説明

ピリミジン誘導体、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】蛍光及び燐光型有機電界発光素子における有機化合物層として用いることで、素子の駆動電圧の低下と高効率発光を同時に達成するピリミジン誘導体の提供。
【解決手段】一般式(1)


(式中、Ar及びArは、各々独立に置換されていてもよい芳香族基を表す。Arは、置換フェニル基、又は16族元素を含まない縮環フェニル基を表す。ただし、Arは1,3,5−トリメチルフェニル基を含まない。)で示されるピリミジン誘導体。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ピリミジン環2位に3,5−二置換フェニル基を有することを特徴とするピリミジン誘導体とその製造方法に関する。該ピリミジン誘導体は、良好な電荷輸送特性を持つことから蛍光又は燐光有機電界発光素子の構成成分として有用であり、本発明は、これらを有機電界発光素子の有機化合物層の少なくとも一層に用いた、駆動性及び発光性に優れた高効率有機電界発光素子に関するものである。
【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(蛍光又は燐光)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及び2には、ピリミジン類を有機電界発光素子に用いた例が開示されているが、これらはピリミジン環2位のフェニル基上の置換位置が限定されていないが、本発明のピリミジン誘導体の如く、3,5−二置換フェニル基が置換したピリミジン類の具体的な例は記載されていない。
【0004】
特許文献3及び4には、4−置換フェニル基を有するピリミジン類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3,5−二置換フェニル基を有することを特徴とする本発明のピリミジン誘導体とは異なる。
【0005】
芳香族ヘテロ5員環と縮環したフェニル基を有するピリミジン類を有機電界発光素子に用いた例が特許文献5に開示されているが、これらは3,5−二置換フェニル基を有することを特徴とする本発明のピリミジン誘導体とは異なる。
【0006】
また、特許文献6の合成例4(段落0072)には、ピリミジン環2位に置換フェニル基を有するピリミジンの例示があるが、この置換フェニル基の3,5位の置換基は「無置換フェニル基」であるのに対し、本発明のピリミジン誘導体においては、ピリミジン環2位の置換フェニル基の3,5位の置換基が、必ず置換基を有する置換フェニル基又は16族元素を含まない縮環フェニル基である点で全く異なり、これが本発明の大きな特徴である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2003−45662号公報
【特許文献2】特開2004−31004号公報
【特許文献3】WO2004039786号公報
【特許文献4】WO2005105950号公報
【特許文献5】WO2007069569号公報
【特許文献6】WO2005085387号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
有機電界発光素子において、比較的低エネルギーの緑又は赤色発光に比べ、青色発光ではその発光効率が低いという問題があった。蛍光又は燐光有機電界発光素子のいずれの場合であっても、効率のよい発光を得るためには高エネルギーの励起子を効率良く発光層に封じ込めなければならない。そのためには発光層に用いるホスト材料のみならず、発光層と隣接する電荷輸送材料にも、望ましくない励起子からのエネルギー移動を抑制する材料を用いる必要がある。
【0009】
特に電荷輸送材料については、本来の電荷注入及び輸送特性を有し、かつ励起子の効率的な封じ込めを達成する材料、すなわち低電圧かつ高効率に蛍光又は燐光有機電界発光素子を駆動させうる材料は、従来の化合物の中には見出すことができず、新たな材料が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【0010】
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、3,5−二置換フェニル基を導入した本発明のピリミジン誘導体(1)が、真空蒸着及びスピンコート等の一般的な方法で薄膜形成が可能であり、良好な電荷輸送特性を持つことを見出した。また、これらを有機化合物層として用いた蛍光又は燐光有機電界発光素子では、励起子の効率的な封じ込めがなされ、汎用の有機材料を用いた場合に比べ、素子の駆動電圧の低下と高効率発光を同時に達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0011】
すなわち本発明は、一般式(1)
【0012】
【化1】

(式中、Ar及びArは、各々独立に置換されていてもよい芳香族基を表す。Arは、置換フェニル基、又は16族元素を含まない縮環フェニル基を表す。ただし、Arは1,3,5−トリメチルフェニル基を含まない。)で示されるピリミ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】

(式中、Ar及びArは、各々独立に置換されていてもよい芳香族基を表す。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)
【0015】
【化3】

(式中、Arは、置換フェニル基、又は16族元素を含まない縮環フェニル基を表す。ただし、Arは1,3,5−トリメチルフェニル基を含まない。Mは、金属基又はヘテロ原子基を表す。)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にカップリング反応させることを特徴とする、一般式(1)
【0016】
【化4】

(式中、Ar及びArは、各々独立に置換されていてもよい芳香族基を表す。Arは、置換フェニル基、又は16族元素を含まない縮環フェニル基を表す。ただし、Arは1,3,5−トリメチルフェニル基を含まない。)で示されるピリミジン誘導体の製造方法に関するものである。
【0017】
また本発明は一般式(4)
【0018】
【化5】

(式中、Ar及びArは、各々独立に置換されていてもよい芳香族基を表す。Rは水素原子、炭素数1〜4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、一般式(5)
【0019】
【化6】

(式中、Arは、置換フェニル基、又は16族元素を含まない縮環フェニル基を表す。ただし、Arは1,3,5−トリメチルフェニル基を含まない。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を、塩基及びパラジウム触媒の存在下にカップリング反応させることを特徴とする、一般式(1)
【0020】
【化7】

(式中、Ar及びArは、各々独立に置換されていてもよい芳香族基を表す。Arは、置換フェニル基、又は16族元素を含まない縮環フェニル基を表す。ただし、Arは1,3,5−トリメチルフェニル基を含まない。)で示されるピリミジン誘導体の製造方法に関するものである。
【0021】
さらに本発明は、一般式(1)
【0022】
【化8】

