説明

オプトエレクトロニクスデバイス用ポリマー

オプトエレクトロニクスデバイスに有用なポリマーは次式Iの構造単位を含む。
【化1】


式中、R1は各々独立にC1〜C20脂肪族基、C3〜C20芳香族基、又はC3〜C20脂環式基であり、aは各々独立に0−4の範囲の整数であり、Ar1はアリール又はヘテロアリールであり、Ar2はフルオレンであり、R2はアルキレン、置換アルキレン、オキサアルキレン、CO、又はCO2であり、R3、R4及びR5は、独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、置換アルキル、置換アルコキシ、置換アルキルアリール、置換アリール、置換アリールアルキル、又は置換ヘテロアリールであり、Lはフェニルピリジン、トリルピリジン、ベンゾチエニルピリジン、フェニルイソキノリン、ジベンゾキノザリン、フルオレニルピリジン、ケトピロール、2−(1−ナフチル)ベンゾオキサゾール))、2−フェニルベンゾオキサゾール、2−フェニルベンゾチアゾール、クマリン、チエニルピリジン、フェニルピリジン、ベンゾチエニルピリジン、3−メトキシ−2−フェニルピリジン、チエニルピリジン、フェニルイミン、ビニルピリジン、ピリジルナフタレン、ピリジルピロール、ピリジルイミダゾール、フェニルインドール、これらの誘導体又はこれらの組合せから誘導される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一般に、例えばオプトエレクトロニクスデバイスの発光層に有用なポリマー、及びかかるポリマーを含むオプトエレクトロニクスデバイスに関する。
【背景技術】
【0002】
電圧バイアスに付すと光を放出する薄膜材料を利用するオプトエレクトロニクスデバイス、例えば有機発光デバイス(OLED)は、フラットパネルディスプレイ技術の次第にポピュラーな形態になると期待されている。その理由は、OLEDが、携帯電話、携帯端末(PDA)、コンピューターディスプレイ、車両用情報ディスプレイ、テレビモニター、並びに全般照明用光源を始めとする多種多様な潜在的応用を有するからである。その明るい色、広い視角、フルモーションビデオとの適合性、広い温度範囲、薄く整合性のある形状因子、低い所要電力及び低いコスト製造プロセスの可能性の故に、OLEDはブラウン管(CRT)及び液晶ディスプレイ(LCD)のための今後の代替技術と見られている。その高い発光効率のために、OLEDはある種の用途で白熱灯、そしておそらくは蛍光灯に取って代わる可能性を有すると見られている。
【0003】
OLEDは2つの対向する電極間の1以上の有機層からなるサンドイッチ状の構造を有する。例えば、多層デバイスは、通常、少なくとも3つの層、すなわち正孔注入/輸送層、放出層及び電子輸送層(ETL)を含む。また、正孔注入/輸送層が電子遮断層として機能し、ETLが正孔遮断層として機能することも好ましい。単層OLEDは2つの対向する電極間に材料の層を1つだけ含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】米国特許第6204515号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0005】
1つの態様では、本発明は、次式Iの構造単位を含むポリマーに関する。
【0006】
【化1】

式中、R1は各々独立にC1〜C20脂肪族基、C3〜C20芳香族基、又はC3〜C20脂環式基であり、
aは各々独立に0〜4の範囲の整数であり、
Ar1は、アリール又はヘテロアリールであり、
Ar2は、フルオレンであり、
2は、アルキレン、置換アルキレン、オキサアルキレン、CO、又はCO2であり、
3、R4及びR5は独立に水素、アルキル、アルコキシ、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、置換アルキル、置換アルコキシ、置換アルキルアリール、置換アリール、置換アリールアルキル、又は置換ヘテロアリールであり、
Lは、フェニルピリジン、トリルピリジン、ベンゾチエニルピリジン、フェニルイソキノリン、ジベンゾキノザリン、フルオレニルピリジン、ケトピロール、2−(1−ナフチル)ベンゾオキサゾール))、2−フェニルベンゾオキサゾール、2−フェニルベンゾチアゾール、クマリン、チエニルピリジン、フェニルピリジン、ベンゾチエニルピリジン、3−メトキシ−2−フェニルピリジン、チエニルピリジン、フェニルイミン、ビニルピリジン、ピリジルナフタレン、ピリジルピロール、ピリジルイミダゾール、フェニルインドール、これらの誘導体又はこれらの組合せから誘導される。
【0007】
別の態様では、本発明は、上記ポリマーを含むオプトエレクトロニクスデバイスに関する。
【発明を実施するための形態】
【0008】
1つの態様では、本発明は、次式Iの構造単位を含むポリマーに関する。
【0009】
【化2】

式中、R1は各々独立にC1〜C20脂肪族基、C3〜C20芳香族基、又はC3〜C20脂環式基であり、
aは各々独立に0〜4の範囲の整数であり、
Ar1は、アリール又はヘテロアリールであり、
Ar2は、フルオレンであり、
2は、アルキレン、置換アルキレン、オキサアルキレン、CO、又はCO2であり、
3、R4及びR5は、独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、置換アルキル、置換アルコキシ、置換アルキルアリール、置換アリール、置換アリールアルキル、又は置換ヘテロアリールであり、
Lは、フェニルピリジン、トリルピリジン、ベンゾチエニルピリジン、フェニルイソキノリン、ジベンゾキノザリン、フルオレニルピリジン、ケトピロール、2−(1−ナフチル)ベンゾオキサゾール))、2−フェニルベンゾオキサゾール、2−フェニルベンゾチアゾール、クマリン、チエニルピリジン、フェニルピリジン、ベンゾチエニルピリジン、3−メトキシ−2−フェニルピリジン、チエニルピリジン、フェニルイミン、ビニルピリジン、ピリジルナフタレン、ピリジルピロール、ピリジルイミダゾール、フェニルインドール、これらの誘導体又はこれらの組合せから誘導される。
【0010】
別の態様では、本発明は、上記ポリマーを含むオプトエレクトロニクスデバイスに関する。
【0011】
幾つかの実施形態では、Ar1は次式のものから選択される。
【0012】
【化3】

幾つかの実施形態では、Lはフェニルイソキノリンから誘導される。
【0013】
幾つかの実施形態では、ポリマーは次式IIの構造単位を含む。
【0014】
【化4】

式中、R6及びR7は各々独立にC1〜C20脂肪族基、C3〜C20芳香族基、又はC3〜C20脂環式基であり、
bは各々独立に0〜3の範囲の整数であり、
cは各々独立に0〜2の範囲の整数である。
【0015】
幾つかの実施形態では、ポリマーは次式IIIの構造単位を含む。
【0016】
【化5】

幾つかの実施形態では、ポリマーは次式IVの構造単位を含む。
【0017】
【化6】

式中、x+y=100である。
【0018】
幾つかの実施形態では、ポリマーは次式のものから誘導される構造単位を含む。
【0019】
【化7】

幾つかの実施形態では、ポリマーは次式のものから誘導される構造単位を含む。
【0020】
【化8】

幾つかの実施形態では、ポリマーは次式のものから誘導される構造単位を含む。
【0021】
【化9】

幾つかの実施形態では、ポリマーは次式のものから誘導される構造単位を含む。
【0022】
【化10】

ポリマーは、塩基とPd触媒の存在下適切な溶媒中の鈴木クロスカップリング反応を含む方法により作成される。反応混合物を不活性雰囲気下で一定の時間加熱する。適切な溶媒として、限定されることはないがジオキサン、THF、EtOH、トルエン及びこれらの混合物がある。代表的な塩基としては、KOAc、Na2CO3、K2CO3、Cs2CO3、リン酸カリウム及びこれらの水和物がある。塩基は固体の粉末又は水溶液として反応に加えることができる。最も一般的に使用される触媒としては、Pd(PPh34、Pd2(dba)3、又はPd(OAc)2、Pd(dba)2があり、これに二次リガンドを添加する。代表的なリガンドとして、下記に示す構造V〜IXのようなジアルキルホスフィノビフェニルリガンドがある。
【0023】
【化11】

