説明

ビス三環性アミン置換アリーレン誘導体

【課題】有機EL用素子成分、特に正孔輸送材料として優れた新規なビス三環性アミン置換アリーレン誘導体を提供すること。
【解決手段】一般式(1)で示されるアリーレン誘導体に特定構造の三環性アミン基を2個有する新規なビス三環性アミン置換アリーレン誘導体である。


〔Xはそれぞれが置換基を有してもよいアリール基またはヘテロ環基を示す。Yは具体例としてはベンゼン環等を示す。〕

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、新規なビス三環性アミン置換アリーレン誘導体に関する。さらに詳しくは、有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子成分として用いることができる新規なビス三環性アミン置換アリーレン誘導体に関する。
【背景技術】
【0002】
有機EL素子については、その原理的な可能性は従来から知られていたものの、実用的な素子の作製が初めて報告されたのは、1987年にコダック社のTangらによるものが最初である。彼らは発光層と正孔輸送層を分離し、薄膜で積層化させることにより有機EL素子の発光効率を向上させ、かつ、低電圧での発光を可能にし、発光素子としての可能性を世に示した(例えば、特許文献1参照)。これ以降、多くの研究者によって発光効率や素子寿命の改良のための研究が行われ、素子用材料として数多くの化合物が提案されてきた。その結果、発光特性についても十分な実用性を有する材料が開発されるに至った(例えば、特許文献2参照)。しかしながら、素子寿命については未だに十分な特性が得られているとは言い難く、素子の駆動時に、時間と共に発光輝度が低下したり、ダークスポットと呼ばれる発光しない部分が現れたりする等の劣化が観測されている。これらの素子寿命に影響を及ぼす劣化の原因の一つとして、正孔輸送材料の特性が大きくかかわっていることが、最近の研究で明らかになってきた。具体的には、通電により正孔輸送材料が結晶化して薄膜の均一性をゆがめ、素子の短絡を招いたり、また、通電により正孔輸送材料が分解を起こして機能しなくなり、発光を阻害する等である。
【0003】
このような問題を解決すべく、正孔輸送材料として、改良された特性を有する化合物(通称:α−NPD)が用いられている(例えば、特許文献3参照)。
【0004】
【化1】

【0005】
また、さらに最近になって、正孔輸送材料として、より高い融点や高い熱分解点を有するものが、発光や保存の安定性に優れ、また、発光寿命が長いことも見出されている(例えば、特許文献4参照)。一方、正孔輸送材料を含む正孔輸送層と陽極との間に、適切なイオン化ポテンシャル値を有する正孔注入材料を含む正孔注入層を設けることによって、よりスムースにホール移動が起こり、結果として単独の正孔輸送層を有する構成のものと比較して、より駆動電圧の低い、結果として安定性に優れ、駆動による特性の劣化が改善された素子が得られることも見出されている(例えば、特許文献5参照)。しかしながら、これまでに開発されている優れた発光材料の特性を生かすに足る、十分な安定性を持った正孔輸送材料や正孔注入材料については、未だ得られていないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開昭63−295695号公報
【特許文献2】特開平4−220995号公報
【特許文献3】特開平5−234681号公報
【特許文献4】特開2004−182740号公報
【特許文献5】特開2007−42973号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、正孔注入及び輸送能力に優れ、駆動による特性の劣化が改善された、有機EL用正孔注入材料や有機EL用正孔輸送材料として優れた特性を有する新規なビス三環性アミン置換アリーレン誘導体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、文献に未記載の新規化合物である特定の構造を有するビス三環性アミン置換アリーレン誘導体を見出した。
【0009】
すなわち、本発明は、一般式(1)で示されるビス三環性アミン置換アリーレン誘導体を提供するものである。
【0010】
【化2】

【0011】
〔一般式(1)において、Xはそれぞれが置換基を有してもよいアリール基またはヘテロ環基を示す。Yは一般式(2)〜(7)で示される2価の連結基を示す。〕
【0012】
【化3】

