白色発光化合物
【課題】一つの有機低分子化合物であって異なる色の発色をすることにより白色発光を可能とする白色発光化合物。
【解決手段】Ｃ２ｈ対称群に属する分子構造を有し、その分子構造の中心に芳香環骨格を有し、分子内に互いに反対方向且つ並列である少なくとも２個の双極子（すなわち四極子）を有することを特徴とする白色発光化合物。
【解決手段】Ｃ２ｈ対称群に属する分子構造を有し、その分子構造の中心に芳香環骨格を有し、分子内に互いに反対方向且つ並列である少なくとも２個の双極子（すなわち四極子）を有することを特徴とする白色発光化合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は白色発光化合物に関し、さらに詳しくは一つの低分子有機化合物であって白色発光を可能とする白色発光化合物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来においては、有機発光化合物を使用して白色発光させるには、例えばＲ、Ｇ及びＢの各色を発する三種の発光化合物、青に発光する青発光化合物と黄色に発光する黄色発光化合物との二種の発光化合物、又は青に発光する青発光化合物と橙色に発光する橙色発光化合物との二種の発光化合物等を使用する必要があった。例えば赤色発光化合物、緑色発光化合物及び青色発光化合物を適宜の割合で混合して得られる混合物に適宜のエネルギー例えば紫外線を照射することにより混合物中の各化合物から赤、緑及び青の光を発光させ、これらの色の混合混色の結果として白色発光が実現されていた。
【０００３】
従来の白色発光物質はこのように複数の異なる色を発光させる発光化合物を混合していた。
【０００４】
しかしながら、三種の発光化合物それぞれは耐久性、発光特性等が相違するのであるから、初期において混色による白色発光が実現されていても、時間の経過とともに混合物中のいずれかの発光化合物が劣化し、又は発光特性が変化するなどして白色の発光とはならず、場合によっては青い発光となり、また場合によっては黄色、又は青色等の発光となる。
【０００５】
また、白色発光をさせるために複数の発光化合物を調合することは非常に煩雑である。例えば複数の発光化合物はそれぞれ発光特性が相違するのであるから、当量で混合するわけにはいかず、微妙に調合量を工夫する必要があり、このような工夫は実に煩雑である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明の課題は、一つの低分子有機化合物であって、青色（Ｂ）と黄色（Ｙ）との発色、青色（Ｂ）と橙色との発色、又は青色と緑色と赤色との発色を同時に起こさせることにより白色を発光させることのできる白色発光化合物を提供することにある。この発明の課題は、一つの低分子有機化合物であって白色を発光させることのできる白色発光化合物の原理的特徴を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、Ｃ２ｈ対称群に属する分子構造を有し、その分子構造の中心に芳香環骨格を有し、分子内に互いに反対方向且つ並列である少なくとも２個の双極子（すなわち四極子）を有することを特徴とする白色発光化合物であり、
請求項２は、前記芳香環骨格がベンゼン構造、ナフタレン構造、アントラセン構造、テトラセン構造又はペンタセン構造である前記請求項１に記載の白色発光化合物であり、
請求項３は、前記双極子が、前記分子構造における短軸方向に存在する置換基によりもたらされる前記請求項１に記載の白色発光化合物であり、
請求項４は、前記双極子が、前記分子構造における短軸方向に存在し、電子押し出し基により双極子モーメントが強化されてなる前記請求項１に記載の白色発光化合物であり、
請求項５は、前記分子構造における長軸方向に電子押し出し基が結合してなる前記請求項１に記載の白色発光化合物であり、
請求項６は、蛍光スペクトルが３６０ｎｍ以上５００ｎｍ未満の領域に存在するピークと５２０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の領域に存在するピークとを有する前記請求項１に記載の白色発光化合物である。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によると、一つの低分子有機化合物であって、エネルギー例えば電界エネルギー又は光エネルギー例えば紫外線照射や、３６０ｎｍ以上のＬＥＤ照射による光発光に利用することができ、しかも白色に発光する白色発光化合物が提供される。この発明に係る白色発光化合物は、有機ＥＬ素子に利用することができる。前記有機ＥＬ素子は電界エネルギーの付与により白色に発光し、しかも経時的な白色の劣化例えば初期には白色発光であったが時間の経過とともに白以外の色に劣化しにくくて超寿命である。
【０００９】
このように一つの低分子化合物でありながら、白色発光が可能になる理由は、以下のようであると考えられる。
【００１０】
この白色発光化合物は群論にいうＣ２ｈ対称群に属する分子構造を有し、かつその分子構造の中心に芳香環骨格を有する。この芳香環骨格はπ電子を有するので、外部からエネルギーが与えられることによりπ-π＊励起を生じる。このπ-π＊励起におけるＨＯＭＯとＬＵＭＯとのエネルギー順位間隔が、少なくとも２個の双極子により狭められる。そして互いに反対のベクトル方向を有する少なくとも２個の双極子により余剰共鳴効果が生じ、ＨＯＭＯからＬＵＭＯへの遷移を容易にし、励起π電子がＨＯＭＯに戻るときに短軸方向における長波長側の発光を生じ、また第２ＨＯＭＯからＬＵＭＯに遷移した励起π電子がＨＯＭＯに戻るときに長軸方向における短波長側の発光を生じ、結果として二つの吸収ピークを生ぜしめる。換言すると、この発明に係る白色発光化合物は、その短軸方向での遷移により５２０ｎｍ以上７００ｎｍ以下領域での蛍光スペクトルピークを示し、長軸方向での遷移により３６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下領域での蛍光スペクトルピークを示す。二種の蛍光スペクトルピークを有するこの白色発光化合物は、光エネルギー又は電界エネルギーにより、白色発光を生じさせる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
この発明に係る白色発光化合物は、分子の中心にプレーナーな（平面型な）芳香環を有する。芳香環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、テトラセン環及びペンタセン環等を挙げることができる。これら芳香環は、芳香環における全ての炭素原子が同一平面上にあり、その炭素原子にπ電子が共役して存在する。なお、芳香環の他の例としてキナクリドン骨格及びフルオレン骨格をも挙げることができる。
【００１２】
この白色発光化合物は、その分子内に少なくとも２個の、かつ互いに反対のベクトル方向にある双極子を有する。双極子はその原子団における電気陰性度が異なる原子により誘起されている。これら双極子は、電子供与性基によりその双極性が強められる。この白色発光化合物は、このような双極子を発生させるために、少なくとも２個以上の同種の電子供与性基または電子吸引性基を前記芳香環に結合させる。
【００１３】
前記芳香環に電子供与性基及び／又は電子吸引性基は、双極子が互いに反対方向にむくように、芳香環に結合される。
【００１４】
前記電子供与性基として、例えばアルキルオキシ基、アリールアルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルアリールオキシ基等を挙げることができる。
【００１５】
前記アルキルオキシ基としては、炭素数１〜１０のアルキル基の末端炭素又は内部炭素に酸素が結合してなるアルキルオキシ基をあげることができる。前記アリールアルキルオキシ基としては、ベンジルオキシ基、ナフチルメチロキシ基、アントリルメチロキシ基当を挙げることができる。前記アリールオキシ基としては、フェニルオキシ基、ナフチルオキシ基、アントリルオキシ基等を挙げることができる。前記アルキルアリールオキシ基としては、メチルフェニルオキシ基等のアルキルフェニルオキシ基、アルキルナフチルオキシ基等を挙げることができる。