(式中、Ar及びArは、各々独立に置換されていてもよい芳香族基を表す。Arは、置換フェニル基、又は16族元素を含まない縮環フェニル基を表す。ただし、Arは1,3,5−トリメチルフェニル基を含まない。)で示されるピリミジン誘導体を構成成分とする有機電界発光素子に関するものである。
【0023】
以下、本発明を詳細に説明する。
【0024】
Arで表される置換されていてもよい芳香族基としては、置換されていてもよいフェニル基、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、ピリジル基、置換されていてもよいピリミジル基、置換されていてもよいキノリル基、置換されていてもよいチエニル基等を挙げることができる。以下、さらに具体的な例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0025】
置換されていてもよいフェニル基としては、フェニル基のほか、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、2,6−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、3−クロロフェニル基、4−クロロフェニル基、3,4−ジクロロフェニル基、3,5−ジクロロフェニル基、3−ブロモフェニル基、4−ブロモフェニル基、3,4−ジブロモフェニル基、3,5−ジブロモフェニル基等の置換フェニル基、4−ビフェニリル基、3−ビフェニリル基、2−ビフェニリル基のほか、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−イル基等の置換ビフェニリル基、1,1’:4’,1”−ターフェニル−3−イル基、1,1’:4’,1”−ターフェニル−4−イル基、1,1’:3’,1”−ターフェニル−3−イル基、1,1’:3’,1”−ターフェニル−4−イル基、1,1’:3’,1”−ターフェニル−5’−イル基、1,1’:2’,1”−ターフェニル−3−イル基、1,1’:2’,1”−ターフェニル−4−イル基、1,1’:2’,1”−ターフェニル−4’−イル基等のターフェニリル基、3−(1−ナフチル)フェニル基、4−(1−ナフチル)フェニル基、3−(2−ナフチル)フェニル基、4−(2−ナフチル)フェニル基、3−(1−アントリル)フェニル基、3−(2−アントリル)フェニル基、3−(9−アントリル)フェニル基、4−(1−アントリル)フェニル基、4−(2−アントリル)フェニル基、4−(9−アントリル)フェニル基、3−(1−ペリレニル)フェニル基、3−(2−ペリレニル)フェニル基、4−(1−ペリレニル)フェニル基、4−(2−ペリレニル)フェニル基、3−トリフェニレニルフェニル基、4−トリフェニレニルフェニル基、2−(2−ピリジル)フェニル基、3−(2−ピリジル)フェニル基、4−(2−ピリジル)フェニル基、2−(3−ピリジル)フェニル基、3−(3−ピリジル)フェニル基、4−(3−ピリジル)フェニル基、2−(4−ピリジル)フェニル基、3−(4−ピリジル)フェニル基、4−(4−ピリジル)フェニル基、2−(4−メチルピリジン−2−イル)フェニル基、2−(5−メチルピリジン−2−イル)フェニル基、2−(6−メチルピリジン−2−イル)フェニル基、2−(4−メチルピリジン−3−イル)フェニル基、2−(5−メチルピリジン−3−イル)フェニル基、2−(6−メチルピリジン−3−イル)フェニル基、2−(2−メチルピリジン−4−イル)フェニル基、2−(3−メチルピリジン−4−イル)フェニル基、3−(4−メチルピリジン−2−イル)フェニル基、3−(5−メチルピリジン−2−イル)フェニル基、3−(6−メチルピリジン−2−イル)フェニル基、3−(4−メチルピリジン−3−イル)フェニル基、3−(5−メチルピリジン−3−イル)フェニル基、3−(6−メチルピリジン−3−イル)フェニル基、3−(2−メチルピリジン−4−イル)フェニル基、3−(3−メチルピリジン−4−イル)フェニル基、4−(4−メチルピリジン−2−イル)フェニル基、4−(5−メチルピリジン−2−イル)フェニル基、4−(6−メチルピリジン−2−イル)フェニル基、4−(4−メチルピリジン−3−イル)フェニル基、4−(5−メチルピリジン−3−イル)フェニル基、4−(6−メチルピリジン−3−イル)フェニル基、4−(2−メチルピリジン−4−イル)フェニル基、4−(3−メチルピリジン−4−イル)フェニル基、2−(4,6−ジメチルピリジン−2−イル)フェニル基、3−(4,6−ジメチルピリジン−2−イル)フェニル基、4−(4,6−ジメチルピリジン−2−イル)フェニル基、2−(4−フェニルピリジン−2−イル)フェニル基、2−(5−フェニルピリジン−2−イル)フェニル基、2−(6−フェニルピリジン−2−イル)フェニル基、2−(4−フェニルピリジン−3−イル)フェニル基、2−(5−フェニルピリジン−3−イル)フェニル基、2−(6−フェニルピリジン−3−イル)フェニル基、2−(2−フェニルピリジン−4−イル)フェニル基、2−(3−フェニルピリジン−4−イル)フェニル基、3−(4−フェニルピリジン−2−イル)フェニル基、3−(5−フェニルピリジン−2−イル)フェニル基、3−(6−フェニルピリジン−2−イル)フェニル基、3−(4−フェニルピリジン−3−イル)フェニル基、3−(5−フェニルピリジン−3−イル)フェニル基、3−(6−フェニルピリジン−3−イル)フェニル基、3−(2−フェニルピリジン−4−イル)フェニル基、3−(3−フェニルピリジン−4−イル)フェニル基、4−(4−フェニルピリジン−2−イル)フェニル基、4−(5−フェニルピリジン−2−イル)フェニル基、4−(6−フェニルピリジン−2−イル)フェニル基、4−(4−フェニルピリジン−3−イル)フェニル基、4−(5−フェニルピリジン−3−イル)フェニル基、4−(6−フェニルピリジン−3−イル)フェニル基、4−(2−フェニルピリジン−4−イル)フェニル基、4−(3−フェニルピリジン−4−イル)フェニル基、2−(4,6−ジフェニルピリジン−2−イル)フェニル基、3−(4,6−ジフェニルピリジン−2−イル)フェニル基、4−(4,6−ジフェニルピリジン−2−イル)フェニル基、2−(2,6−ジフェニルピリジン−2−イル)フェニル基、3−(2,6−ジフェニルピリジン−2−イル)フェニル基、4−(2,6−ジフェニルピリジン−2−イル)フェニル基、4−(2,6−ジフェニルピリジン−4−イル)フェニル基、2−(2−ピリミジル)フェニル基、3−(2−ピリミジル)フェニル基、4−(2−ピリミジル)フェニル基、2−(5−ピリミジル)フェニル基、3−(5−ピリミジル)フェニル基、4−(5−ピリミジル)フェニル基、2−(4,6−ジメチルピリミジン−2−イル)フェニル基、3−(4,6−ジメチルピリミジン−2−イル)フェニル基、4−(4,6−ジメチルピリミジン−2−イル)フェニル基、2−(4,6−ジフェニルピリミジン−2−イル)フェニル基、3−(4,6−ジフェニルピリミジン−2−イル)フェニル基、4−(4,6−ジフェニルピリミジン−2−イル)フェニル基、3−(2−キノリル)フェニル基、4−(2−キノリル)フェニル基、3−(4−キノリル)フェニル基、4−(4−キノリル)フェニル基、3−(2−チエニル)フェニル基、4−(2−チエニル)フェニル基、3−(2−フリル)フェニル基、4−(2−フリル)フェニル基等が挙げられる。
【0026】
有機電界発光素子用材料としての性能がよい点で、置換されていてもよいフェニル基としては、フェニル基、p−トリル基、m−トリル基、o−トリル基、2,6−ジメチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、4−ビフェニリル基、3−ビフェニリル基、2−ビフェニリル基、1,1’:4’,1”−ターフェニル−4−イル基、1,1’:2’,1”−ターフェニル−4−イル基、1,1’:3’,1”−ターフェニル−5’−イル基、4−(1−ナフチル)フェニル基、4−(9−アントリル)フェニル基、3−(2−ピリジル)フェニル基、4−(2−ピリジル)フェニル基、3−(3−ピリジル)フェニル基、4−(3−ピリジル)フェニル基、3−(4−ピリジル)フェニル基、4−(4−ピリジル)フェニル基、3−(6−フェニルピリジン−2−イル)フェニル基、4−(6−フェニルピリジン−2−イル)フェニル基、4−(2,6−ジフェニルピリジン−4−イル)フェニル基が好ましく、合成が容易な点でフェニル基、p−トリル基、4−ビフェニリル基、2−ビフェニリル基、4−(3−ピリジル)フェニル基がさらに好ましい。
【0027】
また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−ナフチル基のほか、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−イル基等が挙げられる。
【0028】
有機電界発光素子用材料としての性能がよい点で、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、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−イル基が好ましく、合成が容易な点で2−ナフチル基がさらに好ましい。
【0029】
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−アントリル基のほか、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、1−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−イル基等が挙げられる。
【0030】
有機電界発光素子用材料としての性能がよい点で、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、4−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−9−イル基が好ましく、分子量が低い点で、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基がさらに好ましい。
【0031】
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−フェナントリル基のほか、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、8−フェニルフェナントレン−2−イル基、8−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−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、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−イル基等が挙げられる。
【0032】
有機電界発光素子用材料としての性能がよい点で、置換されていてもよいフェナントリル基としては、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、8−フェニルフェナントレン−2−イル基、8−フェニルフェナントレン−3−イル基が好ましく、分子量が低い点で、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基がさらに好ましい。
【0033】
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、2−ピレニル基のほか、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、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る。
【0034】
有機電界発光素子用材料としての性能がよい点で、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、2−ピレニル基、7−フェニルピレン−2−イル基が好ましく、分子量が低い点で、1−ピレニル基がさらに好ましい。
【0035】
ピリジル基としては、2−ピリジル基、3−ピリジル基、4−ピリジル基が挙げられ、合成が容易な点で2−ピリジル基がさらに好ましい。
【0036】
置換されていてもよいピリミジル基としては、2−ピリミジル基、4−ピリミジル基、5−ピリミジル基のほか、4,6−ジメチルピリミジン−2−イル基、4,6−ジフェニルピリミジン−2−イル基等が挙げられる。
【0037】
有機電界発光素子用材料としての性能がよい点で、置換されていてもよいピリミジル基としては、2−ピリミジル基、4−ピリミジル基、4,6−ジフェニルピリミジン−2−イル基が好ましく、合成が容易な点で2−ピリミジル基、4−ピリミジル基がさらに好ましい。
【0038】
置換されていてもよいキノリル基としては、2−キノリル基、3−キノリル基、4−キノリル基、5−キノリル基、6−キノリル基、7−キノリル基、8−キノリル基のほか、4−メチルキノリン−2−イル基、2−メチルキノリン−6−イル基、2−メチルキノリン−7−イル基、2−メチルキノリン−8−イル基、3−フェニルキノリン−2−イル基、2−フェニルキノリン−6−イル基、2−フェニルキノリン−7−イル基、2−フェニルキノリン−8−イル基、5−フェニルキノリン−8−イル基等が挙げられる。
【0039】
有機電界発光素子用材料としての性能がよい点で、置換されていてもよいキノリル基としては、2−キノリル基、6−キノリル基、5−フェニルキノリン−8−イル基が好ましく、分子量が低い点で、2−キノリル基がさらに好ましい。
【0040】
置換されていてもよいチエニル基としては、2−チエニル基、3−チエニル基のほか、4−メチルチオフェン−2−イル基、5−メチルチオフェン−2−イル基、3,4,5−トリメチルチオフェン−2−イル基、5−フェニルチオフェン−2−イル基、3,4,5−トリフェニルチオフェン−2−イル基等を挙げることができる。
【0041】
有機電界発光素子用材料としての性能がよい点で、置換されていてもよいチエニル基としては、2−チエニル基、5−フェニルチオフェン−2−イル基が好ましく、分子量が低い点で、2−チエニル基がさらに好ましい。
