説明

トリアジン誘導体、その製造方法、及びそれを構成成分とする有機電界発光素子

【課題】有機電界発光素子において電子輸送材料として用いることで、駆動電圧を低減すると同時に高耐熱性を有する環状アジン誘導体の提供。
【解決手段】一般式(1)


(式中、Arは、置換されていてもよい芳香族炭化水素基を表す。Arはフェニル基、ピリジル基又はピリミジル基を表す。Arは、置換されていてもよい2〜4環からなる芳香族炭化水素基を表す。Zは、炭素原子又は窒素原子を表す。Xは、フェニレン基又はピリジレン基を表す。pは、0から2の整数を表す。pが2のとき、Xは同一又は相異なっていてもよい。)で示される環状アジン誘導体。これを構成成分とする有機電界発光素子。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、2〜4環の芳香族炭化水素基を有する環状アジン誘導体とその製造方法、及びそれを含有する有機電界発光素子に関する。さらに詳しくは、有機電界発光素子の構成成分として有用なナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ピレニル基、フルオレニル基を有する環状アジン誘導体とその製造方法に関し、これらを有機化合物層の少なくとも一層に用いた低電圧並びに高耐熱性の有機電界発光素子に関する。
【背景技術】
【0002】
有機電界発光素子は、発光材料を含有する発光層を、正孔輸送層と電子輸送層で挟み、さらにその外側に陽極と陰極を取付け、発光層に注入された正孔及び電子の再結合により生ずる励起子が失活する際の光の放出(蛍光又はりん光)を利用する素子であり、ディスプレー等へ応用されている。
【0003】
特許文献1には1,3,5−トリアジン誘導体を有機電界発光素子に用いた例が開示されているが、これらは多環芳香族基を有せず、本発明の環状アジン誘導体とは異なる。
【0004】
多環芳香族基を有する1,3,5−トリアジン誘導体を有機電界発光素子に用いる例が特許文献2及び3に開示されているが、これらのトリアジン誘導体は多環芳香族基の立体障害に起因する構造異性が生ずるものに限られており、本発明の環状アジン誘導体とは異なる。また両特許文献には化合物のガラス転移温度(Tg)及び電子移動度に関する記述も一切ない。
【0005】
また、特許文献4に記載されている化合物6−13は、1,3,5−トリアジンとピレニル基を有する化合物について言及されているが、具体的な実施例はなく、またTg及び移動度に関する記載もない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2008−280330号公報
【特許文献2】特開2001−143869号公報
【特許文献3】特開2004−22334号公報
【特許文献4】特開2004−2297号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従来の有機電界発光素子は、十分な発光を得るための駆動電圧が高く、また高い駆動電圧による発熱は有機電界発光材料の分解を促進するため、素子の短寿命化を起こす原因となる。
【0008】
高い駆動電圧を必要とする理由としては、有機電界発光素子を構成する材料、特に電子輸送材料の電子移動度が低いことが挙げられる。また、素子の耐久性の向上のためには材料の耐熱性が重要であり、構成材料は高いTgを示すことが要求される。よって電子輸送材料は、高移動度かつ高Tgを持つことが必要となるが、これら従来の化合物の中には高Tgかつ高電子移動度を満たしているものはない。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者らは、先の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、電子移動度の高い環状アジン骨格に多環芳香族基を導入した本発明の環状アジン誘導体(1)が、高いTgを示し、真空蒸着及びスピンコートのいずれの方法でも非晶質の薄膜形成が可能であることを見出した。また、これらを電子輸送層として用いた有機電界発光素子が、汎用の有機電界発光素子に比べて高い耐熱性と素子の駆動電圧の低下、及び長寿命化を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0010】
すなわち本発明は、一般式(1)
【0011】
【化1】

【0012】
(式中、Arは、置換されていてもよい芳香族炭化水素基を表す。Arはフェニル基、ピリジル基又はピリミジル基を表す。Arは、置換されていてもよい2〜4環からなる芳香族炭化水素基を表す。Xは、フェニレン基又はピリジレン基を表す。pは、0から2の整数を表す。pが2のとき、Xは同一又は相異なっていてもよい。Zは、炭素原子又は窒素原子を表す。)で示される環状アジン誘導体に関するものである。
【0013】
また本発明は、一般式(2)
【0014】
【化2】

【0015】
(式中、Arは、置換されていてもよい芳香族炭化水素基を表す。Arは置換されていてもよい2〜4環からなる芳香族炭化水素基を表す。Zは、炭素原子又は窒素原子を表す。Yは、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。)で示される化合物と、一般式(3)
【0016】
【化3】

【0017】
(式中、Arはフェニル基、ピリジル基又はピリミジル基を表す。Xは、フェニレン基又はピリジレン基を示す。pは、0から2の整数を表す。pが2のとき、Xは同一又は相異なっていてもよい。Mは、ZnR、MgR、Sn(R又はB(ORを表す。但し、R及びRは、各々独立に塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表し、Rは、炭素数1から4のアルキル基又はフェニル基を表し、Rは水素原子、炭素数1から4のアルキル基又はフェニル基を表し、B(ORの2つのRは同一又は異なっていてもよい。又、2つのRは一体となって酸素原子及びホウ素原子を含んで環を形成することもできる。)で示される化合物とを、場合によっては塩基の存在下に、パラジウム触媒の存在下でカップリング反応させることを特徴とする、一般式(1)
【0018】
【化4】

【0019】
(式中、Arは、置換されていてもよい芳香族炭化水素基を表す。Arはフェニル基、ピリジル基又はピリミジル基を表す。Arは、置換されていてもよい2〜4環からなる芳香族炭化水素基を表す。Xは、フェニレン基又はピリジレン基を表す。pは、0から2の整数を表す。pが2のとき、Xは同一又は相異なっていてもよい。Zは、炭素原子又は窒素原子を表す。)で示される環状アジン誘導体の製造方法に関するものである。
【0020】
また本発明は、一般式(2)
【0021】
【化5】

【0022】
(式中、Arは、置換されていてもよい芳香族炭化水素基を表す。Arは置換されていてもよい2〜4環からなる芳香族炭化水素基を表す。Zは、炭素原子又は窒素原子を表す。Yは、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。)で示される化合物を、一般式(4)
【0023】
【化6】

【0024】
(式中、Arは、置換されていてもよい2〜4環からなる芳香族炭化水素基を表す。Mは、ZnR、MgR、Sn(R又はB(ORを表す。但し、R及びRは、各々独立に塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表し、Rは、炭素数1から4のアルキル基又はフェニル基を表し、Rは水素原子、炭素数1から4のアルキル基又はフェニル基を表し、B(ORの2つのRは同一又は異なっていてもよい。また、2つのRは一体となって酸素原子及びホウ素原子を含んで環を形成することもできる。)で示される化合物と、一般式(5)
【0025】
【化7】