【００１６】
前記電子吸引性基として、シアノ基、カルボニル基、第４級アンモニウムイオン基等を挙げることができる。
【００１７】
前記電子供与性基及び／又は電子吸引性基が前記芳香環に結合する位置は、分子構造がＣ２ｈの対称群となるように決定される。前記芳香環に電子供与性基及び／又は電子吸引性基が結合し、かつＣ２ｈの対称群に属する基本分子構造の一例を以下に説明する。
【００１８】
この白色発光化合物の基本分子構造の一例は、分子構造の中心にベンゼン環が存在し、１位及び４位に同じ電子供与性基が結合し、２位及び５位に同じ電子吸引性基が結合する構造である。この白色発光化合物における基本分子構造の他の一例は、分子構造の中心にナフタレン環が存在し、１位及び４位に同じ電子供与性基が結合し、２位及び５位に同じ電子吸引性基が結合する。基本分子構造としては、前記ナフタレン環の代わりにアントラセン環、テトラセン環及びペンタセン環が存在してもよい。また、よく、これらの環に結合する２個の同じ電子供与性基の結合位置及び２個の同じ電子吸引性基の結合位置は、分子構造全体がＣ２ｈの対称群となり、しかも双極子が互いに反対方向になるように決定される。
【００１９】
なお、芳香環に結合する置換基は、前記基本分子構造に示されるように、電子供与性基と電子吸引性基との組合せに限らず、電子供与性基のみが結合してもよく、また電子吸引性基のみが結合してもよい。一般には、電子供与性基が芳香環に結合するとベンゼン環上のπ電子の軌道が広がる傾向を示し、それが故に白色蛍光の輝度が大きくなる。一方電子吸引性基が芳香環に結合すると白色蛍光の輝度が小さくなる傾向がある。
【００２０】
この発明の白色発光化合物のうち好適な白色発光化合物の構造を式（１）に示す。
【００２１】
【化１】
【００２２】
但し、前記式（１）において、Ｘは単結合又はメチレン基を示し、Ａｒはフェニル基、ナフチル基、アントリル基、テトラセニル基、ペンタセニル基等の芳香族基又は炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０のアルキル基である。前記Ａｒが芳香族基である場合、これらの芳香族基には炭素数が１〜１０のアルキル基が置換していてもよい。２基のＡｒは同一である。
【００２３】
式（１）で示される白色発光化合物は、以下のようにして合成することができる。
【００２４】
【化２】
但し、前記反応式において、Ｈａｌはハロゲン原子を示す。
上記反応はWillamson合成法を利用し、上記反応式においてハロゲンの代表として示されている臭素をニトリル基（−ＣＮ）に置換する反応は、ＫＣＮ、ＣｕＣＮ等のシアン化金属塩を反応させる反応であり、周知である。
【００２５】
上記したように、分子内に芳香環を有し、電子供与性基及び／又は電子吸引性基を少なくとも２基有することにより互いに反対方向の双極子を有し、分子構造全体としてＣ２ｈの対象群に属する化合物は、電気的エネルギー又は光エネルギーの付与により芳香環におけるπ電子がπ-π＊遷移を起こしてＨＯＭＯからＬＵＭＯへとπ電子がジャンプし、ＬＵＭＯからＨＯＭＯへの励起π電子の電子移動及び第２ＨＯＭＯからＬＵＭＯへと遷移した励起π電子がＬＵＭＯからＨＯＭＯへの電子移動により、二つの蛍光スペクトルピークを有する蛍光を発する。この二つの蛍光スペクトルピークのうち一つは３６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下に存在し、他の一つは４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下に存在する。この白色発光化合物が二つのピークを有する蛍光を発すると、青色発光と緑乃至赤の発光との混色により、白発光と認識される。
【００２６】
なお、蛍光スペクトルは日立製作所製のＦ−４５００型分光蛍光光度計による。
【実施例】
【００２７】
（実施例１）
以下の反応式に従って１,５−ジ（３−ヘキシルオキシ）−２，６−ジシアノナフタレンを以下のようにして合成した。
【００２８】
【化３】
【００２９】
１，５−ジヒドロキシナフタレン９３ｇ（０．５８１モル）と酢酸９３０ｍＬとヨウ素結晶９〜１４粒の適当数とを２Ｌの三口フラスコに入れた。この三口フラスコの内容物をオイルバスにて８０℃に加熱した。その温度にて三口フラスコの内容物に臭素２００ｇを添加し、三口フラスコ内を撹拌しつつ３時間８０℃に維持した。前記３時間が経過してから、三口フラスコの内容物を常温にまで冷却し、次いで前記内容物を濃縮し、得られた濃縮物をアセトンで再結晶することにより、固形物７０ｇを得た。この固形物についてのＮＭＲチャート（図１）及びＩＲチャート（図２）から、この固形物は１，５−ジヒドロキシ−２，６−ジブロモナフタレンと同定した。
【００３０】
この１，５−ジヒドロキシ−２，６−ジブロモナフタレン３０ｇ（９．４３５×１０−２モル）と１−ブロモ−２−エチルヘキシル７２．８８ｇ（９．４３５×１０−２モルの４倍モル）と炭酸カリウム７８ｇとシクロヘキサノン５００ｍＬとを１Ｌの三口フラスコ内に収容した。この三口フラスコ内を窒素雰囲気にした。
【００３１】
この三口フラスコの内容物を１６０℃に加熱しながら１５時間の反応を行った。反応終了後に、三口フラスコの内容物を氷水に投入し、水に浮かんだ油状物をクロロホルムで抽出した。クロロホルム抽出液に５％苛性ソーダ液を添加して全体を激しく振った。その後にクロロホルム抽出液を濃縮し、精製操作により固形物４０ｇを得た。この固形物についてのＮＭＲチャート（図３）及びＩＲチャート（図４）から、この固形物は１，５−ジ（２−エチルヘキシルオキシ）−２，６−ジブロモナフタレンと同定した。
【００３２】
この１，５−ジ（２−エチルヘキシルオキシ）−２，６−ジブロモナフタレン２５ｇ（４．６１×１０−２モル）とＣｕＣＮ１０．７３ｇ（４．６１×１０−２モルの２．６倍モル）と乾燥したＤＭＦ２００ｍＬとを１Ｌのナスフラスコに収容した。
【００３３】
このナスフラスコの内部を窒素雰囲気にしたまま、このナスフラスコの内容物を１７０℃に加熱しながら１３時間の反応を行った。反応終了後に、ナスフラスコの内容物を冷却し、氷水に投入し、得られた油状物含有水性液を濾過し、濾液を水洗し、固形物を得た。この固形物をエチレンジアミン１５０ｍＬと水３００ｍＬとの混合液に投入し、３０分間の撹拌を行った。撹拌後、その液にクロロホルムを加えてクロロホルム抽出を行った。クロロホルム抽出液を濃縮し、通常の精製操作により固形物８．５ｇを得た。この固形物についてのＮＭＲチャート（図５）及びＩＲチャート（図６）から、この固形物は１，５−ジ（２−エチルヘキシルオキシ）−２，６−ジシアノナフタレンと同定した。
【００３４】
なお、同定された前記固形物をＤＭＡＣに溶解して試料液を調製した。この試料液を、日立製作所製のＦ−４５００型分光蛍光光度計に装填して、以下の条件にて蛍光スペクトルを測定した。得られた蛍光スペクトルチャートを図７に示した。
【００３５】
測定条件
測定モード 波長スキャン
励起波長 ３６５ｎｍ
蛍光開始波長 ３５０ｎｍ
蛍光終了波長 ７００ｎｍ
スキャンスピード １２００ｎｍ／分
励起側スリット ５．０ｎｍ
蛍光側スリット ５．０ｎｍ
同定された前記固形物をクロロホルムに溶解して調製した試料液を前記と同様にして測定した蛍光スペクトルチャートを図８に、また、同定された前記固形物をトルエンに溶解して調製した試料液を前記と同様にして測定した蛍光スペクトルチャートを図９に、示した。
【００３６】
（実施例２）
以下の反応式に従って１,５−ジ[（９−メチル−アントリル−１０−）メチルオキシ）−２，６−ジシアノナフタレンを以下のようにして合成した。
【００３７】
【化４】
【００３８】
前記実施例１におけるのと同様にして合成された１，５−ジヒドロキシ−２，６−ジブロモナフタレン０．３ｇ（９．４３×１０−４モル）と９−メチル−１０−クロロメチルアントラセン０．８ｇ（９．４３×１０−４モルの三倍モル）と炭酸カリウム１．５５５ｇとシクロヘキサノン３０ｍＬとを１００ｍＬの三口フラスコ内に収容した。この三口フラスコ内を窒素雰囲気にした。
【００３９】
