淡黄色ガラス状固体を4.9g(6.5mmol)単離した(収率75%)。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm);8.41(s,1H),8.11-8.20(m,2H),8.07(d,1H),7.81(t,1H),7.72(d,1H),7.10-7.59(m,30H)
13C-NMR(CDCl3)δ(ppm);146.73,145.78,141.88,140.58,140.08,139.19,138.56,137.30,136.84,135.67,135.47,134.55,132.41,129.46,128.25,127.23,127.06,126.62,126.33,126.20,126.13,125.31,124.65,123.84,123.24,122.14,121.26,120.80,119.46,119.30,119.12,118.53,109.47,106.37
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、合成例7Bで得た2-クロロ-6-(4-ジベンゾチエニル)-9-フェニルカルバゾール 1.2g(2.6mmol)、N-フェニル-N-(p-ターフェニルアミン) 0.8g(2.6mmol)、ナトリウム-tert-ブトキシド 0.33g(3.6mmol)、o-キシレン 10mL、酢酸パラジウム 5mg(0.02mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 16mg(0.08mmol)を添加して、140℃で8時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 5mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:1))で精製し、化合物(B79)の淡黄色ガラス状固体を1.5g(2.1mmol)単離した(収率81%)。
FDMS(m/z); 744(M+)
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、合成例2Bで得た2-クロロ-9-(4-(4-ジベンゾフラニル)フェニル)カルバゾール 1.0g(2.2mmol)、N-フェニル-N-(1-ナフチル)アミン 0.48g(2.2mmol)、ナトリウム-tert-ブトキシド 0.3g(3.1mmol)、o-キシレン 10mL、酢酸パラジウム 10mg(0.04mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 31mg(0.15mmol)を添加して、140℃で3時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 5mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=2:3))で精製し、化合物(B2)の淡黄色ガラス状固体を1.0g(1.6mmol)単離した(収率74%)。
FDMS(m/z); 626(M+)
窒素気流下、50mLの三口フラスコに、合成例1Bで得た2-クロロ-9-(4-(4-ジベンゾチエニル)フェニル)カルバゾール 4.0g(8.7mmol)、N-フェニル-N-(9-フェナントリル)アミン 2.3g(8.7mmol)、ナトリウム-tert-ブトキシド 1.1g(12.1mmol)、o-キシレン 25mL、酢酸パラジウム 19mg(0.08mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 56mg(0.28mmol)を添加して、140℃で16時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 15mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:1))で精製し、化合物(B5)の淡黄色ガラス状固体を4.7g(6.8mmol)単離した(収率79%)。
FDMS(m/z); 692(M+)
窒素気流下、100mLの三口フラスコに、合成例8Bで得た2-クロロ-9-(4-(9-フェナントリル)フェニル)カルバゾール 1.0g(2.2mmol)、N-(4-メチルフェニル)-N-(4-ビフェニル)アミン 0.57g(2.2mmol)、ナトリウム-tert-ブトキシド 0.28g(3.0mmol)、o-キシレン 10mL、酢酸パラジウム 5mg(0.02mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 15mg(0.07mmol)を添加して、140℃で2時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 5mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=4:5))で精製し、化合物(B103)の淡黄色ガラス状固体を1.2g(1.8mmol)単離した(収率83%)。
FDMS(m/z); 676(M+)
窒素気流下、100mLの三口フラスコに、合成例8Bで得た2-クロロ-9-(4-(9-フェナントリル)フェニル)カルバゾール 7.0g(15.4mmol)、N,N-ビス(4-ビフェニル)アミン 4.6g(15.4mmol)、ナトリウム-tert-ブトキシド 2.0g(21.6mmol)、o-キシレン 35mL、酢酸パラジウム 34mg(0.15mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 108mg(0.54mmol)を添加して、140℃で9時間攪拌した。室温まで冷却後、析出した生成物をろ取し、純水及びエタノールで洗浄した。次いで、o-キシレンで再結晶し、化合物(B106)の白色粉末を10.4g(14.0mmol)単離した(収率91%)。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm);8.77(d,1H),8.71(d,1H),8.09(d,2H),7.98(d,1H),7.86(d,1H),7.17-7.73(m,32H)