【0026】
(式中、Arは、置換されていてもよい芳香族炭化水素基を表す。Zは、炭素原子又は窒素原子を表す。Y及びYは、各々独立に塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。)で示される化合物を、場合によっては塩基の存在下に、パラジウム触媒の存在下でカップリング反応させることにより製造することを特徴とする一般式(1)で示される環状アジン誘導体の製造方法に関するものである。
【0027】
さらに本発明は、一般式(1)で示される環状アジン誘導体を構成成分とすることを特徴とする有機電界発光素子に関するものである。
【0028】
以下、本発明を詳細に説明する。
【0029】
Arで表される置換されていてもよい芳香族炭化水素基しては、置換されていてもよいフェニル基、又は置換されていてもよいナフチル基等を挙げることができる。
【0030】
Arで表される置換されていてもよいフェニル基としては、フェニル基の他、p−トリル基、m−トリル基、o−トリル基、4−トリフルオロメチルフェニル基、3−トリフルオロメチルフェニル基、2−トリフルオロメチルフェニル基、2,4−ジメチルフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、メシチル基、2−エチルフェニル基、3−エチルフェニル基、4−エチルフェニル基、2,4−ジエチルフェニル基、3,5−ジエチルフェニル基、2−プロピルフェニル基、3−プロピルフェニル基、4−プロピルフェニル基、2,4−ジプロピルフェニル基、3,5−ジプロピルフェニル基、2−イソプロピルフェニル基、3−イソプロピルフェニル基、4−イソプロピルフェニル基、2,4−ジイソプロピルフェニル基、3,5−ジイソプロピルフェニル基、2−ブチルフェニル基、3−ブチルフェニル基、4−ブチルフェニル基、2,4−ジブチルフェニル基、3,5−ジブチルフェニル基、2−tert−ブチルフェニル基、3−tert−ブチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、2,4−ジ−tert−ブチルフェニル基、3,5−ジ−tert−ブチルフェニル基等の炭素数1〜4のアルキル基に置換されたフェニル基、ビフェニル−4−イル基、ビフェニル−3−イル基、ビフェニル−2−イル基、2−メチルビフェニル−4−イル基、3−メチルビフェニル−4−イル基、2’−メチルビフェニル−4−イル基、4’−メチルビフェニル−4−イル基、2,2’−ジメチルビフェニル−4−イル基、2’,4’,6’−トリメチルビフェニル−4−イル基、6−メチルビフェニル−3−イル基、5−メチルビフェニル−3−イル基、2’−メチルビフェニル−3−イル基、4’−メチルビフェニル−3−イル基、6,2’−ジメチルビフェニル−3−イル基、2’,4’,6’−トリメチルビフェニル−3−イル基、5−メチルビフェニル−2−イル基、6−メチルビフェニル−2−イル基、2’−メチルビフェニル−2−イル基、4’−メチルビフェニル−2−イル基、6,2’−ジメチルビフェニル−2−イル基、2’,4’,6’−トリメチルビフェニル−2−イル基、2−トリフルオロメチルビフェニル−4−イル基、3−トリフルオロメチルビフェニル−4−イル基、2’−トリフルオロメチルビフェニル−4−イル基、4’−トリフルオロメチルビフェニル−4−イル基、6−トリフルオロメチルビフェニル−3−イル基、5−トリフルオロメチルビフェニル−3−イル基、2’−トリフルオロメチルビフェニル−3−イル基、4’−トリフルオロメチルビフェニル−3−イル基、5−トリフルオロメチルビフェニル−2−イル基、6−トリフルオロメチルビフェニル−2−イル基、2’−トリフルオロメチルビフェニル−2−イル基、4’−トリフルオロメチルビフェニル−2−イル基、3−エチルビフェニル−4−イル基、4’−エチルビフェニル−4−イル基、2’,4’,6’−トリエチルビフェニル−4−イル基、6−エチルビフェニル−3−イル基、4’−エチルビフェニル−3−イル基、5−エチルビフェニル−2−イル基、4’−エチルビフェニル−2−イル基、2’,4’,6’−トリエチルビフェニル−2−イル基、3−プロピルビフェニル−4−イル基、4’−プロピルビフェニル−4−イル基、2’,4’,6’−トリプロピルビフェニル−4−イル基、6−プロピルビフェニル−3−イル基、4’−プロピルビフェニル−3−イル基、5−プロピルビフェニル−2−イル基、4’−プロピルビフェニル−2−イル基、2’,4’,6’−トリプロピルビフェニル−2−イル基、3−イソプロピルビフェニル−4−イル基、4’−イソプロピルビフェニル−4−イル基、2’,4’,6’−トリイソプロピルビフェニル−4−イル基、6−イソプロピルビフェニル−3−イル基、4’−イソプロピルビフェニル−3−イル基、5−イソプロピルビフェニル−2−イル基、4’−イソプロピルビフェニル−2−イル基、2’,4’,6’−トリイソプロピルビフェニル−2−イル基、3−ブチルビフェニル−4−イル基、4’−ブチルビフェニル−4−イル基、2’,4’,6’−トリブチルビフェニル−4−イル基、6−ブチルビフェニル−3−イル基、4’−ブチルビフェニル−3−イル基、5−ブチルビフェニル−2−イル基、4’−ブチルビフェニル−2−イル基、2’,4’,6’−トリブチルビフェニル−2−イル基、3−tert−ブチルビフェニル−4−イル基、4’−tert−ブチルビフェニル−4−イル基、2’,4’,6’−トリ−tert−ブチルビフェニル−4−イル基、6−tert−ブチルビフェニル−3−イル基、4’−tert−ブチルビフェニル−3−イル基、5−tert−ブチルビフェニル−2−イル基、4’−tert−ブチルビフェニル−2−イル基、2’,4’,6’−トリ−tert−ブチルビフェニル−2−イル基等のフェニル基に置換されたフェニル基が挙げられる。有機電界発光素子用材料としての性能がよい点で、フェニル基、p−トリル基、m−トリル基、o−トリル基、4−ブチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、ビフェニル−4−イル基、ビフェニル−3−イル基、ビフェニル−2−イル基が望ましく、反応収率がよい点でフェニル基、ビフェニル−3−イル基がさらに望ましい。
【0031】
またArで表される置換されていてもよいナフチル基としては、1−ナフチル基、2−ナフチル基の他、4−メチルナフタレン−1−イル基、4−トリフルオロメチルナフタレン−1−イル基、4−エチルナフタレン−1−イル基、4−プロピルナフタレン−1−イル基、4−ブチルナフタレン−1−イル基、4−tert−ブチルナフタレン−1−イル基、5−メチルナフタレン−1−イル基、5−トリフルオロメチルナフタレン−1−イル基、5−エチルナフタレン−1−イル基、5−プロピルナフタレン−1−イル基、5−ブチルナフタレン−1−イル基、5−tert−ブチルナフタレン−1−イル基、6−メチルナフタレン−2−イル基、6−トリフルオロメチルナフタレン−2−イル基、6−エチルナフタレン−2−イル基、6−プロピルナフタレン−2−イル基、6−ブチルナフタレン−2−イル基、6−tert−ブチルナフタレン−2−イル基、7−メチルナフタレン−2−イル基、7−トリフルオロメチルナフタレン−2−イル基、7−エチルナフタレン−2−イル基、7−プロピルナフタレン−2−イル基、7−ブチルナフタレン−2−イル基、7−tert−ブチルナフタレン−2−イル基等の炭素数1〜4のアルキル基に置換されたナフチル基が挙げられる。有機電界発光素子用材料としての性能がよい点で、1−ナフチル基、4−メチルナフタレン−1−イル基、4−tert−ブチルナフタレン−1−イル基、5−メチルナフタレン−1−イル基、5−tert−ブチルナフタレン−1−イル基、2−ナフチル基、6−メチルナフタレン−2−イル基、6−tert−ブチルナフタレン−2−イル基、7−メチルナフタレン−2−イル基又は7−tert−ブチルナフタレン−2−イル基が望ましく、合成が容易な点で1−ナフチル基がさらに望ましい。
【0032】
Arは、フェニル基、ピリジル基又はピリミジル基を表す。
【0033】
Arで表される置換されていてもよい2〜4環からなる芳香族炭化水素基としては、置換されていてもよいナフチル基、置換されていてもよいアントリル基、置換されていてもよいフェンナントリル基、置換されていてもよいフルオレニル基、置換されていてもよいベンゾフルオレニル基、置換されていてもよいピレニル基、置換されていてもよいトリフェニレニル基等を挙げることができる。
【0034】
Arで表される置換されていてもよいナフチル基としては、1−ナフチル基、2−ナフチル基の他、4−メチルナフタレン−1−イル基、4−トリフルオロメチルナフタレン−1−イル基、4−エチルナフタレン−1−イル基、4−プロピルナフタレン−1−イル基、4−ブチルナフタレン−1−イル基、4−tert−ブチルナフタレン−1−イル基、5−メチルナフタレン−1−イル基、5−トリフルオロメチルナフタレン−1−イル基、5−エチルナフタレン−1−イル基、5−プロピルナフタレン−1−イル基、5−ブチルナフタレン−1−イル基、5−tert−ブチルナフタレン−1−イル基、6−メチルナフタレン−2−イル基、6−トリフルオロメチルナフタレン−2−イル基、6−エチルナフタレン−2−イル基、6−プロピルナフタレン−2−イル基、6−ブチルナフタレン−2−イル基、6−tert−ブチルナフタレン−2−イル基、7−メチルナフタレン−2−イル基、7−トリフルオロメチルナフタレン−2−イル基、7−エチルナフタレン−2−イル基、7−プロピルナフタレン−2−イル基、7−ブチルナフタレン−2−イル基、7−tert−ブチルナフタレン−2−イル基等の炭素数1〜4のアルキル基で置換されたナフチル基が挙げられる。有機電界発光素子用材料としての性能がよい点で、1−ナフチル基、4−メチルナフタレン−1−イル基、4−tert−ブチルナフタレン−1−イル基、5−メチルナフタレン−1−イル基、5−tert−ブチルナフタレン−1−イル基、2−ナフチル基、6−メチルナフタレン−2−イル基、6−tert−ブチルナフタレン−2−イル基、7−メチルナフタレン−2−イル基又は7−tert−ブチルナフタレン−2−イル基が望ましく、合成が容易な点で1−ナフチル基がさらに望ましい。
【0035】
Arで表される置換されていてもよいアントリル基としては、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基の他、2−メチルアントラセン−1−イル基、3−メチルアントラセン−1−イル基、4−メチルアントラセン−1−イル基、9−メチルアントラセン−1−イル基、10−メチルアントラセン−1−イル基、2−フェニルアントラセン−1−イル基、3−フェニルアントラセン−1−イル基、4−フェニルアントラセン−1−イル基、5−フェニルアントラセン−1−イル基、6−フェニルアントラセン−1−イル基、7−フェニルアントラセン−1−イル基、8−フェニルアントラセン−1−イル基、9−フェニルアントラセン−1−イル基、10−フェニルアントラセン−1−イル基、1−メチルアントラセン−2−イル基、3−メチルアントラセン−2−イル基、4−メチルアントラセン−2−イル基、9−メチルアントラセン−2−イル基、10−メチルアントラセン−2−イル基、1−フェニルアントラセン−2−イル基、3−フェニルアントラセン−2−イル基、4−フェニルアントラセン−2−イル基、5−フェニルアントラセン−2−イル基、6−フェニルアントラセン−2−イル基、7−フェニルアントラセン−2−イル基、8−フェニルアントラセン−2−イル基、9−フェニルアントラセン−2−イル基、10−フェニルアントラセン−2−イル基、2−メチルアントラセン−9−イル基、3−メチルアントラセン−9−イル基、4−メチルアントラセン−9−イル基、10−メチルアントラセン−9−イル基、2−フェニルアントラセン−9−イル基、3−フェニルアントラセン−9−イル基、4−フェニルアントラセン−9−イル基、5−フェニルアントラセン−9−イル基、6−フェニルアントラセン−9−イル基、7−フェニルアントラセン−9−イル基、8−フェニルアントラセン−9−イル基、10−フェニルアントラセン−9−イル基等、炭素数1〜4のアルキル基又はフェニル基で置換されたアントリル基が挙げられ、有機電界発光素子用材料としての性能がよい点で、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基、10−フェニルアントラセン−9−イル基が好ましく、合成容易である点で9−アントリル基がさらに好ましい。
【0036】
Arで表される置換されていてもよいフェナントリル基としては、1−フェナントリル基、2−フェントリル基、3−フェナントリル基、4−フェナントリル基の他、2−フェニルフェナントレン−1−イル基、3−フェニルフェナントレン−1−イル基、4−フェニルフェナントレン−1−イル基、9−フェニルフェナントレン−1−イル基、1−フェニルフェナントレン−2−イル基、3−フェニルフェナントレン−2−イル基、4−フェニルフェナントレン−2−イル基、9−フェニルフェナントレン−2−イル基、1−フェニルフェナントレン−3−イル基、2−フェニルフェナントレン−3−イル基、4−フェニルフェナントレン−3−イル基、9−フェニルフェナントレン−3−イル基、1−フェニルフェナントレン−4−イル基、2−フェニルフェナントレン−4−イル基、3−フェニルフェナントレン−4−イル基、9−フェニルフェナントレン−4−イル基、9−フェナントリル基、1−フェニルフェナントレン−9−イル基、2−フェニルフェナントレン−9−イル基、3−フェニルフェナントレン−9−イル基、4−フェニルフェナントレン−9−イル基等、炭素数1〜4のアルキル基又はフェニル基で置換されたフェナントリル基が挙げられ、有機電界発光素子用材料としての性能がよい点で、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、4−フェナントリル基、9−フェナントリル基が好ましく、合成容易である点で9−フェナントリル基がさらに好ましい。
【0037】
Arで表される置換されていてもよいフルオレニル基としては、9,9−ジメチルフルオレン−1−イル基、9,9−ジメチルフルオレン−2−イル基、9,9−ジメチルフルオレン−3−イル基、9,9−ジメチルフルオレン−4−イル基、9,9−ジフェニルフルオレン−1−イル基、9,9−ジフェニルフルオレン−2−イル基、9,9−ジフェニルフルオレン−3−イル基、9,9−ジフェニルフルオレン−4−イル基等、炭素数1〜4のアルキル基又はフェニル基で置換されたフルオレニル基が挙げられ、有機電界発光素子用材料としての性能がよい点で、9,9−ジメチルフルオレン−2−イル基、9,9−ジメチルフルオレン−3−イル基、9,9−ジフェニルフルオレン−2−イル基が好ましく、合成容易である点で9,9−ジメチルフルオレン−2−イル基がさらに好ましい。
【0038】
Arで表される置換されていてもよいベンゾフルオレニル基としては、9,9−ジメチルベンゾ[a]フルオレン−3−イル基、9,9−ジメチルベンゾ[a]フルオレン−4−イル基、9,9−ジメチルベンゾ[a]フルオレン−5−イル基、9,9−ジメチルベンゾ[a]フルオレン−6−イル基、9,9−ジメチルベンゾ[a]フルオレン−7−イル基、9,9−ジメチルベンゾ[a]フルオレン−8−イル基、9,9−ジメチルベンゾ[b]フルオレン−1−イル基、9,9−ジメチルベンゾ[b]フルオレン−4−イル基、9,9−ジメチルベンゾ[b]フルオレン−5−イル基、9,9−ジメチルベンゾ[b]フルオレン−6−イル基、9,9−ジメチルベンゾ[b]フルオレン−7−イル基、9,9−ジメチルベンゾ[b]フルオレン−8−イル基、9,9−ジメチルベンゾ[c]フルオレン−1−イル基、9,9−ジメチルベンゾ[c]フルオレン−2−イル基、9,9−ジメチルベンゾ[c]フルオレン−5−イル基、9,9−ジメチルベンゾ[c]フルオレン−6−イル基、9,9−ジメチルベンゾ[c]フルオレン−7−イル基、9,9−ジメチルベンゾ[c]フルオレン−8−イル基、9,9−ジフェニルベンゾ[a]フルオレン−3−イル基、9,9−ジフェニルベンゾ[a]フルオレン−4−イル基、9,9−ジフェニルベンゾ[a]フルオレン−5−イル基、9,9−ジフェニルベンゾ[a]フルオレン−6−イル基、9,9−ジフェニルベンゾ[a]フルオレン−7−イル基、9,9−ジフェニルベンゾ[a]フルオレン−8−イル基、9,9−ジフェニルベンゾ[b]フルオレン−1−イル基、9,9−ジフェニルベンゾ[b]フルオレン−4−イル基、9,9−ジフェニルベンゾ[b]フルオレン−5−イル基、9,9−ジフェニルベンゾ[b]フルオレン−6−イル基、9,9−ジフェニルベンゾ[b]フルオレン−7−イル基、9,9−ジフェニルベンゾ[b]フルオレン−8−イル基、9,9−ジフェニルベンゾ[c]フルオレン−1−イル基、9,9−ジフェニルベンゾ[c]フルオレン−2−イル基、9,9−ジフェニルベンゾ[c]フルオレン−5−イル基、9,9−ジフェニルベンゾ[c]フルオレン−6−イル基、9,9−ジフェニルベンゾ[c]フルオレン−7−イル基、9,9−ジフェニルベンゾ[c]フルオレン−8−イル基等、炭素数1〜4のアルキル基又はフェニル基で置換されたベンゾフルオレニル基が挙げられ、有機電界発光素子用材料としての性能がよい点で、9,9−ジメチルベンゾ[a]フルオレン−6−イル基、9,9−ジメチルベンゾ[a]フルオレン−7−イル基、9,9−ジメチルベンゾ[b]フルオレン−6−イル基、9,9−ジメチルベンゾ[b]フルオレン−7−イル基、9,9−ジメチルベンゾ[c]フルオレン−2−イル基、9,9−ジメチルベンゾ[c]フルオレン−6−イル基、9,9−ジメチルベンゾ[c]フルオレン−7−イル基が好ましく、合成容易である点で9,9−ジメチルベンゾ[c]フルオレン−2−イル基がさらに好ましい。
【0039】
Arで表される置換されていてもよいピレニル基としては、1−ピレニル基、6−フェニルピレン−1−イル基、7−フェニルピレン−1−イル基、8−フェニルピレン−1−イル基、2−ピレニル基、6−フェニルピレン−2−イル基、7−フェニルピレン−2−イル基、8−フェニルピレン−2−イル基等が挙げられ、有機電界発光素子用材料としての性能がよい点で、1−ピレニル基、2−ピレニル基が好ましく、合成容易である点で2−ピレニル基がさらに好ましい。
【0040】
Arで表される置換されていてもよいトリフェニレニル基としては、1−トリフェニレニル基、2−トリフェニレニル基等が挙げられる。
【0041】
Xは、フェニレン基又はピリジレン基を表す。
【0042】
一般式(3)で示される化合物は、例えば、特開2008−280330号公報(0061)〜(0076)に開示されている方法を用いて製造することができる。化合物(3)としては、次の(I)から(LXXIX)を例示できるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0043】
【化8】