ここで、Cyはシクロヘキシルである。
【0024】
特定の実施形態では、重合反応は、適切な分子量のポリマーを得るのに必要な時間行われる。ポリマーの分子量は、当業者に公知のいずれかの技術によって決定されるが、粘度測定、光散乱、及び浸透圧法がある。ポリマーの分子量は通例数平均分子量Mn、又は重量平均分子量Mwとして表される。分子量の平均値を決定するのに特に有用な技術はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)であり、数平均と重量平均の両方の分子量が得られる。ポリマーの分子量は臨界的ではなく、幾つかの実施形態ではMwが30000グラム/モル(g/mol)より大きいポリマーが望ましく、他の実施形態ではMwが50000g/molより大きいポリマーが望ましく、一方さらに他の実施形態ではMwが80000g/molより大きいポリマーが望ましい。
【0025】
当業者には理解されるように、句「ゲルパーミエーションでポリスチレン標準に対して決定して」は、既知の分子量を有するポリスチレン分子量標準を用いるGPC機器の校正を含んでいる。かかる分子量標準は市販されており、分子量校正の技術は当業者によって日常的に使用されている。本明細書でいう分子量パラメーターは、本開示の実験の欄に反映されているようにGPC分析に使用する溶媒としてクロロホルムの使用を考えている。
【0026】
ポリマーは4.8eVの最高占有分子軌道(HOMO)を有する。ポリマーは正孔輸送部分と発光性の部分の両方を含んでおり、後に湿式塗装又は印刷プロセスを使用して多層オプトエレクトロニクスデバイスを形成する際に適用される溶媒に不溶性である。ポリマーは、例えば、湿式塗装又は印刷プロセスにより製作され、2以上の発光層を有する白色OLEDに使用できる。ポリマーは、白色OLEDの2以上の発光層の少なくとも1つに使用できる。
【0027】
オプトエレクトロニクスデバイス、例えばOLEDは、通例、最も単純な場合、アノード層及び対応するカソード層を含み、前記アノードと前記カソードとの間に有機エレクトロルミネッセント層が配置される。電極を横切って電圧バイアスがかけられたとき、電子がカソードによりエレクトロルミネッセント層に注入され、一方アノードにより電子がエレクトロルミネッセント層から除去される(又は「正孔」がエレクトロルミネッセント層に「注入される」)。発光は、正孔がエレクトロルミネッセント層内で電子と結合して一重項又は三重項の励起子を形成すると起こる。発光は一重項及び/又は三重項励起子が放射減衰により基底状態に減衰されるときに起こる。
【0028】
アノード、カソード及び発光材料に加えてOLED内に存在し得る他の構成要素としては、正孔注入層、電子注入層、及び電子輸送層がある。電子輸送層はカソードと直接接触する必要はなく、多くの場合電子輸送層は正孔がカソードへ向かって移動するのを妨げる正孔遮断層としても機能する。有機発光デバイス中に存在し得る追加の構成要素には、正孔輸送層、正孔輸送発光(放出)層及び電子輸送発光(放出)層がある。
【0029】
1つの実施形態では、本発明のポリマーを含むOLEDは一重項エミッターを含む蛍光OLEDであり得る。別の実施形態では、本発明のポリマーを含むOLEDは少なくとも1つの三重項エミッターを含むリン光OLEDであり得る。もう1つ別の実施形態では、本発明のポリマーを含むOLEDは少なくとも1つの一重項エミッターと少なくとも1つの三重項エミッターを含む。本発明のポリマーを含むOLEDは、Ir、Os及びPtのような遷移金属の錯体を含めて青色、黄色、橙色、赤色のリン光性色素のいずれか又は組合せを1以上含有し得る。特に、American Dye Source,Inc.,Quebec,Canadaにより供給されるもののようなエレクトロホスホレッセント及びエレクトロフルオレッセント金属錯体を使用し得る。式I〜IVのいずれかの構造単位を含むポリマーは、OLEDの放出層、又は正孔輸送層又は電子輸送層、又は電子注入層又はこれらの任意の組合せの一部であり得る。
【0030】
有機エレクトロルミネッセント層、すなわち放出層は、有機発光デバイス内で、作動中電子と正孔の両方を有効な濃度で含有し、励起子の形成と発光の場を提供する層である。正孔注入層は、アノードと接触していて、アノードからOLEDの内部の層への正孔の注入を促進する層であり、電子注入層は、カソードと接触していて、カソードからOLEDへの電子の注入を促進する層であり、電子輸送層は、カソード及び/又は電子注入層から電荷再結合場所への電子の伝導を容易にする層である。電子輸送層を含む有機発光デバイスの作動中、電子輸送層内に存在する電荷担体(すなわち正孔及び電子)の大部分は電子であり、発光は放出層内に存在する正孔と電子の再結合を通して起こり得る。正孔輸送層は、OLEDの作動中アノード及び/又は正孔注入層から電荷再結合場所への正孔の伝導を容易にし、アノードと直接接触している必要はない層である。正孔を輸送する発光層は、作動中OLEDが正孔の電荷再結合場所への伝導を容易にし、電荷担体の大部分が正孔であり、発光が残留電子との再結合によるだけでなく、デバイス中他のところの電荷再結合ゾーンからのエネルギーの伝達によっても起こる層である。電子を輸送する発光層は、作動中OLEDが電子の電荷再結合場所への伝導を容易にし、電荷担体の大部分が電子であり、発光が残留正孔との再結合によるだけでなく、デバイス中他のところの電荷再結合ゾーンからのエネルギーの伝達によっても起こる層である。
【0031】
アノードとして使用するのに適切な材料としては、好ましくは四点プローブ技術で測定して約1000オーム/平方の体積抵抗率を有する材料がある。酸化インジウムスズ(ITO)は、光透過に対して実質的に透明であり、従って電気活性有機層から放出された光の脱出を容易にするので、アノードとして使用されることが多い。アノード層として利用し得るその他の材料には、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化インジウム亜鉛、酸化亜鉛インジウムスズ、酸化アンチモン、及びこれらの混合物がある。
【0032】
カソードとして使用するのに適切な材料としては、限定されることはないが、負の電荷担体(電子)をOLEDの内部の層(複数でもよい)に注入することができる金属及びITO等のような金属酸化物を始めとする一般的な導電体がある。カソードとして使用するのに適切な様々な金属には、K、Li、Na、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、Al、Ag、Au、In、Sn、Zn、Zr、Sc、Y、ランタニド系列の元素、これらの合金、及びこれらの混合物がある。カソード層として使用するのに適した合金材料としては、Ag−Mg、Al−Li、In−Mg、Al−Ca、及びAl−Au合金がある。層状の非合金構造、例えば、カルシウムのような金属、又はLiFのような金属フッ化物の薄い層をアルミニウム又は銀のような金属のより厚い層で被覆したものもカソード使用し得る。特に、カソードは単一の金属、殊にアルミニウム金属で構成され得る。
【0033】
電子輸送層に使用するのに適切な材料としては、ポリ(9,9−ジオクチルフルオレン)、トリス(8−ヒドロキシキノラト)アルミニウム(Alq3)、2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,1−フェナントロリン、4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、3−(4−ビフェニリル)−4−フェニル−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,2,4−トリアゾール、1,3,4−オキサジアゾールを含有するポリマー、1,3,4−トリアゾールを含有するポリマー、キノキサリンを含有するポリマー、及びシアノ−PPVがある。
【0034】
正孔輸送層に使用するのに適した材料としては、例えば、1,1−ビス((ジ−4−トリルアミノ)フェニル)シクロヘキサン、N,N’−ビス(4−メチルフェニル)−N,N’−ビス(4−エチルフェニル)−(1,1’−(3,3’−ジメチル)ビフェニル)−4,4’−ジアミン、テトラキス−(3−メチルフェニル)−N,N,N’,N’−2,5−フェニレンジアミン、フェニル−4−N,N−ジフェニルアミノスチレン、p−(ジエチルアミノ)ベンズアルデヒドジフェニルヒドラゾン、トリフェニルアミン、1−フェニル−3−(p−(ジエチルアミノ)スチリル)−5−(p−(ジエチルアミノ)フェニル)ピラゾリン、1,2−trans−ビス(9H−カルバゾール−9−イル)シクロブタン、N,N,N’,N’−テトラキス(4−メチルフェニル)−(1,1’−ビフェニル)−4,4’−ジアミン、銅フタロシアニン、ポリビニルカルバゾール、(フェニルメチル)ポリシラン、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)、ポリアニリン、ポリビニルカルバゾール、トリアリールジアミン、テトラフェニルジアミン、芳香族第三アミン、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体(アミノ基を有する)、及びポリチオフェン(米国特許第6023371号に開示されている)がある。
【0035】
式I〜IVのいずれかの構造単位を含むポリマーは、ポリフルオレン、好ましくはポリ(9,9−ジオクチルフルオレン)及びポリ(9,9’−ジオクチルフルオレン−コ−ビス−N,N’−(4−ブチルフェニル)ジフェニルアミン)(F8−TFB)のようなコポリマー、ポリ(ビニルカルバゾール)及びポリフェニレンビニレン及びこれらの誘導体のような伝統的なエレクトロルミネッセントポリマーの代わりに、又はそれに加えて発光層に使用し得る。さらに、発光層は、青色、黄色、橙色、緑色又は赤色リン光性色素又は金属錯体、又はこれらの組合せを含んでいてもよい。リン光性色素として使用するのに適した材料としては、限定されることはないが、トリス(1−フェニルイソキノリン)イリジウム(III)(赤色色素)、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(緑色色素)及びイリジウム(III)ビス(2−(4,6−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2)(青色色素)がある。ADS(American Dyes Source,Inc.)から市販されているエレクトロフルオレッセント及びエレクトロホスホレッセント金属錯体も使用し得る。ADS緑色色素には、ADS060GE、ADS061GE、ADS063GE、及びADS066GE、ADS078GE、及びADS090GEがある。ADS青色色素には、ADS064BE、ADS065BE、及びADS070BEがある。ADS赤色色素には、ADS067RE、ADS068RE、ADS069RE、ADS075RE、ADS076RE、ADS067RE、及びADS077REがある。
【0036】
式I〜IVのいずれかの構造単位を含むポリマーはオプトエレクトロニクスデバイス、例えばOLEDの正孔輸送層又は正孔注入層又は発光層の一部を形成し得る。OLEDは青色、黄色、橙色、緑色、赤色のリン光性色素のいずれか又は組合せを1以上含有するリン光性であり得る。
【0037】
定義