この三口フラスコの内容物を１６０℃に加熱しながら１５時間３０分間の反応を行った。反応終了後に、三口フラスコの内容物を氷水に投入し、水に浮かんだ油状物をクロロホルムにて抽出した。得られたクロロホルム抽出液に５％苛性ソーダ水溶液を加えて得られる溶液全体を激しく震盪した。その溶液全体を静置することにより二層に分離させ、分離したクロロホルム溶液を取り出し、このクロロホルム溶液を濃縮し、通常の精製操作により固形物０．７５ｇを得た。この固形物についてのＮＭＲチャート（図１０）及びＩＲチャート（図１１）から、この固形物は１,５−ジ[（９−メチル−アントリル−１０−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレンと同定した。
【００４０】
この１,５−ジ[（９−メチル−アントリル−１０−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレン０．７５ｇ（１．２２×１０−３モル）とＣｕＣＮ０．２８４ｇ（１．２２×１０−３モルの２．６倍モル）と乾燥したＤＭＦ２００ｍＬとを１Ｌのナスフラスコに収容した。
【００４１】
このナスフラスコの内部を窒素雰囲気にしたまま、このナスフラスコの内容物を１７０℃に加熱しながら１５時間の反応を行った。反応終了後に、このナスフラスコの内容物を濃縮し、得られた濃縮物を水に投入し、水と濃縮物との混合物を濾過し、固形分を得た。この固形分をエチレンジアミン５０ｍＬと水１００ｍＬとの混合物に添加し、得られた混合物を３０分間撹拌した。撹拌後にクロロホルム抽出を行い、クロロホルム抽出液を濃縮し、通常の精製操作により固形物５０ｍｇを得た。この固形物についてのＮＭＲチャート（図１２）及びＩＲチャート（図１３）から、この固形物は１,５−ジ[（９−メチル−アントリル−１０−）メチルオキシ]−２，６−ジシアノナフタレンと同定した。
【００４２】
なお、同定された前記固形物をクロロホルムに溶解して試料液を調製した。この試料液を、日立製作所製のＦ−４５００型分光蛍光光度計に装填して、前記実施例１におけるのと同様の条件にて蛍光スペクトルを測定した。得られた蛍光スペクトルチャートを図１４に示した。
【００４３】
同定された前記固形物をＤＭＡｃに溶解して調製した試料液を前記と同様にして測定した蛍光スペクトルチャートを図１５に、また、同定された前記固形物をトルエンに溶解して調製した試料液を前記と同様にして測定した蛍光スペクトルチャートを図１６に、示した。
【００４４】
（実施例３）
以下の反応式に従って１,５−ジ[（ナフチル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジシアノナフタレンを以下のようにして合成した。
【００４５】
【化５】
【００４６】
前記実施例１におけるのと同様にして合成された１，５−ジヒドロキシ−２，６−ジブロモナフタレン１０ｇ（３．１４×１０−２モル）と１−クロロメチル−ナフタレン２２．４ｇ（３．１４×１０−２モルの４倍モル）と炭酸カリウム２６ｇとシクロヘキサノン２５０ｍＬとを１Ｌの三口フラスコ内に収容した。この三口フラスコ内を窒素雰囲気にした。
【００４７】
この三口フラスコの内容物を１６０℃に加熱しながら１４時間の反応を行った。反応終了後に、三口フラスコの内容物を濃縮し、得られた濃縮物を水に投入した。水と濃縮物との混合物にクロロホルムを添加してクロロホルム抽出を行い、クロロホルム抽出液を２％苛性ソーダ水溶液で洗浄し、さらに水で３回洗浄し、硫酸ソーダで乾燥した後に、エバポレータで大部分の溶媒を除去し、さらに真空乾燥することにより固形物１８ｇを得た。この固形物についてのＮＭＲチャート（図１７）及びＩＲチャート（図１８）から、この固形物は１,５−ジ[（ナフチル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレンと同定した。
【００４８】
この１,５−ジ[（ナフチル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレン２０ｇ（３．３３９×１０−２モル）とＣｕＣＮ９ｇ（３．３３９×１０−２モルの３倍モル）と乾燥したＤＭＦ４００ｍＬとを１Ｌのナスフラスコに収容した。
【００４９】
このナスフラスコの内部を窒素雰囲気にしたまま、このナスフラスコの内容物を１７０℃に加熱しながら１４時間の反応を行った。反応終了後に、ナスフラスコ内にある反応生成液を氷水に投入し、得られた油状物含有水性液を濾過し、濾液を水洗し、固形物を得た。この固形物をエチレンジアミン１５０ｍＬと水３００ｍＬとの混合液に投入し、３０分間の撹拌を行った。撹拌後、その液にクロロホルムを加えてクロロホルム抽出を行った。クロロホルム抽出液を濃縮し、通常の精製操作により固形物６ｇを得た。この固形物についてのＮＭＲチャート（図１９）及びＩＲチャート（図２０）から、この固形物は１,５−ジ[（ナフチル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジシアノナフタレンと同定した。
【００５０】
同定された前記固形物をＤＭＡｃに溶解して試料液を調製した。この試料液を、日立製作所製のＦ−４５００型分光蛍光光度計に装填して、前記実施例１におけるのと同様の条件にて蛍光スペクトルを測定した。得られた蛍光スペクトルチャートを図２１に示した。
【００５１】
同定された前記固形物をクロロホルムに溶解して調製した試料液を前記と同様にして測定した蛍光スペクトルチャートを図２２に、また、同定された前記固形物をトルエンに溶解して調製した試料液を前記と同様にして測定した蛍光スペクトルチャートを図２３に、示した。
（実施例４）
以下の反応式に従って１,４−ジ[（９−メチルアントリル−１０）メチルオキシ−２，５−ジシアノナフタレンを以下のようにして合成した。
【００５２】
【化６】
【００５３】
１，５−ジヒドロキシナフタレン９３ｇ（０．５８１モル）と酢酸９３０ｍＬとヨウ素結晶９〜１４粒の適当数とを２Ｌの三口フラスコに入れた。この三口フラスコの内容物をオイルバスにて８０℃に加熱した。その温度にて三口フラスコの内容物に臭素２００ｇを添加し、三口フラスコ内を撹拌しつつ４時間８０℃に維持した。前記４時間が経過してから、三口フラスコの内容物を常温にまで冷却し、次いで前記内容物を濃縮し、得られた濃縮物をアセトンで再結晶することにより、固形物３００ｇを得た。この固形物についてのＮＭＲチャート（図２４）及びＩＲチャート（図２５）から、この固形物は１，５−ジヒドロキシ−２，６−ジブロモナフタレンと同定した。
【００５４】
この１，５−ジヒドロキシ−２，６−ジブロモナフタレン０．３ｇ（９．４３４×１０−4モル）と１−クロロメチルピレン０．８ｇ（９．４３４×１０−4モルの３倍モル）と炭酸カリウム０．７５５ｇとシクロヘキサノン３０ｍＬとを１Ｌの三口フラスコ内に収容した。この三口フラスコ内を窒素雰囲気にした。
【００５５】
この三口フラスコの内容物を１６０℃に加熱しながら１４時間の反応を行った。反応終了後に、三口フラスコの内容物を氷水に投入し、水に浮かんだ油状物をクロロホルムで抽出した。クロロホルム抽出液に５％苛性ソーダ液を添加して全体を激しく振った。その後にクロロホルム抽出液を濃縮し、精製操作により固形物０．７５ｇを得た。この固形物についてのＮＭＲチャート（図２６）及びＩＲチャート（図２７）から、この固形物は１，５−ジ[（ピレニル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレンと同定した。
【００５６】
この１，５−ジ[（ピレニル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレン０．７５ｇ（９．６９×１０−4モル）とＣｕＣＮ０．２２４４ｇ（９．６９×１０−4モルの２．６倍モル）と乾燥したＤＭＦ１００ｍＬとを１Ｌのナスフラスコに収容した。
【００５７】
