(57)【要約】      （修正有）【課題】有機発光ダイオードとして用いる、効率が高く、電圧が低く、明らかなブルーシフトまたはレッドシフトの発光がないなどの多くの特性を有す新規なシアノ基置換金属錯体の提供。【解決手段】例えば、下式の様に、３−クロロ−２−メトキシフェニルボロン酸と２−フルオロ−３−ブロモベンゾニトリルから合成したビフェニル化合物から４工程で調製した中間体５とイリジウム錯体から合成できる、黄色の固体である化合物ＩｒＬａ１（Ｌｂ１）２。2020125289.tif 000191【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
式１で表される配位子Ｌaを含む金属錯体。
【化１】
2020125289.tif 000065
（Ｃｙは、置換または未置換の環原子数５〜２４のアリール基またはヘテロアリール基であり、
前記Ｃｙは、金属−炭素結合または金属−窒素結合によって金属に結合し、
Ｘ1〜Ｘ4は、それぞれ独立して、Ｃ、ＣＲx1またはＮから選ばれ、且つＸ1〜Ｘ4のうちの少なくとも１つは、Ｃであって、前記Ｃｙに結合するものであり、Ｘ1〜Ｘ4中に複数のＣＲx1が存在した場合、前記Ｒx1は、同一または異なってもよく、
Ｘ5〜Ｘ8は、それぞれ独立して、ＣＲx2またはＮから選ばれ、Ｘ5〜Ｘ8に複数のＣＲx2が存在した場合、前記Ｒx2は、同一または異なってもよく、
Ｘは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、ＮＲx3、ＣＲx4Ｒx5およびＳｉＲx6Ｒx7からなる群から選ばれ、
Ｒx1、Ｒx2、Ｒx3、Ｒx4、Ｒx5、Ｒx6およびＲx7は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数７〜３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２〜２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６〜２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数０〜２０のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、チオアルキル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
前記Ｒx1およびＲx2のうちの少なくとも１つがシアノ基であり、
隣り合う２つの置換基は、結合して環を形成していてもよく、
Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3またはＸ4は、金属−炭素結合または金属−窒素結合によって金属に結合する。）
【請求項２】
Ｃｙは、
【化２】
2020125289.tif 000066
からなる群から選ばれるいずれの構造である、請求項１に記載の金属錯体。
（Ｒは、一置換、最も多くの使用可能な置換に達するまでの複数置換、または無置換を表してもよく、いずれの構造に複数のＲが存在した場合、前記Ｒは、同一または異なってもよく、
Ｒは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数７〜３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２〜２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６〜２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数０〜２０のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、チオアルキル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
隣り合う２つの置換基は、結合して環を形成していてもよく、
「＃」は、金属Ｍに結合した位置を表し、「＊」は、Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3またはＸ4に結合した位置を表す。）
【請求項３】
前記金属錯体は、一般式Ｍ（Ｌa）m（Ｌb）n（Ｌc）qを有し、前記Ｌaは、金属Ｍと配位結合する第１の配位子であり、前記Ｌbおよび前記Ｌcは、それぞれ金属Ｍと配位結合する第２の配位子および第３の配位子であり、前記Ｌbおよび前記Ｌcは、同一または異なってもよく、
前記Ｌa、ＬbおよびＬcは、結合して多座配位子を形成していてもよく、
ｍは、１、２または３であり、ｎは、０、１または２であり、ｑは、０、１または２であり、ｍ＋ｎ＋ｑは、Ｍの酸化状態に等しく、
金属Ｍは、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、およびＰｔからなる群から選ばれ、好ましくは、金属Ｍは、Ｐｔ、ＯｓまたはＩｒから選ばれ、
Ｌaは、独立して、
【化３−１】
2020125289.tif 000067
【化３−２】
2020125289.tif 000068
【化３−３】
2020125289.tif 000069
【化３−４】
2020125289.tif 000070
【化３−５】
2020125289.tif 000071
【化３−６】
2020125289.tif 000072
からなる群から選ばれ、
Ｘは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、ＮＲx3、ＣＲx4Ｒx5およびＳｉＲx6Ｒx7からなる群から選ばれ、
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ4は、一置換、二置換、三置換、四置換、または無置換を表してもよく、
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒx3、Ｒx4、Ｒx5、Ｒx6およびＲx7は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数７〜３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２〜２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６〜２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数０〜２０のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、チオアルキル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
Ｒ3およびＲ4のうちの少なくとも１つがシアノ基であり、
隣り合う２つの置換基は、結合して環を形成していてもよく、
ＬbおよびＬcは、それぞれ独立して、
【化４】
2020125289.tif 000073
からなる群から選ばれ、
Ｒa、Ｒb、およびＲcは、一置換、二置換、三置換、四置換、または無置換を表してもよく、
Ｘbは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、ＮＲN1、およびＣＲC1ＲC2からなる群から選ばれ、
Ｒa、Ｒb、Ｒc、ＲN1、ＲC1およびＲC2は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数７〜３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２〜２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６〜２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数０〜２０のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、チオアルキル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