【0044】
【化9】

【0045】
【化10】

【0046】
【化11】

【0047】
【化12】

【0048】
一般式(4)で示される化合物は、例えば、特開2001−335516号公報(0047)〜(0082)に開示されている方法を用いて製造することができる。
【0049】
Mで表されるZnR、MgRとしては、ZnCl、ZnBr、ZnI、MgCl、MgBr、MgI等が例示できる。Mで表されるSn(Rとしては、Sn(Me)、Sn(Bu)等が例示できる。
【0050】
Mで表されるB(ORとしては、B(OH)、B(OMe)、B(OPr)、B(OBu)等が例示できる。また、2つのRが一体となって酸素原子及びホウ素原子を含んで環を形成した場合のB(ORの例としては、次の(LXXX)から(LXXXV)で示される基が例示でき、収率がよい点で(LXXXI)で示される基が望ましい。
【0051】
【化13】

【0052】
次に本発明の製造方法について説明する。本発明の環状アジン誘導体(1)は、次の反応式
【0053】
【化14】

【0054】
(式中、Arは、置換されていてもよい芳香族炭化水素基を表す。Arはフェニル基、ピリジル基又はピリミジル基を表す。Arは置換されてもよい2〜4環からなる芳香族炭化水素基を表す。Zは、炭素原子又は窒素原子を表す。Xは、フェニレン基又はピリジレン基を表す。pは、0から2の整数を表す。pが2のとき、Xは同一又は相異なっていてもよい。Yは、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。Mは、ZnR、MgR、Sn(R、B(ORを表す。但し、R及びRは、各々独立に塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表し、Rは、炭素数1から4のアルキル基又はフェニル基を表し、Rは水素原子、炭素数1から4のアルキル基又はフェニル基を表し、B(ORの2つのRは同一又は異なっていてもよい。又、2つのRは一体となって酸素原子及びホウ素原子を含んで環を形成することもできる。)で示される工程によって製造することができる。
【0055】
「工程1」は化合物(2)を、場合によっては塩基の存在下に、パラジウム触媒の存在下に化合物(3)と反応させ、本発明の環状アジン誘導体(1)を得る方法であり、鈴木−宮浦反応、根岸反応、玉尾−熊田反応、スティレ反応等の、一般的なカップリング反応の反応条件を適用することにより、収率よく目的物を得ることができる。
【0056】
「工程1」で用いることのできるパラジウム触媒としては、塩化パラジウム、酢酸パラジウム、トリフルオロ酢酸パラジウム、硝酸パラジウム等の塩を例示することができる。さらに、π−アリルパラジウムクロリドダイマー、パラジウムアセチルアセトナト、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム及びジクロロ(1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン)パラジウム等の錯化合物を例示することができる。中でも、第三級ホスフィンを配位子として有するパラジウム錯体は反応収率がよい点でさらに好ましく、入手容易であり、反応収率がよい点で、トリフェニルホスフィンを配位子として有するパラジウム錯体が特に好ましい。
【0057】
第三級ホスフィンを配位子として有するパラジウム錯体は、パラジウム塩又は錯化合物に第三級ホスフィンを添加し、反応系中で調製することもできる。この際用いることのできる第三級ホスフィンとしては、トリフェニルホスフィン、トリメチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ(tert−ブチル)ホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、tert−ブチルジフェニルホスフィン、9,9−ジメチル−4,5−ビス(ジフェニルホスフィノ)キサンテン、2−(ジフェニルホスフィノ)−2’−(N,N−ジメチルアミノ)ビフェニル、2−(ジ−tert−ブチルホスフィノ)ビフェニル、2−(ジシクロヘキシルホスフィノ)ビフェニル、ビス(ジフェニルホスフィノ)メタン、1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン、1,4−ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタン、1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン、トリ(2−フリル)ホスフィン、トリ(o−トリル)ホスフィン、トリス(2,5−キシリル)ホスフィン、(±)−2,2’−ビス(ジフェニルホスフィノ)−1,1’−ビナフチル、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,4’,6’−トリイソプロピルビフェニル等が例示できる。入手容易であり、反応収率がよい点で、トリフェニルホスフィンが好ましい。第三級ホスフィンとパラジウム塩又は錯化合物とのモル比は、1:10〜10:1が好ましく、反応収率がよい点で1:2〜5:1がさらに好ましい。
【0058】
「工程1」で用いることのできる塩基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、炭酸セシウム、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化セシウム等を例示することができ、収率がよい点で炭酸セシウムが望ましい。塩基と化合物(3)とのモル比は、1:2から10:1が望ましく、収率がよい点で1:1から3:1がさらに望ましい。
【0059】
「工程1」で用いる化合物(2)と化合物(3)とのモル比は、1:2から5:1が望ましく、収率がよい点で1:2から2:1がさらに望ましい。
【0060】
「工程1」で用いることのできる溶媒として、水、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、トルエン、ベンゼン、ジエチルエーテル、エタノール、メタノール又はキシレン等が例示でき、これらを適宜組み合わせて用いてもよい。収率がよい点でトルエン及びエタノールの混合溶媒を用いることが望ましい。
【0061】
「工程1」は、0℃から150℃から適宜選ばれた温度で実施することができ、収率がよい点で40℃から80℃で行うことがさらに望ましい。
【0062】
環状アジン誘導体(1)は、「工程1」の終了後に通常の処理をすることで得られる。必要に応じて、再結晶、カラムクロマトグラフィー又は昇華等で精製してもよい。
【0063】
また、本発明の環状アジン誘導体(1)の製造に用いる化合物(2)は、次の反応式
【0064】
【化15】