このナスフラスコの内部を窒素雰囲気にしたまま、このナスフラスコの内容物を１７５℃に加熱しながら１４時間の反応を行った。反応終了後に、ナスフラスコの内容物を冷却し、氷水に投入し、得られた油状物含有水性液を濾過し、濾液を水洗し、固形物を得た。この固形物をエチレンジアミン５０ｍＬと水１００ｍＬとの混合液に投入し、３０分間の撹拌を行った。撹拌後、その液にクロロホルムを加えてクロロホルム抽出を行った。クロロホルム抽出液を濃縮し、通常の精製操作により固形物０．０５ｇを得た。この固形物についてのＮＭＲチャート（図２８）及びＩＲチャート（図２９）から、この固形物は１，５−ジ[（ピレニル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジシアノナフタリンと同定した。
【００５８】
同定された前記固形物をＨＣエンに溶解して試料液を調製した。この試料液を、日立製作所製のＦ−４５００型分光蛍光光度計に装填して、前記実施例１におけるのと同様の条件にて蛍光スペクトルを測定した。得られた蛍光スペクトルチャートを図３０に示した。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は、実施例１にて合成された１，５−ジヒドロキシ−２，６−ジブロモナフタレンを示すＮＭＲチャートである。
【図２】図２は、実施例１にて合成された１，５−ジヒドロキシ−２，６−ジブロモナフタレンを示すＩＲチャートである。
【図３】図３は、実施例１にて合成された１，５−ジ（２−エチルヘキシルオキシ）−２，６−ジブロモナフタレンを示すＮＭＲチャートである。
【図４】図４は、実施例１にて合成された１，５−ジ（２−エチルヘキシルオキシ）−２，６−ジブロモナフタレンを示すＩＲチャートである。
【図５】図５は、実施例１にて合成された１，５−ジ（２−エチルヘキシルオキシ）−２，６−ジシアノナフタレンを示すＮＭＲチャートである。
【図６】図６は、実施例１にて合成された１，５−ジ（２−エチルヘキシルオキシ）−２，６−ジシアノナフタレンを示すＩＲチャートである。
【図７】図７は、実施例１にて合成された１，５−ジ（２−エチルヘキシルオキシ）−２，６−ジシアノナフタレンの蛍光スペクトルを示すチャートである。
【図８】図８は、実施例１にて合成された１，５−ジ（２−エチルヘキシルオキシ）−２，６−ジシアノナフタレンの蛍光スペクトルを示すチャートである。
【図９】図９は、実施例１にて合成された１，５−ジ（２−エチルヘキシルオキシ）−２，６−ジシアノナフタレンの蛍光スペクトルを示すチャートである。
【図１０】図１０は、実施例２にて合成された１,５−ジ[（９−メチル−アントリル−１０−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレンを示すＮＭＲチャートである。
【図１１】図１１は、実施例２にて合成された１,５−ジ[（９−メチル−アントリル−１０−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレンを示すＩＲチャートである。
【図１２】図１２は、実施例２にて合成された１,５−ジ[（９−メチル−アントリル−１０−）メチルオキシ]−２，６−ジシアノナフタレンを示すＮＭＲチャートである。
【図１３】図１３は、実施例２にて合成された１,５−ジ[（９−メチル−アントリル−１０−）メチルオキシ]−２，６−ジシアノナフタレンを示すＩＲチャートである。
【図１４】図１４は、実施例２にて合成された１,５−ジ[（９−メチル−アントリル−１０−）メチルオキシ]−２，６−ジシアノナフタレンの蛍光スペクトルを示すチャートである。
【図１５】図１５は、実施例２にて合成された１,５−ジ[（９−メチル−アントリル−１０−）メチルオキシ]−２，６−ジシアノナフタレンの蛍光スペクトルを示すチャートである。
【図１６】図１６は、実施例２にて合成された１,５−ジ[（９−メチル−アントリル−１０−）メチルオキシ]−２，６−ジシアノナフタレンの蛍光スペクトルを示すチャートである。
【図１７】図１７は、実施例３にて合成された１,５−ジ[（ナフチル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレンを示すＮＭＲチャートである。
【図１８】図１８は、実施例３にて合成された１,５−ジ[（ナフチル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレンを示すＩＲチャートである。
【図１９】図１９は、実施例３にて合成された１,５−ジ[（ナフチル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレンを示すＮＭＲチャートである。
【図２０】図２０は、実施例３にて合成された１,５−ジ[（ナフチル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレンを示すＩＲチャートである。
【図２１】図２１は、実施例３にて合成された１,５−ジ[（ナフチル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレンの蛍光スペクトルを示すチャートである。
【図２２】図２２は、実施例３にて合成された１,５−ジ[（ナフチル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレンの蛍光スペクトルを示すチャートである。
【図２３】図２３は、実施例３にて合成された１,５−ジ[（ナフチル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレンの蛍光スペクトルを示すチャートである。
【図２４】図２４は、実施例４にて合成された１，５−ジヒドロキシ−２，６−ジブロモナフタレンを示すＮＭＲチャートである。
【図２５】図２５は、実施例４にて合成された１，５−ジヒドロキシ−２，６−ジブロモナフタレンを示すＩＲチャートである。
【図２６】図２６は、実施例４にて合成された１，５−ジ[（ピレニル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレンを示すＮＭＲチャートである。
【図２７】図２７は、実施例４にて合成された１，５−ジ[（ピレニル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレンを示すＩＲチャートである。
【図２８】図２８は、実施例４にて合成された１，５−ジ[（ピレニル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジシアノナフタレンを示すＮＭＲチャートである。
【図２９】図２９は、実施例４にて合成された１，５−ジ[（ピレニル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジシアノナフタレンを示すＩＲチャートである。
【図３０】図３０は、実施例４にて合成された１，５−ジ[（ピレニル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジシアノナフタレンの蛍光スペクトルを示すチャートである。
【技術分野】
【０００１】
この発明は白色発光化合物に関し、さらに詳しくは一つの低分子有機化合物であって白色発光を可能とする白色発光化合物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来においては、有機発光化合物を使用して白色発光させるには、例えばＲ、Ｇ及びＢの各色を発する三種の発光化合物、青に発光する青発光化合物と黄色に発光する黄色発光化合物との二種の発光化合物、又は青に発光する青発光化合物と橙色に発光する橙色発光化合物との二種の発光化合物等を使用する必要があった。例えば赤色発光化合物、緑色発光化合物及び青色発光化合物を適宜の割合で混合して得られる混合物に適宜のエネルギー例えば紫外線を照射することにより混合物中の各化合物から赤、緑及び青の光を発光させ、これらの色の混合混色の結果として白色発光が実現されていた。
【０００３】
従来の白色発光物質はこのように複数の異なる色を発光させる発光化合物を混合していた。
【０００４】
しかしながら、三種の発光化合物それぞれは耐久性、発光特性等が相違するのであるから、初期において混色による白色発光が実現されていても、時間の経過とともに混合物中のいずれかの発光化合物が劣化し、又は発光特性が変化するなどして白色の発光とはならず、場合によっては青い発光となり、また場合によっては黄色、又は青色等の発光となる。