隣り合う２つの置換基は、結合して環を形成していてもよい、請求項１に記載の金属錯体。
【請求項４】
前記金属錯体は、式２〜式１０のいずれか１つで表される構造を有する、請求項３に記載の金属錯体。
【化５−１】
2020125289.tif 000074
【化５−２】
2020125289.tif 000075
（ｍは、１、２または３であり、
Ｘは、Ｏ、ＳまたはＳｅから選ばれ、
Ｒ1、Ｒ3およびＲ4は、一置換、二置換、三置換、四置換、または無置換を表してもよく、
Ｒa、Ｒb、およびＲcは、一置換、二置換、三置換、四置換、または無置換を表してもよく、
Ｒ1、Ｒ3、Ｒ4、Ｒa、ＲbおよびＲcは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数７〜３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２〜２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６〜２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数０〜２０のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、チオアルキル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
Ｒ3およびＲ4のうちの少なくとも１つがシアノ基であり、
隣り合う２つの置換基は、結合して環を形成していてもよい。）
【請求項５】
前記金属錯体は、式２−ａで表される構造を有する、請求項４に記載の金属錯体。
【化６】
2020125289.tif 000076
（ｍは、１、２または３であり、
Ｘは、Ｏ、ＳまたはＳｅから選ばれ、
Ｒ3およびＲ4は、一置換、二置換、三置換、四置換、または無置換を表してもよく、
Ｒa、Ｒb、およびＲcは、一置換、二置換、三置換、四置換、または無置換を表してもよく、
Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14、Ｒ3、Ｒ4、Ｒa、およびＲbは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数７〜３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２〜２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６〜２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数０〜２０のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、チオアルキル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
Ｒ3、Ｒ4のうちの少なくとも１つがシアノ基であり、
隣り合う２つの置換基は、結合して環を形成していてもよく、
好ましくは、Ｒ11およびＲ14がいずれも水素である場合、Ｒ12およびＲ13は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数０〜２０のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、チオアルキル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれると共に、Ｒ12およびＲ13における炭素原子数の和が１以下であり、
或いは、Ｒ11およびＲ14のうちの少なくとも１つが水素ではない場合、Ｒ12およびＲ13は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数７〜３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２〜２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６〜２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数０〜２０のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、チオアルキル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。）
【請求項６】
前記式１で、Ｘ5〜Ｘ8のうちの少なくとも１つがＣＲx2であり、且つ前記Ｒx2は、シアノ基であり、
好ましくは、Ｘ5〜Ｘ8は、それぞれ独立してＣＲx2から選ばれ、且つ前記Ｒx2のうちの少なくとも１つがシアノ基である、請求項１に記載の金属錯体。
【請求項７】
Ｒ4は、一置換、二置換、三置換または四置換を表してもよく、Ｒ4が複数である場合、同一または異なってもよく、Ｒ4は、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基、シアノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、Ｒ4のうちの少なくとも１つがシアノ基である、請求項４に記載の金属錯体。
【請求項８】
配位子Ｌaは、
【化７−１】
2020125289.tif 000077
【化７−２】
2020125289.tif 000078
【化７−３】
2020125289.tif 000079
【化７−４】
2020125289.tif 000080
【化７−５】
2020125289.tif 000081
【化７−６】
2020125289.tif 000082
【化７−７】
2020125289.tif 000083
【化７−８】
2020125289.tif 000084
【化７−９】
2020125289.tif 000085
【化７−１０】
2020125289.tif 000086
【化７−１１】
2020125289.tif 000087
【化７−１２】
2020125289.tif 000088
【化７−１３】
2020125289.tif 000089
【化７−１４】
2020125289.tif 000090
【化７−１５】
2020125289.tif 000091
【化７−１６】
2020125289.tif 000092
【化７−１７】
2020125289.tif 000093
【化７−１８】
2020125289.tif 000094
【化７−１９】
2020125289.tif 000095
【化７−２０】
2020125289.tif 000096
【化７−２１】
2020125289.tif 000097
【化７−２２】
2020125289.tif 000098
【化７−２３】
2020125289.tif 000099
【化７−２４】
2020125289.tif 000100
【化７−２５】
2020125289.tif 000101
【化７−２６】
2020125289.tif 000102
【化７−２７】
2020125289.tif 000103
【化７−２８】
2020125289.tif 000104
【化７−２９】
2020125289.tif 000105
【化７−３０】
2020125289.tif 000106
【化７−３１】
2020125289.tif 000107
【化７−３２】
2020125289.tif 000108
【化７−３３】