本明細書で使用する場合、用語「芳香族基」は、1以上の芳香族基を含む、1以上の原子価を有する原子の配列を指す。1以上の芳香族基を含む1以上の原子価を有する原子の配列は、窒素、イオウ、セレン、ケイ素及び酸素のようなヘテロ原子を含んでいてもよいし、又は専ら炭素と水素のみからなっていてもよい。本明細書で使用する場合、用語「芳香族基」には、限定されることはないがフェニル、ピリジル、フラニル、チエニル、ナフチル、フェニレン、及びビフェニル基が包含される。既に述べたように、芳香族基は1以上の芳香族基を含有する。芳香族基は常に、4n+2個の「非局在化」電子を有する環状構造である。ここで、「n」は1以上に等しい整数である。例示すると、フェニル基(n=1)、チエニル基(n=1)、フラニル基(n=1)、ナフチル基(n=2)、アズレニル基(n=2)、及びアントラセニル基(n=3)がある。芳香族基はまた非芳香族構成要素も含み得る。例えば、ベンジル基は、フェニル環(芳香族基)とメチレン基(非芳香族構成要素)からなる芳香族基である。同様に、テトラヒドロナフチル基は非芳香族構成要素−(CH24−と融合した芳香族基(C63)からなる芳香族基である。便宜上、用語「芳香族基」は、本明細書中で、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ハロアルキル基、ハロ芳香族基、共役ジエニル基、アルコール基、エーテル基、アルデヒド基、ケトン基、カルボン酸基、アシル基(例えば、エステル及びアミドのようなカルボン酸誘導体)、アミン基、ニトロ基などの広範囲の官能基を包含すると定義される。例えば、4−メチルフェニル基はメチル基を含むC7芳香族基であり、メチル基は官能基のアルキル基である。同様に、2−ニトロフェニル基はニトロ基を含むC6芳香族基であり、ニトロ基は官能基である。芳香族基には、4−トリフルオロメチルフェニル、ヘキサフルオロイソプロピリデンビス(4−フェン−1−イルオキシ)(−OPhC(CF32PhO−)、4−クロロメチルフェン−1−イル、3−トリフルオロビニル−2−チエニル、3−トリクロロメチルフェン−1−イル(3−CCl3Ph−)、4−(3−ブロモプロプ−1−イル)フェン−1−イル(4−BrCH2CH2CH2Ph−)などのハロゲン化された芳香族基が包含される。芳香族基の別の例には、4−アリルオキシフェン−1−オキシ、4−アミノフェン−1−イル(4−H2NPh−)、3−アミノカルボニルフェン−1−イル(NH2COPh−)、4−ベンゾイルフェン−1−イル、ジシアノメチリデンビス(4−フェン−1−イルオキシ)(−OPhC(CN)2PhO−)、3−メチルフェン−1−イル、メチレンビス(4−フェン−1−イルオキシ)(−OPhCH2PhO−)、2−エチルフェン−1−イル、フェニルエテニル、3−ホルミル−2−チエニル、2−ヘキシル−5−フラニル、ヘキサメチレン−1,6−ビス(4−フェン−1−イルオキシ)(−OPh(CH26PhO−)、4−ヒドロキシメチルフェン−1−イル(4−HOCH2Ph−)、4−メルカプトメチルフェン−1−イル(4−HSCH2Ph−)、4−メチルチオフェン−1−イル(4−CH3SPh−)、3−メトキシフェン−1−イル、2−メトキシカルボニルフェン−1−イルオキシ(例えば メチルサリチル)、2−ニトロメチルフェン−1−イル(2−NO2CH2Ph)、3−トリメチルシリルフェン−1−イル、4−t−ブチルジメチルシリルフェンl−1−イル、4−ビニルフェン−1−イル、ビニリデンビス(フェニル)などが包含される。用語「C3〜C20芳香族基」には、3以上20以下の炭素原子を含有する芳香族基が含まれる。芳香族基1−イミダゾリル(C322−)はC3芳香族基を代表する。ベンジル基(C77−)はC7芳香族基を代表する。
【0038】
本明細書で使用する場合、用語「脂環式基」は、1以上の原子価を有し、環状であるが芳香族ではない原子の配列を含む基を指す。本明細書で定義される「脂環式基」は芳香族基を含有しない。「脂環式基」は1以上の非環状構成要素を含み得る。例えば、シクロヘキシルメチル基(C611CH2−)はシクロヘキシル環(環状ではあるが芳香族ではない原子の配列)とメチレン基(非環状構成要素)を含む脂環式基である。脂環式基は、窒素、イオウ、セレン、ケイ素及び酸素のようなヘテロ原子を含んでいてもよいし、又は専ら炭素と水素のみからなっていてもよい。便宜上、用語「脂環式基」は、本明細書で、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ハロアルキル基、共役ジエニル基、アルコール基、エーテル基、アルデヒド基、ケトン基、カルボン酸基、アシル基(例えば、エステル及びアミドのようなカルボン酸誘導体)、アミン基、ニトロ基などの広範囲の官能基を包含するとして定義される。例えば、4−メチルシクロペント−1−イル基はメチル基を含むC6脂環式基であり、メチル基は官能基としてのアルキル基である。同様に、2−ニトロシクロブト−1−イル基はニトロ基を含むC4脂環式基であり、ニトロ基は官能基である。脂環式基は同一でも異なってもよい1以上のハロゲン原子を含み得る。ハロゲン原子には、例えばフッ素、塩素、臭素、及びヨウ素が包含される。1以上のハロゲン原子を含む脂環式基としては、2−トリフルオロメチルシクロヘキス−1−イル、4−ブロモジフルオロメチルシクロオクト−1−イル、2−クロロジフルオロメチルシクロヘキス−1−イル、ヘキサフルオロイソプロピリデン−2,2−ビス(シクロヘキス−4−イル)(−C610C(CF32610−)、2−クロロメチルシクロヘキス−1−イル、3−ジフルオロメチレンシクロヘキス−1−イル、4−トリクロロメチルシクロヘキス−1−イルオキシ、4−ブロモジクロロメチルシクロヘキス−1−イルチオ、2−ブロモエチルシクロペント−1−イル、2−ブロモプロピルシクロヘキス−1−イルオキシ(例えばCH3CHBrCH2610O−)などがある。脂環式基の別の例には、4−アリルオキシシクロヘキス−1−イル、4−アミノシクロヘキス−1−イル(H2NC610−)、4−アミノカルボニルシクロペント−1−イル(NH2COC58−)、4−アセチルオキシシクロヘキス−1−イル、2,2−ジシアノイソプロピリデンビス(シクロヘキス−4−イルオキシ)(−OC610C(CN)2610O−)、3−メチルシクロヘキス−1−イル、メチレンビス(シクロヘキス−4−イルオキシ)(−OC610CH2610O−)、1−エチルシクロブト−1−イル、シクロプロピルエテニル、3−ホルミル−2−テトラヒドロフラニル、2−ヘキシル−5−テトラヒドロフラニル、ヘキサメチレン−1,6−ビス(シクロヘキス−4−イルオキシ)(−OC610(CH26610O−)、4−ヒドロキシメチルシクロヘキス−1−イル(4−HOCH2610−)、4−メルカプトメチルシクロヘキス−1−イル(4−HSCH2610−)、4−メチルチオシクロヘキス−1−イル(4−CH3SC610−)、4−メトキシシクロヘキス−1−イル、2−メトキシカルボニルシクロヘキス−1−イルオキシ(2−CH3OCOC610O−)、4−ニトロメチルシクロヘキス−1−イル(NO2CH2610−)、3−トリメチルシリルシクロヘキス−1−イル、2−t−ブチルジメチルシリルシクロペント−1−イル、4−トリメトキシシリルエチルシクロヘキス−1−イル(例えば(CH3O)3SiCH2CH2610−)、4−ビニルシクロヘキセン−1−イル、ビニリデンビス(シクロヘキシル)などがある。用語「C3〜C10脂環式基」は、3以上10以下の炭素原子を含有する脂環式基を包含する。脂環式基2−テトラヒドロフラニル(C47O−)はC4脂環式基の代表である。シクロヘキシルメチル基(C611CH2−)はC7脂環式基の代表である。
【0039】
本明細書で使用する場合、用語「脂肪族基」は、環状ではない線状又は枝分かれの原子の配列からなる、1以上の原子価を有する有機基を指す。脂肪族基は1以上の炭素原子を含むと定義される。脂肪族基を含む原子の配列は、窒素、イオウ、ケイ素、セレン及び酸素のようなヘテロ原子を含んでいてもよいし、又は専ら炭素と水素のみからなってもよい。便宜上、用語「脂肪族基」は、本明細書で、「環状ではない線状又は枝分かれの原子の配列」の一部として、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ハロアルキル基、共役ジエニル基、アルコール基、エーテル基、アルデヒド基、ケトン基、カルボン酸基、アシル基(例えば、エステル及びアミドのようなカルボン酸誘導体)、アミン基、ニトロ基などの広範囲の官能基で置換された有機基を包含すると定義される。例えば、4−メチルペント−1−イル基はメチル基を含むC6脂肪族基であり、メチル基は官能基としてのアルキル基である。同様に、4−ニトロブト−1−イル基はニトロ基を含むC4脂肪族基であり、ニトロ基は官能基である。脂肪族基は同一でも異なってもよい1以上のハロゲン原子を含むハロアルキル基であってもよい。ハロゲン原子には、例えばフッ素、塩素、臭素、及びヨウ素が含まれる。1以上のハロゲン原子を含む脂肪族基には、アルキルハロゲン化物、トリフルオロメチル、ブロモジフルオロメチル、クロロジフルオロメチル、ヘキサフルオロイソプロピリデン、クロロメチル、ジフルオロビニリデン、トリクロロメチル、ブロモジクロロメチル、ブロモエチル、2−ブロモトリメチレン(例えば−CH2CHBrCH2−)などがある。脂肪族基の別の例としては、アリル、アミノカルボニル(−CONH2)、カルボニル、2,2−ジシアノイソプロピリデン(−CH2C(CN)2CH2−)、メチル(−CH3)、メチレン(−CH2−)、エチル、エチレン、ホルミル(すなわち−CHO)、ヘキシル、ヘキサメチレン、ヒドロキシメチル(すなわち−CH2OH)、メルカプトメチル(−CH2SH)、メチルチオ(−SCH3)、メチルチオメチル(−CH2SCH3)、メトキシ、メトキシカルボニル(CH3OCO−)、ニトロメチル(−CH2NO2)、チオカルボニル、トリメチルシリル((CH33Si−)、t−ブチルジメチルシリル、3−トリメトキシシリルプロピル((CH3O)3SiCH2CH2CH2−)、ビニル、ビニリデンなどがある。さらに別の例として、C1〜C20脂肪族基は1以上20以下の炭素原子を含有する。メチル基(CH3−)はC1脂肪族基の一例である。デシル基(CH3(CH29−)はC10脂肪族基の一例である。
【0040】
用語「ヘテロアリール」は、本明細書で使用する場合、芳香族環(複数でもよい)の1以上の炭素原子が窒素、酸素、ホウ素、セレン、リン、ケイ素又はイオウのようなヘテロ原子(複数でもよい)で置き換えられた芳香族又は不飽和の環を指す。ヘテロアリールとは、単一の芳香族環、複数の芳香族環、又は1以上の非芳香族環と連結された1以上の芳香族環であり得る構造をいう。複数の環を有する構造で、これらの環は互いに融合し、共有結合し、又はエーテル、メチレン又はエチレン部分のような共通の基に結合することができる。共通の連結基はまたフェニルピリジルケトンのようにカルボニルであってもよい。ヘテロアリール環の例としては、チオフェン、ピリジン、イソオキサゾール、ピラゾール、ピロール、フラン、イミダゾール、インドール、チアゾール、ベンズイミダゾール、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、ピリミジン、ピラジン、テトラゾール、トリアゾール、これらの基のベンゾ−融合した類似体、ベンゾピラノン、フェニルピリジン、トリルピリジン、ベンゾチエニルピリジン、フェニルイソキノリン、ジベンゾキノザリン、フルオレニルピリジン、ケトピロール、2−フェニルベンゾオキサゾール、2−フェニルベンゾチアゾール、チエニルピリジン、ベンゾチエニルピリジン、3−メトキシ−2−フェニルピリジン、フェニルイミン、ピリジルナフタレン、ピリジルピロール、ピリジルイミダゾール、及びフェニルインドールがある。
【0041】
用語「アリール」は、本明細書中で、単一の芳香族環でも、又は互いに融合しているか、共有結合しているか、又はエーテル、メチレン又はエチレン部分のような共通の基に結合している複数の芳香族環でもよい芳香族置換基を指して使用される。芳香族環(複数でもよい)としては、中でもフェニル、ナフチル、アントラセニル、及びビフェニルを挙げることができる。特定の実施形態では、アリールは1〜200の炭素原子、1〜50の炭素原子又は1〜20の炭素原子を有する。
【0042】
用語「アルキル」は、本明細書中で、枝分かれ又は非枝分かれで飽和又は不飽和の非環式炭化水素基を指して使用される。適切なアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、2−プロペニル(又はアリル)、ビニル、n−ブチル、t−ブチル、i−ブチル(又は2−メチルプロピル)、等がある。特定の実施形態では、アルキルは1〜200の炭素原子、1〜50の炭素原子又は1〜20の炭素原子を有する。
【0043】
用語「シクロアルキル」は、本明細書中で、単一の環又は複数の縮合環を有する飽和又は不飽和の環状非芳香族炭化水素基を指して使用される。適切なシクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロオクテニル、ビシクロオクチル、等がある。特定の実施形態では、シクロアルキルは3〜200の炭素原子、3〜50の炭素原子又は3〜20の炭素原子を有する。
【0044】
本明細書中に挙げた全ての数値は、下限値と上限値の間が少なくとも2単位離れている場合、下限値から上限値まで1単位ずつ全ての値を含む。一例として、構成成分の量又は例えば温度、圧力、時間などのプロセス変量の値が、例えば1〜90、好ましくは20〜80、より好ましくは30〜70であるとされている場合、15〜85、22〜68、43〜51、30〜32等のような値が本明細書中に明白に列挙されていることを表す。1未満の値の場合、1単位は適宜0.0001、0.001、0.01又は0.1と考えられる。これらは特に意図されているものの単なる例であり、列挙されている最低値から最高値までの間の数値の可能な組合せが全て同様に本明細書に明白に述べられていると考えられたい。
【実施例】
【0045】
実施例1
【0046】
【化12】