【0042】
Arで表される置換されていてもよい芳香族基としては、Arで例示した基を挙げることができる。
【0043】
Arで表される置換フェニル基としては、炭素数1から4のアルキル基で置換されたフェニル基(ただし、1,3,5−トリメチルフェニル基は含まれない)、ハロゲン原子で置換されたフェニル基、置換基を有していてもよいフェニル基で置換されたフェニル基、置換基を有していてもよいピリミジル基で置換されたフェニル基、置換基を有していてもよいチアゾリル基で置換されたフェニル基、ピリジル基で置換されたフェニル基又はフェナントリル基で置換されたフェニル基等を挙げることができる。以下、さらに具体的な例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0044】
炭素数1から4のアルキル基で置換されたフェニル基としては、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、2,6−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が挙げられる。
【0045】
有機電界発光素子用材料としての性能がよい点で、炭素数1から4のアルキル基で置換されたフェニル基としては、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、4−ブチルフェニル基が好ましく、安価である点で、p−トリル基、m−トリル基がさらに好ましい。
【0046】
ハロゲン原子で置換されたフェニル基としては、3−クロロフェニル基、4−クロロフェニル基、3,4−ジクロロフェニル基、3,5−ジクロロフェニル基、3−ブロモフェニル基、4−ブロモフェニル基、3,4−ジブロモフェニル基、3,5−ジブロモフェニル基等が挙げられる。合成が容易である点で、3−クロロフェニル基が好ましい。
【0047】
置換基を有していてもよいフェニル基で置換されたフェニル基としては、4−ビフェニリル基、3−ビフェニリル基、2−ビフェニリル基、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、1,1’:4’,1”−ターフェニル−3−イル基、1,1’:4’,1”−ターフェニル−4−イル基、1,1’:3’,1”−ターフェニル−3−イル基、1,1’:3’,1”−ターフェニル−4−イル基、1,1’:3’,1”−ターフェニル−5’−イル基、1,1’:2’,1”−ターフェニル−3−イル基、1,1’:2’,1”−ターフェニル−4−イル基、1,1’:2’,1”−ターフェニル−4’−イル基、2’−(2−ピリジル)ビフェニル−2−イル基、3’−(2−ピリジル)ビフェニル−2−イル基、4’−(2−ピリジル)ビフェニル−2−イル基、2’−(3−ピリジル)ビフェニル−2−イル基、3’−(3−ピリジル)ビフェニル−2−イル基、4’−(3−ピリジル)ビフェニル−2−イル基、2’−(4−ピリジル)ビフェニル−2−イル基、3’−(4−ピリジル)ビフェニル−2−イル基、4’−(4−ピリジル)ビフェニル−2−イル基、2’−(2−ピリジル)ビフェニル−3−イル基、3’−(2−ピリジル)ビフェニル−3−イル基、4’−(2−ピリジル)ビフェニル−3−イル基、2’−(3−ピリジル)ビフェニル−3−イル基、3’−(3−ピリジル)ビフェニル−3−イル基、4’−(3−ピリジル)ビフェニル−3−イル基、2’−(4−ピリジル)ビフェニル−3−イル基、3’−(4−ピリジル)ビフェニル−3−イル基、4’−(4−ピリジル)ビフェニル−3−イル基、2’−(2−ピリジル)ビフェニル−4−イル基、3’−(2−ピリジル)ビフェニル−4−イル基、4’−(2−ピリジル)ビフェニル−4−イル基、2’−(3−ピリジル)ビフェニル−4−イル基、3’−(3−ピリジル)ビフェニル−4−イル基、4’−(3−ピリジル)ビフェニル−4−イル基、2’−(4−ピリジル)ビフェニル−4−イル基、3’−(4−ピリジル)ビフェニル−4−イル基、4’−(4−ピリジル)ビフェニル−4−イル基等が挙げられる。
【0048】
有機電界発光素子用材料としての性能がよい点で、置換基を有していてもよいフェニル基で置換されたフェニル基としては、2−ビフェニリル基、3−ビフェニリル基、4−ビフェニリル基、1,1’:3’,1”−ターフェニル−5’−イル基、2’−(2−ピリジル)ビフェニル−3−イル基、3’−(2−ピリジル)ビフェニル−3−イル基、4’−(2−ピリジル)ビフェニル−3−イル基が好ましく、合成が容易な点で3−ビフェニリル基、3’−(2−ピリジル)ビフェニル−3−イル基がさらに好ましい。
【0049】
置換基を有していてもよいピリミジル基で置換されたフェニル基としては、2−(2−ピリミジル)フェニル基、3−(2−ピリミジル)フェニル基、4−(2−ピリミジル)フェニル基、2−(4−ピリミジル)フェニル基、3−(4−ピリミジル)フェニル基、4−(4−ピリミジル)フェニル基、2−(5−ピリミジル)フェニル基、3−(5−ピリミジル)フェニル基、4−(5−ピリミジル)フェニル基、2−(4,6−ジメチルピリミジン−2−イル)フェニル基、3−(4,6−ジメチルピリミジン−2−イル)フェニル基、4−(4,6−ジメチルピリミジン−2−イル)フェニル基、2−(4,6−ジフェニルピリミジン−2−イル)フェニル基、3−(4,6−ジフェニルピリミジン−2−イル)フェニル基、4−(4,6−ジフェニルピリミジン−2−イル)フェニル基、3−[4,6−ジ−p−トリルピリミジン−2−イル]フェニル基、4−[4,6−ジ−m−トリルピリミジン−2−イル]フェニル基、3−[4,6−ビス(3,5−ジメチルフェニル)ピリミジン−2−イル]フェニル基、4−[4,6−ビス(2,6−ジメチルフェニル)ピリミジン−2−イル]フェニル基、3−[4,6−ビス(2−ビフェニリル)ピリミジン−2−イル]フェニル基、4−[4,6−ビス(3−ビフェニリル)ピリミジン−2−イル]フェニル基、3−[4,6−ジ(2−ナフチル)ピリミジン−2−イル]フェニル基、4−[4,6−ジ(9−アントリル)ピリミジン−2−イル]フェニル基等が挙げられる。
【0050】
有機電界発光素子用材料としての性能がよい点で、置換基を有していてもよいピリミジル基で置換されたフェニル基としては、4−(2−ピリミジル)フェニル基、4−(5−ピリミジル)フェニル基、3−(4,6−ジメチルピリミジン−2−イル)フェニル基、4−(4,6−ジメチルピリミジン−2−イル)フェニル基、3−(4,6−ジフェニルピリミジン−2−イル)フェニル基、4−(4,6−ジフェニルピリミジン−2−イル)フェニル基が好ましく、合成が容易である点で、4−(2−ピリミジル)フェニル基、4−(5−ピリミジル)フェニル基がさらに好ましい。
【0051】
置換基を有していてもよいチアゾリル基で置換されたフェニル基としては、2−(2−チアゾリル)フェニル基、3−(2−チアゾリル)フェニル基、4−(2−チアゾリル)フェニル基、2−(4−チアゾリル)フェニル基、3−(4−チアゾリル)フェニル基、4−(4−チアゾリル)フェニル基、2−(5−チアゾリル)フェニル基、3−(5−チアゾリル)フェニル基、4−(5−チアゾリル)フェニル基、3−(2−メチルチアゾール−4−イル)フェニル基、4−(2−メチルチアゾール−5−イル)フェニル基、2−(4,5−ジメチルチアゾール−2−イル)フェニル基、3−(4,5−ジメチルチアゾール−2−イル)フェニル基、4−(4,5−ジメチルチアゾール−2−イル)フェニル基、2−(2−フェニルチアゾール−4−イル)フェニル基、3−(2−フェニルチアゾール−4−イル)フェニル基、4−(2−フェニルチアゾール−4−イル)フェニル基、4−(2−フェニルチアゾール−5−イル)フェニル基、2−(4,5−ジフェニルチアゾール−2−イル)フェニル基、3−(4,5−ジフェニルチアゾール−2−イル)フェニル基、4−(4,5−ジフェニルチアゾール−2−イル)フェニル基、2−(2−ベンゾチアゾリル)フェニル基、3−(2−ベンゾチアゾリル)フェニル基、4−(2−ベンゾチアゾリル)フェニル基、3−(2−ナフトチアゾリル)フェニル基、4−(2−ナフトチアゾリル)フェニル基等が挙げられる。
【0052】
有機電界発光素子用材料としての性能がよい点で、置換基を有していてもよいチアゾリル基で置換されたフェニル基としては、3−(4,5−ジフェニルチアゾール−2−イル)フェニル基、4−(4,5−ジフェニルチアゾール−2−イル)フェニル基、4−(2−ベンゾチアゾリル)フェニル基が好ましく、合成が容易である点で、4−(2−ベンゾチアゾリル)フェニル基がさらに好ましい。
【0053】
ピリジル基で置換されたフェニル基としては、2−(2−ピリジル)フェニル基、3−(2−ピリジル)フェニル基、4−(2−ピリジル)フェニル基、2−(3−ピリジル)フェニル基、3−(3−ピリジル)フェニル基、4−(3−ピリジル)フェニル基、2−(4−ピリジル)フェニル基、3−(4−ピリジル)フェニル基、4−(4−ピリジル)フェニル基、4−フェニル−2−(2−ピリジル)フェニル基、5−フェニル−2−(2−ピリジル)フェニル基、4−フェニル−3−(2−ピリジル)フェニル基、5−フェニル−3−(2−ピリジル)フェニル基、6−フェニル−3−(2−ピリジル)フェニル基、3−フェニル−4−(2−ピリジル)フェニル基、3−フェニル−2−(3−ピリジル)フェニル基、4−フェニル−2−(3−ピリジル)フェニル基、4−フェニル−3−(3−ピリジル)フェニル基、5−フェニル−3−(3−ピリジル)フェニル基、6−フェニル−3−(3−ピリジル)フェニル基、2−フェニル−4−(3−ピリジル)フェニル基、4−フェニル−2−(4−ピリジル)フェニル基、4−フェニル−3−(4−ピリジル)フェニル基、5−フェニル−3−(4−ピリジル)フェニル基、3−フェニル−4−(4−ピリジル)フェニル基、3,4−ジ(2−ピリジル)フェニル基、3,4−ジ(3−ピリジル)フェニル基、3,4−ジ(4−ピリジル)フェニル基、3−(2−ピリジル)−4−(3−ピリジル)フェニル基、3−(2−ピリジル)−4−(4−ピリジル)フェニル基、3−(3−ピリジル)−4−(2−ピリジル)フェニル基、3−(4−ピリジル)−4−(2−ピリジル)フェニル基、3,5−ジ(2−ピリジル)フェニル基、3,5−ジ(3−ピリジル)フェニル基、3,5−ジ(4−ピリジル)フェニル基等が挙げられる。
【0054】
有機電界発光素子用材料としての性能がよい点で、ピリジル基で置換されたフェニル基としては、2−(2−ピリジル)フェニル基、3−(2−ピリジル)フェニル基、4−(2−ピリジル)フェニル基、3−(3−ピリジル)フェニル基、4−(3−ピリジル)フェニル基、3−(4−ピリジル)フェニル基、4−(4−ピリジル)フェニル基、5−フェニル−3−(2−ピリジル)フェニル基、5−フェニル−3−(3−ピリジル)フェニル基、5−フェニル−3−(4−ピリジル)フェニル基、3,5−ジ(2−ピリジル)フェニル基が挙げられ、合成が容易である点で、2−(2−ピリジル)フェニル基、3−(2−ピリジル)フェニル基、4−(3−ピリジル)フェニル基、4−(4−ピリジル)フェニル基がさらに好ましい。
【0055】
フェナントロリル基で置換されたフェニル基としては、2−(2−フェナントロリル)フェニル基、3−(2−フェナントロリル)フェニル基、4−(2−フェナントロリル)フェニル基、2−(3−フェナントロリル)フェニル基、3−(3−フェナントロリル)フェニル基、4−(3−フェナントロリル)フェニル基、2−(4−フェナントロリル)フェニル基、3−(4−フェナントロリル)フェニル基、4−(4−フェナントロリル)フェニル基等が挙げられる。
【0056】
有機電界発光素子用材料としての性能がよい点で、フェナントロリル基で置換されたフェニル基としては、3−(2−フェナントロリル)フェニル基、4−(2−フェナントロリル)フェニル基、3−(3−フェナントロリル)フェニル基、4−(3−フェナントロリル)フェニル基が好ましく、合成が容易である点で、4−(2−フェナントロリル)フェニル基がさらに好ましい。
【0057】
Arで表される16族元素を含まない縮環フェニル基としては、その環構造に酸素原子及び硫黄原子等の周期律表16族元素を含まないことが必須で有り、1−ナフチル基、2−ナフチル基、2−アントリル基、9−アントリル基、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、1−ピレニル基、2−ピレニル基、5−キノリル基、6−キノリル基、7−キノリル基、8−キノリル基、5−イソキノリル基、6−イソキノリル基、7−イソキノリル基、8−イソキノリル基等が挙げられる。
【0058】
有機電界発光素子用材料としての性能がよい点で、縮環フェニル基としては、2−ナフチル基、9−アントリル基、3−フェナントリル基、6−キノリル基が好ましく、合成が容易である点で、6−キノリル基がさらに好ましい。
【0059】
一般式(2)で示される化合物は、例えば、The Journal of Organic Chemistry,1951年,16巻,461−465、Macromolecules,2001年,6巻,477−480又はOrganic Letters,2003年,5巻,1551−1554に開示されている方法を用いて製造することができる。
【0060】
Mで表される金属基としては、Li、Na、MgCl、MgBr、MgI、CuCl、CuBr、CuI、AlCl、AlBr、Al(Me)、Al(Et)、Al(Bu)、Sn(Me)、Sn(Bu)、ZnR等が例示でき、ZnRとしては、ZnCl、ZnBr、ZnI等が例示できる。
【0061】
反応収率が良い点で、金属基としては、ZnClが好ましく、テトラメチルエチレンジアミンが配位しているZnCl(TMEDA)がより好ましい。
【0062】
Mで表されるヘテロ原子基としては、Si(Ph)、SnF、B(OR等が例示でき、B(ORとしては、B(OH)、B(OMe)、B(OPr)、B(OBu)、B(OPh)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(I)から(VI)で示される基が例示でき、収率がよい点で(II)で示される基が好ましい。
【0063】
【化9】