2020125289.tif 000109
【化７−３４】
2020125289.tif 000110
【化７−３５】
2020125289.tif 000111
【化７−３６】
2020125289.tif 000112
【化７−３７】
2020125289.tif 000113
【化７−３８】
2020125289.tif 000114
【化７−３９】
2020125289.tif 000115
【化７−４０】
2020125289.tif 000116
【化７−４１】
2020125289.tif 000117
【化７−４２】
2020125289.tif 000118
【化７−４３】
2020125289.tif 000119
【化７−４４】
2020125289.tif 000120
【化７−４５】
2020125289.tif 000121
【化７−４６】
2020125289.tif 000122
【化７−４７】
2020125289.tif 000123
【化７−４８】
2020125289.tif 000124
【化７−４９】
2020125289.tif 000125
【化７−５０】
2020125289.tif 000126
【化７−５１】
2020125289.tif 000127
【化７−５２】
2020125289.tif 000128
【化７−５３】
2020125289.tif 000129
【化７−５４】
2020125289.tif 000130
【化７−５５】
2020125289.tif 000131
【化７−５６】
2020125289.tif 000132
【化７−５７】
2020125289.tif 000133
【化７−５８】
2020125289.tif 000134
【化７−５９】
2020125289.tif 000135
【化７−６０】
2020125289.tif 000136
【化７−６１】
2020125289.tif 000137
【化７−６２】
2020125289.tif 000138
【化７−６３】
2020125289.tif 000139
【化７−６４】
2020125289.tif 000140
【化７−６５】
2020125289.tif 000141
【化７−６６】
2020125289.tif 000142
【化７−６７】
2020125289.tif 000143
【化７−６８】
2020125289.tif 000144
【化７−６９】
2020125289.tif 000145
からなる群から選ばれる、請求項３または４に記載の金属錯体。
【請求項９】
前記Ｌaは、一部または全部重水素化されてもよく、
好ましくは、前記Ｌaのアリール基における水素は、一部または全部重水素化されてもよく、
或いは前記Ｌaのアルキル基における水素は、一部または全部重水素化されされてもよく、
より好ましくは、配位子Ｌaは、
【化８−１】
2020125289.tif 000146
【化８−２】
2020125289.tif 000147
【化８−３】
2020125289.tif 000148
【化８−４】
2020125289.tif 000149
【化８−５】
2020125289.tif 000150
【化８−６】
2020125289.tif 000151
からなる群から選ばれる、請求項８に記載の金属錯体。
【請求項１０】
前記金属錯体は、式ＩｒＬa（Ｌb）2またはＩｒ（Ｌa）2Ｌbを有し、
Ｌaは、Ｌa1〜Ｌa1019から選ばれる１種または２種であり、
Ｌbは、
【化９−１】
2020125289.tif 000152
【化９−２】
2020125289.tif 000153
【化９−３】
2020125289.tif 000154
【化９−４】
2020125289.tif 000155
からなる群から選ばれる１種または２種である、請求項３〜９のいずれか一項に記載の金属錯体。
【請求項１１】
前記金属錯体は、式Ｉｒ（Ｌa）2ＬcまたはＩｒＬa（Ｌc）2を有し、
Ｌaは、Ｌa1〜Ｌa1019から選ばれる１種または２種であり、
Ｌcは、
【化１０−１】
2020125289.tif 000156
【化１０−２】
2020125289.tif 000157
【化１０−３】
2020125289.tif 000158
【化１０−４】
2020125289.tif 000159
【化１０−５】
2020125289.tif 000160
【化１０−６】
2020125289.tif 000161
【化１０−７】
2020125289.tif 000162
【化１０−８】
2020125289.tif 000163
【化１０−９】
2020125289.tif 000164
【化１０−１０】
2020125289.tif 000165
【化１０−１１】
2020125289.tif 000166
【化１０−１２】
2020125289.tif 000167
【化１０−１３】
2020125289.tif 000168
【化１０−１４】
2020125289.tif 000169
【化１０−１５】
2020125289.tif 000170
【化１０−１６】
2020125289.tif 000171
【化１０−１７】
2020125289.tif 000172
から選ばれる１種または２種である、請求項３〜９のいずれか一項に記載の金属錯体。
【請求項１２】
前記金属錯体は、金属錯体１〜金属錯体３１６のいずれか１つで表される構造から選ばれ、
金属錯体１〜金属錯体２２６は、ＩｒＬa（Ｌb）2の構造を有し、２つのＬbは同一であり、ＬaおよびＬbは、それぞれ下記表に示す構造に対応し、
【表１−１】
2020125289.tif 000173
【表１−２】
2020125289.tif 000174
【表１−３】
2020125289.tif 000175
【表１−４】
2020125289.tif 000176
【表１−５】
2020125289.tif 000177
金属錯体２２７〜金属錯体２７４は、Ｉｒ（Ｌa）2Ｌcの構造を有し、２つのＬaは同一であり、ＬaおよびＬcは、それぞれ下記表に示す構造に対応し、
【表２−１】
2020125289.tif 000178
【表２−２】
2020125289.tif 000179
金属錯体２７５〜金属錯体３１６は、Ｉｒ（Ｌa）3の構造を有し、３つのＬaは同一であり、Ｌaは、下記表に示す構造に対応する、請求項１に記載の金属錯体。
【表３】
2020125289.tif 000180
【請求項１３】
【化１１−１】
2020125289.tif 000181
【化１１−２】
2020125289.tif 000182
【化１１−３】
2020125289.tif 000183
【化１１−４】
2020125289.tif 000184
【化１１−５】
2020125289.tif 000185
【化１１−６】
2020125289.tif 000186
【化１１−７】
2020125289.tif 000187
【化１１−８】
2020125289.tif 000188
【化１１−９】
2020125289.tif 000189
【化１１−１０】
2020125289.tif 000190
からなる群から選ばれる、化合物。
【請求項１４】
陽極と、陰極と、陽極と陰極との間に設けられた有機層とを含むエレクトロルミネセント素子であって、
前記有機層は、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の金属錯体を含む、エレクトロルミネセント素子。
【請求項１５】
前記有機層は、発光層であり、前記金属錯体は、発光材料であり、
好ましくは、前記有機層は、ホスト材料をさらに含み、
より好ましくは、前記有機層は、少なくとも２種のホスト材料を含む、請求項１４に記載のエレクトロルミネセント素子。
【請求項１６】