【０００５】
また、白色発光をさせるために複数の発光化合物を調合することは非常に煩雑である。例えば複数の発光化合物はそれぞれ発光特性が相違するのであるから、当量で混合するわけにはいかず、微妙に調合量を工夫する必要があり、このような工夫は実に煩雑である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明の課題は、一つの低分子有機化合物であって、青色（Ｂ）と黄色（Ｙ）との発色、青色（Ｂ）と橙色との発色、又は青色と緑色と赤色との発色を同時に起こさせることにより白色を発光させることのできる白色発光化合物を提供することにある。この発明の課題は、一つの低分子有機化合物であって白色を発光させることのできる白色発光化合物の原理的特徴を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、Ｃ２ｈ対称群に属する分子構造を有し、その分子構造の中心に芳香環骨格を有し、分子内に互いに反対方向且つ並列である少なくとも２個の双極子（すなわち四極子）を有することを特徴とする白色発光化合物であり、
請求項２は、前記芳香環骨格がベンゼン構造、ナフタレン構造、アントラセン構造、テトラセン構造又はペンタセン構造である前記請求項１に記載の白色発光化合物であり、
請求項３は、前記双極子が、前記分子構造における短軸方向に存在する置換基によりもたらされる前記請求項１に記載の白色発光化合物であり、
請求項４は、前記双極子が、前記分子構造における短軸方向に存在し、電子押し出し基により双極子モーメントが強化されてなる前記請求項１に記載の白色発光化合物であり、
請求項５は、前記分子構造における長軸方向に電子押し出し基が結合してなる前記請求項１に記載の白色発光化合物であり、
請求項６は、蛍光スペクトルが３６０ｎｍ以上５００ｎｍ未満の領域に存在するピークと５２０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の領域に存在するピークとを有する前記請求項１に記載の白色発光化合物である。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によると、一つの低分子有機化合物であって、エネルギー例えば電界エネルギー又は光エネルギー例えば紫外線照射や、３６０ｎｍ以上のＬＥＤ照射による光発光に利用することができ、しかも白色に発光する白色発光化合物が提供される。この発明に係る白色発光化合物は、有機ＥＬ素子に利用することができる。前記有機ＥＬ素子は電界エネルギーの付与により白色に発光し、しかも経時的な白色の劣化例えば初期には白色発光であったが時間の経過とともに白以外の色に劣化しにくくて超寿命である。
【０００９】
このように一つの低分子化合物でありながら、白色発光が可能になる理由は、以下のようであると考えられる。
【００１０】
この白色発光化合物は群論にいうＣ２ｈ対称群に属する分子構造を有し、かつその分子構造の中心に芳香環骨格を有する。この芳香環骨格はπ電子を有するので、外部からエネルギーが与えられることによりπ-π＊励起を生じる。このπ-π＊励起におけるＨＯＭＯとＬＵＭＯとのエネルギー順位間隔が、少なくとも２個の双極子により狭められる。そして互いに反対のベクトル方向を有する少なくとも２個の双極子により余剰共鳴効果が生じ、ＨＯＭＯからＬＵＭＯへの遷移を容易にし、励起π電子がＨＯＭＯに戻るときに短軸方向における長波長側の発光を生じ、また第２ＨＯＭＯからＬＵＭＯに遷移した励起π電子がＨＯＭＯに戻るときに長軸方向における短波長側の発光を生じ、結果として二つの吸収ピークを生ぜしめる。換言すると、この発明に係る白色発光化合物は、その短軸方向での遷移により５２０ｎｍ以上７００ｎｍ以下領域での蛍光スペクトルピークを示し、長軸方向での遷移により３６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下領域での蛍光スペクトルピークを示す。二種の蛍光スペクトルピークを有するこの白色発光化合物は、光エネルギー又は電界エネルギーにより、白色発光を生じさせる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
この発明に係る白色発光化合物は、分子の中心にプレーナーな（平面型な）芳香環を有する。芳香環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、テトラセン環及びペンタセン環等を挙げることができる。これら芳香環は、芳香環における全ての炭素原子が同一平面上にあり、その炭素原子にπ電子が共役して存在する。なお、芳香環の他の例としてキナクリドン骨格及びフルオレン骨格をも挙げることができる。
【００１２】
この白色発光化合物は、その分子内に少なくとも２個の、かつ互いに反対のベクトル方向にある双極子を有する。双極子はその原子団における電気陰性度が異なる原子により誘起されている。これら双極子は、電子供与性基によりその双極性が強められる。この白色発光化合物は、このような双極子を発生させるために、少なくとも２個以上の同種の電子供与性基または電子吸引性基を前記芳香環に結合させる。
【００１３】
前記芳香環に電子供与性基及び／又は電子吸引性基は、双極子が互いに反対方向にむくように、芳香環に結合される。
【００１４】
前記電子供与性基として、例えばアルキルオキシ基、アリールアルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルアリールオキシ基等を挙げることができる。
【００１５】
前記アルキルオキシ基としては、炭素数１〜１０のアルキル基の末端炭素又は内部炭素に酸素が結合してなるアルキルオキシ基をあげることができる。前記アリールアルキルオキシ基としては、ベンジルオキシ基、ナフチルメチロキシ基、アントリルメチロキシ基当を挙げることができる。前記アリールオキシ基としては、フェニルオキシ基、ナフチルオキシ基、アントリルオキシ基等を挙げることができる。前記アルキルアリールオキシ基としては、メチルフェニルオキシ基等のアルキルフェニルオキシ基、アルキルナフチルオキシ基等を挙げることができる。
【００１６】
前記電子吸引性基として、シアノ基、カルボニル基、第４級アンモニウムイオン基等を挙げることができる。
【００１７】
前記電子供与性基及び／又は電子吸引性基が前記芳香環に結合する位置は、分子構造がＣ２ｈの対称群となるように決定される。前記芳香環に電子供与性基及び／又は電子吸引性基が結合し、かつＣ２ｈの対称群に属する基本分子構造の一例を以下に説明する。
【００１８】
この白色発光化合物の基本分子構造の一例は、分子構造の中心にベンゼン環が存在し、１位及び４位に同じ電子供与性基が結合し、２位及び５位に同じ電子吸引性基が結合する構造である。この白色発光化合物における基本分子構造の他の一例は、分子構造の中心にナフタレン環が存在し、１位及び４位に同じ電子供与性基が結合し、２位及び５位に同じ電子吸引性基が結合する。基本分子構造としては、前記ナフタレン環の代わりにアントラセン環、テトラセン環及びペンタセン環が存在してもよい。また、よく、これらの環に結合する２個の同じ電子供与性基の結合位置及び２個の同じ電子吸引性基の結合位置は、分子構造全体がＣ２ｈの対称群となり、しかも双極子が互いに反対方向になるように決定される。
【００１９】
なお、芳香環に結合する置換基は、前記基本分子構造に示されるように、電子供与性基と電子吸引性基との組合せに限らず、電子供与性基のみが結合してもよく、また電子吸引性基のみが結合してもよい。一般には、電子供与性基が芳香環に結合するとベンゼン環上のπ電子の軌道が広がる傾向を示し、それが故に白色蛍光の輝度が大きくなる。一方電子吸引性基が芳香環に結合すると白色蛍光の輝度が小さくなる傾向がある。
【００２０】
この発明の白色発光化合物のうち好適な白色発光化合物の構造を式（１）に示す。
【００２１】
【化１】
【００２２】