13C-NMR(CDCl3)δ(ppm);147.62,146.25,142.17,141.72,140.87,140.15,138.01,136.99,135.31,131.82,131.12,130.95,130.32,129.03,128.12,128.01,127.19,127.09,126.91,125.78,123.93,123.71,123.25,122.81,121.48,120.62,120.30,120.19,119.32,110.13,107.28
窒素気流下、100mLの三口フラスコに、合成例9Bで得た2-クロロ-9-(3-(9-フェナントリル)フェニル)カルバゾール 8.0g(17.6mmol)、N,N-ビス(4-ビフェニル)アミン 5.3g(17.6mmol)、ナトリウム-tert-ブトキシド 2.3g(17.6mmol)、o-キシレン 40mL、酢酸パラジウム 39mg(0.0.17mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 124mg(0.61mmol)を添加して、140℃で10時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 30mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=1:1))で精製し、化合物(B122)の淡黄色ガラス状固体を9.0g(12.1mmol)単離した(収率69%)。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm);8.70(d,1H),8.65(d,1H),8.01-8.08(m,2H),7.92(d,1H),7.78(d,1H),7.09-7.71(m,32H)
13C-NMR(CDCl3)δ(ppm);147.60,146.23,143.00,142.18,141.71,140.87,137.89,137.82,135.28,131.61,131.01,130.88,130.32,130.10,129.46,129.04,128.61,128.00,127.21,127.08,127.01,126.91,126.80,126.02,125.77,123.95,123.69,123.25,122.80,121.48,120.60,120.17,119.29,110.06,107.15
窒素気流下、100mLの三口フラスコに、合成例12Bで得た2-クロロ-6-(9-フェナントリル)-9-フェニルカルバゾール 5.5g(12.1mmol)、N,N-ビス(4-ビフェニル)アミン 3.8g(12.1mmol)、ナトリウム-tert-ブトキシド 1.6g(16.7mmol)、o-キシレン 30mL、酢酸パラジウム 27mg(0.12mmol)、及びトリ(tert-ブチル)ホスフィン 85mg(0.42mmol)を添加して、140℃で11時間攪拌した。室温まで冷却後、純水 20mLを加え、有機層を分離した。有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下に濃縮した。得られた残渣を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエンとヘキサンの混合溶媒(体積比=2:3))で精製し、化合物(B138)の淡黄色ガラス状固体を4.6g(6.2mmol)単離した(収率51%)。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm);8.78(d,1H),8.72(d,1H),8.22(s,1H),8.02(d,2H),7.89(d,1H),7.78(s,1H),7.09-7.67(m,31H)
13C-NMR(CDCl3)δ(ppm);147.60,146.51,142.64,141.11,140.92,139.69,137.78,135.36,133.21,132.11,132.03,131.01,130.29,130.19,129.07,128.94,128.12,128.05,127.83,127.56,127.13,126.94,126.78,126.70,124.01,123.71,123.21,122.87,121.56,120.07,119.31,109.75,107.19
厚さ200nmのITO透明電極(陽極)を積層したガラス基板を、アセトン及び純水による超音波洗浄、及びイソプロピルアルコールによる沸騰洗浄を行なった。さらに、紫外線/オゾン洗浄を行ない、真空蒸着装置へ設置した後、1×10-4Paになるまで真空ポンプにて排気した。まず、ITO透明電極上に銅フタロシアニンを蒸着速度0.1nm/秒で蒸着し、10nmの正孔注入層とし、引続き、化合物(A25)を蒸着速度0.3nm/秒で30nm蒸着して正孔輸送層とした。続いて、燐光ドーパント材料であるトリス(2-フェニルピリジン)イリジウム(Ir(ppy)3)とホスト材料である4,4’-ビス(N-カルバゾリル)ビフェニル(CBP)とを、重量比が1:11.5になるように蒸着速度0.25nm/秒で共蒸着し、30nmの発光層とした。次いで、BAlq(ビス(2-メチル-8-キノリノラト)(p-フェニルフェノラート)アルミニウム)を蒸着速度0.3nm/秒で蒸着し、5nmのエキシトンブロック層とした後、さらに、Alq3(トリス(8-キノリノラト)アルミニウム)を蒸着速度0.3nm/秒で蒸着し、45nmの電子輸送層とした。引続き、電子注入層として沸化リチウムを蒸着速度0.01nm/秒で1nm蒸着し、さらに、アルミニウムを蒸着速度0.25nm/秒で100nm蒸着して陰極を形成した。さらに、窒素雰囲気下、封止用のガラス板をUV硬化樹脂で接着し、評価用の有機EL素子とした。このようにして作製した素子に、20mA/cm2の電流を印加し、駆動電圧及び電流効率を測定した。また、素子の輝度半減時間は、6.25mA/cm2の電流を印加して評価した。結果を表1に示した。