n−ブチルアニリン(50g、0.34mol)を氷冷下90mLのAcOHに溶かした。温度が30℃を越えることのないように、Ac2O(40mL)を滴下して加えた。その後、反応混合物を40℃に1.5時間加熱した。混合物を室温に冷却し、H2O(500mL)中に注いで沈殿させた。沈殿した固体をろ過によって集め、真空オーブン中で乾燥した。固体をトルエン(60mL)/ヘキサン(500mL)で結晶化して、無色の板状結晶(60.1g)を得た。1H NMR(400MHz、CD2Cl2、25℃)δ0.92(t、3H)、1.35(m、2H)、1.56(m、2H)、2.10(s、3H)、2.57(t、2H)、7.12(d、2H)、7.32(bs、1H)、7.38(d、2H)。
【0047】
実施例2
【0048】
【化13】

窒素でパージしたトルエン溶液(150mL)に、4,4’−ジヨードビフェニル(26.0g、64.1mmol)、n−ブチルアセトアニリド(36.8g、192mmol)、K2CO3(35.4g、256mmol)、及びジアミンリガンド(1.38mL、12.8mmol)を加えた。この溶液を10分間パージした後、ヨウ化銅(1.22g、6.41mmol)を加え、混合物を窒素雰囲気下で還流加熱した。薄層クロマトグラフィー(TLC)(CH2Cl2)で示されるように反応は12時間後50%完了し、加熱をさらに15時間続けた。反応混合物を冷却し、CH2Cl2で希釈し、ろ過した。フィルターケーキをCH2Cl2で洗浄し、ろ液を濃縮乾固して緑色油を得た。粗な固体をEtOAc/CH2Cl2に溶かし、SiO2の30cm×10cmカラムに通した。結合した画分を濃縮乾固し、固体を二回EtOAcで結晶化し、さらに精製することなく次の段階に進んだ(29.6g)。1H NMR(400MHz、CD2Cl2、25℃)δ0.93(t、6H)、1.35(m、4H)、1.60(m、4H)、2.04(s、6H)、2.62(t、4H)、7.21(bs、8H)、7.31(d、4H)、7.55(bs、4H)。
【0049】
実施例3
【0050】
【化14】