及びYは、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。合成が容易な点で臭素原子、塩素原子が好ましい。
【0064】
次に本発明の製造方法について説明する。
【0065】
本発明のピリミジン誘導体(1)は、次の反応式
【0066】
【化10】

(式中、Ar及びArは、各々独立に置換されていてもよい芳香族基を表す。Arは、置換フェニル基、又は16族元素を含まない縮環フェニル基を表す。ただし、Arは1,3,5−トリメチルフェニル基を含まない。Yは、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。Mは、金属基又はヘテロ原子基を表す。)で示される工程1によって製造することができる。
【0067】
「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、本発明のピリミジン誘導体(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。
【0068】
「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。パラジウム触媒と化合物(2)とのモル比は、1:200〜1:2が好ましく、反応収率がよい点で1:50〜1:10がさらに好ましい。
【0069】
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。
【0070】
「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。
【0071】
「工程1」の反応は、MがB(ORである鈴木−宮浦反応の場合には塩基の存在に反応を実施することにより、収率を向上させることができる。「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、収率がよい点で1:2から10:1が望ましく、1:1から3:1がさらに望ましい。
【0072】
「工程1」の反応は溶媒中で実施することができる。「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又はテトラヒドロフランを用いることが望ましい。
【0073】
「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110℃で行うことが望ましい。
【0074】
本発明のピリミジン誘導体(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。
【0075】
また本発明のピリミジン誘導体(1)は、次の反応式
【0076】
【化11】