【0013】
〔一般式(2)〜(4)において、R〜Rは、水素原子、C〜Cの低級アルキル基、C〜Cの低級アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。一般式(5)において、R及びRは、水素原子、C〜Cの低級アルキル基またはフェニル基を示す。〕
【発明の効果】
【0014】
本発明のビス三環性アミン置換アリーレン誘導体を、正孔注入材料や正孔輸送材料として用いることにより、駆動電圧が十分低く、素子寿命の長い、優れた有機EL素子を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【0015】
一般式(1)におけるXの具体例としては、フェニル基;2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−プロピルフェニル基、4−ブチルフェニル基、4−イソプロピルフェニル基、4−t−ブチルフェニル基、4−ヘキシルフェニル基、4−オクチルフェニル基、2,4−ジメチルフェニル基、2,5−ジメチルフェニル基、2,4,5−トリメチルフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、2−メチル−4−エチルフェニル基、2−エチル−5−ブチル基等のアルキル基で置換されたフェニル基;2−メトキシフェニル基、3−メトキシフェニル基、4−メトキシフェニル基、4−エトキシフェニル基、3−プロポキシフェニル基、3−イソプロポキシフェニル基、4−プロポキシフェニル基、4−ブトキシフェニル基、4−t−ブトキシフェニル基、4−ヘキシルオキシ基、2,4−ジメトキシフェニル基、2−メトキシ−5−エトキシ基等のアルコキシ基で置換されたフェニル基;2−メトキシ−4−メチルフェニル基、2,6−ジメチル−4−メトキシフェニル基、2−イソプロポキシ−5−t−ブチルフェニル基、3−t−ブトキシ−4−イソプロピルフェニル基等のアルキル基及びアルコキシ基の双方で置換されたフェニル基;4−スチリルフェニル基、4−(1−メチル−2−フェニルエテニル)フェニル基、4−(1,2−ジフェニルエテニル)フェニル基、4−(2,2−ジフェニルエテニル)フェニル基等のアルケニル基で置換されたフェニル基;1−ナフチル基、2−ナフチル基、4−メチル−1−ナフチル基、5−メチル−1−ナフチル基、1−メチル−2−ナフチル基、4−エチル−2−ナフチル基、4−プロピル−1−ナフチル基、4−イソプロピル−1−ナフチル基等のアルキル基で置換されたナフチル基;2−ビフェニリル基、3−ビフェニリル基、4−ビフェニリル基、4′−メチル−4−ビフェニリル基、2′,4′−ジメチル−4−ビフェニリル基、3′,5′−ジエチル−3−ビフェニリル基、3′−メチル−4′−t−ブチル−3−ビフェニリル基等のアルキル基で置換されたビフェニリル基;4−p−ターフェニリル基、4−m−ターフェニリル基、4−o−ターフェニリル基、4′′−メチル−p−ターフェニリル基、3′′−5′′−ジメチル−p−ターフェニリル基、4′′−t−ブチル−p−ターフェニリル基、4′′−オクチル−p−ターフェニリル基等のアルキル基で置換されたターフェニリル基;9−フェナントリル基、1−アントリル基、9−アントリル基、1−ピレニル基等のアリール基;2−ピリジル基、4−ピリジル基等のヘテロ環基を挙げることができる。
【0016】
また、Yの具体例としては、一般式(2)〜(7)で示される2価の連結基が示される。一般式(2)〜(4)におけるR〜Rの具体例としては、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のC〜Cの低級アルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等のC〜Cの低級アルコキシ基、または、フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子を挙げることができる。一般式(5)におけるR及びRの具体例としては、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のC〜Cの低級アルキル基またはフェニル基を挙げることができる。
【0017】
次に、上記一般式(1)で示されるビス三環性アミン置換アリーレン誘導体の製造方法について説明する。一般式(1)で示されるビス三環性アミン置換アリーレン誘導体は、一般式(8)で示されるアルデヒド置換三環性アミン誘導体と、一般式(9)で示されるビスフォスフォネート置換アリーレン誘導体とを縮合反応させることにより合成できる。
【0018】
【化4】

【0019】
【化5】

【0020】
〔一般式(8)〜(9)において、X及びYは前記一般式(1)の場合と同じである。また、Rはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のC〜Cの低級アルキル基を示す。〕
【0021】
また、一般式(8)のアルデヒド置換三環性アミン誘導体は、N,N−ジメチルホルムアミド溶媒中、オキシ塩化リンを用いるVilsmeier反応によって、一般式(10)の三環性アミン誘導体をフォルミル化することにより得られる。
【0022】
【化6】

【0023】
〔一般式(10)において、Xは前記一般式(1)の場合と同じである。〕
【0024】
また、一般式(9)のビスフォスフォネート置換アリーレン誘導体は、一般式(11)のビスハロゲノメチル置換アリーレン誘導体を、亜リン酸トリアルキル等と加熱して合成することができる。
【化7】