前記ホスト材料は、ベンゼン、ビフェニル、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、カルバゾール、アザカルバゾール、インドロカルバゾリル、ジベンゾチオフェン、アザジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、アザジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、アザジベンゾセレノフェン、トリフェニレン、アザトリフェニレン、フルオレニル、シリコンフルオレン、ナフタレン、キノリン、イソキノリン、キナゾリン、キノキサリン、フェナントレン、アザフェナントレン、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる少なくとも１種の化学基を含む、請求項１５に記載のエレクトロルミネセント素子。
【請求項１７】
前記エレクトロルミネセント素子は、消費製品、電子素子モジュール、有機発光素子および照明パネルからなる群における素子に組み込まれている、請求項１４に記載のエレクトロルミネセント素子。
【請求項１８】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の金属錯体を含む、化合物の処方。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光素子などの有機電子素子に用いられる化合物に関する。特に、シアノ基置換配位子を含有する金属錯体、および当該金属錯体を含むエレクトロルミネセント素子、および化合物の処方に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機電子素子は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤｓ）、有機電界効果トランジスタ（Ｏ−ＦＥＴｓ）、有機発光トランジスタ（ＯＬＥＴｓ）、有機起電セル（ＯＰＶｓ）、色素−増感太陽電池（ＤＳＳＣｓ）、有機光検出器、有機感光装置、有機電界効果素子（ＯＦＱＤｓ）、発光電気化学セル（ＬＥＣｓ）、有機レーザダイオードおよび有機プラズマ発光素子を含むが、それに限定されない。
【０００３】
１９８７年、イーストマンコダック（ＥａｓｔｍａｎＫｏｄａｋ）のＴａｎｇおよびＶａｎＳｌｙｋｅにより、電子輸送層および発光層として、アリールアミン正孔輸送層とトリス−８−ヒドロキシキノリン−アルミニウム層とを含む二層有機エレクトロルミネセント素子が報道されている（ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ、１９８７、５１（１２）：９１３〜９１５）。素子に対してバイアスが一旦印加されると、緑色光が素子から発射される。この発明は、現代の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤＳ）の発展に対する基礎を築き上げている。最も先進的なＯＬＥＤｓは、電荷注入・輸送層、電荷・励起子ブロッキング層、および陰極と陽極との間の１つまたは複数の発光層などの複数の層を含んでもよい。ＯＬＥＤＳは、自発光性ソリッドステート素子であるので、表示および照明の適用に対して極めて大きな潜在力を提供している。また、有機材料の固有な特性、例えばそれらの可撓性は、可撓性基板で行った製造などの特殊な適用に非常に適合するようになっている。
【０００４】
ＯＬＥＤは、その発光メカニズムに応じて、３種の異なるタイプに分けられている。ＴａｎｇおよびｖａｎＳｌｙｋｅにより発明されたＯＬＥＤは、蛍光ＯＬＥＤであり、一重項発光のみを使用する。素子において生成した三重項が非輻射減衰通路により浪費され、蛍光ＯＬＥＤの内部量子効率（ＩＱＥ）が２５％に過ぎないため、この制限はＯＬＥＤの商業化を妨害している。１９９７年、ＦｏｒｒｅｓｔおよびＴｈｏｍｐｓｏｎにより、錯体含有重金属からの三重項発光を発光体として用いるりん光ＯＬＥＤが報道されている。そのため、一重項および三重項を収穫し、１００％のＩＱＥを実現することができる。その効率が高いため、りん光ＯＬＥＤの発見および発展は、直接的にアクティブマトリクスＯＬＥＤ（ＡＭＯＬＥＤ）の商業化に貢献する。最近、Ａｄａｃｈｉは、有機化合物の熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）によって高効率を実現している。これらの発光体は、小さい一重項−三重項ギャップを有するため、励起子が三重項から一重項に戻るトランジションが可能となる。ＴＡＤＦ素子において、三重項励起子がリバースシステム間で貫通すること（逆項間交差）によって一重項励起子を生成することに起因してＩＱＥが高くなっている。
【０００５】
ＯＬＥＤｓは、さらに、所用材料の形態に応じて、小分子とポリマーＯＬＥＤに分けられてもよい。小分子とは、ポリマーではない、有機または有機金属のいずれかの材料を指し、精確な構造を有すれば、小分子の分子量が大きくてもよい。明確な構造を有するデンドリマーは、小分子と認められている。ポリマーＯＬＥＤは、共役ポリマーと、側鎖の発光基を有する非共役ポリマーとを含む。製造過程において後重合を発生すると、小分子ＯＬＥＤがポリマーＯＬＥＤになり得る。
【０００６】
様々なＯＬＥＤの製造方法が公知されている。小分子ＯＬＥＤは、一般的に、真空熱蒸発により製造されるものである。ポリマーＯＬＥＤは、例えばスピンコート、インクジェット印刷およびノズル印刷などの溶液法により製造されるものである。材料が溶剤に溶解または分散することが可能であれば、小分子ＯＬＥＤも溶液法により製造されることができる。
【０００７】
ＯＬＥＤの発光色は、発光材料の構造設計により実現することができる。ＯＬＥＤは、所望のスペクトルを実現するように、１つまたは複数の発光層を含んでもよい。緑色、黄色の、赤色ＯＬＥＤにおいて、りん光材料は、既に商業化の実現に成功したが、青色のりん光素子には、依然として、青色が飽和せず、耐用年数が短く、作業電圧が高いなどの問題が存在する。市販のフルカラーＯＬＥＤディスプレイは、一般的に混合策略を用い、青色の蛍光、および黄色の、赤色または緑色のりん光を用いる。現在、りん光ＯＬＥＤの効率が高輝度の場合に急速に低下するという問題が存在する。また、より飽和した発光スペクトル、より高い効率、およびより長いデバイス耐用年数を有することが望まれている。
【０００８】
シアノ基置換は、常にりん光金属錯体、たとえばイリジウム錯体に導入されることがない。ＵＳ２０１４０２５２３３３Ａ１では、一連のシアノ基−フェニル基で置換されたイリジウム錯体が開示されているが、シアノ基による効果が明確に示されていない。また、たとえば、ＵＳ２００４０１２１１８４Ａ１において、シアノ基は、電子を非常に吸着しやすい置換基であるため、りん光金属錯体をブルーシフトさせる発光スペクトルとして用いられてもよい。本発明は、効率が高く、電圧が低く、明らかなブルーシフトまたはレッドシフトの発光がないなどの多くの特性を意外に示している、一連の新規なシアノ基置換金属錯体を開示している。最も意外には、非常に狭い発光ピーク幅を有する。これらの利点は、緑光素子のレベルおよび顔色飽和度の向上に極めて大きく寄与する。
【発明の概要】
【０００９】
本発明は、少なくとも一部の上述した問題を解決するために、一連の技術方案を提供することを目的とする。
【００１０】
本発明は、式１で表される配位子Ｌaを含む金属錯体を提供することを目的の一とする。
【化１２】
2020125289.tif 000002
（Ｃｙは、置換または未置換の環原子数５〜２４のアリール基またはヘテロアリール基であり、
前記Ｃｙは、金属−炭素結合または金属−窒素結合によって金属に結合し、
Ｘ1〜Ｘ4は、それぞれ独立して、Ｃ、ＣＲx1またはＮから選ばれ、且つＸ1〜Ｘ4のうちの少なくとも１つは、Ｃであって、前記Ｃｙに結合するものであり、Ｘ1〜Ｘ4中に複数のＣＲx1が存在した場合、前記Ｒx1は、同一または異なってもよく、