化合物(A25)の代わりに、化合物(A26)、(A27)、(A28)、(A29)、(A47)、又は(A53)を用いた以外は、実施例8Aと同じ方法で有機EL素子を作製した。20mA/cm2の電流を印加した際の駆動電圧及び電流効率、及び6.25mA/cm2の電流を印加した際の輝度半減時間を表1にまとめて示した。
化合物(A25)の代わりに、化合物(B25)、(B26)、(B27)、(B28)、(B29)、(B34)、(B46)、(B53)、(B77)、(B79)、(B2)、(B5)、(B103)、(B106)、(B122)又は(B138)に変更した以外は、実施例8Aと同じ方法で有機EL素子を作製した。20mA/cm2の電流を印加した際の駆動電圧及び電流効率、及び6.25mA/cm2の電流を印加した際の輝度半減時間を表1にまとめて示した。
化合物(A25)をNPD(4,4’-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル)に変更した以外は、実施例8Aと同じ方法で有機EL素子を作製した。20mA/cm2の電流を印加した際の駆動電圧及び電流効率、及び6.25mA/cm2の電流を印加した際の輝度半減時間を表1に示した。
化合物(A25)を下記の化合物(a)に変更した以外は、実施例8Aと同じ方法で有機EL素子を作製した。20mA/cm2の電流を印加した際の駆動電圧及び電流効率、及び6.25mA/cm2の電流を印加した際の輝度半減時間を表1に示した。
化合物(A25)を下記の化合物(b)に変更した以外は、実施例8Aと同じ方法で有機EL素子を作製した。20mA/cm2の電流を印加した際の駆動電圧及び電流効率、及び6.25mA/cm2の電流を印加した際の輝度半減時間を表1に示した。
また、本発明の2-アミノカルバゾール化合物を正孔輸送材として用いた有機素EL素子は、長寿命化、低駆動電圧化、及び高発光効率化が可能であり、消費電力が低く、素子寿命に優れ、携帯機器等のディスプレイ分野において利用可能である。
なお、2013年9月9日に出願された日本特許出願2013-186686号、2013年10月17日に出願された日本特許出願2013-216683号、及び2014年2月18日に出願された日本特許出願2014-028366号の明細書、特許請求の範囲、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
Claims (20)
- 式(1)のRが、いずれも水素原子であり、式(2)のRが水素原子又はメチル基である、請求項1に記載の2-アミノカルバゾール化合物。
- Ar1及びAr2が、各々独立して、メチル基若しくはメトキシ基を有していてもよいフェニル基、メチル基若しくはメトキシ基を有していてもよいナフチル基、メチル基若しくはメトキシ基を有していてもよいフェナントリル基、メチル基若しくはメトキシ基を有していてもよいビフェニリル基、メチル基若しくはメトキシ基を有していてもよいターフェニル基、又はメチル基若しくはメトキシ基を有していてもよいフルオレニル基である、請求項1に記載の2-アミノカルバゾール化合物。
- 請求項1に記載の2-アミノカルバゾール化合物を含む、有機EL素子用材料。
- R1A、R2A、R4A、R5A、R6A、及びR7Aが水素原子である、請求項6に記載の2-アミノカルバゾール化合物。
- Ar1及びAr2が、各々独立して、メチル基若しくはメトキシ基有していてもよいフェニル基、メチル基若しくはメトキシ基を有していてもよいビフェニリル基、メチル基若しくはメトキシ基を有していてもよいターフェニル基、又はメチル基若しくはメトキシ基を有していてもよいフルオレニル基である、請求項6に記載の2-アミノカルバゾール化合物。
- Ar1及びAr2が、各々独立して、フェニル基、4-ビフェニリル基、p-ターフェニル-4-イル基、m-ターフェニル-4-イル基又は9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-イル基である、請求項6に記載の2-アミノカルバゾール化合物。
- 請求項6に記載の2-アミノカルバゾール化合物を含む、正孔輸送材、正孔注入材又は発光ホスト材。
- 請求項6に記載の2-アミノカルバゾール化合物を、発光層、正孔輸送層及び正孔注入層のいずれか1層又は2層以上に含む有機EL素子。
- 請求項6に記載の2-アミノカルバゾール化合物を、正孔輸送層に含む有機EL素子。
- Ar1及びAr2が、各々独立して、メチル基若しくはメトキシ基を有していてもよいフェニル基、メチル基若しくはメトキシ基を有していてもよいナフチル基、メチル基若しくはメトキシ基を有していてもよいフェナントリル基、メチル基若しくはメトキシ基を有していてもよいビフェニリル基、メチル基若しくはメトキシ基を有していてもよいターフェニル基、又はメチル基若しくはメトキシ基を有していてもよいフルオレニル基である、請求項14に記載の2-アミノカルバゾール化合物。
- Ar1及びAr2が、各々独立して、フェニル基、4-メチルフェニル基、1-ナフチル基、9-フェナントリル基、4-ビフェニリル基、p-ターフェニル-4-イル基、m-ターフェニル-4-イル基、又は9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-イル基である、請求項14に記載の2-アミノカルバゾール化合物。
- 請求項14に記載の2-アミノカルバゾール化合物を含む、正孔輸送材、正孔注入材、又は発光ホスト材。
- 請求項14に記載の2-アミノカルバゾール化合物を、発光層、正孔輸送層及び正孔注入層のいずれか1層又は2層以上に含む有機EL素子。
- 請求項14に記載の2-アミノカルバゾール化合物を、正孔輸送層に含む有機EL素子。
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