【0065】
(式中、Arは、置換されていてもよい芳香族炭化水素基を表す。Arは置換されてもよい2〜4環からなる芳香族炭化水素基を表す。Zは、炭素原子又は窒素原子を表す。Y及びYは、各々独立に塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。Mは、ZnR、MgR、Sn(R、B(ORを表す。但し、R及びRは、各々独立に塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表し、Rは、炭素数1から4のアルキル基又はフェニル基を表し、Rは水素原子、炭素数1から4のアルキル基又はフェニル基を表し、B(ORの2つのRは同一又は異なっていてもよい。又、2つのRは一体となって酸素原子及びホウ素原子を含んで環を形成することもできる。)で示す方法によって製造することができる。
【0066】
「工程2」は化合物(5)を、場合によっては塩基の存在下に、パラジウム触媒の存在下に化合物(4)と反応させ、本発明の環状アジン誘導体(1)の製造に用いる化合物(2)を得る方法であり、鈴木−宮浦反応、根岸反応、玉尾−熊田反応、スティレ反応等の、一般的なカップリング反応の反応条件を適用することにより、収率よく目的物を得ることができる。「工程2」で用いることのできるパラジウム触媒としては、「工程1」で例示したパラジウム塩又は錯化合物と同様のものを例示することができる。中でも、第三級ホスフィンを配位子として有するパラジウム錯体が反応収率のよい点でさらに好ましく、入手容易であり、反応収率がよい点で、トリフェニルホスフィンを配位子として有するパラジウム錯体が特に好ましい。
【0067】
第三級ホスフィンを配位子として有するパラジウム錯体は、パラジウム塩又は錯化合物に第三級ホスフィンを添加し、反応系中で調製することもできる。この際用いることのできる第三級ホスフィンとしては、「工程1」で例示した第三級ホスフィンと同様のものが例示できる。入手容易であり、反応収率がよい点で、トリフェニルホスフィンが好ましい。第三級ホスフィンとパラジウム塩又は錯化合物とのモル比は、1:10〜10:1が好ましく、反応収率がよい点で1:2〜5:1がさらに好ましい。
【0068】
「工程2」で用いることのできる塩基としては、「工程1」で例示した塩基と同様のものを例示することができ、収率がよい点で炭酸カリウムが望ましい。塩基と化合物(4)とのモル比は、1:1から10:1が望ましく、収率がよい点で2:1から3:1がさらに望ましい。
【0069】
「工程2」で用いる化合物(5)と化合物(4)とのモル比は、1:2から5:1が望ましく、収率がよい点で1:2から2:1がさらに望ましい。
【0070】
「工程2」で用いることのできる溶媒として、水、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、トルエン、ベンゼン、ジエチルエーテル、エタノール、メタノール又はキシレン等が例示でき、これらを適宜組み合わせて用いてもよい。収率がよい点でトルエン及びエタノールの混合溶媒を用いることが望ましい。
【0071】
「工程2」は、0℃から150℃から適宜選ばれた温度で実施することができ、収率がよい点で40℃から80℃で行うことがさらに望ましい。
【0072】
化合物(2)は、「工程2」の終了後に通常の処理をすることで得られる。必要に応じて、再結晶、カラムクロマトグラフィー又は昇華等で精製してもよいが、単離することなく「工程1」に供することもできる。
【0073】
本発明の環状アジン誘導体(1)から成る有機電界発光素子用薄膜の製造方法に特に制限はないが、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し得る1×10−2〜1×10−5Pa程度が望ましい。蒸着速度は、形成する膜の厚さによるが0.005〜1.0nm/秒が望ましい。また、環状アジン誘導体(1)は、クロロホルム、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、クロロベンゼン、トルエン、酢酸エチル又は、テトラヒドロフラン等に対する溶解度が高いため、汎用の装置を用いたスピンコ−ト法、インクジェット法、キャスト法又は、ディップ法等による成膜も可能である。
【発明の効果】
【0074】
本発明の環状アジン誘導体(1)から成る薄膜は、高い表面平滑性、アモルファス性、耐熱性、電子輸送能、正孔ブロック能、酸化還元耐性、耐水性、耐酸素性、電子注入特性等をもつため、有機電界発光素子の材料として有用であり、とりわけ電子輸送材、正孔ブロック材、発光ホスト材等として用いることができる。またワイドバンドギャップ化合物なため、従来の蛍光素子用途のみならず、燐光素子への応用も十分可能である。従って、本発明の環状アジン誘導体(1)から成る薄膜は、有機電界発光素子の構成成分としての利用が期待される。
【図面の簡単な説明】
【0075】
【図1】実施の形態(素子評価)で作製した有機電界発光素子の断面図である。
【実施例】
【0076】
以下、実験例、試験例及び参考例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実験例−1
【0077】
【化16】

【0078】
アルゴン気流下、9−フェナントレンボロン酸(1.91g,8.56mmol)、2−(3,5−ジブロモフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(4.00g,8.56mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(98.9mg,0.086mmol)をトルエン(320mL)およびエタノール(40mL)の混合溶媒に懸濁し、60℃に昇温した。これに1MのKCO水溶液(25.7mL,25.7mmol)をゆっくりと滴下した後、4時間攪拌した。室温まで冷却後、4−(2−ピリジル)フェニルボロン酸(2.56g,12.8mmol)および1MのKCO(25.7mL,25.7mmol)を加えた後に70℃に昇温して12時間攪拌した。反応混合物を室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後にメタノールを加え、析出した固体をろ別した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(展開溶媒ヘキサン:クロロホルム=1:2)で精製し、目的物の4,6−ジフェニル−2−[5−(9−フェナントリル)−4’−(2−ピリジル)ビフェニル−3−イル]−1,3,5−トリアジンの白色固体(収量3.91g,収率64%)を得た。
【0079】
H−NMR(CDCl):δ.7.31(d,J=7.00Hz,1H),7.58−7.65(m,8H),7.70(t,J=7.0Hz,1H),7.76(t,J=7.0Hz,2H),7.82−7.87(m,2H),7.93(s,1H),7.99(d,J=8.5Hz,2H),8.02(d,J=8.2Hz,1H),8.06(d,J=8.0Hz,1H),8.12(s,1H),8.23(d,J=8.4Hz,2H),8.78(d,J=8.2Hz,1H),8.82(d,J=8.1Hz,4H),8.89(d,J=8.2Hz,1H),8.98(s,1H),9.21(s,1H).
得られた化合物のTgは133℃であった。
実験例−2
【0080】
【化17】

【0081】
アルゴン気流下、9−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)アントラセン(0.98g,3.21mmol)、2−(3,5−ジブロモフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(1.50g,3.21mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(37.1mg,0.032mmol)をトルエン(100mL)およびエタノール(20mL)の混合溶媒に懸濁し、60℃に昇温した。これに1MのKCO水溶液(9.63mL,9.63mmol)をゆっくりと滴下した後、3時間攪拌した。室温まで冷却後、4−(2−ピリジル)フェニルボロン酸(0.96g,4.82mmol)および1MのKCO(6.42mL,6.42mmol)を加えた後に60℃に昇温して17時間攪拌した。反応混合物を室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後にメタノールを加え、析出した固体をろ別した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(展開溶媒ヘキサン:クロロホルム=1:2)で精製し、目的物の2−[5−(9−アントリル)−4’−(2−ピリジル)ビフェニル−3−イル]−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジンの白色固体(収量0.68g,収率33%)を得た。
【0082】
H−NMR(CDCl):δ.7.34(brs,1H),7.44(t,J=7.6Hz,2H),7.53−7.64(m,9H),7.85−7.88(m,4H),8.01(d,J=7.6Hz,2H),8.03(s,1H),8.16(d,J=8.5Hz,2H)8.23(d,J=8.3Hz,2H),8.64(s,1H),8.79(d,J=5.6Hz,4H),8.89(s,1H),9.31(s,1H).
実験例−3
【0083】
【化18】

【0084】
アルゴン気流下、1−ナフタレンボロン酸(0.37g,2.14mmol)、2−(3,5−ジブロモフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(1.00g,2.14mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(24.7mg,0.021mmol)をトルエン(80mL)およびエタノール(10mL)の混合溶媒に懸濁し、60℃に昇温した。これに1MのKCO水溶液(8.56mL,8.56mmol)をゆっくりと滴下した後、3時間攪拌した。室温まで冷却後、4−(2−ピリジル)フェニルボロン酸(0.64g,3.21mmol)を加えた後に70℃に昇温して3時間攪拌した。反応混合物を室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後にメタノールを加え、析出した固体をろ別した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(展開溶媒ヘキサン:クロロホルム=1:2)で精製し、目的物の4,6−ジフェニル−2−[5−(1−ナフチル)−4’−(2−ピリジル)ビフェニル−3−イル]−1,3,5−トリアジンの白色固体(収量0.61g,収率49%)を得た。
【0085】
H−NMR(CDCl):δ.7.32(t,J=6.5Hz,1H),7.53(t,J=6.9Hz,1H),7.57−7.68(m,10H),7.83−7.87(m,2H),7.98(d,J=8.4Hz,2H),8.00−8.05(m,2H),8.07(s,1H),8.23(d,J=6.7Hz,2H),7.79(d,J=6.5Hz,1H),8.82(d,J=8.5Hz,4H),8.93(s,1H),9.18(s,1H).
得られた化合物のTgは107℃であった。
実験例−4
【0086】
【化19】