ビフェニルアミド(29.6g)を95%EtOH(300mL)及び40%KOH(50mL)に懸濁させ、5時間還流加熱した。15℃に冷却し、固体をろ過により集め、95%EtOHで洗浄し、真空オーブンで乾燥して24.4gのジアミノビフェニルを白色の結晶性固体として得た。1H NMR(400MHz、CD2Cl2、25℃)δ0.94(t、6H)、1.38(m、4H)、1.58(m、4H)、2.57(t、4H)、5.78(s、2H)、7.07(m、12H)、7.46(d、4H)。
【0051】
実施例4
【0052】
【化15】

ジフェニルホスフィノフェロセン(dppf)(1.15g、2.08mmol)及びPd(OAc)2(233mg、1.04mmol)を含有する無水トルエン(PhMe)溶液(150mL)を窒素でパージしつつ、ジアミノビフェニル(10g、22.3mmol)及び1,4−ジブロモベンゼン(52.6g、223mmol)を加えた。10分間パージした後、NaOBut(6.4g、66.9mmol)を加えたところ、反応混合物の色が緑色になった。加熱還流すると反応混合物の色は血液の赤色に変化した。反応の進行をTLC(10%CH2Cl2/ヘキサン)でモニターした。4時間後TLCは反応が完了したことを示した。次に、反応混合物を室温に冷却し、EtOAcで希釈し、メルカプトで官能化されたSiO2(4.0g)で処理し、45分間撹拌した。次いで、混合物をセライトの床に通してろ過しし、EtOAcで洗浄した。ろ液をSiO2に吸着させ、SiO2(10%CH2Cl2/ヘキサン)に通してクロマトグラフ分析して白色の泡(ダイマー−臭化物モノマー、12.6g)を得た。1H NMR(400MHz、CD2Cl2、25℃) δ0.94(t、6H)、1.37(m、4H)、1.59(m、4H)、2.58(s、4H)、6.95(d、4H)、7.02(d、4H)、7.08(d、4H)、7.12(d、4H)、7.33(d、4H)、7.46(d、4H)。
【0053】
実施例5
【0054】
【化16】