【0025】
〔一般式(11)において、Yは前記一般式(1)の場合と同じである。また、Zは塩素原子または臭素原子のハロゲン原子を示す。〕
【0026】
一般式(10)の三環性アミン誘導体は、特開2000−169446号公報に記載されているように、前駆体であるNが無置換の三環性インドール誘導体を、アリールハライドによりN−アリール化した後、接触水素化反応等でインドール環の二重結合を還元するか、あるいは、1,1−ジフェニルヒドラジンとシクロペンタノンを縮合させるFisherのインドール合成の方法により得られた三環性インドール誘導体の二重結合を、同様に接触水素化反応等で還元することにより製造することができる。
【0027】
上記一般式(8)で示されるアルデヒド置換三環性アミン誘導体の具体例としては、下記式(8−01)〜(8−25)などが挙げられる。
【0028】
【化8】

【0029】
【化9】

【0030】
【化10】

【0031】
【化11】

【0032】
【化12】

【0033】
また、一般式(9)で示されるビスフォスフォネート置換アリーレン誘導体の具体例としては、下記式(9−01)〜(9−39)などが挙げられる。
【0034】
【化13】

【0035】
【化14】

【0036】
【化15】

【0037】
【化16】

【0038】
【化17】

【0039】
【化18】

【0040】
また、一般式(10)で示される三環性アミンの具体例としては、下記式(10−01)〜(10−25)などが挙げられる。
【0041】
【化19】

【0042】
【化20】

【0043】
【化21】

【0044】
【化22】

【0045】
【化23】

【0046】
上記一般式(8)のアルデヒド置換三環性アミンと、一般式(9)のビスフォスフォネート置換アリーレン誘導体との縮合反応においては、一般的に縮合剤として塩基が用いられる。塩基の例としては、アルカリ金属やアルカリ土金属の水酸化物、炭酸塩、水素化物、低級アルコールの金属塩、または3級アミン類が用いられる。好ましくはカリウムターシャルブトキシドやナトリウムメチラート等の低級アルコールの金属塩が用いられる。
【0047】
また、反応溶剤としては、ある程度の溶解性を有する、不活性の有機溶剤であればいずれをも用いることができる。好ましくは、メタノール、エタノール、1−ブタノール等の低級アルコールや、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン等のエーテル類またはN,N−ジメチルホルムアミド等の極性の高い溶剤が用いられる。
【0048】
反応温度は、原料化合物の溶剤に対する溶解度や、反応のし易さ等によっても異なるので、一概には言えないが、通常、氷冷下または水冷下に反応物を混合させ、次いで室温で数時間撹拌して反応を完結させるのが一般的である。但し、反応の進行が遅い場合には、加熱等により反応を促進させる場合もある。
【0049】
次に、本発明の一般式(1)の化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0050】
【化24】