【0087】
アルゴン気流下、1−ピレンボロン酸(0.53g,2.14mmol)、2−(3,5−ジブロモフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(1.00g,2.14mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(24.7mg,0.0214mmol)をトルエン(80mL)およびエタノール(10mL)の混合溶媒に懸濁し、60℃に昇温した。これに1MのKCO水溶液(8.56mL,8.56mmol)をゆっくりと滴下した後、3時間攪拌した。室温まで冷却後、4−(2−ピリジル)フェニルボロン酸(0.64g,3.21mmol)を加えた後に70℃に昇温して3時間攪拌した。反応混合物を室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後にメタノールを加え、析出した固体をろ別した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(展開溶媒ヘキサン:クロロホルム=1:2)で精製し、目的物の4,6−ジフェニル−2−[5−(1−ピレニル)−4’−(2−ピリジル)ビフェニル−3−イル]−1,3,5−トリアジンの白色固体(収量0.37g,収率26%)を得た。
【0088】
H−NMR(CDCl):δ.7.35(brs,1H),7.57−7.65(m,6H),7.86−7.91(m,2H),8.03(d,J=8.4Hz,2H),8.08(t,J=7.6Hz,1H),8.13(d,J=9.3Hz,1H),8.18−8.29(m,8H),8.33(d,J=9.3Hz,1H),8.37(d,J=7.8Hz,1H),8.80(d,J=4.8Hz,1H),8.83(d,J=7.9Hz,4H),9.07(s,1H),9.23(s,1H).
実験例−5
【0089】
【化20】

【0090】
アルゴン気流下、9−フェナントレンボロン酸(0.54g,2.42mmol)、4,6−ビス(ビフェニル−3−イル)−2−(3,5−ジブロモフェニル)−1,3,5−トリアジン(1.50g,2.42mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(56.0mg,0.048mmol)をトルエン(150mL)およびエタノール(20mL)の混合溶媒に懸濁し、60℃に昇温した。これに1MのKCO水溶液(7.26mL,7.26mmol)をゆっくりと滴下した後、3時間攪拌した。室温まで冷却後、4−(2−ピリジル)フェニルボロン酸(0.72g,3.63mmol)および1MのKCO(7.26mL,7.26mmol)を加えた後に60℃に昇温して4時間攪拌した。反応混合物を室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後にメタノールを加え、析出した固体をろ別した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(展開溶媒ヘキサン:クロロホルム=1:2)で精製し、目的物の4,6−ビス(ビフェニル−3−イル)−2−[5−(9−フェナントリル)−4’−(2−ピリジル)ビフェニル−3−イル]−1,3,5−トリアジンの白色固体(収量1.1g,収率58%)を得た。
【0091】
H−NMR(CDCl):δ.7.34(brs,1H),7.43(t,J=7.4Hz,2H),7.52(t,J=7.4Hz,4H),7.66(t,J=8.1Hz,1H),7.68(t,J=7.7Hz,2H),7.70(t,J=7.7Hz,1H),7.74−7.78(m,2H),7.76(d,J=8.4Hz,4H),7.87(d,J=7.6Hz,4H),7.94(s,1H),8.00(d,J=8.4Hz,2H),8.01(d,J=7.7Hz,1H),8.12(t,J=7.4Hz,1H),8.14(s,1H),8.23(d,J=8.3Hz,2H),8.80(d,J=7.8Hz,1H),8.80(d,J=7.8Hz,2H),8.82(d,J=8.3Hz,1H),8.88(d,J=8.3Hz,1H),9.01(s,1H),9.05(s,2H),9.21(s,1H).
得られた化合物のTgは119℃であった。
実験例−6
【0092】
【化21】

【0093】
アルゴン気流下、9−フェナントレンボロン酸(0.71g,3.21mmol)、2−(3,5−ジブロモフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(1.50g,3.21mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(37.0mg,0.0321mmol)をトルエン(120mL)およびエタノール(15mL)の混合溶媒に懸濁し、60℃に昇温した。これに1MのKCO水溶液(9.63mL,9.63mmol)をゆっくりと滴下した後、6時間攪拌した。室温まで冷却後、3−ピリジンボロン酸(0.59g,4.82mmol)および1MのKCO(9.63mL,9.63mmol)を加えた後に60℃に昇温して18時間攪拌した。反応混合物を室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後にメタノールを加え、析出した固体をろ別した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(展開溶媒ヘキサン:クロロホルム=1:2)で精製し、目的物の4,6−ジフェニル−2−[5−(9−フェナントリル)−3−(3−ピリジル)フェニル]−1,3,5−トリアジンの白色固体(収量0.87g,収率48%)を得た。
【0094】
H−NMR(CDCl):δ.7.59−7.67(m,8H),7.72(t,J=7.0Hz,1H),7.76−7.80(m,2H),7.90(s,1H),7.90(brt,J=6.5Hz,1H),7.96(d,J=8.1Hz,1H),8.02(d,J=7.1Hz,1H),8.05(s,1H),8.60(d,J=8.0Hz,1H),8.80(d,J=7.0Hz,4H),8.83(d,J=8.4Hz,1H),8.89(d,J=8.3Hz,1H),9.13(d,J=5.4Hz,1H),9.14(s,1H),9.22(s,1H).
実験例−7
【0095】
【化22】

【0096】
アルゴン気流下、9−フェナントレンボロン酸(0.71g,3.21mmol)、2−(3,5−ジブロモフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(1.50g,3.21mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(37.0mg,0.0321mmol)をトルエン(120mL)およびエタノール(15mL)の混合溶媒に懸濁し、60℃に昇温した。これに1MのKCO水溶液(9.63mL,9.63mmol)をゆっくりと滴下した後、8時間攪拌した。室温まで冷却後、3−(3−ピリジル)フェニルボロン酸(0.59g,4.82mmol)および1MのKCO(9.63mL,9.63mmol)を加えた後に60℃に昇温して18時間攪拌した。反応混合物を室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後にメタノールを加え、析出した固体をろ別した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(展開溶媒ヘキサン:クロロホルム=1:2)で精製し、目的物の4,6−ジフェニル−2−[5−(9−フェナントリル)−3’−(3−ピリジル)ビフェニル−3−イル]−1,3,5−トリアジンの白色固体(収量0.86g,収率42%)を得た。
【0097】
H−NMR(CDCl):δ.7.57−7.66(m,7H),7.69−7.72(m,2H),7.44−7.81(m,3H),7.81(dd,J=8.0,5.4Hz,1H),7.92(s,1H),8.02(t,J=7.80Hz,4H),8.07(s,1H),8.46(d,J=8.1Hz,1H),8.72(d,J=5.3Hz,1H),8.81(d,J=7.0Hz,4H),8.82(d,J=8.2Hz,1H),8.88(d,J=8.2Hz,1H),9.02(s,1H),9.06(s,1H),9.14(s,1H).
得られた化合物のTgは112℃であった。
実験例−8
【0098】
【化23】

【0099】
アルゴン気流下、9−フェナントレンボロン酸(0.43g,1.93mmol)、2−(3,5−ジブロモフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(0.90g,1.93mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(22.3mg,0.0193mmol)をトルエン(75mL)およびエタノール(10mL)の混合溶媒に懸濁し、60℃に昇温した。これに1MのKCO水溶液(5.78mL,5.78mmol)をゆっくりと滴下した後、7時間攪拌した。室温まで冷却後、3−(6−フェニル)ピリジンボロン酸(0.57g,2.89mmol)および1MのKCO(5.78mL,5.78mmol)を加えた後に70℃に昇温して14時間攪拌した。反応混合物を室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後にメタノールを加え、析出した固体をろ別した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(展開溶媒ヘキサン:クロロホルム=1:2)で精製し、目的物の4,6−ジフェニル−2−[5−(9−フェナントリル)−1−(6−フェニルピリジン−3−イル)フェニル−3−イル]−1,3,5−トリアジンの合成の白色固体(収量0.73g,収率59%)を得た。
【0100】
H−NMR(CDCl):δ.7.50(t,J=6.8Hz,1H),7.55−7.66(m,9H),7.71(t,J=6.8Hz,1H),7.77(t,J=7.0Hz,2H),7.93(s,1H),7.95(d,J=8.2Hz,1H),8.02(d,J=7.8Hz,1H),8.05(d,J=8.3Hz,1H),8.10(s,1H),8.14(d,J=7.2Hz,2H),8.24(d,J=7.0Hz,1H),8.82(d,J=6.9Hz,4H),8.85(d,J=8.2Hz,1H),8.89(d,J=8.2Hz,1H),9.03(s,1H),9.22(s,1H),9.26(s,1H).
得られた化合物のTgは127℃であった。
実験例−9
【0101】
【化24】