Ｘ5〜Ｘ8は、それぞれ独立して、ＣＲx2またはＮから選ばれ、Ｘ5〜Ｘ8に複数のＣＲx2が存在した場合、前記Ｒx2は、同一または異なってもよく、
Ｘは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、ＮＲx3、ＣＲx4Ｒx5およびＳｉＲx6Ｒx7からなる群から選ばれ、
Ｒx1、Ｒx2、Ｒx3、Ｒx4、Ｒx5、Ｒx6およびＲx7は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数７〜３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２〜２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６〜２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数０〜２０のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、チオアルキル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
前記Ｒx1およびＲx2のうちの少なくとも１つがシアノ基であり、
隣り合う２つの置換基は、結合して環を形成していてもよく、
Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3またはＸ4は、金属−炭素結合または金属−窒素結合によって金属に結合する。）
【００１１】
本発明は、陽極と、陰極と、陽極と陰極との間に設けられた有機層とを含むエレクトロルミネセント素子であって、前記有機層は、目的の一に記載の金属錯体を含むエレクトロルミネセント素子を提供することを目的の二とする。
【００１２】
本発明は、目的の一に記載の金属錯体を含む化合物の処方を提供することを目的の三とする。
【００１３】
本発明は、目的の一に記載の金属錯体を調製するための化合物を提供することを目的の四とする。
【００１４】
本発明に係るシアノ基置換配位子を含有する新規な金属錯体は、エレクトロルミネセント素子における発光材料として用いられてもよい。これらの新規な化合物は、エレクトロルミネセント素子に用いられ、例えばより狭い半値全幅、より低い電圧値、より高い量子効率などのより良好な素子性能を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る金属錯体および化合物の処方を含んでもよい有機発光装置の模式図である。
【図２】本発明に係る金属錯体および化合物の処方を含んでもよい他の有機発光装置の模式図である。
【図３】本発明に係る式１で表される配位子Ｌaを含むことを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
ＯＬＥＤは、ガラス、プラスチック、および金属などの様々な基板で製造することができる。図１は、有機発光装置１００を例示的に制限せずに示している。図面に対して、必ずしも縮尺どおりに製作するわけではなく、図において、必要に応じて一部の層構造を省略してもよい。装置１００には、基板１０１、陽極１１０、正孔注入層１２０、正孔輸送層１３０、電子ブロッキング層１４０、発光層１５０、正孔ブロッキング層１６０、電子輸送層１７０、電子注入層１８０および陰極１９０が含まれてもよい。装置１００は、記載される層を順に堆積することにより製造されてもよい。各層の性質、機能および例示的な材料については、米国特許ＵＳ７２７９７０４Ｂ２の第６〜１０欄においてより詳細に記載されており、そのすべての内容を本明細書に援用する。
【００１７】
これらの層のそれぞれには、より多くの実例がある。例示的には、全文を援用するように組み込まれた米国特許第５８４４３６３号において、可撓性で透明な基板−陽極の組合せが開示されている。例えば、全文を援用するように組み込まれた米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号において、ｐ型ドープの正孔輸送層の実例は５０：１のモル比でＦ4−ＴＣＮＱがドーピングされたｍ−ＭＴＤＡＴＡであることが開示されている。全文を援用するように組み込まれた、トンプソン（Ｔｈｏｍｐｓｏｎ）らによる米国特許第６３０３２３８号において、ホスト材料の実例が開示されている。例えば、全文を援用するように組み込まれた米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号において、ｎ型ドープの電子輸送層の実例は１：１のモル比でＬｉがドーピングされたＢＰｈｅｎであることが開示されている。全文を援用するように組み込まれた米国特許第５７０３４３６号および第５７０７７４５号において、例えばＭｇ：Ａｇなどの金属薄層と、その上に被覆された、スパッタ堆積された透明な導電ＩＴＯ層とを有する複合陰極を含む陰極の実例が開示されている。全文を援用するように組み込まれた米国特許第６０９７１４７号および米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号において、より詳細に、ブロッキング層の原理と使用が記載されている。全文を援用するように組み込まれた米国特許出願公開第２００４／０１７４１１６号において注入層の実例が提供されている。全文を援用するように組み込まれた米国特許出願公開第２００４／０１７４１１６号において、保護層が記載されている。
【００１８】
非限定的な実施例により上述した分層構造が提供される。上述した各種の層を組み合わせることによってＯＬＥＤの機能が実現することができ、或いは、一部の層を完全に省略することができる。それは、明確に記載されていない他の層を含んでもよい。それぞれの層内に、最適な性能を実現するように、単一の材料または多種の材料の混合物を使用することができる。機能層はいずれも、複数なサブ層を含んでもよく、例えば、発光層は、所望の発光スペクトルを実現するように、２層の異なる発光材料を有してもよい。
【００１９】
一実施例において、ＯＬＥＤは、陰極と陽極との間に設けられた「有機層」を有すると記載されてもよい。当該有機層は、１つまたは複数の層を含んでもよい。
【００２０】
ＯＬＥＤにもカプセル化層が必要であり、図２に示すように、有機発光装置２００が例示的に制限せずに示されている。図１との相違点は、水分および酸素などの外界からの有害物質を防止するように、陰極１９０上にカプセル化層１０２を含んでもよい。ガラス、または有機−無機混合層などのカプセル化機能を提供可能ないかなる材料も、カプセル化層として用いられてもよい。カプセル化層は、ＯＬＥＤ素子の外部に、直接または間接的に配置されるべきである。多層薄膜カプセル化については、米国特許ＵＳ７９６８１４６Ｂ２において記載されており、そのすべての内容を本明細書に援用する。
【００２１】
本発明の実施例により製造される素子は、当該素子の１つまたは複数の電子部材モジュール（或いは、ユニット）を有する各種の消費製品に組み込まれてもよい。これらの消費製品は、例えば、フラットパネルディスプレイ、モニタ、医療用モニタ、テレビ、ビルボード、室内または室外用照明ランプおよび／または信号ランプ、ヘッドアップディスプレイ、全部または一部透明のディスプレイ、可撓性ディスプレイ、スマートフォン、フラットパネルコンピューター、フラットパネル携帯電話、ウェアラブル素子、スマートウォッチ、ラップトップコンピューター、デジタルカメラ、携帯型ビデオカメラ、ファインダー、マイクロディスプレイ、３−Ｄディスプレイ、車載ディスプレイおよびテールライトを含む。
【００２２】
本明細書に記載される材料および構造は、上述にて列挙されている他の有機電子素子にも用いられてもよい。
【００２３】