【0051】
【化25】

【0052】
【化26】

【0053】
【化27】

【0054】
【化28】

【0055】
【化29】

【0056】
【化30】

【0057】
【化31】

【0058】
【化32】

【0059】
【化33】

【0060】
【化34】

【0061】
【化35】

【0062】
【化36】

【0063】
【化37】

【0064】
【化38】

【0065】
【化39】

【0066】
【化40】

【0067】
【化41】

【0068】
【化42】

【0069】
【化43】

【0070】
【化44】

【0071】
【化45】

【0072】
【化46】

【0073】
【化47】

【0074】
【化48】

【実施例】
【0075】
本発明のビス三環性アミン置換アリーレン誘導体について、代表的な合成の実施例を以下に示す。
【0076】
(実施例1)
(1)N,N−ジメチルホルムアミド53.0g(725ミリモル)を氷冷下、冷却撹拌している中へ、オキシ三塩化リン74.0g(483ミリモル)を30分かけて滴下する。さらに、氷冷下15分間撹拌してヴィルスマイヤー試薬を調製した後、4−フェニル−1,2,3,3a,4,8b−ヘキサヒドロシクロペント[b]インドール〔例示化合物(10−02)〕37.0g(159ミリモル)をN,N−ジメチルホルムアミド80mlに溶かした溶液を、氷冷下20分かけて滴下する。さらに氷冷下1時間次いで室温で2時間撹拌して反応を完結させた後、氷水1000mlに注入、撹拌しながら50℃湯浴で1時間加温して加水分解する。析出した結晶を濾取し、水、次いでメタノールで分散洗浄する。得られた結晶を減圧で加熱乾燥して粗生成物40.0gを得る。これをアセトニトリル140mlで再結晶して4−フェニル−1,2,3,3a,4,8b−ヘキサヒドロシクロペント[b]インドール−7−カルボアルデヒド〔例示化合物(8−02)〕31.0gを得た(収率74.8%)。
【0077】
(2)4,4′−ビス(クロロメチル)ビフェニル25.0g(99.54ミリモル、東京化成工業社製)とトリエチルフォスファイト49.6g(298.6ミリモル)を、140℃で1時間加熱後、さらに、160℃で2.5時間加熱して反応を完結させ、放冷して結晶化させる。これにジエチルエーテルを加えて分散洗浄し、不溶性結晶を濾取して、目的とするビスフォスフォネート置換アリーレン誘導体〔例示化合物(9−08)〕39.32gを得た(収率86.9%)。
【0078】
(3)上記(1)で得られたアルデヒド置換三環性アミン〔例示化合物(8−02)〕5.28g(20.05ミリモル)、上記(2)で得られたビスフォスフォネート置換アリーレン誘導体〔例示化合物(9−08)〕4.55g(10.01ミリモル)及びテトラヒドロフラン120mlを水冷下撹拌している中へ、カリウムターシャルブトキシド3.38g(30.12ミリモル)を加える。水冷下30分撹拌した後、さらに室温で一晩撹拌して反応を完結させる。反応液を180ml氷水に注入して、析出結晶を濾取、メタノールで分散洗浄した後、乾燥させて粗生成物6.42gを得る。このものについてクロマト精製をくり返すことにより精製し、目的とするトリス三環性アミン置換アレン誘導体〔例示化合物(1−27)〕の高純度品2.63gを得た(収率41.0%)。融点は248〜262℃であった。
【0079】
このものは、H−NMR(δ,ppm,CDCl)において、7.61(d,2H)、7.55(d,2H)、7.28〜7.40(m,10H)、7.16(d,2H)、7.10(d,2H)、6.96〜7.01(m,4H)、6.97(d,2H)、4.82(t,3H)、3.87(t,3H)、1.52〜2.14(m,12H)のピークを示していることから、その構造が確認された。
【0080】
このものについて、熱分析による分解点の測定を行ったところ、熱分解温度は350℃以上という結果が得られた。
【0081】
(実施例2)
(1)N,N−ジメチルホルムアミド26.9g(368ミリモル)を氷冷下、冷却撹拌している中へ、オキシ三塩化リン23.0g(150ミリモル)を40分かけて滴下する。さらに、氷冷下1時間撹拌してヴィルスマイヤー試薬を調製した後、4−(4−ビフェニリル)−1,2,3,3a,4,8b−ヘキサヒドロシクロペント[b]インドール〔例示化合物(10−06)〕15.57g(50.0ミリモル)をN,N−ジメチルホルムアミド70mlに加熱して溶かした溶液を、室温下5分かけて滴下する。室温で7時間撹拌して反応を完結させた後、氷水850mlに注入し、水酸化ナトリウム18gを120mlの水に溶かした溶液を加えて中和し、撹拌しながら80℃湯浴で加熱して加水分解する。この溶液をトルエン400mlで抽出し、飽和食塩水で洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を除去して油状の粗生成物17.28gを得る。これを酢酸エチル25mlに溶かし、エタノール45mlを加えて放置し、析出した結晶を濾取し、減圧で加熱乾燥して、目的とする4−(4−ビフェニリル)−1,2,3,3a,4,8b−ヘキサヒドロシクロペント[b]インドール−7−カルボアルデヒド〔例示化合物(8−06)〕11.78gを得た(収率69.4%)。
【0082】
(2)9,10−ビス(クロロメチル)アントラセン25.0g(90.85ミリモル、東京化成工業社製)とトリエチルフォスファイト94.4g(568ミリモル)を、175℃で5時間加熱、撹拌して反応を完結させ、放冷して結晶化させる。これにジエチルエーテルを加えて分散洗浄し、不溶性結晶を濾取して、目的とするビスフォスフォネート置換アリーレン誘導体〔例示化合物(9−39)〕40.65gを得た(収率93.5%)。