【0102】
アルゴン気流下、9−フェナントレンボロン酸(0.714g,3.22mmol)、2−(3,5−ジブロモフェニル)−4,6−ジフェニルピリミジン(1.50g,3.22mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(37.2mg,0.0322mmol)をトルエン(120mL)およびエタノール(15mL)の混合溶媒に懸濁し、50℃に昇温した。これに1MのKCO水溶液(9.66mL,9.66mmol)をゆっくりと滴下した後、18時間攪拌した。室温まで冷却後、4−(2−ピリジル)フェニルボロン酸(0.961g,4.83mmol)および1MのKCO水溶液(9.66mL,9.66mmol)を加えた後に60℃に昇温して4時間攪拌した。反応混合物を室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後にメタノールを加え、析出した固体をろ別した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(展開溶媒ヘキサン:クロロホルム=1:2)で精製し、目的物の4,6−ジフェニル−2−[5−(9−フェナントリル)−4’−(2−ピリジル)ビフェニル−3−イル]−ピリミジンの白色固体(収量1.28g,収率62%)を得た。
【0103】
H−NMR(CDCl):δ.7.25(t,J=4.9Hz,1H),7.53−7.58(m,6H),7.60(d,J=7.5Hz,1H),7.66(t,J=7.0Hz,1H),7.12(t,J=8.2Hz,2H),7.62−7.83(m,2H),7.90(s,1H),7.95−8.00(m,4H),8.07(d,J=8.1Hz,1H),8.09(s,1H),8.17(d,J=8.5Hz,1H),8.30−8.32(m,4H),8.73(d,J=5.0Hz,1H),8.79(d,J=8.3Hz,1H),8.84(d,J=8.2Hz,1H),8.90(s,1H),9.14(s,1H).
実験例−10
【0104】
【化25】

【0105】
アルゴン気流下、2−(3,5−ジブロモフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(8.00g,17.1mmol)、9−フェナントレンボロン酸(3.80g,17.1mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(198mg,0.171mmol)をトルエン(600mL)およびエタノール(80mL)の混合溶媒に懸濁し、50℃に昇温した。これに1MのKCO水溶液(51.4mL,51.4mmol)をゆっくりと滴下した後、15時間攪拌した。反応混合物を室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去し、カラムクロマトグラフィー(展開溶媒ヘキサン:クロロホルム=1:1)により無機物を除去することで4,6−ジフェニル−2−[5−(9−フェナントリル)−3−ブロモフェニル]−1,3,5−トリアジンを含む混合物(9.59g)を得た。アルゴン気流下、得られた4,6−ジフェニル−2−[5−(9−フェナントリル)−3−ブロモフェニル]−1,3,5−トリアジンを含む混合物(2.00g)、ビスピナコラートジボロン(1.35g,5.31mmol)、酢酸カリウム(1.04g,10.6mmol)、ジクロロビストリフェニルホスフィンパラジウム(128mg,0.142mmol)をテトラヒドロフラン(70mL)に懸濁し、70℃で5時間攪拌した。反応混合物を室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去し、カラムクロマトグラフィー(展開溶媒ヘキサン:クロロホルム=1:1)により無機物を除去することで4,6−ジフェニル−2−[5−(9−フェナントリル)−3−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)フェニル]−1,3,5−トリアジンを含む混合物(1.50g)を得た。アルゴン気流下、得られた4,6−ジフェニル−2−[5−(9−フェナントリル)−3−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)フェニル]−1,3,5−トリアジンを含む混合物(0.50g)、6−ブロモ−2,2’ビピリジン(288mg,1.22mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(47.3mg,0.0409mmol)をトルエン(25mL)に懸濁した。これに2MのNaCO水溶液(10mL,20mmol)を加えた後、90℃で15時間攪拌した。反応混合物を室温まで冷却後、有機層を減圧下で留去することにより粗生成物を得た。これをカラムクロマトグラフィー(展開溶媒ヘキサン:クロロホルム=1:2)で精製し、目的の2−[3−(2,2’−ビピリジン−6−イル)−5−(9−フェナントリル)フェニル]−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(0.46g)を得た。
【0106】
H−NMR(CDCl):δ.7.38(brs,1H),7.59−7.66(m,7H),7.73(t,J=7.7Hz,1H),7.75−7.78(m,2H),7.89(brs,1H),7.96(s,1H),8.02−8.11(m,5H),8.55(brs,1H),8.66(s,1H),8.76(brd,J=7.9Hz,2H),8.84(d,J=7.7Hz,2H),8.85(d,J=7.8Hz,4H),8.90(d,J=8.4Hz,1H),9.04(s,1H),9.71(s,1H).
得られた化合物のTgは122℃であった。
実験例−11
【0107】
【化26】

【0108】
アルゴン気流下、9−フェナントレンボロン酸(143mg,0.644mmol)、2−(3,5−ジブロモフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(300mg,0.644mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(7.44mg,0.00644mmol)をトルエン(24mL)およびエタノール(3mL)の混合溶媒に懸濁し、60℃に昇温した。これに1MのKCO水溶液(1.93mL,1.93mmol)をゆっくりと滴下した後、3時間攪拌した。室温まで冷却後、2−[4−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)フェニル]ピリミジン(0.961g,4.83mmol)および1MのKCO水溶液(9.66mL,9.66mmol)を加えた後に70℃に昇温して19時間攪拌した。反応混合物を室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後にメタノールを加え、析出した固体をろ別した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(展開溶媒ヘキサン:クロロホルム=1:2)で精製し、目的物の4,6−ジフェニル−2−[5−(9−フェナントリル)−4’−(2−ピリミジル)ビフェニル−3−イル]−1,3,5−トリアジンの白色固体(収量214mg,収率52%)を得た。
【0109】
H−NMR(CDCl):δ7.22(t,J=4.8Hz,1H),7.54−7.63(m,7H),7.67(t,J=7.4Hz,1H),7.73(t,J=7.6Hz,2H),7.90(s,1H),7.96−7.99(m,3H),8.03(d,J=8.4Hz,1H),8.10(s,1H),8.62(d,J=8.7Hz,2H),8.79(d,J=8.3Hz,2H),8.79(d,J=8.0Hz,2H),8.79−8.80(m,1H),8.85(d,J=4.9Hz,2H),8.84−8.86(m,1H)8.95(s,1H),9.19(s,1H).
実験例−12
【0110】
【化27】

【0111】
アルゴン気流下、2−フェナントレンボロン酸(77.6mg,0.167mmol)、2−(3,5−ジブロモフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(37mg,0.167mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(5.78mg,0.0050mmol)をトルエン(7mL)およびエタノール(0.8mL)の混合溶媒に懸濁し、50℃に昇温した。これに1MのKCO水溶液(0.50mL,0.50mmol)をゆっくりと滴下した後、2時間攪拌した。室温まで冷却後、4−(2−ピリジル)フェニルボロン酸(49.8mg,0.25mmol)および1MのKCO(0.50mL,0.50mmol)を加えた後に60℃に昇温して17時間攪拌した。反応混合物を室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後にメタノールを加え、析出した固体をろ別した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(展開溶媒ヘキサン:クロロホルム=1:2)で精製し、目的物の4,6−ジフェニル−2−[5−(2−フェナントリル)−4’−(2−ピリジル)ビフェニル−3−イル]−1,3,5−トリアジンの白色固体(収量30mg,収率28%)を得た。
【0112】
H−NMR(CDCl):δ.7.26−7.30(m,1H),7.52−7.66(m,7H),7.69−7.72(m,1H),7.77−7.85(m,3H),7.89(d,J=8.9Hz,1H),7.95(t,J=7.1Hz,1H),7.96(d,J=8.5Hz,2H),8.11(d,J=8.5Hz,2H),8.20(d,J=8.6Hz,2H),8.24(s,1H),8.29(s,1H),8.74−8.76(m,2H),8.81(d,J=Hz,2H),8.82(d,J=Hz,2H),8.84(d,J=8.8Hz,1H),9.06(s,1H),9.12(s,1H).
実験例−13
【0113】
【化28】

【0114】
アルゴン気流下、9−フェナントレンボロン酸(5.00g,10.7mmol)、2−(3,5−ジブロモフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(2.38g,10.7mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(124mg,0.107mmol)をトルエン(400mL)およびエタノール(50mL)の混合溶媒に懸濁し、50℃に昇温した。これに1MのKCO水溶液(32.1mL,32.1mmol)をゆっくりと滴下した後、3時間攪拌した。室温まで冷却後、3−(2−ピリジル)フェニルボロン酸(3.19g,10.7mmol)および1MのKCO水溶液(32.1mL,32.1mmol)を加えた後に60℃に昇温して15時間攪拌した。反応混合物を室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後にメタノールを加え、析出した固体をろ別した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(展開溶媒ヘキサン:クロロホルム=1:2)で精製し、目的物の4,6−ジフェニル−2−[5−(9−フェナントリル)−3’−(2−ピリジル)ビフェニル−3−イル]−1,3,5−トリアジンの白色固体(収量2.50g,収率37%)を得た。
【0115】
H−NMR(CDCl):δ.7.53−7.62(m,8H),7.67(t,J=7.7Hz,2H),7.23(t,J=8.2Hz,1H),7.78(t,J=7.9Hz,1H),7.84(d,J=7.9Hz,1H),7.90(s,1H),7.90(d,J=8.4Hz,1H),7.98(d,J=7.8Hz,1H),8.03(d,J=8.2Hz,1H),8.06(d,J=7.8Hz,1H),8.11(s,1H),8.42(s,1H),8.72(d,J=4.9Hz,1H),8.79(d,J=8.3Hz,2H),8.79(d,J=8.2Hz,2H),8.79(m,2H),8.85(d,J=8.2Hz,1H),8.95(s,1H),9.17(s,1H).
得られた化合物のTgは115℃であった。
実験例−14
【0116】
【化29】

【0117】
アルゴン気流下、9,9−ジメチル−2−フルオレンボロン酸(0.95g,4mmol)、2−(3,5−ジブロモフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(1.87g,4mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(46.2mg,0.04mmol)をトルエン(150mL)およびエタノール(20mL)の混合溶媒に懸濁し、50℃に昇温した。これに1MのKCO水溶液(12mL,12mmol)をゆっくりと滴下した後、18時間攪拌した。室温まで冷却後、4−(2−ピリジル)フェニルボロン酸(1.19g,6mmol)および1MのKCO(12mL,12mmol)を加えた後に60℃に昇温して2時間攪拌した。反応混合物を室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後にメタノールを加え、析出した固体をろ別した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(展開溶媒ヘキサン:クロロホルム=1:2)で精製し、目的物の2−[5−(9,9−ジメチルフルオレン−2−イル)−4’−(2−ピリジル)ビフェニル−3−イル]−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジンの白色固体(収量1.61g,収率61.5%)を得た。
【0118】
H−NMR(CDCl):δ.1.63(s,6H),7.31(dd,J=7.0,4.8,1H),7.38−7.44(m,2H),7.52(d,J=6.5、H),7.60−7.68(m,6H),7.81−7.88(m,5H),7.93(d,J=7.8,1H),7.98(d,J=8.5,2H),8.17(s、H),8.23(d,J=8.5,2H),8.78(d,J=4.8,1H),8.85(d,J=8.1,4H),9.07(s,2H).
得られた化合物のTgは118℃であった。
実験例−15
【0119】
【化30】