フレーム乾燥したフラスコを窒素雰囲気下に置き、ダイマー−臭化物モノマー(10.0g、13.2mmol)、ビス−ピナコラトジボラン(10.0g、39.5mmol)、無水KOAc(4.0g、39.5mmol)、Pd(OAc)2(65.8mg、0.29mmol)、及びシクロヘキシルホスフィンリガンド(263mg、0.64mmol)を入れた。このフラスコに、無水THF(75mL)を加え、撹拌した溶液を10分間窒素でパージした後、TLC(CH2Cl2/ヘキサン)で出発ダイマー−臭化物モノマーがもはや残っていないことが示されるまで、加熱還流した。この時点で、反応混合物を室温に冷却し、等体積のCH2Cl2/ヘキサン(1:1)で希釈し、セライトの床を通してろ過し、CH2Cl2/ヘキサンで洗浄し、ろ液を濃縮乾固した。残渣をSiO2に通してCH2Cl2/ヘキサン(1:1)で溶出することでクロマトグラフ分析して、4.8gのオフホワイトの泡(ダイマー−ビスボレートモノマー)を得た。1H NMR(400MHz、CD2Cl2、25℃) δ0.95 (t、6H)、1.31(s、24H)、1.38(m、4H)、1.61(m、4H)、2.59(s、4H)、7.03(m、8H)、7.11(m、8H)、7.48(d、4H)、7.60(d、4H)。
【0055】
実施例6
【0056】
【化17】

アセトン(200mL)中還流下12時間、4−ブロモフェノール(91.2g、527mmol)を、ブロモヘキサン(86.0g、520mmol)、K2CO3(80.0g、580mmol)でアルキル化することにより、ブロモ−(4−ヘキシルオキシ)−ベンゼンを調製した。ろ過により塩を除去した後、反応混合物を濃縮乾固して油を得た。この油をEtOAc(100mL)に溶かし、分液漏斗に移し、5%NaOH(4×200mL)で洗浄した。追加の200mL容量のEtOAcを分液漏斗に加え、中味をNaHCO3(1×200mL)で洗浄し、最後にMgSO4で乾燥した。EtOAc溶媒を除去して淡黄色の油を得、さらに精製することなく使用した。収量:119g、89%。1H NMR(500MHz、CD2Cl2、25℃) δ0.91(t、3H)、1.34(m、4H)、1.45(m、2H)、1.76(m、2H)、3.92(t、2H)、6.79(d、2H)、7.36(d、2H)。
【0057】
乾燥した250mLの三首フラスコに小さいMg切り粉(2.80g、118mmol)を入れ、次いで無水THF(100mL)を入れた。数個のヨウ素結晶を加え、不均質混合物を15分間加熱還流した後、室温に冷却した。撹拌を止め、1,2−ジブロモエタン(0.25mL)を反応容器に加えた。5分後発熱反応が起こり、再度撹拌を20分間続けた。次いで、反応混合物を20℃に冷却し、温度を14〜18℃に保ちながら一定時間かけてブロモ−(4−ヘキシルオキシ)−ベンゼン(27.8g、108mmol)を加えた。冷却浴を取り除き、反応をさらに10分間撹拌するうちに反応の温度は28℃に上昇した。反応を室温に冷却し、中味をピペットで、冷却浴により−10℃に維持した2,7−ジブロモフルオレノン(30.0g、90.4mmol)の撹拌トルエン(250mL)懸濁液に移した。冷却浴を取り外し、反応混合物を20分間室温で撹拌し、その後20mLのEtOH及びNH4Cl飽和溶液(5mL)で処理した。反応混合物をろ過し、不溶性物質を取り出し、EtOAc(100mL)及びH2O(100mL)を含有する分液漏斗に移した。これらの層を分離し、有機層をH2O(2×100mL)、塩水(1×100mL)で洗浄し、MgSO4で乾燥した。溶媒を除去乾固して粗な黄色固体(50.8g)を得た。粗な物質をヘキサン/CH2Cl2で再結晶して生成物の(9−(4−ヘキシルオキシフェニル)−9H−フルオレン−9−オール)をオフホワイトの微結晶性物質として得た。収量:38.6g、79%。1H NMR(500MHz、CD2Cl2、25℃) δ0.91(t、3H)、1.32(m、4H)、1.41(m、2H)、1.74(m、2H)、2.66(s、1H)、3.92(t、2H)、6.79(d、2H)、7.23(d、2H)、7.43(d、2H)、7.52(m、4H)。
【0058】
実施例7
【0059】
【化18】

フェノール(24g、256mmol)及び9−(4−ヘキシルオキシフェニル)−9H−フルオレン−9−オール(30.0g、55.7mmol)のCH2Cl2溶液(75mL)を20滴のメタンスルホン酸で処理したところ溶液の色が紫色に変化した。TLC分析で出発フルオレンオールが消費されたことが示されるまで、反応混合物を室温で撹拌した。反応混合物を分液漏斗に移し、NaHCO3の飽和溶液(1×200mL)、H2O(3×150mL)で洗浄した後、有機層をMgSO4で乾燥した。溶媒を除去乾固して油を得た。この油をCH2Cl2溶液からシリカゲル上に吸着させ、溶媒を除去乾固した。乾燥したシリカゲルを、真空フラスコの頂部に取り付けたシリカゲルのパックしたH2Oスラリー(200mL)を含有するガラスフリット漏斗(500mL)の頂部に移した。シリカゲルからフェノールを溶出したフラスコを真空にすることにより、漏斗の中味をH2Oでフラッシュした。過剰のフェノールを除去した後、生成物をCH3CNでシリカゲルから溶出した。45℃の浴を有する回転蒸発機を用いて溶媒を除去した結果乳白色の溶液が生成し、これから白色の固体が形成された。生成物の(9−(4−ヘキシルオキシフェニル)−9’−(4−ヒドロキシフェニル)−フルオレン)をろ過により集め、水で洗浄し、乾燥した。ヒドロキシフェノール付加物のパラ−及びオルト−異性体の混合物(96:10)として単離された。収量:34.0g、98%。1H NMR(500MHz、CD2Cl2、25℃)δ0.89(t、3H)、1.32(m、4H)、1.43(m、2H)、1.74(m、2H)、3.91(t、2H)、4.90(s、1H)、6.72(d、2H)、6.77(d、2H)、7.01(d、2H)、7.04(d、2H)、7.47(d、2H)、7.50(d、2H)、7.63(d、2H)。
【0060】
実施例8
【0061】
【化19】