【0083】
(3)上記(1)で得られたアルデヒド置換三環性アミン〔例示化合物(8−06)〕3.40g(10.02ミリモル)、上記(2)で得られたビスフォスフォネート置換アリーレン誘導体〔例示化合物(9−39)〕2.39g(5.00ミリモル)及びテトラヒドロフラン100mlを水冷下撹拌している中へ、カリウムターシャルブトキシド1.68g(14.97ミリモル)を加える。水冷下30分撹拌した後、さらに室温で一晩撹拌して反応を完結させる。反応液を300ml氷水に注入して、析出結晶を濾取、メタノールで分散洗浄した後、乾燥させて粗生成物3.83gを得る。このものについてクロロホルムを溶媒としてソックスレー抽出により精製し、目的とするトリス三環性アミン置換アレン誘導体〔例示化合物(1−106)〕の高純度品1.77gを得た(収率41.7%)。融点は309℃まで観測されなかった。
【0084】
このものは、H−NMR(δ,ppm,CDCl)において、8.46(dd,4H)、7.77(d,2H)、7.62(d,8H)、7.56(s,2H)、7.44〜7.50(m,4H)、7.29〜7.40(m,12H)、7.15(d,2H)、6.88(d,2H)、4.90(t,3H)、3.96(t,3H)、1.59〜2.17(m,12H)のピークを示していることから、その構造が確認された。
【0085】
このものについて、熱分析による分解点の測定を行ったところ、熱分解温度は350℃以上という結果が得られた。
【0086】
(実施例3)
(1)N,N−ジメチルホルムアミド80.3g(1098ミリモル)を氷冷下、冷却撹拌している中へ、オキシ三塩化リン67.3g(439ミリモル)を75分かけて滴下する。さらに、氷冷下1時間撹拌してヴィルスマイヤー試薬を調製した後、4−〔4−(2,2−ジフェニルエテニル)フェニル〕−1,2,3,3a,4,8b−ヘキサヒドロシクロペント[b]インドール〔例示化合物(10−01)〕90.72g(219ミリモル)をN,N−ジメチルホルムアミド70mlに溶かした溶液を、氷冷下1.5時間かけて滴下する。さらに室温で4時間撹拌して反応を完結させた後、氷水1200mlに注入、水酸化ナトリウム63.4gを610mlの水に溶かした水溶液を加えて中和した後、トルエン1200mlで抽出、飽和食塩水1200mlで洗浄後無水硫酸マグネシウムで乾燥、減圧で溶剤を留去して粗生成物101gを得る。これをトルエン−エタノール(1:1)を溶剤として3回再結晶し、4−〔4−(2,2−ジフェニルエテニル)フェニル〕−1,2,3,3a,4,8b−ヘキサヒドロシクロペント[b]インドール−7−カルボアルデヒド〔例示化合物(8−01)〕35.13gを得た(収率36.4%)。
【0087】
(2)実施例1の(2)と同様の方法でα,α′−ジクロロ−p−キシレン48.8g(279ミリモル、東京化成工業社製)とトリエチルフォスファイト102.7g(618ミリモル)から、ビスフォスフォネート置換アリーレン誘導体〔例示化合物(9−01)〕
95.2gを得た(収率90.3%)。
【0088】
(3)上記(1)で得られたアルデヒド置換三環性アミン〔例示化合物(8−01)〕と、上記(2)で得られたビスフォスフォネート置換アリーレン誘導体〔例示化合物(9−01)〕を、実施例1の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−01)を収率48.7%で得た。
【0089】
(実施例4)
実施例1の(1)で得られた例示化合物(8−02)と、実施例3の(2)で得られた例示化合物(9−01)とを、実施例1の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−02)を収率38.5%で得た。
【0090】
(実施例5)
(1)実施例3の(1)と同様の方法で、4−(4−ビフェニリル)−1,2,3,3a,4,8b−ヘキサヒドロシクロペント[b]インドール〔例示化合物(10−06)〕17.57g(50.0ミリモル)から、4−(4−ビフェニリル)−1,2,3,3a,4,8b−ヘキサヒドロシクロペント[b]インドール−7−カルボアルデヒド〔例示化合物(8−06)〕11.78gを得た(収率69.4%)。
【0091】
(2)上記(1)で得られたアルデヒド置換三環性アミン〔例示化合物(8−06)〕と、実施例3の(2)で得られた例示化合物(9−01)とを、実施例1の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−06)を収率59.2%で得た。
【0092】
(実施例6)
実施例2の(1)と同様の方法で例示化合物(10−12)より得られた例示化合物(8−12)と、実施例3の(2)で得られた例示化合物(9−01)とを、実施例1の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−12)を収率40.3%で得た。
【0093】
(実施例7)
実施例2の(1)と同様の方法で例示化合物(10−19)より得られた例示化合物(8−19)と、実施例3の(2)で得られた例示化合物(9−01)とを、実施例1の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−19)を収率38.3%で得た。
【0094】
(実施例8)
実施例2の(1)と同様の方法で例示化合物(10−20)より得られた例示化合物(8−20)と、実施例3の(2)で得られた例示化合物(9−01)とを、実施例1の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−20)を収率45.6%で得た。