但し、前記式（１）において、Ｘは単結合又はメチレン基を示し、Ａｒはフェニル基、ナフチル基、アントリル基、テトラセニル基、ペンタセニル基等の芳香族基又は炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０のアルキル基である。前記Ａｒが芳香族基である場合、これらの芳香族基には炭素数が１〜１０のアルキル基が置換していてもよい。２基のＡｒは同一である。
【００２３】
式（１）で示される白色発光化合物は、以下のようにして合成することができる。
【００２４】
【化２】
但し、前記反応式において、Ｈａｌはハロゲン原子を示す。
上記反応はWillamson合成法を利用し、上記反応式においてハロゲンの代表として示されている臭素をニトリル基（−ＣＮ）に置換する反応は、ＫＣＮ、ＣｕＣＮ等のシアン化金属塩を反応させる反応であり、周知である。
【００２５】
上記したように、分子内に芳香環を有し、電子供与性基及び／又は電子吸引性基を少なくとも２基有することにより互いに反対方向の双極子を有し、分子構造全体としてＣ２ｈの対象群に属する化合物は、電気的エネルギー又は光エネルギーの付与により芳香環におけるπ電子がπ-π＊遷移を起こしてＨＯＭＯからＬＵＭＯへとπ電子がジャンプし、ＬＵＭＯからＨＯＭＯへの励起π電子の電子移動及び第２ＨＯＭＯからＬＵＭＯへと遷移した励起π電子がＬＵＭＯからＨＯＭＯへの電子移動により、二つの蛍光スペクトルピークを有する蛍光を発する。この二つの蛍光スペクトルピークのうち一つは３６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下に存在し、他の一つは４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下に存在する。この白色発光化合物が二つのピークを有する蛍光を発すると、青色発光と緑乃至赤の発光との混色により、白発光と認識される。
【００２６】
なお、蛍光スペクトルは日立製作所製のＦ−４５００型分光蛍光光度計による。
【実施例】
【００２７】
（実施例１）
以下の反応式に従って１,５−ジ（３−ヘキシルオキシ）−２，６−ジシアノナフタレンを以下のようにして合成した。
【００２８】
【化３】
【００２９】
１，５−ジヒドロキシナフタレン９３ｇ（０．５８１モル）と酢酸９３０ｍＬとヨウ素結晶９〜１４粒の適当数とを２Ｌの三口フラスコに入れた。この三口フラスコの内容物をオイルバスにて８０℃に加熱した。その温度にて三口フラスコの内容物に臭素２００ｇを添加し、三口フラスコ内を撹拌しつつ３時間８０℃に維持した。前記３時間が経過してから、三口フラスコの内容物を常温にまで冷却し、次いで前記内容物を濃縮し、得られた濃縮物をアセトンで再結晶することにより、固形物７０ｇを得た。この固形物についてのＮＭＲチャート（図１）及びＩＲチャート（図２）から、この固形物は１，５−ジヒドロキシ−２，６−ジブロモナフタレンと同定した。
【００３０】
この１，５−ジヒドロキシ−２，６−ジブロモナフタレン３０ｇ（９．４３５×１０−２モル）と１−ブロモ−２−エチルヘキシル７２．８８ｇ（９．４３５×１０−２モルの４倍モル）と炭酸カリウム７８ｇとシクロヘキサノン５００ｍＬとを１Ｌの三口フラスコ内に収容した。この三口フラスコ内を窒素雰囲気にした。
【００３１】
この三口フラスコの内容物を１６０℃に加熱しながら１５時間の反応を行った。反応終了後に、三口フラスコの内容物を氷水に投入し、水に浮かんだ油状物をクロロホルムで抽出した。クロロホルム抽出液に５％苛性ソーダ液を添加して全体を激しく振った。その後にクロロホルム抽出液を濃縮し、精製操作により固形物４０ｇを得た。この固形物についてのＮＭＲチャート（図３）及びＩＲチャート（図４）から、この固形物は１，５−ジ（２−エチルヘキシルオキシ）−２，６−ジブロモナフタレンと同定した。
【００３２】
この１，５−ジ（２−エチルヘキシルオキシ）−２，６−ジブロモナフタレン２５ｇ（４．６１×１０−２モル）とＣｕＣＮ１０．７３ｇ（４．６１×１０−２モルの２．６倍モル）と乾燥したＤＭＦ２００ｍＬとを１Ｌのナスフラスコに収容した。
【００３３】
このナスフラスコの内部を窒素雰囲気にしたまま、このナスフラスコの内容物を１７０℃に加熱しながら１３時間の反応を行った。反応終了後に、ナスフラスコの内容物を冷却し、氷水に投入し、得られた油状物含有水性液を濾過し、濾液を水洗し、固形物を得た。この固形物をエチレンジアミン１５０ｍＬと水３００ｍＬとの混合液に投入し、３０分間の撹拌を行った。撹拌後、その液にクロロホルムを加えてクロロホルム抽出を行った。クロロホルム抽出液を濃縮し、通常の精製操作により固形物８．５ｇを得た。この固形物についてのＮＭＲチャート（図５）及びＩＲチャート（図６）から、この固形物は１，５−ジ（２−エチルヘキシルオキシ）−２，６−ジシアノナフタレンと同定した。
【００３４】
なお、同定された前記固形物をＤＭＡＣに溶解して試料液を調製した。この試料液を、日立製作所製のＦ−４５００型分光蛍光光度計に装填して、以下の条件にて蛍光スペクトルを測定した。得られた蛍光スペクトルチャートを図７に示した。
【００３５】
測定条件
測定モード 波長スキャン
励起波長 ３６５ｎｍ
蛍光開始波長 ３５０ｎｍ
蛍光終了波長 ７００ｎｍ
スキャンスピード １２００ｎｍ／分
励起側スリット ５．０ｎｍ
蛍光側スリット ５．０ｎｍ
同定された前記固形物をクロロホルムに溶解して調製した試料液を前記と同様にして測定した蛍光スペクトルチャートを図８に、また、同定された前記固形物をトルエンに溶解して調製した試料液を前記と同様にして測定した蛍光スペクトルチャートを図９に、示した。
【００３６】
（実施例２）
以下の反応式に従って１,５−ジ[（９−メチル−アントリル−１０−）メチルオキシ）−２，６−ジシアノナフタレンを以下のようにして合成した。
【００３７】
【化４】
【００３８】
前記実施例１におけるのと同様にして合成された１，５−ジヒドロキシ−２，６−ジブロモナフタレン０．３ｇ（９．４３×１０−４モル）と９−メチル−１０−クロロメチルアントラセン０．８ｇ（９．４３×１０−４モルの三倍モル）と炭酸カリウム１．５５５ｇとシクロヘキサノン３０ｍＬとを１００ｍＬの三口フラスコ内に収容した。この三口フラスコ内を窒素雰囲気にした。
【００３９】
この三口フラスコの内容物を１６０℃に加熱しながら１５時間３０分間の反応を行った。反応終了後に、三口フラスコの内容物を氷水に投入し、水に浮かんだ油状物をクロロホルムにて抽出した。得られたクロロホルム抽出液に５％苛性ソーダ水溶液を加えて得られる溶液全体を激しく震盪した。その溶液全体を静置することにより二層に分離させ、分離したクロロホルム溶液を取り出し、このクロロホルム溶液を濃縮し、通常の精製操作により固形物０．７５ｇを得た。この固形物についてのＮＭＲチャート（図１０）及びＩＲチャート（図１１）から、この固形物は１,５−ジ[（９−メチル−アントリル−１０−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレンと同定した。
【００４０】
この１,５−ジ[（９−メチル−アントリル−１０−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレン０．７５ｇ（１．２２×１０−３モル）とＣｕＣＮ０．２８４ｇ（１．２２×１０−３モルの２．６倍モル）と乾燥したＤＭＦ２００ｍＬとを１Ｌのナスフラスコに収容した。
【００４１】
このナスフラスコの内部を窒素雰囲気にしたまま、このナスフラスコの内容物を１７０℃に加熱しながら１５時間の反応を行った。反応終了後に、このナスフラスコの内容物を濃縮し、得られた濃縮物を水に投入し、水と濃縮物との混合物を濾過し、固形分を得た。この固形分をエチレンジアミン５０ｍＬと水１００ｍＬとの混合物に添加し、得られた混合物を３０分間撹拌した。撹拌後にクロロホルム抽出を行い、クロロホルム抽出液を濃縮し、通常の精製操作により固形物５０ｍｇを得た。この固形物についてのＮＭＲチャート（図１２）及びＩＲチャート（図１３）から、この固形物は１,５−ジ[（９−メチル−アントリル−１０−）メチルオキシ]−２，６−ジシアノナフタレンと同定した。
【００４２】