(式中、Ar及びArは、各々独立に置換されていてもよい芳香族基を表す。Arは、置換フェニル基、又は16族元素を含まない縮環フェニル基を表す。ただし、Arは1,3,5−トリメチルフェニル基を含まない。Yは、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。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も製造することができる。
【0077】
「工程2」は化合物(4)を、パラジウム触媒及び塩基の存在下に化合物(5)と反応させ、本発明のピリミジン誘導体(1)を得る方法であり、一般的な鈴木−宮浦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。
【0078】
「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及び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。パラジウム触媒と化合物(4)とのモル比は、1:200〜1:2が好ましく、反応収率がよい点で1:50〜1:10がさらに好ましい。
【0079】
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を例示することができる。中でも入手容易であり、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。
【0080】
「工程2」は塩基の存在に実施することが必須である。「工程2」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(4)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4:1がさらに望ましい。
【0081】
「工程2」で用いる化合物(4)と化合物(5)とのモル比は、1:10から2:1が望ましく、収率がよい点で1:2から1:4がさらに望ましい。
【0082】
「工程2」の反応は溶媒中で実施することができる。「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水の混合溶媒を用いることが望ましい。
【0083】
「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110℃で行うことがさらに望ましい。
【0084】
本発明のピリミジン誘導体(1)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。
【0085】
本発明のピリミジン誘導体(1)を製造する「工程2」の原料である化合物(4)は、例えば、次の反応式
【0086】
【化12】

(式中、Ar及びArは、各々独立に置換されていてもよい芳香族基を表す。Yは、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。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。)で示した方法により製造することができる。
【0087】
「工程3」は、化合物(2)を塩基及びパラジウム触媒の存在下に、一般式(6)で示されるボラン化合物、又は一般式(7)で示されるジボロン化合物と反応させることにより、「工程2」で用いる化合物(4)を製造する工程であり、例えば、The Journal of OrganiC Chemistry,60巻,7508−7510,1995年又はJournal of Organic Chemistry,65巻,164−168,2000年に開示されている反応条件を適用することにより、反応収率よく目的物を得ることができる。
【0088】
「工程3」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は反応収率がよい点で好ましく、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。パラジウム触媒と化合物(2)とのモル比は、1:200〜1:2が好ましく、反応収率がよい点で1:50〜1:10がさらに好ましい。
【0089】
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を例示することができる。中でも入手容易であり、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。
【0090】
「工程3」の反応は塩基の存在下に実施することが必須である。「工程3」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(2)とのモル比は、1:2から10:1が望ましく、収率がよい点で2:1から4:1がさらに望ましい。
【0091】
「工程3」で用いるボラン化合物(6)又はジボロン化合物(7)と化合物(2)とのモル比は、1:1〜5:1が好ましく、反応収率がよい点で2:1〜3:1がさらに好ましい。
【0092】
「工程3」の反応は溶媒中で実施することができる。「工程3」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。収率がよい点でテトラヒドロフランを用いることが望ましい。
【0093】
「工程3」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。
【0094】
本工程で得られた化合物(4)は、反応後単離してもよいが、単離せずに「工程2」に供してもよい。
【0095】
本発明のピリミジン誘導体(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く、真空蒸着法、スピンコ−ト法、インクジェット法、キャスト法、ディップ法等などによって所望の薄膜を調製することができる。例えば、真空蒸着法による成膜では、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、本発明のピリミジン誘導体(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】
【0096】
本発明のピリミジン誘導体(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。
【図面の簡単な説明】
【0097】
【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】
【0098】
以下、実施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。
実施例−1
【0099】
【化13】

アルゴン気流下、2−(3,5−ジクロロフェニル)−4,6−ジフェニルピリミジン(1.50g,3.98mmol)、4−(2−ピリジル)フェニルボロン酸(1.74g,8.75mmol)、炭酸セシウム(2.85g,8.75mmol)、酢酸パラジウム(36mg,0.159mmol)、2−ジシクロへキシルホスフィノ−2’,4’,6’−トリイソプロピルビフェニル(152mg,0.318mmol)を1,4−ジオキサン(80mL)に懸濁し、17時間還流した。室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後、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:クロロホルム)で精製し、目的の2−[4,4”−ジ(2−ピリジル)−1,1’:3’,1”−テルフェニル−5’−イル]−4,6−ジフェニルピリミジンの白色固体(収量2.19g,収率90%)を得た。
【0100】
H−NMR(CDCl):δ7.19−7.23(m,2H),7.53−7.50(m,6H),7.70−7.79(m,4H),7.88(d,J=8.5Hz,4H),8.01−8.02(m,2H),8.11(d,J=8.3Hz,4H),8.25−8.29(m,4H),8.68(d,J=4.5Hz,2H),8.95(d,J=1.8Hz,2H).
13C−NMR(CDCl):δ110.7(CH),120.5(CH×2),122.2(CH×2),126.6(CH×2),127.4(CH×4),127.5(CH×4),127.9(CH×4),128.2(CH),129.0(CH×4),130.9(CH×2),136.8(CH×2),137.5(quart.×2),138.7(quart.×2),139.5(quart.),141.6(quart.),141.8(quart.),149.9(CH×2),157.1(quart.),164.4(CH),165.0(CH×2).
実施例−2
【0101】
【化14】

アルゴン気流下、2−(3,5−ジブロモフェニル)−4,6−ジフェニルピリミジン(1.59g,3.43mmol)、2−[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]ピリジン(2.02g,7.20mmol)、炭酸セシウム(2.34g,7.20mmol)、酢酸パラジウム(31mg,0.1372mmol)、2−ジシクロへキシルホスフィノ−2’,4’,6’−トリイソプロピルビフェニル(131mg,0.274mmol)をテトラヒドロフラン(60mL)に懸濁し、55時間還流した。室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後、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=1/1)で精製し、目的の2−[3,3”−ジ(2−ピリジル)−1,1’:3’,1”−テルフェニル−5’−イル]−4,6−ジフェニルピリミジンの白色固体(収量1.69g,収率80%)を得た。
【0102】
H−NMR(CDCl):δ7.17−7.23(m,2H),7.49−7.61」(m,8H),7.68−7.83(m,6H),7.98(t,J=0.9Hz,1H),8.02(s,1H),8.04(t,J=1.8Hz,2H),8.24−8.28(m,4H),8.33(t,J=1.8Hz,2H),8.65−8.68(m,2H),8.93(d,J=1.8Hz,2H).
13C−NMR(CDCl):δ111.0(CH),121.2(CH×2),122.7(CH×2),126.56(CH×2),126.59(CH×2),127.0(CH×2),127.8(CH×4),128.7(CH×2),129.1(CH),129.4(CH×4),129.7(CH×2),131.2(CH×2),137.2(CH×2),137.9(quart.×2),140.0(quart.),140.4(quart.×2),142.3(quart.×2),142.5(quart.×2),150.1(CH×2),157.8(quart.×2),164.9(quart.),165.3(quart.×2).
実施例−3
【0103】
【化15】