【0095】
(実施例9)
実施例2の(1)と同様の方法で例示化合物(10−25)より得られた例示化合物(8−25)と、実施例3の(2)で得られた例示化合物(9−01)とを、実施例1の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−25)を収率64.9%で得た。
【0096】
(実施例10)
実施例3の(1)で得られた例示化合物(8−01)と、実施例1の(2)で得られた例示化合物(9−08)を、実施例1の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−26)を収率75.4%で得た。
【0097】
(実施例11)
実施例5の(1)で得られた例示化合物(8−06)と、実施例1の(2)で得られた例示化合物(9−08)を、実施例1の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−31)を収率68.2%で得た。
【0098】
(実施例12)
実施例6で得られた例示化合物(8−12)と、実施例1の(2)で得られた例示化合物(9−08)を、実施例1の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−37)を収率39.5%で得た。
【0099】
(実施例13)
実施例8で得られた例示化合物(8−20)と、実施例1の(2)で得られた例示化合物(9−08)を、実施例1の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−45)を収率44.0%で得た。
【0100】
(実施例14)
実施例2の(1)と同様の方法で例示化合物(10−24)より得られた例示化合物(8−24)と、実施例1の(2)で得られた例示化合物(9−08)とを、実施例1の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−49)を収率56.1%で得た。
【0101】
(実施例15)
実施例9で得られた例示化合物(8−25)と、実施例1の(2)で得られた例示化合物(9−08)を、実施例1の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−50)を収率36.9%で得た。
【0102】
(実施例16)
実施例3の(1)で得られた例示化合物(8−01)と、実施例1の(2)と同様の方法で4,4′′−ビス(クロロメチル)−p−ターフェニルから得られたビスフォスフォネート置換アリーレン誘導体〔例示化合物(9−17)〕を、実施例1の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−51)を収率32.9%で得た。
【0103】
(実施例17)
実施例1の(1)で得られた例示化合物(8−02)と、実施例16で得られた例示化合物(9−17)を、実施例1の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−52)を収率54.0%で得た。
【0104】
(実施例18)
実施例5の(1)で得られた例示化合物(8−06)と、実施例16で得られた例示化合物(9−17)を、実施例1の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−56)を収率65.7%で得た。
【0105】
(実施例19)
実施例8で得られた例示化合物(8−20)と、実施例16で得られた例示化合物(9−17)を、実施例1の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−70)を収率29.3%で得た。
【0106】
(実施例20)
(1)実施例2の(1)と同様の方法で、例示化合物(10−16)より、例示化合物(8−16)を収率78.4%で得た。
【0107】
(2)実施例1の(2)と同様の方法で2,7−ビス(ブロモメチル)ナフタレン(アルドリッチ社製)とトリエチルフォスファイトから、ビスフォスフォネート置換アリーレン誘導体〔例示化合物(9−33)〕を収率85.6%で得た。
【0108】
(3)上記(1)で得られたアルデヒド置換三環性アミン〔例示化合物(8−16)〕と、上記(2)で得られたビスフォスフォネート置換アリーレン誘導体〔例示化合物(9−33)〕を、実施例1の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−91)を収率77.1%で得た。
【0109】
(実施例21)
(1)実施例2の(1)と同様の方法で、例示化合物(10−17)より、例示化合物(8−17)を収率85.5%で得た。
【0110】
(2)実施例1の(2)と同様の方法で1,8−ビス(ブロモメチル)ナフタレン(アルドリッチ社製)とトリエチルフォスファイトから、ビスフォスフォネート置換アリーレン誘導体〔例示化合物(9−34)〕を収率82.4%で得た。
【0111】
(3)上記(1)で得られたアルデヒド置換三環性アミン〔例示化合物(8−17)〕と、上記(2)で得られたビスフォスフォネート置換アリーレン誘導体〔例示化合物(9−34)〕を、実施例1の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−92)を収率43.4%で得た。
【0112】
(実施例22)