9−(4−ヘキシルオキシフェニル)−9’−(4−ヒドロキシフェニル)−フルオレン(33.0g、53.7mmol)をキシレン(30mL)に溶かし、MgSO4で乾燥し、ろ過した。フラスコの中味の重量が70gになるまで、回転蒸発機で溶液を濃縮した。次に、9−(4−ヘキシルオキシフェニル)−9’−(4−ヒドロキシフェニル)−フルオレンのキシレン溶液を窒素の不活性雰囲気下に置き、炭酸エチル(3.9mL、59.0mmol)で処理し、その後15時間加熱還流した。この後反応混合物を室温に冷却し、溶媒を除去して黄色の油を得た。油を2LのSiO2に通してクロマトグラフ分析し、CH2Cl2で溶出した。溶媒の除去後生成物の(9−(4−ヘキシルオキシフェニル)−9’−(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)−フルオレン)を無色の油として単離した。収量29.1g、82%。1H NMR(500MHz、CD2Cl2、25℃)δ0.94(t、3H)、1.36(m、4H)、1.47(m、2H)、1.78(m、2H)、2.03(t、1H)、3.94(m、4H)、4.07(t、2H)、6.81(d、2H)、6.85(d、2H)、7.08(d、2H)、7.11(d、2H)、7.52(d、2H)、7.54(d、2H)、7.67(d、2H)。
【0062】
実施例9
【0063】
【化20】

エチレングリコール(9−(4−ヘキシルオキシフェニル)−9’−(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)−フルオレン)(29.1g、44.2mmol)のトルエン溶液(200mL)をp−トルエンスルホニルクロリド(13.3g、69.8mmol)及びトリエチルアミン(19.4mL、140mmol)で処理し、窒素の不活性雰囲気下60時間室温で撹拌した。次に、反応混合物をろ過してトリエチルアミン塩酸塩を除去し、濃縮乾固した。残渣をEtOAcに溶かし、5%HCl(1×100mL)、飽和NaHCO3(2×200mL)で洗浄し、MgSO4で乾燥し、溶媒を除去乾固した。粗な油を1.4LのSiO2(CH2Cl2:ヘキサン、1:1)に通してクロマトグラフ分析した。溶媒の除去後、生成物の(9−(4−ヘキシルオキシフェニル)−9’−(4−(2−p−トルエンスルホニルエトキシ)フェニル)−フルオレン)を白色の非晶質固体として単離した。収量33.0g、92%。1H NMR(500MHz、CD2Cl2、25℃)δ0.88(t、3H)、1.33(m、4H)、1.43(m、2H)、1.74(m、2H)、2.41(s、3H)、3.91(t、2H)、4.09(t、2H)、4.31(t、2H)、6.68(d、2H)、6.77(d、2H)、7.03(m、4H)、7.34(d、2H)、7.46(d、2H)、7.50(d、2H)、7.63(d、2H)、7.78(d、2H)。
【0064】
実施例10
【0065】
【化21】

トシル化したフルオレン(9−(4−ヘキシルオキシフェニル)−9’−(4−(2−p−トルエンスルホニルエトキシ)フェニル)−フルオレン)(3.00g、4.00mmol)及びベンゾイルピロールイリジウム錯体([(piq)2Ir(7)](3.00g、3.8mmol)を含有する撹拌DMF溶液(25mL)に、固体のK2CO3(1.00g、7.24mmol)を加えた。この溶液を80℃で1.5時間撹拌した後、反応混合物を冷却し、H2O(75mL)を加え、形成した赤色沈殿を超音波処理し、ろ過により集め、水、MeOHで洗浄した後、空気中で乾燥した。生成物([(piq)2Ir(7)]−フルオレンモノマー、又はフルオレン色素モノマー)をSiO2:トルエンによりクロマトグラフ分析し、溶媒の除去後赤色固体として単離した。収量5.00g、92%。1H NMR(500MHz、CD2Cl2、25℃)δ0.89(t、3H)、1.33(m、4H)、1.42(m、2H)、1.73(m、2H)、3.90(t、2H)、4.27(m、2H)、4.34(m、2H)、6.30(dd、1H)、6.41(dd、1H)、6.45(dd、1H)、6.51(t、1H)、6.77(m、6H)、7.00(m、8H)、7.19(dd、1H)、7.32(d、1H)、7.43(d、1H)、7.47(d、2H)、7.50(dd、2H)、7.53(d、1H)、7.62(d、2H)、7.73(m、4H)、7.87(m、1H)、7.92(m、1H)、7.96(d、2H)、8.27(d、2H)、8.34(d、1H)、8.99(m、2H)。
【0066】
実施例11
【0067】
【化22】

0℃に冷却したCH3CN中の4−ヒドロキシ安息香酸(5.50g、40.0mmol)の撹拌懸濁液に、トリフルオロ酢酸無水物(TFAA、10mL、72.0mmol)を加えた。15分後、安息香酸が溶解した。この0℃に冷却した溶液に、1−(p−トリルスルホニル)ピロール(8.85g、40.0mmol)を加え、次いで十分なCH2Cl2を加え、この温度でピロールを溶かした。追加の容量のトリフルオロ酢酸無水物(10mL、72.0mmol)を反応混合物に加え、次いでH3PO4(2mL、37.0mmol)を急速に撹拌しながら加えた。反応混合物を室温で12時間撹拌した後、追加のトリフルオロ酢酸無水物(6mL、43.2mmol)及び4−ヒドロキシ安息香酸(4.00g、29.0mmol)を加え、撹拌を12時間続けた。この後、溶媒を除去乾固し、残渣を5%NaOH(250mL)に懸濁させ、一晩撹拌した。この懸濁液をろ過により取り出し、フィルターケーキを5%NaOH(250mL)で洗浄した。ろ液に、NaHCO3の飽和溶液(200mL)を加え、濃HClを加えることにより溶液のpHを中性にした。形成されたピンク色の微結晶性物質をろ過により集め、水で洗浄し、乾燥した。収量(2−(4−ヒドロキシベンゾイル)−ピロール)3.30g、44%。1H NMR(500MHz、CD2Cl2、25℃)δ6.35(m、1H)、6.90(m、1H)、6.94(d、2H)、7.14(m、1H)、7.87(d、2H)、9.70(bs、1H)。
【0068】
実施例12
【0069】
【化23】

ケトピロール(2−(4−ヒドロキシベンゾイル)−ピロール)(1.20g、6.40mmol)を含有する冷やした(−10℃)EtOH溶液(100mL)を撹拌しながら、固体の水素化ナトリウム(288mg、12.0mmol)を加えたところ、溶液の色が黄色から橙色になった。この溶液を5分間撹拌した後、[(piq)2Ir(μ−Cl)]2(3.33g、2.56mmol)を加え、次いで混合物を10時間加熱還流した。反応混合物を室温に冷却し、赤色沈殿をろ過により集めた。生成物([(piq)2Ir(7)])をEtOHで洗浄し、空気中で乾燥した。収量(3.85mg、96%)。1H NMR(500MHz、CD2Cl2、25℃)δ6.32(dd、1H)、6.42(dd、2H)、6.45(dd、1H)、6.51(t、1H)、6.73(m、1H)、6.78(m、1H)、6.83(d、2H)、7.00(m、2H)、7.18(dd、1H)、7.31(d、1H)、7.43(d、1H)、7.53(d、1H)、7.73(m、4H)、7.89(m、4H)、8.27(m、2H)、8.34(d、1H)、8.99(m、2H)。
【0070】
実施例13:ポリマー合成
反応式1に従ってポリマーを調製した。使用した材料を表1に示す。
【0071】
【化24】

【0072】
【表1】

リガンド1は使用前にアセトンから再結晶した。モノマーは全て秤量する前に真空オーブン中で少なくとも2時間50℃で乾燥した。リガンド1は下記構造を有する2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,6’−ジメトキシ−ビフェニル、Aldrich No.638072である。
【0073】
【化25】