アルゴン気流下、4,6−ビス(2−ビフェニリル)−2−(3,5−ジクロロフェニル)ピリミジン(1.14g,2.15mmol)、4−(2−ピリジル)フェニルボロン酸(0.90g,4.52mmol)、炭酸セシウム(1.47g,4.52mmol)、酢酸パラジウム(19mg,0.086mmol)、2−ジシクロへキシルホスフィノ−2’,4’,6’−トリイソプロピルビフェニル(82mg,0.172mmol)をテトラヒドロフラン(40mL)に懸濁し、18時間還流した。室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後、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=1/1)で精製し、目的の4,6−ビス(2−ビフェニリル)−2−[4,4”−ジ(2−ピリジル)−1,1’:3’,1”−テルフェニル−5’−イル]ピリミジンの白色固体(収量0.60g,収率37%)を得た。
【0104】
H−NMR(CDCl):δ7.04(s,1H),7.22−7.36(m,10H),7.45−7.59(m,8H),7.80−7.89(m,8H),7.96(t,J=1.8Hz,1H),8.18(d,J=8.3Hz,4H),8.25(d,J=1.8Hz,2H),8.78(bd,J=4.8Hz,2H).
実施例−4
【0105】
【化16】

アルゴン気流下、2−(3,5−ジクロロフェニル)−4,6−ジ(2−ピリジル)ピリミジン(0.50g、1.32mmol)、4−(2−ピリジル)フェニルボロン酸(0.55g,2.76mmol)、炭酸セシウム(0.90g,2.77mmol)、酢酸パラジウム(24mg,0.106mmol)、2−ジシクロへキシルホスフィノ−2’,4’,6’−トリイソプロピルビフェニル(101mg,0.211mmol)をテトラヒドロフラン(30mL)に懸濁し、17時間還流した。室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後、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:クロロホルム)で精製し、目的の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(2−ピリジル)ピリミジンの白色固体(収量0.46g,収率56%)を得た。
【0106】
H−NMR(CDCl):δ7.17−7.26(m,2H),7.40(ddd,J=7.5,4.8,1.0Hz,2H),7.69−7.78(m,4H),7.83−7.89(m,6H),8.00(t,J=1.6Hz,1H),8.12(d,J=8.3Hz,4H),8.67−8.70(m,4H),8.74(d,J=4.0Hz,2H),8.94(d,J=1.8Hz,2H),9.31(s,1H).
13C−NMR(CDCl):δ112.0(CH),120.6(CH×2,CH×2),122.0(CH×2),122.3(CH×2),125.4(CH×2),126.5(CH×4),127.5(CH×4),127.9(CH),136.9(CH×2),137.1(CH×2),138.7(quart.×2),139.2(quart.)、141.7(quart.×2),141.8(quart.×2),149.7(CH×2),149.8(CH×2),154.7(quart.×2),157.1(quart.×2),163.9(quart.),164.5(quart.×2).
実施例−5
【0107】
【化17】

アルゴン気流下、2−(3,5−ジブロモフェニル)−4,6−ジ−p−トリルピリミジン(0.40g,0.81mmol)、4−[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]ピリジン(0.48g,1.70mmol)、炭酸セシウム(0.55g,1.70mmol)、酢酸パラジウム(7mg,0.032mmol)、2−ジシクロへキシルホスフィノ−2’,4’,6’−トリイソプロピルビフェニル(31mg,0.065mmol)をテトラヒドロフラン(20mL)に懸濁し、87時間還流した。室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後、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:クロロホルム/メタノール=100/1)で精製し、目的の2−[4,4”−ジ(4−ピリジル)−1,1’:3’,1”−テルフェニル−5’−イル]−4,6−ジ−p−トリルピリミジンの白色固体(収量0.30g,収率58%)を得た。
【0108】
H−NMR(CDCl):δ2.50(s,6H),7.41(d,J=8.0Hz,4H),7.63(dd,J=4.5,1.5Hz,4H),7.84(d,J=8.3Hz,4H),7.95(d,J=8.3Hz,4H),8.03(t,J=1.8Hz,1H),8.05(s,1H),8.24(d,J=8.0Hz,4H),8.73(dd,J=4.5,1.5Hz,4H),9.02(d,J=1.8Hz,2H).
13C−NMR(CDCl):δ21.6(CH3),31.0(CH3),110.1(CH),121.5(CH×4),126.7(CH×2),127.3(CH×4),127.5(CH×4),128.2(CH×4),129.7(CH×4),134.7(quart.×2),137.3(quart.×2),139.9(quart.),141.2(quart.×2),141.3(quart.×2),142.0(quart.×2),147.9(quart.×2),150.4(CH×4),164.0(quart.),164.7(quart.×2).
実施例−6
【0109】
【化18】

アルゴン気流下、2−(3,5−ジブロモフェニル)−4,6−ジ(2−ナフチル)ピリミジン(0.50g,0.88mmol)、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]−1,10−フェナントロリン(0.95g,2.82mmol)、炭酸セシウム(0.63g,1.94mmol)、酢酸パラジウム(8mg,0.035mmol)、2−ジシクロへキシルホスフィノ−2’,4’,6’−トリイソプロピルビフェニル(34mg,0.070mmol)をトルエン(40mL)に懸濁し、14時間還流した。室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後、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:クロロホルム)で精製し、目的の2−[4,4”−ビス(1,10−フェナントロリン−2−イル)−1,1’;3’,1”−テルフェニル−5’−イル]−4,6−ジ(2−ナフチル)ピリミジンの黄色固体(収量0.25g,収率31%)を得た。
【0110】
H−NMR(CDCl):δ7.52−7.55(m,4H),7.61(dd,J=4.4,0.3Hz,2H),7.73−7.82(m,4H),7.88−7.92(m,2H),8.00−8.09(m,8H),8.13(bs,1H),8.12−8.24(m,4H),8.31(d,J=8.5Hz,2H),8.34(s,1H),8.46(d,J=8.3Hz,2H),8.53(d,J=8.0Hz,4H),8.85(bs,2H),9.10(bs,2H),9.23(d,J=4.3Hz,2H).
実施例−7
【0111】
【化19】

アルゴン気流下、2−[3,5−ビス(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]−4,6−ジフェニルピリミジン(0.18g,0.32mmol)、3−(4−ブロモフェニル)ピリジン(0.19g,0.82mmol)、炭酸セシウム(0.25g,0.76mmol)、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(23mg,0.033mmol)をテトラヒドロフラン(10mL)に懸濁し、12時間還流した。室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後、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)で精製し、目的の2−[4,4”−ジ(3−ピリジル)−1,1’:3’,1”−テルフェニル−5’−イル}−4,6−ジフェニルピリミジンの白色固体(収量77mg,収率39%)を得た。
【0112】
H−NMR(CDCl):δ7.30−7.35(m,2H),7.39−7.50(m,6H),7.67(d,J=7.8Hz,4H),7.84(d,J=7.8Hz,4H),7.86−7.93(m,2H),7.98(s,1H),8.22−8.24(m,5H),8.55(d,J=4.3Hz,2H),8.88(bs,2H),8.91(bs,2H).実施例−8
【0113】
【化20】

アルゴン気流下、2−(3,5−ジブロモフェニル)−4−(2−ナフチル)−6−p−トリルピリミジン(0.40g,0.75mmol)、5−[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(0.47g,1.66mmol)、炭酸セシウム(0.54g,1.66mmol)、酢酸パラジウム(7mg,0.030mmol)、2−ジシクロへキシルホスフィノ−2’,4’,6’−トリイソプロピルビフェニル(29mg,0.060mmol)をテトラヒドロフラン(15mL)に懸濁し、15時間還流した。室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後、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=1/1)で精製し、目的の2−[4,4”−ジ(5−ピリミジル)−1,1’:3’,1”−テルフェニル−5’−イル]−4−(2−ナフチル)−6−p−トリルピリミジンの白黄色固体(収量0.28g,収率54%)を得た。
【0114】
H−NMR(CDCl):δ2.40(s,3H),7.32(d,J=8.0Hz,2H),7.46−7.54(m,2H),7.68(d,J=8.3Hz,4H),7.83−7.97(m,8H),8.08(s,1H),8.17(d,J=8.0Hz,2H),8.33(dd,J=8.8,0.1Hz,1H),8.68(bs,1H),8.94(d,J=1.5Hz,2H),8.98(bs,4H),9.12(bs,2H).
13C−NMR(CDCl):δ21.5(CH3),110.7(CH),124.3(CH),126.7(CH),126.8(CH),127.3(CH×2,CH×2),127.5(CH×4),127.9(CH),128.0(CH),128.5(CH×4),128.8(CH),129.1(CH),129.8(CH×2),133.3(quart.),133.5(quart.×2),134.0(quart.×2),134.6(quart.),134.7(quart.),134.9(quart.),139.9(quart.),141.1(quart.×2),141.5(quart.),141.9(quart.×2),154.9(CH×4)157.7(CH),164.1(quart.),154.8(quart.),164.9(quart.).
実施例−9
【0115】
【化21】