【0120】
アルゴン気流下、9,9−ジメチル−2−フルオレンボロン酸(0.71g,3mmol)、2−(3,5−ジブロモフェニル)−4,6−ジフェニルピリミジン(1.4g,3mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(34.7mg,0.03mmol)をトルエン(115mL)およびエタノール(15mL)の混合溶媒に懸濁し、50℃に昇温した。これに1MのKCO水溶液(9mL,9mmol)をゆっくりと滴下した後、18時間攪拌した。室温まで冷却後、4−(2−ピリジル)フェニルボロン酸(0.896g,4.5mmol)および1MのKCO(9mL,9mmol)を加えた後に60℃に昇温して3.5時間攪拌した。反応混合物を室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後にメタノールを加え、析出した固体をろ別した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(展開溶媒ヘキサン:クロロホルム=1:2)で精製し、目的物の2−[5−(9,9−ジメチルフルオレン−2−イル)−4’−(2−ピリジル)ビフェニル−3−イル]−4,6−ジフェニルピリミジンの白色固体(収量0.85g,収率43.3%)を得た。
【0121】
H−NMR(CDCl):δ.1.63(s,6H),7.30(d,J=5.7Hz,1H),7.34−7.42(m,2H),7.52(d,J=6.6Hz,1H),7.59−7.64(m,6H), 7.82−7.92(m,6H),7.98(d,J=8.4Hz,2H),8.10(d,J=6.8Hz,2H),8.21(d,J=8.4Hz,2H),8.37(d,J=6.3Hz,4H),8.78(d,J=4.8Hz,1H),9.04(s,2H).
実験例−16
【0122】
【化31】

【0123】
アルゴン気流下、9,9−ジメチル−2−ベンゾ[c]フルオレンボロン酸(185mg,0.644mmol)、2−(3,5−ジブロモフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(300mg,0.644mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(7.44mg,0.00644mmol)をトルエン(24mL)およびエタノール(3mL)の混合溶媒に懸濁し、50℃に昇温した。これに1MのKCO水溶液(1.93mL,1.93mmol)をゆっくりと滴下した後、3時間攪拌し、80℃に昇温してさらに3時間攪拌した。室温まで冷却後、4−(2−ピリジル)フェニルボロン酸(256mg,1.29mmol)および1MのKCO(2.90mL,2.90mmol)を加えた後に80℃に昇温して24時間攪拌した。反応混合物を室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後にメタノールを加え、析出した固体をろ別した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(展開溶媒ヘキサン:クロロホルム=1:2)で精製し、目的物の2−[5−(9,9−ジメチルベンゾ[c]フルオレン−2−イル)−4’−(2−ピリジル)ビフェニル−3−イル]−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジンの白色固体(収量172mg,収率38.0%)を得た。
【0124】
H−NMR(CDCl):δ.1.63(s,6H),7.25−7.29(m,1H),7.42(t,J=7.4Hz,1H),7.49−7.64(m,9H),7.69−7.73(m,1H),7.74(s,1H),7.79(t,J=8.1Hz,1H),7.83(d,J=7.7Hz,1H),7.97(d,J=8.7Hz,2H),8.08(s,1H),8.11(d,J=7.8Hz,1H),8.20(d,J=8.6Hz,2H),8.43(d,J=7.8Hz,1H),8.75(d,J=4.9Hz,1H),8.79(d,J=8.3Hz,2H),8.80(d,J=8.1Hz,2H),8.91(d,J=8.5Hz,1H),8.94(s,1H),9.18(s,1H).
実験例−17
【0125】
【化32】

【0126】
アルゴン気流下、9−フェナントレンボロン酸(0.538g,2.42mmol)、2−(3,5−ジブロモフェニル)−4,6−ジ−p−トリル−1,3,5−トリアジン(1.20g,2.42mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(28.0mg,0.0242mmol)をトルエン(90mL)およびエタノール(10mL)の混合溶媒に懸濁し、50℃に昇温した。これに1MのKCO水溶液(7.26mL,7.26mmol)をゆっくりと滴下した後、3時間攪拌した。室温まで冷却後、4−(2−ピリジル)フェニルボロン酸(0.722g,3.63mmol)および1MのK2CO3水溶液(7.26mL,7.26mmol)を加えた後に60℃に昇温して15時間攪拌した。反応混合物を室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後にメタノールを加え、析出した固体をろ別した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(展開溶媒ヘキサン:クロロホルム=1:2)で精製し、目的物の4,6−ジ−p−トリル−2−[5−(9−フェナントリル)−4’−(2−ピリジル)ビフェニル−3−イル]−1,3,5−トリアジンの白色固体(収量0.680g,収率42%)を得た。
【0127】
H−NMR(CDCl):δ.2.47(s,6H),7.25−7.28(m,1H),7.35(d,J=8.0Hz,4H),7.60(t,J=7.7Hz,1H),7.67(t,J=7.4Hz,1H),7.73(t,J=7.4Hz,1H),7.73(t,J=7.4Hz,1H),7.79(t,J=7.8Hz,1H),7.83(d,J=7.8Hz,1H),7.90(s,1H),7.95(d,J=8.4Hz,2H),7.98(d,J=8.0Hz,1H),8.04(d,J=7.9Hz、1H),8.07(s,1H),8.18(d,J=8.5Hz,2H),8.66(d,J=8.1Hz,4H),8.74(d,J=5.0Hz,1H),8.79(d,J=8.4Hz,1H),8.85(d,J=8.0Hz,1H),8.92(s,1H),9.16(s,1H).
参考例−1
【0128】
【化33】

【0129】
アルゴン気流下、9−フェナントレンボロン酸(0.71g,3.21mmol)、2−(3,5−ジブロモフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(1.50g,3.21mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(37.0mg,0.0321mmol)をトルエン(120mL)およびエタノール(15mL)の混合溶媒に懸濁し、60℃に昇温して12時間攪拌した。反応混合物を室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後にメタノールを加え、析出した固体をろ別した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(展開溶媒ヘキサン:クロロホルム=2:1)で精製し、目的物の4,6−ジフェニル−2−[5−(9−フェナントリル)−3−ブロモフェニル]−1,3,5−トリアジンの白色固体(収量0.54g,収率30%)を得た。
【0130】
H−NMR(CDCl):δ.7.57−7.76(m,10H),7.82(s,1H),7.93−7.89(m,3H),8.78(d,J=8.0Hz,4H),8.80(d,J=8.2Hz,1H),8.85(d,J=8.2Hz,1H),8.90(s,1H),9.02(s,1H).
比較例−1
2−[4,4’’―ジ(2−ピリジル)−1,1’:3’,1’’−テルフェニル−5’−イル]−4,6−ジ−p−トリル−1,3,5−トリアジンのTg測定
【0131】
【化34】