「頂部」とは、基板から最も遠く、「底部」とは、基板から最も近いことを意味する。第１層が第２層「上」に設けられていると記載されている場合、第１層が基板から相対的に遠いように設けられている。第１層が第２層「と」「接触する」ことを規定していない限り、第１層と第２層との間に他の層が存在してもよい。例示的には、陰極と陽極との間に各種の有機層が存在しても、依然として、陰極が陽極「上」に「設けられている」と記載されることができる。
【００２４】
「溶液が処理可能である」とは、溶液または懸濁液の形態で液体媒体に溶解、分散または輸送可能であり、および／または液体媒体から堆積可能であることを意味する。
【００２５】
配位子は、直接的に発射材料の感光性質を促成すると、「感光性」と呼ばれてもよいことが信じられている。配位子は、発射材料の感光性質を促成しないと、「補助性」と呼ばれてもよい。しかし、補助性の配位子は、感光性配位子の性質を変更することができることが信じられている。
【００２６】
蛍光ＯＬＥＤの内部量子効率（ＩＱＥ）は、遅延蛍光の存在によって２５％のスピン統計による制限を超えてもよいことが信じられている。遅延蛍光は、一般的に２つのタイプ、すなわちＰ型遅延蛍光およびＥ型遅延蛍光に分けられてもよい。Ｐ型遅延蛍光は、三重項−三重項消滅（ＴＴＡ）により生成される。
【００２７】
一方、Ｅ型遅延蛍光は、２つの三重項の衝突ではなく、三重項と一重項との励起状態の変換に依存する。Ｅ型遅延蛍光を生成可能な化合物は、エネルギー状態の変換を行うように、極めて小さい一重項−三重項ギャップを有することが必要である。熱エネルギーは、三重項から一重項までの遷移を活性化することができる。このようなタイプの遅延蛍光は、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）とも呼ばれる。ＴＡＤＦの顕著な特徴は、遅延成分が温度の上昇と伴って向上することにある。リバースシステム（ＲＩＳＣ）間の貫通（逆項間交差）の速度が十分に速いと、三重項からの非輻射減衰を最小化させ、バックフィルした一重項の励起状態の割合は７５％に達することができる。一重項の合計割合は１００％であってもよく、エレクトロによる励起子のスピン統計の２５％をはるかに超えている。
【００２８】
Ｅ型遅延蛍光の特徴は、励起複合物系または単一の化合物から見える。理論に限定されず、Ｅ型遅延蛍光は、発光材料が小さい一重項−三重項エネルギーギャップ（ΔＥS-T）を有する必要がある。有機非金属含有の供与体・受容体発光材料は、この点を実現する可能性がある。これらの材料の発射は、通常、供与体・受容体電荷遷移（ＣＴ）型発射であると特徴付けられる。これらの供与体・受容体型化合物において、ＨＯＭＯとＬＵＭＯとの空間分離は、一般的に小さいΔＥS-Tを生成することになる。これらの状態は、ＣＴ状態を含んでもよい。通常、供与体・受容体発光材料は、電子供与体部分（例えば、アミン基またはカルバゾール誘導体）と電子受容体部分（例えば、Ｎ含有の六員芳香族環）を結合することにより構築される。
【００２９】
置換基の専門用語の定義について
【００３０】
ハロゲンまたはハロゲン化物とは、本明細書に用いられるように、フッ素、クロロ、臭素およびヨウ素を含む。
【００３１】
アルキル基とは、直鎖および分岐鎖のアルキル基を含む。アルキル基の実例は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、ｎ−ノニル、ｎ−デシル、ｎ−ウンデシル、ｎ−ドデシル、ｎ−トリデシル、ｎ−テトラデシル、ｎ−ペンタデシル、ｎ−ヘキサデシル、ｎ−ヘプタデシル、ｎ−オクタデシル、ネオペンチル、１−メチルペンチル、２−メチルペンチル、１−ペンチルヘキシル、１−ブチルペンチル、１−ヘプチルオクチル、および３−メチルペンチルを含む。また、アルキル基は、置換されていてもよい。アルキル基鎖における炭素は、他のヘテロ原子で置換されてもよい。そのうち、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチルおよびネオペンチルであることが好ましい。
【００３２】
シクロアルキル基とは、本明細書に用いられるように、環状アルキル基を含む。好ましいシクロアルキル基は、環炭素原子数４〜１０のシクロアルキル基であり、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、４−メチルシクロヘキシル、４，４−ジメチルシクロヘキシル、１−アダマンチル、２−アダマンチル、１−ノルボルニル基、２−ノルボルニル基などを含む。また、シクロアルキル基は、置換されていてもよい。環における炭素は、他のヘテロ原子で置換されてもよい。
【００３３】
アルケニル基とは、本明細書に用いられるように、直鎖および分岐鎖のオレフィン基を含む。好ましいアルケニル基は、炭素原子数２〜１５のアルケニル基である。アルケニル基の実施例は、ビニル基、アリル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、１，３−ブタジエニル基、１−メチルビニル基、スチリル基、２，２−ジフェニルビニル基、１，２−ジフェニルビニル基、１−メチルアリル基、１，１−ジメチルアリル基、２−メチルアリル基、１−フェニルアリル基、２−フェニルアリル基、３−フェニルアリル基、３，３−ジフェニルアリル基、１，２−ジメチルアリル基、１−フェニル−１−ブテニル基および３−フェニル−１−ブテニル基を含む。また、アルケニル基は、置換されていてもよい。
【００３４】
アルキニル基とは、本明細書に用いられるように、直鎖および分岐鎖のアルキニル基を含む。好ましいアルキニル基は、炭素原子数２〜１５のアルキニル基である。また、アルキニル基は、置換されていてもよい。
【００３５】
アリール基または芳香族基とは、本明細書に用いられるように、非縮合および縮合系を考慮する。好ましいアリール基は、炭素原子数６〜６０、より好ましくは炭素原子数６〜２０、更に好ましくは炭素原子数６〜１２のアリール基である。アリール基の実施例は、フェニル、ビフェニル、ターフェニル、トリフェニレン、テトラフェニレン、ナフタレン、アントラセン、フェナレン、フェナントレン、フルオレニル、ピレン、クリセン、ペリレン、およびアズレンを含み、フェニル、ビフェニル、ターフェニル、トリフェニレン、フルオレニルおよびナフタレンを含むことが好ましい。また、アリール基は、置換されていてもよい。非縮合アリール基の実施例は、フェニル、ビフェニル−２−イル、ビフェニル−３−イル、ビフェニル−４−イル、ｐ−ターフェニル−４−イル、ｐ−ターフェニル−３−イル、ｐ−トリビフェニル−２−イル、ｍ−ターフェニル−４−イル、ｍ−ターフェニル−３−イル、ｍ−ターフェニル−２−イル、ｏ−トリル、ｍ−トリル、ｐ−トリル、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニル、４’−メチルビフェニル、４’’−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル−４−イル、ｏ−クミル、ｍ−クミル、ｐ−クミル、２，３−キシリル、３，４−キシリル、２，５−ジメチルフェニル、メシチレンおよびｍ−テトラフェニルを含む。
【００３６】
複素環基または複素環とは、本明細書に用いられるように、芳香族および非芳香族の環状基を考慮する。イソアリール基もヘテロアリール基を指す。好ましい非芳香族複素環基は、環原子が３〜７であり、少なくとも１つのヘテロ原子、例えば、窒素、酸素および硫を含む。複素環基は、少なくとも１つの窒素原子、酸素原子、硫原子およびセレン原子から選ばれるヘテロ原子を有する芳香族複素環基であってもよい。
【００３７】