アルゴン気流下、2−[3,5−ビス(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]−4,6−ジフェニルピリミジン(0.15g,0.26mmol)、2−(4−ブロモフェニル)−1,3−ベンゾチアゾール(0.19g,0.66mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(77mg,0.066mmol)を2M−炭酸ナトリウム水溶液(3mL)とトルエン(6mL)に懸濁し、24時間還流した。室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後、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カラムクロマトグラフィー(展開溶媒:クロロホルム/メタノール=100/1)で精製し、目的の2−[4,4”−ジ(2−ベンゾチアゾリル)−1,1’:3’,1”−テルフェニル−5’−イル]−4,6−ジフェニルピリミジンの白色固体(収量0.12g,収率65%)を得た。
【0116】
H−NMR(CDCl):δ7.30−7.36(m,2H),7.42−7.56(m,8H),7.78−7.87(m,6H),7.95−7.97(m,1H),7.99(s,1H),8.04(d,J=7.8Hz,2H),8.18(d,J=8.3Hz,4H),8.22−8.26(m,4H),8.94(d,J=1.8Hz,2H).
実施例−10
【0117】
【化22】

アルゴン気流下、6−ブロモキノリン(0.34g,1.62mmolをテトラヒドロフラン(7mL)に溶解し、ブチルリチウム(1.63mmol)を含むヘキサン溶液(1.03mL)を−78℃で滴下した。混合物を−78℃で30分間攪拌後、ジクロロ(テトラメチルエチレンジアミン)亜鉛(0.41g,1.63mmol)を加え、室温まで昇温した後1時間攪拌した。この混合物に2−(3,5−ジブロモフェニル)−4,6−ジ−p−トリルピリミジン(0.20g,0.41mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(19mg,0.016mmol)、テトラヒドロフラン(3mL)を加えて懸濁し、加熱還流下で17時間攪拌した。室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後、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)で精製し、目的の2−[3,5−+ジ(6−キノリル)フェニル]−4,6−ジ−p−トリルピリミジンの白色固体(収量0.16g、収率65%)を得た。
【0118】
H−NMR(CDCl):δ2.49(s,6H),7.33−7.38(m,2H),7.41(d,J=8.0Hz,4H),8.03(t,J=1.8Hz,1H),8.05(s,1H),8.09−8.34(m,8H),8.24(d,J=8.0Hz,4H),8.92(dd,J=4.3,1.5Hz,2H),9.02(d,J=1.8Hz,2H).
実施例−11
【0119】
【化23】

アルゴン気流下、2−(3,5−ジクロロフェニル)−4,6−ビス[4−(3−ピリジル)フェニル]ピリミジン(0.45g,0.85mmol)、m−ビフェニルボロン酸(0.37g,1.87mmol)、リン酸カリウム(0.39g,1.86mmol)、酢酸パラジウム(8mg,0.034mmol)、2−ジシクロへキシルホスフィノ−2’,4’,6’−トリイソプロピルビフェニル(32mg,0.068mmol)をテトラヒドロフラン(20mL)に懸濁し、66時間還流した。室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後、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:クロロホルム)で精製し、目的の4,6−ビス[4−(3−ピリジル)フェニル]−2−(1,1’:3’,1”:3”,1”’:3”’,1””−キンクフェニル−5”−イル)ピリミジンの白色固体(収量0.42g,収率64%)を得た。
【0120】
H−NMR(CDCl):δ7.28−7.44(m,8H),7.51−7.66(m,8H),7.71−7.75(m,6H),7.89(t,J=1.9Hz,2H),7.91−7.94(m,2H),7.98(t,J=1.6Hz,1H),8.08(s,1H),8.38(d,J=8.3Hz,4H),8.58(dd,J=4.8,1.5Hz,2H),8.88(d,J=2.3Hz,2H),8.93(d,J=1.8Hz,2H).
実施例−12
【0121】
【化24】

アルゴン気流下、2−(3,5−ジブロモフェニル)−4,6−ジフェニルピリミジン(5.00g,10.7mmol)、3−クロロフェニルボロン酸(3.70g,23.6mmol)、炭酸セシウム(7.69g,23.6mmol)、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(300mg,0.43mmol)をテトラヒドロフラン(100mL)に懸濁し、15時間還流した。室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後、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=1/1)で精製し、目的の2−(3,3”−ジクロロ−1,1’:3’,1”−テルフェニル−5’−イル)−4,6−ジフェニルピリミジンの白色固体(収量3.58g,収率63%)を得た。
【0122】
H−NMR(CDCl):δ7.32−7.43(m,4H),7.51−7.55(m,6H),7.60(dt,J=7.3,1.5Hz,2H),7.69(t,J=1.5Hz,2H),7.79(t,J=1.8Hz,1H),8.01(s,1H),8.22−8.26(m,4H),8.84(d,J=1.8Hz,2H).
実施例−13
【0123】
【化25】

アルゴン気流下、2−(3,3”−ジクロロ−1,1’:3’,1”−テルフェニル−5’−イル)−4,6−ジフェニルピリミジン(0.50g,0.94mmol)、2−ベンゾフリルボロン酸(0.67g,4.16mmol)、炭酸セシウム(1.35g,4.16mmol)、酢酸パラジウム(8mg,0.038mmol)、2−ジシクロへキシルホスフィノ−2’,4’,6’−トリイソプロピルビフェニル(36mg,0.075mmol)を1,4−ジオキサン(20mL)に懸濁し、14時間還流した。室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を留去した後、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=1:1)で精製し、目的の2−[3,3”−ジ(2−ベンゾフリル)−1,1’:3’,1”−テルフェニル−5’−イル]−4,6−ジフェニルピリミジンの白色固体(収量0.16g,収率25%)を得た。
【0124】
H−NMR(CDCl):δ7.09(s,2H),7.15−7.27(m,4H),7.48−7.59(m,12H),7.74(bd,J=7.7Hz,2H),7.87(bd,J=7.8Hz,2H),8.01(t,J=1.8Hz,1H),8.03(s,1H),8.23−8.30(m,6H),8.96(d,J=1.8Hz,2H).
13C−NMR(CDCl):δ101.9(CH×2),110.8(CH),111.3(CH×2),121.0(CH×2),123.0(CH×2),124.1(CH×2),124.2(CH×2),124.5(CH×2),126.8(CH×2),127.4(CH×4),127.9(CH×2),128.6(CH),129.1(CH×4),129.3(quart.×2),129.4(CH×2),131.0(CH×2),131.2(quart.×2),137.5(quart.×2),139.6(quart.),141.9(quart.×2),142.0(quart.×2),155.1(quart.×2),155.9(quart.×2),164.4(quart.),165.0(quart.×2).
参考例−1
【0125】
【化26】