実施例2の(1)と同様の方法で例示化合物(10−19)より得られた例示化合物(8−19)と、実施例20の(2)で得られた例示化合物(9−33)とを、実施例1の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−94)を収率72.6%で得た。
【0113】
(実施例23)
実施例8で得られた例示化合物(8−20)と、実施例21の(2)で得られた例示化合物(9−34)を、実施例1の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−95)を収率41.3%で得た。
【0114】
(実施例24)
実施例2の(1)と同様の方法で例示化合物(10−22)より得られた例示化合物(8−22)と、実施例20の(2)で得られた例示化合物(9−33)とを、実施例1の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−97)を収率74.0%で得た。
【0115】
(実施例25)
実施例2の(1)と同様の方法で例示化合物(10−23)より得られた例示化合物(8−23)と、実施例21の(2)で得られた例示化合物(9−34)とを、実施例1の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−98)を収率38.2%で得た。
【0116】
(実施例26)
実施例9で得られた例示化合物(8−25)と、実施例20の(2)で得られた例示化合物(9−33)を、実施例1の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−100)を収率69.9%で得た。
【0117】
(実施例27)
実施例3の(1)で得られた例示化合物(8−01)と、実施例2の(2)で得られた例示化合物(9−39)を、実施例2の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−101)を収率35.1%で得た。
【0118】
(実施例28)
実施例1の(1)で得られた例示化合物(8−02)と、実施例2の(2)で得られた例示化合物(9−39)を、実施例2の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−102)を収率39.3%で得た。
【0119】
(実施例29)
(1)実施例2の(1)と同様の方法で、例示化合物(10−03)より、例示化合物(8−03)を収率80.6%で得た。
【0120】
(2)実施例1の(2)と同様の方法で2,6−ビス(ブロモメチル)ナフタレン(アルドリッチ社製)とトリエチルフォスファイトから、ビスフォスフォネート置換アリーレン誘導体〔例示化合物(9−36)〕を収率88.7%で得た。
【0121】
(3)上記(1)で得られたアルデヒド置換三環性アミン〔例示化合物(8−03)〕と、上記(2)で得られたビスフォスフォネート置換アリーレン誘導体〔例示化合物(9−36)〕を、実施例1の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−103)を収率51.9%で得た。
【0122】
(実施例30)
実施例2の(1)と同様の方法で例示化合物(10−08)より得られた例示化合物(8−08)と、実施例28の(2)で得られた例示化合物(9−36)とを、実施例1の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−108)を収率64.7%で得た。
【0123】
(実施例31)
実施例6で得られた例示化合物(8−12)と、実施例2の(2)で得られた例示化合物(9−39)を、実施例2の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−112)を収率31.0%で得た。
【0124】
(実施例32)
実施例2の(1)と同様の方法で例示化合物(10−13)より得られた例示化合物(8−13)と、実施例28の(2)で得られた例示化合物(9−36)とを、実施例1の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−113)を収率70.1%で得た。
【0125】
(実施例33)
実施例2の(1)と同様の方法で例示化合物(10−14)より得られた例示化合物(8−14)と、実施例2の(2)で得られた例示化合物(9−39)を、実施例2の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−114)を収率29.5%で得た。
【0126】
(実施例34)
実施例20の(1)で得られた例示化合物(8−16)と、実施例2の(2)で得られた例示化合物(9−39)を、実施例2の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−116)を収率36.3%で得た。
【0127】
(実施例35)
実施例2の(1)と同様の方法で例示化合物(10−18)より得られた例示化合物(8−18)と、実施例2の(2)で得られた例示化合物(9−39)を、実施例2の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−118)を収率38.9%で得た。
【0128】
(実施例36)
実施例22で得られた例示化合物(8−19)と、実施例2の(2)で得られた例示化合物(9−39)を、実施例2の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−119)を収率21.0%で得た。
【0129】
(実施例37)