なお、同定された前記固形物をクロロホルムに溶解して試料液を調製した。この試料液を、日立製作所製のＦ−４５００型分光蛍光光度計に装填して、前記実施例１におけるのと同様の条件にて蛍光スペクトルを測定した。得られた蛍光スペクトルチャートを図１４に示した。
【００４３】
同定された前記固形物をＤＭＡｃに溶解して調製した試料液を前記と同様にして測定した蛍光スペクトルチャートを図１５に、また、同定された前記固形物をトルエンに溶解して調製した試料液を前記と同様にして測定した蛍光スペクトルチャートを図１６に、示した。
【００４４】
（実施例３）
以下の反応式に従って１,５−ジ[（ナフチル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジシアノナフタレンを以下のようにして合成した。
【００４５】
【化５】
【００４６】
前記実施例１におけるのと同様にして合成された１，５−ジヒドロキシ−２，６−ジブロモナフタレン１０ｇ（３．１４×１０−２モル）と１−クロロメチル−ナフタレン２２．４ｇ（３．１４×１０−２モルの４倍モル）と炭酸カリウム２６ｇとシクロヘキサノン２５０ｍＬとを１Ｌの三口フラスコ内に収容した。この三口フラスコ内を窒素雰囲気にした。
【００４７】
この三口フラスコの内容物を１６０℃に加熱しながら１４時間の反応を行った。反応終了後に、三口フラスコの内容物を濃縮し、得られた濃縮物を水に投入した。水と濃縮物との混合物にクロロホルムを添加してクロロホルム抽出を行い、クロロホルム抽出液を２％苛性ソーダ水溶液で洗浄し、さらに水で３回洗浄し、硫酸ソーダで乾燥した後に、エバポレータで大部分の溶媒を除去し、さらに真空乾燥することにより固形物１８ｇを得た。この固形物についてのＮＭＲチャート（図１７）及びＩＲチャート（図１８）から、この固形物は１,５−ジ[（ナフチル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレンと同定した。
【００４８】
この１,５−ジ[（ナフチル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレン２０ｇ（３．３３９×１０−２モル）とＣｕＣＮ９ｇ（３．３３９×１０−２モルの３倍モル）と乾燥したＤＭＦ４００ｍＬとを１Ｌのナスフラスコに収容した。
【００４９】
このナスフラスコの内部を窒素雰囲気にしたまま、このナスフラスコの内容物を１７０℃に加熱しながら１４時間の反応を行った。反応終了後に、ナスフラスコ内にある反応生成液を氷水に投入し、得られた油状物含有水性液を濾過し、濾液を水洗し、固形物を得た。この固形物をエチレンジアミン１５０ｍＬと水３００ｍＬとの混合液に投入し、３０分間の撹拌を行った。撹拌後、その液にクロロホルムを加えてクロロホルム抽出を行った。クロロホルム抽出液を濃縮し、通常の精製操作により固形物６ｇを得た。この固形物についてのＮＭＲチャート（図１９）及びＩＲチャート（図２０）から、この固形物は１,５−ジ[（ナフチル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジシアノナフタレンと同定した。
【００５０】
同定された前記固形物をＤＭＡｃに溶解して試料液を調製した。この試料液を、日立製作所製のＦ−４５００型分光蛍光光度計に装填して、前記実施例１におけるのと同様の条件にて蛍光スペクトルを測定した。得られた蛍光スペクトルチャートを図２１に示した。
【００５１】
同定された前記固形物をクロロホルムに溶解して調製した試料液を前記と同様にして測定した蛍光スペクトルチャートを図２２に、また、同定された前記固形物をトルエンに溶解して調製した試料液を前記と同様にして測定した蛍光スペクトルチャートを図２３に、示した。
（実施例４）
以下の反応式に従って１,４−ジ[（９−メチルアントリル−１０）メチルオキシ−２，５−ジシアノナフタレンを以下のようにして合成した。
【００５２】
【化６】
【００５３】
１，５−ジヒドロキシナフタレン９３ｇ（０．５８１モル）と酢酸９３０ｍＬとヨウ素結晶９〜１４粒の適当数とを２Ｌの三口フラスコに入れた。この三口フラスコの内容物をオイルバスにて８０℃に加熱した。その温度にて三口フラスコの内容物に臭素２００ｇを添加し、三口フラスコ内を撹拌しつつ４時間８０℃に維持した。前記４時間が経過してから、三口フラスコの内容物を常温にまで冷却し、次いで前記内容物を濃縮し、得られた濃縮物をアセトンで再結晶することにより、固形物３００ｇを得た。この固形物についてのＮＭＲチャート（図２４）及びＩＲチャート（図２５）から、この固形物は１，５−ジヒドロキシ−２，６−ジブロモナフタレンと同定した。
【００５４】
この１，５−ジヒドロキシ−２，６−ジブロモナフタレン０．３ｇ（９．４３４×１０−4モル）と１−クロロメチルピレン０．８ｇ（９．４３４×１０−4モルの３倍モル）と炭酸カリウム０．７５５ｇとシクロヘキサノン３０ｍＬとを１Ｌの三口フラスコ内に収容した。この三口フラスコ内を窒素雰囲気にした。
【００５５】
この三口フラスコの内容物を１６０℃に加熱しながら１４時間の反応を行った。反応終了後に、三口フラスコの内容物を氷水に投入し、水に浮かんだ油状物をクロロホルムで抽出した。クロロホルム抽出液に５％苛性ソーダ液を添加して全体を激しく振った。その後にクロロホルム抽出液を濃縮し、精製操作により固形物０．７５ｇを得た。この固形物についてのＮＭＲチャート（図２６）及びＩＲチャート（図２７）から、この固形物は１，５−ジ[（ピレニル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレンと同定した。
【００５６】
この１，５−ジ[（ピレニル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレン０．７５ｇ（９．６９×１０−4モル）とＣｕＣＮ０．２２４４ｇ（９．６９×１０−4モルの２．６倍モル）と乾燥したＤＭＦ１００ｍＬとを１Ｌのナスフラスコに収容した。
【００５７】
このナスフラスコの内部を窒素雰囲気にしたまま、このナスフラスコの内容物を１７５℃に加熱しながら１４時間の反応を行った。反応終了後に、ナスフラスコの内容物を冷却し、氷水に投入し、得られた油状物含有水性液を濾過し、濾液を水洗し、固形物を得た。この固形物をエチレンジアミン５０ｍＬと水１００ｍＬとの混合液に投入し、３０分間の撹拌を行った。撹拌後、その液にクロロホルムを加えてクロロホルム抽出を行った。クロロホルム抽出液を濃縮し、通常の精製操作により固形物０．０５ｇを得た。この固形物についてのＮＭＲチャート（図２８）及びＩＲチャート（図２９）から、この固形物は１，５−ジ[（ピレニル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジシアノナフタリンと同定した。
【００５８】
同定された前記固形物をＨＣエンに溶解して試料液を調製した。この試料液を、日立製作所製のＦ−４５００型分光蛍光光度計に装填して、前記実施例１におけるのと同様の条件にて蛍光スペクトルを測定した。得られた蛍光スペクトルチャートを図３０に示した。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は、実施例１にて合成された１，５−ジヒドロキシ−２，６−ジブロモナフタレンを示すＮＭＲチャートである。
【図２】図２は、実施例１にて合成された１，５−ジヒドロキシ−２，６−ジブロモナフタレンを示すＩＲチャートである。
【図３】図３は、実施例１にて合成された１，５−ジ（２−エチルヘキシルオキシ）−２，６−ジブロモナフタレンを示すＮＭＲチャートである。
【図４】図４は、実施例１にて合成された１，５−ジ（２−エチルヘキシルオキシ）−２，６−ジブロモナフタレンを示すＩＲチャートである。
【図５】図５は、実施例１にて合成された１，５−ジ（２−エチルヘキシルオキシ）−２，６−ジシアノナフタレンを示すＮＭＲチャートである。
【図６】図６は、実施例１にて合成された１，５−ジ（２−エチルヘキシルオキシ）−２，６−ジシアノナフタレンを示すＩＲチャートである。
【図７】図７は、実施例１にて合成された１，５−ジ（２−エチルヘキシルオキシ）−２，６−ジシアノナフタレンの蛍光スペクトルを示すチャートである。