ヘテロアリール基とは、本明細書に用いられるように、ヘテロ原子数１〜５の非縮合および縮合ヘテロ芳香族基を考慮する。好ましいヘテロアリール基は、炭素原子数３〜３０、より好ましくは炭素原子数３〜２０、さらに好ましくは炭素原子数３〜１２のヘテロアリール基である。好適なヘテロアリール基は、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、ピリドインドール、ピロロピリジン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、オキサトリアゾール、ジオキサゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、オキサジン、オキサチアジン、オキサジアジン、インドール、ベンズイミダゾール、インダゾール、インデノアジン、ベンゾオキサゾール、ベンズイソオキサゾール、ベンゾチアゾール、キノリン、イソキノリン、シンノリン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、フタラジン、プテリジン、キサンテン、アクリジン、フェナジン、フェノチアジン、ベンゾフランピリジン、フロジピリジン、ベンゾチエノピリジン、チエノビピリジン、ベンゾセレノピリジン、およびセレンベンゾピリジンを含み、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、イミダゾール、ピリジン、トリアジン、ベンズイミダゾール、１，２−アザボラン、１，３−アザボラン、１，４−アザボラン、ボラゾールおよびそのアザ類似物を含むことが好ましい。また、ヘテロアリール基は、置換されていてもよい。
【００３８】
アルコキシ基とは、−Ｏ−アルキル基で表される。アルキル基の例および好ましい例は、上記例と同様である。炭素原子数１〜２０、好ましくは炭素原子数１〜６のアルコキシ基の例は、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシおよびヘキシルオキシを含む。炭素原子数が３以上のアルコキシ基は、直鎖状、環状、または分岐鎖状であってもよい。
【００３９】
アリールオキシ基とは、−Ｏ−アリール基または−Ｏ−ヘテロアリール基で表される。アリール基及びヘテロアリール基の例および好ましい例は、上記例と同様である。炭素原子数６〜４０のアリールオキシ基の例は、フェノキシ基およびビフェニルオキシ基を含む。
【００４０】
アラルキル基とは、本明細書に用いられるように、アリール置換基を有するアルキル基である。また、アラルキル基は、置換されていてもよい。アラルキル基の例は、ベンジル、１−フェニルエチル、２−フェニルエチル、１−フェニルイソプロピル、２−フェニルイソプロピル、フェニル−ｔｅｒｔ−ブチル、α−ナフチルメチル、１−α−ナフチルエチル、２−α−ナフチルエチル、１−α−ナフチルイソプロピル、２−α−ナフチルイソプロピル、β−ナフチルメチル、１−β−ナフチル−エチル、２−β−ナフチル−エチル、１−β−ナフチルイソプロピル、２−β−ナフチルイソプロピル、ｐ−メチルベンジル、ｍ−メチルベンジル、ｏ−メチルベンジル、ｐ−クロロベンジル、ｍ−クロロベンジル、ｏ−クロロベンジル、ｐ−ブロモベンジル、ｍ−ブロモベンジル、ｏ−ブロモベンジル、ｐ−ヨードベンジル、ｍ−ヨードベンジル、ｏ−ヨードベンジル、ｐ−ヒドロキシベンジル、ｍ−ヒドロキシベンジル、ｏ−ヒドロキシベンジル、ｐ−アミノベンジル、ｍ−アミノベンジル、ｏ−アミノベンジル、ｐ−ニトロベンジル、ｍ−ニトロベンジル、ｏ−ニトロベンジル、ｐ−シアノベンジル、ｍ−シアノベンジル、ｏ−シアノベンジル、１−ヒドロキシ−２−フェニルイソプロピルおよび１−クロロ−２−フェニルイソプロピルを含む。そのうち、ベンジル、ｐ−シアノベンジル、ｍ−シアノベンジル、ｏ−シアノベンジル、１−フェニルエチル、２−フェニルエチル、１−フェニルイソプロピルおよび２−フェニルイソプロピルであることが好ましい。
【００４１】
アザジベンゾフラン、アザ−ジベンゾチオフェンなどにおける「アザ」とは、対応する芳香族フラグメントにおける１つまたは複数のＣ−Ｈ基が窒素原子に置換されることを指す。例えば、アザトリフェニレンは、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノリン、および環系において２つ以上の窒素を有する他の類似物を含む。当業者であれば、上述したアザ誘導体の他の窒素類似物を容易に想到することができ、且つこれらの類似物は、すべて本明細書に記載される専門用語に含まれるものとして確定される。
【００４２】
アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、複素環基、アリール基及びヘテロアリール基は、非置換であってもよく、或いは、重水素、ハロゲン、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、環状アミノ基、シリル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、ヘテロアルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エーテル基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、チオアルキル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィン基およびこれらの組み合わせから選ばれる１つまたは複数で置換されてもよい。
【００４３】
分子フラグメントについて、置換基または他の形態で他の部分に結合させると記載する場合、フラグメント（例えば、フェニル基、フェニレン基、ナフチル基、ジベンゾフラニル基）であるか否か、或いは、分子全体（例えば、ベンゼン、ナフタレン、ジベンゾフラン）であるか否かにより、その名称を確定することができることを理解すべきである。本明細書に用いられるように、置換基の指定、或いはフラグメントの結合の異なる形態は、均等であると認められている。
【００４４】
本明細書で言及される化合物において、水素原子が重水素で一部または全部置換されてもよい。他の原子、例えば炭素および窒素も、それらの他の安定した同位体で置換されてもよい。素子の効率および安定性を向上させるために、化合物において他の安定した同位体の置換が好ましい可能性がある。
【００４５】
本明細書で言及される化合物において、複数置換とは、二重置換を含む、最も多くの使用可能な置換に達するまでの範囲を指す。本明細書で言及される化合物中のある置換基は、複数置換（二重置換、三重置換、四重置換などを含む）を意味すると、その置換基はその結合構造上の複数の使用可能な置換位置に存在してもよいことを意味し、複数の使用可能な置換位置にいずれも存在する当該置換基は、同じ構造であってもよいし、異なる構造であってもよい。
【００４６】
本明細書で言及される化合物において、隣り合う置換基が結合して環を形成していてもよいという記載は、２つの基が化学結合により互いに結合することを指すと認められる。これは、以下の図により例示される。
【化１３】
2020125289.tif 000003
【００４７】
また、隣り合う置換基が結合して環を形成していてもよいという記載は、２つの基の１つが水素を示す場合、２番目の基が、水素原子が結合する位置に結合して環を形成することを指すと認められる。これは、以下の図により例示される。
【化１４】
2020125289.tif 000004
【００４８】
本発明の一実施例によれば、式１で表される構造を含むＬa配位子を有する金属錯体が開示される。
【化１５】
2020125289.tif 000005
（Ｃｙは、置換または未置換の環原子数５〜２４のアリール基またはヘテロアリール基であり、
前記Ｃｙは、金属−炭素結合または金属−窒素結合によって金属に結合し、
Ｘ1〜Ｘ4は、それぞれ独立して、Ｃ、ＣＲx1またはＮから選ばれ、且つＸ1〜Ｘ4のうちの少なくとも１つは、Ｃであって、前記Ｃｙに結合するものであり、Ｘ1〜Ｘ4中に複数のＣＲx1が存在した場合、前記Ｒx1は、同一または異なってもよく、