実施例8で得られた例示化合物(8−20)と、実施例2の(2)で得られた例示化合物(9−39)を、実施例2の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−120)を収率33.5%で得た。
【0130】
(実施例38)
実施例2の(1)と同様の方法で例示化合物(10−21)より得られた例示化合物(8−21)と、実施例2の(2)で得られた例示化合物(9−39)を、実施例2の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−121)を収率37.2%で得た。
【0131】
(実施例39)
実施例24で得られた例示化合物(8−22)と、実施例2の(2)で得られた例示化合物(9−39)を、実施例2の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−122)を収率41.0%で得た。
【0132】
(実施例40)
実施例25で得られた例示化合物(8−23)と、実施例2の(2)で得られた例示化合物(9−39)を、実施例2の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−123)を収率46.0%で得た。
【0133】
(実施例41)
実施例9で得られた例示化合物(8−25)と、実施例2の(2)で得られた例示化合物(9−39)を、実施例2の(3)と同様の方法で反応させて、例示化合物(1−125)を収率31.5%で得た。
【0134】
実施例1〜41以外の目的とするビス三環性アミン置換アリーレン誘導体の例示化合物についても、上記の方法に準じて合成を行った。
【0135】
(応用例1)
以上の実施例1〜41で得られた例示化合物(1−27)、(1−106)、(1−01)、(1−02)、(1−06)、(1−12)、(1−19)、(1−20)、(1−25)、(1−26)、(1−31)、(1−37)、(1−45)、(1−49)、(1−50)、(1−51)、(1−52)、(1−56)、(1−70)、(1−91)、(1−92)、(1−94)、(1−95)、(1−97)、(1−98)、(1−100)、(1−101)、(1−102)、(1−103)、(1−108)、(1−112)、(1−113)、(1−114)、(1−116)、(1−118)、(1−119)、(1−120)、(1−121)、(1−122)、(1−123)、(1−125)を用いて、有機EL素子を作製し、その正孔輸送材料としての機能を確認した。有機EL素子は、ガラス基板上にITO電極を予め形成してある透明電極の上に、正孔輸送層として本発明の例示化合物の薄膜を形成し、その上に発光層及び電子輸送層としてアルミキノリン3量体の薄膜を形成、その上にMg/Al電極薄膜をさらに形成することにより作製した。
【0136】
以上のようにして作製した有機EL素子について、定電流装置を用いて100mA/cmの電流を印加したところ、十分な発光輝度で連続して発光することが確認された。いずれの例示化合物を用いた場合も、初期感度が半減するまでの発光寿命は100時間以上であった。
【0137】
(比較応用例1)
これに対し、比較化合物としてα−NPDを用いて、同様の有機EL素子を作製し、同様の定電流装置を用いて100mA/cmの電流を印加したところ、最初は十分な発光輝度で発光したが、発光寿命が例示化合物と比較して短く、約50時間であった。
【0138】
(応用例2)
次に、正孔輸送層の代わりに正孔注入層として、応用例1で用いた本発明の例示化合物を用い、応用例1で作製した正孔輸送層の代わりに、応用例1で作製した正孔輸送層の約半分の膜厚の正孔注入層を形成させ、その上に、比較物質のα−NPDを用いて、応用例1で作製した正孔輸送層の約半分の膜厚の正孔輸送層を形成させて、通常の構成の正孔輸送層の代わりに、ほぼ同じ膜厚で、正孔注入層/正孔輸送層の2層構成とした素子を作製した。比較応用例1の正孔輸送材料としてα−NPDを用いた通常の構成の素子と比較した結果、2層構成とした素子では、同一の電流密度を与えるのに必要な駆動電圧が、10%〜20%低減することが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【0139】
本発明の活用例として、特に駆動電圧が低く、また発光寿命に優れた有機EL用素子を実現することができる。また、この他、電子写真感光体等に用いる電子材料としても、優れた特性を有すると考えられる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一般式(1)で示されるビス三環性アミン置換アリーレン誘導体。
【化1】

〔一般式(1)において、Xはそれぞれが置換基を有してもよいアリール基またはヘテロ環基を示す。Yは一般式(2)〜(7)で示される2価の連結基を示す。〕
【化2】

〔一般式(2)〜(4)において、R〜Rは、水素原子、C〜Cの低級アルキル基、C〜Cの低級アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。一般式(5)において、R及びRは、水素原子、C〜Cの低級アルキル基またはフェニル基を示す。〕

【公開番号】特開2011−46627(P2011−46627A)
【公開日】平成23年3月10日(2011.3.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−194559(P2009−194559)
【出願日】平成21年8月25日(2009.8.25)
【出願人】(000005980)三菱製紙株式会社 (1,550)
【Fターム(参考)】