【図８】図８は、実施例１にて合成された１，５−ジ（２−エチルヘキシルオキシ）−２，６−ジシアノナフタレンの蛍光スペクトルを示すチャートである。
【図９】図９は、実施例１にて合成された１，５−ジ（２−エチルヘキシルオキシ）−２，６−ジシアノナフタレンの蛍光スペクトルを示すチャートである。
【図１０】図１０は、実施例２にて合成された１,５−ジ[（９−メチル−アントリル−１０−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレンを示すＮＭＲチャートである。
【図１１】図１１は、実施例２にて合成された１,５−ジ[（９−メチル−アントリル−１０−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレンを示すＩＲチャートである。
【図１２】図１２は、実施例２にて合成された１,５−ジ[（９−メチル−アントリル−１０−）メチルオキシ]−２，６−ジシアノナフタレンを示すＮＭＲチャートである。
【図１３】図１３は、実施例２にて合成された１,５−ジ[（９−メチル−アントリル−１０−）メチルオキシ]−２，６−ジシアノナフタレンを示すＩＲチャートである。
【図１４】図１４は、実施例２にて合成された１,５−ジ[（９−メチル−アントリル−１０−）メチルオキシ]−２，６−ジシアノナフタレンの蛍光スペクトルを示すチャートである。
【図１５】図１５は、実施例２にて合成された１,５−ジ[（９−メチル−アントリル−１０−）メチルオキシ]−２，６−ジシアノナフタレンの蛍光スペクトルを示すチャートである。
【図１６】図１６は、実施例２にて合成された１,５−ジ[（９−メチル−アントリル−１０−）メチルオキシ]−２，６−ジシアノナフタレンの蛍光スペクトルを示すチャートである。
【図１７】図１７は、実施例３にて合成された１,５−ジ[（ナフチル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレンを示すＮＭＲチャートである。
【図１８】図１８は、実施例３にて合成された１,５−ジ[（ナフチル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレンを示すＩＲチャートである。
【図１９】図１９は、実施例３にて合成された１,５−ジ[（ナフチル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレンを示すＮＭＲチャートである。
【図２０】図２０は、実施例３にて合成された１,５−ジ[（ナフチル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレンを示すＩＲチャートである。
【図２１】図２１は、実施例３にて合成された１,５−ジ[（ナフチル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレンの蛍光スペクトルを示すチャートである。
【図２２】図２２は、実施例３にて合成された１,５−ジ[（ナフチル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレンの蛍光スペクトルを示すチャートである。
【図２３】図２３は、実施例３にて合成された１,５−ジ[（ナフチル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレンの蛍光スペクトルを示すチャートである。
【図２４】図２４は、実施例４にて合成された１，５−ジヒドロキシ−２，６−ジブロモナフタレンを示すＮＭＲチャートである。
【図２５】図２５は、実施例４にて合成された１，５−ジヒドロキシ−２，６−ジブロモナフタレンを示すＩＲチャートである。
【図２６】図２６は、実施例４にて合成された１，５−ジ[（ピレニル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレンを示すＮＭＲチャートである。
【図２７】図２７は、実施例４にて合成された１，５−ジ[（ピレニル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジブロモナフタレンを示すＩＲチャートである。
【図２８】図２８は、実施例４にて合成された１，５−ジ[（ピレニル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジシアノナフタレンを示すＮＭＲチャートである。
【図２９】図２９は、実施例４にて合成された１，５−ジ[（ピレニル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジシアノナフタレンを示すＩＲチャートである。
【図３０】図３０は、実施例４にて合成された１，５−ジ[（ピレニル−１−）メチルオキシ]−２，６−ジシアノナフタレンの蛍光スペクトルを示すチャートである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃ２ｈ対称群に属する分子構造を有し、その分子構造の中心に芳香環骨格を有し、分子内に互いに反対方向且つ並列である少なくとも２個の双極子を有することを特徴とする白色発光化合物。
【請求項２】
前記芳香環骨格がベンゼン構造、ナフタレン構造、アントラセン構造、テトラセン構造又はペンタセン構造である前記請求項１に記載の白色発光化合物。
【請求項３】
前記双極子が、前記分子構造における短軸方向に存在する置換基により形成される前記請求項１に記載の白色発光化合物。
【請求項４】
前記双極子が、前記分子構造における短軸方向に存在し、電子押し出し基により双極子モーメントが強化されてなる前記請求項１に記載の白色発光化合物。
【請求項５】
前記分子構造における長軸方向に電子押し出し基が結合してなる前記請求項１に記載の白色発光化合物。
【請求項６】
蛍光スペクトルが３６０以上５００ｎｍ以下の領域に存在するピークと５２０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の領域に存在するピークとを有する前記請求項１に記載の白色発光化合物。
【請求項１】
Ｃ２ｈ対称群に属する分子構造を有し、その分子構造の中心に芳香環骨格を有し、分子内に互いに反対方向且つ並列である少なくとも２個の双極子を有することを特徴とする白色発光化合物。
【請求項２】
前記芳香環骨格がベンゼン構造、ナフタレン構造、アントラセン構造、テトラセン構造又はペンタセン構造である前記請求項１に記載の白色発光化合物。
【請求項３】
前記双極子が、前記分子構造における短軸方向に存在する置換基により形成される前記請求項１に記載の白色発光化合物。
【請求項４】
前記双極子が、前記分子構造における短軸方向に存在し、電子押し出し基により双極子モーメントが強化されてなる前記請求項１に記載の白色発光化合物。
【請求項５】
前記分子構造における長軸方向に電子押し出し基が結合してなる前記請求項１に記載の白色発光化合物。
【請求項６】
蛍光スペクトルが３６０以上５００ｎｍ以下の領域に存在するピークと５２０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の領域に存在するピークとを有する前記請求項１に記載の白色発光化合物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【公開番号】特開２００７−２１０９５５（Ｐ２００７−２１０９５５Ａ）
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３１２１（Ｐ２００６−３３１２１）
【出願日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【出願人】（５０４１０８８７５）ヒロセエンジニアリング株式会社 (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【出願人】（５０４１０８８７５）ヒロセエンジニアリング株式会社 (8)
【Ｆターム（参考）】
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