アルゴン気流下、2−(3,5−ジブロモフェニル)−4,6−ジフェニルピリミジン(1.00g,2.15mmol)、ビスピナコラートジボロン(1.20g,4.73mmol)、酢酸カリウム(0.70g,7.09mmol)、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(91mg,0.129mmol)をテトラヒドロフラン(20mL)に懸濁し、77時間還流した。室温まで冷却後、減圧下で低沸点成分を除去した後、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=1:1)で精製し、目的の2−[3,5−ビス(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]−4,6−ジフェニルピリミジンの白色固体(収量0.68g,収率56%)を得た。
【0126】
H−NMR(CDCl):δ1.32(s,24H),7.49−7.52(m,6H),7.94(s,1H),8.23−8.27(m,4H),8.34(bs,1H),9.09(d,J=1.3Hz,2H).
素子実施例−1
ピリミジン誘導体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に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及び電子輸送層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’−ジ(1−ナフチル)−N,N’−ジフェニルベンジジン(NPD)を45nmの膜厚で真空蒸着した。
【0127】
発光層4としては、4,4’−ビス(2,2−ジフェニルエテン−1−イル)ジフェニル(DPVBi)と4,4’−ビス[4−(ジ−p−トリルアミノ)フェニルエテン−1−イル]ビフェニル(DPAVBi)を97:3質量%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、実施例−1で合成した2−[4,4”−ジ(2−ピリジル)−1,1’:3’,1”−テルフェニル−5’−イル]−4,6−ジフェニルピリミジンを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0.3nm/秒〜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、この素子を酸素及び水分濃度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。
【0128】
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光特性を評価した。発光特性として、電流密度20mA/cmを流した時の電圧(V)、輝度(cd/m)、電流効率(cd/A)、電力効率(lm/W)を測定し、連続点灯時の輝度半減時間を測定した。
【0129】
作製した青色蛍光素子の測定値は、5.8V、2160cd/m、10.8cd/A、5.9lm/Wであった。またこの素子の輝度半減時間は、171時間であった。
素子実施例−2
素子実施例−1の発光層4に替えて、Alq(トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III))を40nmの膜厚で真空蒸着した有機電界発光素子を、素子実施例−1と同様に作製した。
【0130】
作製した緑色蛍光素子の測定値は、5.1V、958cd/m、4.8cd/A、2.9lm/Wであった。またこの素子の輝度半減時間は、1618時間であった。
素子実施例−3
素子実施例−1の素子作成条件において、正孔注入層2として、昇華精製したフタロシアニン銅(II)を10nmの膜厚で真空蒸着した。正孔輸送層3としては、N,N’−ジ(1−ナフチル)−N,N’−ジフェニルベンジジン(NPD)を30nmの膜厚で真空蒸着した。発光層4のホスト材として、4,4’−ビス(カルバゾール−9−イル)ビフェニル(CBP)を用い、ドーパントとして、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(III)(Ir(ppy)3)をドープ濃度が6%になるように用いて30nmの膜厚に共蒸着した。電子輸送層5としては、本発明の2−[4,4”−ジ(2−ピリジル)−1,1’:3’,1”−テルフェニル−5’−イル]−4,6−ジフェニルピリミジンを50nmの膜厚で真空蒸着した。
【0131】
作製した緑色燐光素子の測定値は、7.5V、6610cd/m、33.5cd/A、13.9lm/Wであった。またこの素子の輝度半減時間は、230時間であった。
素子実施例−4
素子実施例−1の電子輸送層5に替えて、2−[3,3”−ジ(2−ピリジル)−1,1’:3’,1”−テルフェニル−5’−イル]−4,6−ジフェニルピリミジンを20nmの膜厚で真空蒸着した有機電界発光素子を、素子実施例−1と同様に作製した。
【0132】
作製した青色蛍光素子の測定値は、6.3V、2110cd/m、10.6cd/A、5.3lm/Wであった。またこの素子の輝度半減時間は、165時間であった。
素子比較例−1
素子実施例−1の電子輸送層5に替えて、Alqを20nmの膜厚で真空蒸着した有機電界発光素子を、素子実施例−1と同様に作製した。
【0133】
作製した青色蛍光素子の測定値は、7.1V、1883cd/m、9.4cd/A、4.2lm/Wであった。またこの素子の輝度半減時間は、163時間であった。
素子比較例−2
素子実施例−2の電子輸送層5に替えて、Alqを20nmの膜厚で真空蒸着した有機電界発光素子を、素子実施例−2と同様に作製した。
【0134】
作製した緑色蛍光素子の測定値は、5.6V、957cd/m、4.8cd/A、2.6lm/Wであった。またこの素子の輝度半減時間は、1318時間であった。
素子比較例−3
素子実施例−3の電子輸送層5に替えて、Alqを50nmの膜厚で真空蒸着した有機電界発光素子を、素子実施例−2と同様に作製した。
【0135】
作製した緑色燐光素子の測定値は、7.7V、3850cd/m、16.9cd/A、6.7lm/Wであった。またこの素子の輝度半減時間は、271時間であった。
素子比較例−4
素子実施例−3の電子輸送層5に替えて、BAlq(ビス(2−メチル−8−キノリノラト)4−フェニルフェノラト−アルミニウム)を5nm、Alqを45nmの膜厚で真空蒸着した有機電界発光素子を、素子実施例−3と同様に作製した。
【0136】
作製した緑色燐光素子の測定値は、9.3V、6170cd/m、30.9cd/A、10.4lm/Wであった。またこの素子の輝度半減時間は、202時間であった。
【0137】
以上、本発明のピリミジン誘導体を用いれば、既存材料に比較して、蛍光素子や燐光素子で幅広く、低消費電力化、長寿命化を達成できることを確認した。また本発明の化合物は、本実施例の発光層以外にも、他の蛍光発光材料や燐光材料を用いた有機電界発光素子への適用や塗布系素子への適用も可能である。さらにフラットパネルディスプレー用途以外にも、低消費電力と長寿命の両立が求められる照明用途などにも効果ある。
【産業上の利用可能性】
【0138】
本発明は、蛍光又は燐光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効率発光を可能にする新規構造を有するピリミ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】
【0139】
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及びArは、各々独立に置換されていてもよい芳香族基を表す。Arは、置換フェニル基、又は16族元素を含まない縮環フェニル基を表す。ただし、Arは1,3,5−トリメチルフェニル基を含まない。)で示されるピリミジン誘導体。
【請求項2】
Ar及びArが、各々独立に置換されていてもよいフェニル基、置換されていてもよいナフチル基又はピリジル基である請求項1に記載のピリミジン誘導体。
【請求項3】
Arが、炭素数1から4のアルキル基で置換されたフェニル基、ハロゲン原子で置換されたフェニル基、置換基を有していてもよいフェニル基で置換されたフェニル基、置換基を有していてもよいピリミジル基で置換されたフェニル基、置換基を有していてもよいチアゾリル基で置換されたフェニル基、ピリジル基で置換されたフェニル基又はフェナントリル基で置換されたフェニル基である請求項1又は2に記載のピリミジン誘導体。
【請求項4】
Arが、キノリル基である請求項1又は2に記載のピリミジン誘導体。
【請求項5】
一般式(2)
【化2】

(式中、Ar及びArは、各々独立に置換されていてもよい芳香族基を表す。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、置換フェニル基、又は16族元素を含まない縮環フェニル基を表す。ただし、Arは1,3,5−トリメチルフェニル基を含まない。Mは、金属基又はヘテロ原子基を表す。)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に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及びArは、各々独立に置換されていてもよい芳香族基を表す。Arは、置換フェニル基、又は16族元素を含まない縮環フェニル基を表す。ただし、Arは1,3,5−トリメチルフェニル基を含まない。)で示されるピリミジン誘導体の製造方法。
【請求項6】
Mで表される金属基又はヘテロ原子基が、ZnR又はB(OR(但し、Rは、ハロゲン原子を表し、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。)で示される基であることを特徴とする請求項5に記載のピリミジン誘導体の製造方法。
【請求項7】
一般式(4)
【化5】

(式中、Ar及びArは、各々独立に置換されていてもよい芳香族基を表す。Rは水素原子、炭素数1〜4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、一般式(5)
【化6】

(式中、Arは、置換フェニル基、又は16族元素を含まない縮環フェニル基を表す。ただし、Arは1,3,5−トリメチルフェニル基を含まない。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を、塩基及びパラジウム触媒の存在下にカップリング反応させることを特徴とする一般式(1)
【化7】

(式中、Ar及びArは、各々独立に置換されていてもよい芳香族基を表す。Arは、置換フェニル基、又は16族元素を含まない縮環フェニル基を表す。ただし、Arは1,3,5−トリメチルフェニル基を含まない。)で示されるピリミジン誘導体の製造方法。
【請求項8】
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5から7のいずれかに記載のピリミジン誘導体の製造方法。
【請求項9】
第三級ホスフィンが、トリフェニルホスフィンである請求項8に記載のピリミジン誘導体の製造方法。
【請求項10】
一般式(1)
【化8】

(式中、Ar及びArは、各々独立に置換されていてもよい芳香族基を表す。Arは、置換フェニル基、又は16族元素を含まない縮環フェニル基を表す。ただし、Arは1,3,5−トリメチルフェニル基を含まない。)で示されるピリミ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2011−84553(P2011−84553A)
【公開日】平成23年4月28日(2011.4.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−183146(P2010−183146)
【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)】