【0132】
特許文献1に記載されている化合物である2−[4,4’’―ジ(2−ピリジル)−1,1’:3’,1’’−テルフェニル−5’−イル]−4,6−ジ−p−トリル−1,3,5−トリアジンの熱分析を行った結果、Tgは108℃であった。
試験例−1
4,6−ジフェニル−2−[5−(9−フェナントリル)−4’−(2−ピリジル)ビフェニル−3−イル]−1,3,5−トリアジンを構成成分とする有機電界発光素子の作製と性能評価
基板には2mm幅の酸化インジウム−スズ(ITO)膜がストライプ状にパターンされたITO透明電極付きガラス基板を用いた。この基板をイソプロピルアルコールで洗浄した後、オゾン紫外線洗浄にて表面処理を行った。洗浄後の基板に、真空蒸着法で各層の真空蒸着を行い、断面図を図1に示すような発光面積4mm有機電界発光素子を作製した。
まず、真空蒸着槽内に前記ガラス基板を導入し1.0×10−4Paまで減圧した。その後、図1の1で示す前記ガラス基板上に有機化合物層として、正孔注入層2、正孔輸送層3、発光層4および電子輸送層5を順次成膜し、その後陰極層6を成膜した。正孔注入層2としては、昇華精製したフタロシアニン銅(II)を25nmの膜厚で真空蒸着した。正孔輸送層3としては、N,N’−ビス(1−ナフチル)−N,N’−ジフェニル−4,4’−ビフェニル(NPD)を45nmの膜厚で真空蒸着した。発光層4としては、4,4’−ビス(2,2’−ジフェニルビニル)−1,1’−ジフェニル(DPVBi)と4,4’−ビス{2−[4−(N,N−ジフェニルアミノ)フェニル]ビニル}ビフェニル(DPAVBi)を99:1wt%の割合で40nmの膜厚で真空蒸着した。電子輸送層5としては、実験例1で得られた4,6−ジフェニル−2−[5−(9−フェナントリル)−4’−(2−ピリジル)ビフェニル−3−イル]−1,3,5−トリアジンを20nmの膜厚で真空蒸着した。なお、各有機材料は抵抗加熱方式により成膜し、加熱した化合物を0.3〜0.5nm/秒の成膜速度で真空蒸着した。最後に、ITOストライプと直交するようにメタルマスクを配し、陰極層6を成膜した。陰極層6は、フッ化リチウムとアルミニウムをそれぞれ0.5nmと100nmの膜厚で真空蒸着し、2層構造とした。それぞれの膜厚は触針式膜厚測定計(DEKTAK)で測定した。さらにこの素子を酸素および水分濃度1ppm以下の窒素雰囲気グローブボックス内で封止した。封止は、ガラス製の封止キャップと前記成膜基板エポキシ型紫外線硬化樹脂(ナガセケムテックス社製)を用いた。
【0133】
作製した有機電界発光素子に直流電流を印加し、TOPCON社製のLUMINANCE METER(BM−9)の輝度計を用いて発作製した素子の測定値を評価した。発作製した素子の測定値として、電流密度20mA/cm流した時の、電圧(V)、電流効率(cd/A)を測定した。作製した素子の測定値は、5.3V、10.5cd/Aであった。またこの素子の輝度半減時間は、155時間であった。
試験例−2
試験例−1の発光層4を膜厚40nmのAlqにした以外は、試験例−1と同様の方法で有機電界発光素子を作製した。作製した素子の測定値は、電流密度20mA/cm流した時の電圧が5.2V、電流効率が2.5cd/Aであった。またこの素子の輝度半減時間は、2015時間であった。
試験例−3
試験例−1の電子輸送層5を膜厚20nmのAlqにした以外は、試験例−1と同様の方法で有機電界発光素子を作製した。作製した素子の測定値は、電流密度20mA/cm流した時の電圧が6.9V、電流効率が6.1cd/Aであった。また、この素子の輝度半減時間は、53時間であった。
試験例−4
試験例−2の電子輸送層5を膜厚20nmのAlqにした以外は、試験例−2と同様の方法で有機電界発光素子を作製した。作製した素子の測定値は、電流密度20mA/cm流した時の電圧が5.4V、電流効率が4.3cd/Aであった。また、この素子の輝度半減時間は、1785時間であった。
試験例−5
試験例−1の電子輸送層5を膜厚20nmの4,6−ジフェニル−2−[5−(1−ナフチル)−4’−(2−ピリジル)ビフェニル−3−イル]−1,3,5−トリアジンにした以外は、試験例1と同様の方法で有機電界発光素子を作製した。作製した素子の測定値は、電流密度20mA/cm流した時の電圧が6.0V、電流効率が11.1cd/Aであった。また、この素子の輝度半減時間は、113時間であった。
試験例−6
試験例−1の電子輸送層5を膜厚20nmの2−[5−(9−フェナントリル)−3’−(3−ピリジル)ビフェニル−3−イル]−1,3,5−トリアジンにした以外は、試験例−1と同様の方法で有機電界発光素子を作製した。作製した素子の測定値は、電流密度20mA/cm流した時の電圧が6.1V、電流効率が11.5cd/Aであった。また、この素子の輝度半減時間は、117時間であった。
試験例−7
試験例−1の電子輸送層5を膜厚20nmの2−[3−(2,2’−ビピリジン−6−イル)−5−(9−フェナントリル)フェニル]−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジンにした以外は、試験例1と同様の方法で有機電界発光素子を作製した。作製した素子の測定値は、電流密度20mA/cm流した時の電圧が5.3V、電流効率が8.0cd/Aであった。
試験例−8
試験例−1の電子輸送層5を膜厚20nmの4,6−ジフェニル−2−[5−(9−フェナントリル)−3’−(2−ピリジル)ビフェニル−3−イル]−1,3,5−トリアジンにした以外は、試験例1と同様の方法で有機電界発光素子を作製した。作製した素子の測定値は、電流密度20mA/cm流した時の電圧が6.6V、電流効率が9.7cd/Aであった。
試験例−9
試験例−1において、正孔注入層2を10nmのフタロシアニン銅(II)、正孔輸送層3を30nmのN,N’−ビス(1−ナフチル)−N,N’−ジフェニル−4,4’−ビフェニル(NPD)、発光層4を30nmの4,4’−ビス(9H−カルバゾール−9−イル)ビフェニル(CBP)とトリス(2−フェニルピリジナート)イリジウム(III)(Ir(PPy))を94:6wt%の割合の層とし、電子輸送層5を5nmのビス(2−メチル−8−キノリノレート)−4−(フェニルフェノレート)アルミニウム(BAlq)及び45nmの2−[5−(9,9−ジメチルフルオレン−2−イル)−4’−(2−ピリジル)ビフェニル−3−イル]−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジンを順次成膜した層とした。これ以外は試験例−1と同様の方法で有機電界発光素子を作製し、光特性を評価した。作製した素子の測定値は、電流密度20mA/cm流した時の電圧が7.7V、電流効率が29.2cd/Aであった。
試験例−10
試験例−9において、電子輸送層5を5nmのビス(2−メチル−8−キノリノレート)−4−(フェニルフェノレート)アルミニウム(BAlq)及び45nmのAlqにした以外は試験例−9と同様の方法で有機電界発光素子を作製し、光特性を評価した。作製した素子の測定値は、電流密度20mA/cm流した時の電圧が9.0V、電流効率が26.7cd/Aであった。
【0134】
以上、本発明の環状アジン誘導体を有機電界発光素子に用いれば、低電圧化と高効率、さらに長寿命達成可能なことが解った。
【産業上の利用可能性】
【0135】
本発明は、有機電界発光素子の電子輸送層として用いることで素子の低電圧駆動及び高耐熱性を可能にする新規構造を有する環状アジン誘導体を提供し、さらに当該化合物を用いた低電圧化を備えた有機電界発光素子を提供するものである。
【符号の説明】
【0136】
1.ITO透明電極付きガラス基板
2.正孔注入層
3.正孔輸送層
4.発光層
5.電子輸送層
6.陰極層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一般式(1)
【化1】

(式中、Arは、置換されていてもよい芳香族炭化水素基を表す。Arはフェニル基、ピリジル基又はピリミジル基を表す。Arは、置換されていてもよい2〜4環からなる芳香族炭化水素基を表す。Zは、炭素原子又は窒素原子を表す。Xは、フェニレン基又はピリジレン基を表す。pは、0から2の整数を表す。pが2のとき、Xは同一又は相異なっていてもよい。)で示される環状アジン誘導体。
【請求項2】
Arが、置換されていてもよいフェニル基である請求項1に記載の環状アジン誘導体。
【請求項3】
Arが置換されていてもよいナフチル基、置換されていてもよいアントリル基、置換されていてもよいフェナントリル基、置換されていてもよいピレニル基、置換されていてもよいフルオレニル基又は置換されていてもよいトリフェニレニル基である請求項1又は2に記載の環状アジン誘導体。
【請求項4】
一般式(2)
【化2】

(式中、Arは、置換されていてもよい芳香族炭化水素基を表す。Arは置換されていてもよい2〜4環からなる芳香族炭化水素基を表す。Zは、炭素原子又は窒素原子を表す。Yは、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。)で示される化合物と、一般式(3)
【化3】

(式中、Arはフェニル基、ピリジル基又はピリミジル基を表す。Xは、フェニレン基又はピリジレン基を示す。pは、0から2の整数を表す。pが2のとき、Xは同一又は相異なっていてもよい。Mは、ZnR、MgR、Sn(R又はB(ORを表す。但し、R及びRは、各々独立に塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表し、Rは、炭素数1から4のアルキル基又はフェニル基を表し、Rは水素原子、炭素数1から4のアルキル基又はフェニル基を表し、B(ORの2つのRは同一又は異なっていてもよい。又、2つのRは一体となって酸素原子及びホウ素原子を含んで環を形成することもできる。)で示される化合物とを、場合によっては塩基の存在下に、パラジウム触媒の存在下でカップリング反応させることを特徴とする、一般式(1)
【化4】

(式中、Arは、置換されていてもよい芳香族炭化水素基を表す。Arはフェニル基、ピリジル基又はピリミジル基を表す。Arは、置換されていてもよい2〜4環からなる芳香族炭化水素基を表す。Zは、炭素原子又は窒素原子を表す。Xは、フェニレン基又はピリジレン基を表す。pは、0から2の整数を表す。pが2のとき、Xは同一又は相異なっていてもよい。)で示される環状アジン誘導体の製造方法。
【請求項5】
一般式(2)
【化5】

(式中、Arは、置換されていてもよい芳香族炭化水素基を表す。Arは置換されていてもよい2〜4環からなる芳香族炭化水素基を表す。Zは、炭素原子又は窒素原子を表す。Yは、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。)で示される化合物を、一般式(4)
【化6】

(式中、Arは、置換されていてもよい2〜4環からなる芳香族炭化水素基を表す。Mは、ZnR、MgR、Sn(R又はB(ORを表す。但し、R及びRは、各々独立に塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表し、Rは、炭素数1から4のアルキル基又はフェニル基を表し、Rは水素原子、炭素数1から4のアルキル基又はフェニル基を表し、B(ORの2つのRは同一又は異なっていてもよい。また、2つのRは一体となって酸素原子及びホウ素原子を含んで環を形成することもできる。)で示される化合物と、一般式(5)
【化7】

(式中、Arは、置換されていてもよい芳香族炭化水素基を表す。Zは、炭素原子又は窒素原子を表す。Y及びYは、各々独立に塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す)で示される化合物を、場合によっては塩基の存在下に、パラジウム触媒の存在下でカップリング反応させることにより製造することを特徴とする請求項4に記載の環状アジン誘導体の製造方法。
【請求項6】
パラジウム触媒が、第三級ホスフィンを配位子として有するパラジウム触媒である請求項4又は5に記載の環状アジン誘導体の製造方法。
【請求項7】
パラジウム触媒が、トリフェニルホスフィンを配位子として有するパラジウム触媒であることを特徴とする請求項4〜6のいずれかに記載の環状アジン誘導体の製造方法。
【請求項8】
一般式(1)
【化8】

(式中、Arは、置換されていてもよい芳香族炭化水素基を表す。Arはフェニル基、ピリジル基又はピリミジル基を表す。Arは、置換されていてもよい2〜4環からなる芳香族炭化水素基を表す。Zは、炭素原子又は窒素原子を表す。Xは、フェニレン基又はピリジレン基を表す。pは、0から2の整数を表す。pが2のとき、Xは同一又は相異なっていてもよい。)で示される環状アジン誘導体を構成成分とする有機電界発光素子。

【図1】
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【公開番号】特開2011−63584(P2011−63584A)
【公開日】平成23年3月31日(2011.3.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−183145(P2010−183145)
【出願日】平成22年8月18日(2010.8.18)
【出願人】(000003300)東ソー株式会社 (1,901)
【出願人】(000173762)公益財団法人相模中央化学研究所 (151)
【Fターム(参考)】