三首丸底フラスコ(25又は50mL)に、Pd(OAc)2及びリガンド1を秤量して入れた。このフラスコに、10mLのトルエンと共に3種のモノマーを加えた。穏やかな撹拌下で、全てのモノマーが溶解した後、この溶液を15分間アルゴン流でガス抜きした。同時に、別のバイアルで、Et4NOH(20%)の水溶液を秤量し、添加漏斗に移し、別途アルゴンでガス抜きした。少なくとも15分のガス抜き後、水溶液を有機溶液に滴下して加えた。
【0074】
次に、フラスコを75℃の油浴に浸漬した。正のアルゴン圧力下で24−48時間撹拌加熱した。
【0075】
ポリマーをゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で分析した後、2mLのトルエン(前もってガス抜きした)中の0.5mLのフェニルボロン酸1,3−プロパンジオールエステルを加えた。反応溶液をさらに1時間75℃に保った。その後、加熱を止め、窒素ボックスに移した。
【0076】
ポリマーの単離
全ての溶媒はアルゴンを用いてガス抜きした。全てのガラス器具及びチューブは乾燥し、単離前に一晩窒素パージボックスに入れた。
【0077】
暖かいポリマー溶液を急速に撹拌しながら3倍体積のアセトン溶液に滴下して加えた。この溶液を静置した後上澄みをデカントして除き、残渣をアルミニウムフォイル包んだまま遠心分離チューブに移した。遠心分離後、チューブを窒素パージボックスに移し、デカントして溶媒を除去した。単離された粉末をバイアルに移し、熱トルエン(〜0.5gポリマーで約15−20mLのトルエンを使用した)に再溶解した。次に、この溶液に、4倍量のアミン官能化シリカゲルを加え、70−90℃のホットプレート上で撹拌して1時間ポリマーを溶液状に保持した。溶液を溝付きろ紙に通してろ過した。約10−20mLの熱トルエンを使用して残渣を洗浄し、移動を助けた。このろ過したポリマー溶液が曇るまでアセトンを加えた。次いで、溶液を静置した後曇った上澄みをデカントしてガム状の固体から除去した。熱トルエンを加えて、前のフラスコに残っているガム状の固体を再溶解させ、4倍容量のアセトン溶液を滴下して溶液に加えた。ポリマーを遠心分離により集め、純粋なアセトンで洗浄した後再度遠心分離し、アセトンをデカントして除いた。洗浄段階を二回繰り返した後、ポリマーペレットをグローブボックスで一晩乾燥した。次の日、分析して重量(0.8g)、Mw(50344g/mol、PDI=2.61)が得られた。
【0078】
分子量データは、UV/VIS Detector、Polymer Laboratories PLGel 5mmカラムを備えたPerkin Elmer GPC Series 200で、3.75%IPAを含むクロロホルムを溶出液として、又はTHFを溶出液として、ポリスチレン標準を校正標準として用いて得た。1H NMRスペクトルをBruker 400又はBruker Advance 500分光計で測定して、残留溶媒シフトに対して参照した。
【0079】
本明細書では本発明の特定の特徴のみを例示し説明して来たが、当業者は多くの修正と変更に想到するであろう。従って、特許請求の範囲はかかる修正と変更の全てを本発明の真の思想内に入るものとして包含することと理解されたい。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
次式Iの構造単位を含むポリマー。
【化1】

式中、
1は各々独立にC1〜C20脂肪族基、C3〜C20芳香族基、又はC3〜C20脂環式基であり、
aは各々独立に0−4の範囲の整数であり、
Ar1はアリール又はヘテロアリールであり、
Ar2はフルオレンであり、
2はアルキレン、置換アルキレン、オキサアルキレン、CO、又はCO2であり、
3、R4及びR5は、独立に、水素、アルキル、アルコキシ、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、置換アルキル、置換アルコキシ、置換アルキルアリール、置換アリール、置換アリールアルキル、又は置換ヘテロアリールであり、
Lは、フェニルピリジン、トリルピリジン、ベンゾチエニルピリジン、フェニルイソキノリン、ジベンゾキノザリン、フルオレニルピリジン、ケトピロール、2−(1−ナフチル)ベンゾオキサゾール))、2−フェニルベンゾオキサゾール、2−フェニルベンゾチアゾール、クマリン、チエニルピリジン、フェニルピリジン、ベンゾチエニルピリジン、3−メトキシ−2−フェニルピリジン、チエニルピリジン、フェニルイミン、ビニルピリジン、ピリジルナフタレン、ピリジルピロール、ピリジルイミダゾール、フェニルインドール、これらの誘導体又はこれらの組合せから誘導される。
【請求項2】
Ar1が次式のものから選択される、請求項1記載のポリマー。
【化2】

【請求項3】
Ar2がジブロモ−9、9−ジオクチルフルオレンモノマーから誘導される、請求項1記載のポリマー。
【請求項4】
Lがフェニルイソキノリンから誘導される、請求項1記載のポリマー。
【請求項5】
次式IIの構造単位を含む、請求項1記載のポリマー。
【化3】

式中、
6及びR7は各々独立にC1〜C20脂肪族基、C3〜C20芳香族基、又はC3〜C20脂環式基であり、
bは各々独立に0−3の範囲の整数であり、
cは各々独立に0−2の範囲の整数である。
【請求項6】
次式IIIの構造単位を含む、請求項1記載のポリマー。
【化4】

【請求項7】
次式IVの構造単位を含む、請求項1記載のポリマー。
【化5】

式中、x+y=100である。
【請求項8】
次式のものから誘導される構造単位を含む、請求項1記載のポリマー。
【化6】

【請求項9】
請求項1記載のポリマーを含むオプトエレクトロニクスデバイス。
【請求項10】
ポリマーが次式IIの構造単位を含む、請求項9記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
【化7】

式中、
6及びR7は各々独立にC1〜C20脂肪族基、C3〜C20芳香族基、又はC3〜C20脂環式基であり、
bは各々独立に0−3の範囲の整数であり、
cは各々独立に0−2の範囲の整数である。
【請求項11】
ポリマーが次式IIIの構造単位を含む、請求項9記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
【化8】

【請求項12】
ポリマーが次式IVの構造単位を含む、請求項9記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
【化9】

式中、x+y=100である。
【請求項13】
ポリマーが次式のものから誘導される構造単位を含む、請求項9記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
【化10】

【請求項14】
ポリマーが次式のものから誘導される構造単位を含む、請求項9記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
【化11】

【請求項15】
ポリマーが次式のものから誘導される構造単位を含む、請求項9記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
【化12】

【請求項16】
ポリマーが次式のものから誘導される構造単位を含む、請求項9記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
【化13】

【請求項17】
Ar1が次式のものから選択される、請求項9記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
【化14】

【請求項18】
Ar2がジブロモ−9,9−ジオクチルフルオレンモノマーから誘導される、請求項9記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
【請求項19】
Lがフェニルイソキノリンから誘導される、請求項9記載のオプトエレクトロニクスデバイス。
【請求項20】
2以上の発光層を含み、該2以上の発光層の1以上が前記ポリマーを含む、請求項9記載のオプトエレクトロニクスデバイス。

【公表番号】特表2013−510223(P2013−510223A)
【公表日】平成25年3月21日(2013.3.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−537880(P2012−537880)
【出願日】平成22年9月10日(2010.9.10)
【国際出願番号】PCT/US2010/048360
【国際公開番号】WO2011/059553
【国際公開日】平成23年5月19日(2011.5.19)
【出願人】(390041542)ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Fターム(参考)】