Ｘ5〜Ｘ8は、それぞれ独立して、ＣＲx2またはＮから選ばれ、Ｘ5〜Ｘ8に複数のＣＲx2が存在した場合、前記Ｒx2は、同一または異なってもよく、
Ｘは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、ＮＲx3、ＣＲx4Ｒx5およびＳｉＲx6Ｒx7からなる群から選ばれ、
Ｒx1、Ｒx2、Ｒx3、Ｒx4、Ｒx5、Ｒx6およびＲx7は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数７〜３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２〜２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６〜２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数０〜２０のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、チオアルキル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
前記Ｒx1およびＲx2のうちの少なくとも１つがシアノ基であり、
隣り合う２つの置換基は、結合して環を形成していてもよく、
Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3またはＸ4は、金属−炭素結合または金属−窒素結合によって金属に結合する。）
本文において、２つの隣り合う置換基が結合して環を形成していてもよいことは、任意の２つの隣り合う置換基同士が結合して環を形成するという場合があることを含んでもよいし、任意の２つの隣り合う置換基が結合して環を形成しないという場合があることを含んでもよい。
【００４９】
本発明の一実施例によれば、Ｃｙは、
【化１６】
2020125289.tif 000006
からなる群から選ばれるいずれの構造であり、
Ｒは、一置換、最も多くの使用可能な置換に達するまでの複数置換、または無置換を表してもよく、いずれの構造に複数のＲが存在した場合、前記Ｒは、同一または異なってもよく、
Ｒは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数７〜３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２〜２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６〜２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数０〜２０のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、チオアルキル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
隣り合う２つの置換基は、結合して環を形成していてもよく、
「＃」は、金属Ｍに結合した位置を表し、「＊」は、Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3またはＸ4に結合した位置を表す。
【００５０】
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体は、一般式Ｍ（Ｌa）m（Ｌb）n（Ｌc）qを有し、前記Ｌaは、金属Ｍと配位結合する第１の配位子であり、前記Ｌbおよび前記Ｌcは、それぞれ金属Ｍと配位結合する第２の配位子および第３の配位子であり、前記Ｌbおよび前記Ｌcは、同一または異なってもよく、
前記Ｌa、ＬbおよびＬcは、結合して多座配位子を形成していてもよく、
ｍは、１、２または３であり、ｎは、０、１または２であり、ｑは、０、１または２であり、ｍ＋ｎ＋ｑは、Ｍの酸化状態に等しく、
金属Ｍは、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、およびＰｔからなる群から選ばれ、好ましくは、金属Ｍは、Ｐｔ、ＯｓまたはＩｒから選ばれ、
Ｌaは、独立して、
【化１７−１】
2020125289.tif 000007
【化１７−２】
2020125289.tif 000008
【化１７−３】
2020125289.tif 000009
【化１７−４】
2020125289.tif 000010
【化１７−５】
2020125289.tif 000011
【化１７−６】
2020125289.tif 000012
からなる群から選ばれ、
Ｌaの構造において、
Ｘは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、ＮＲx3、ＣＲx4Ｒx5およびＳｉＲx6Ｒx7からなる群から選ばれ、
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ4は、一置換、二置換、三置換、四置換、または無置換を表してもよく、
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒx3、Ｒx4、Ｒx5、Ｒx6およびＲx7は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数７〜３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２〜２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６〜２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数０〜２０のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、チオアルキル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
Ｒ3およびＲ4のうちの少なくとも１つがシアノ基であり、
隣り合う２つの置換基は、結合して環を形成していてもよく、
ＬbおよびＬcは、それぞれ独立して、
【化１８】
2020125289.tif 000013
からなる群から選ばれ、
Ｒa、Ｒb、およびＲcは、一置換、二置換、三置換、四置換、または無置換を表してもよく、
Ｘbは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、ＮＲN1、およびＣＲC1ＲC2からなる群から選ばれ、
Ｒa、Ｒb、Ｒc、ＲN1、ＲC1およびＲC2は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数７〜３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２〜２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６〜２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数０〜２０のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、チオアルキル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
隣り合う２つの置換基は、結合して環を形成していてもよい。
【００５１】
本発明の一実施例によれば、配位子Ｌaの構造式で、Ｘは、Ｏ、ＳまたはＳｅから選ばれる。
【００５２】
本発明の一実施例によれば、式２〜式１０のいずれか１つで表される構造を有する。
【化１９−１】
2020125289.tif 000014
【化１９−２】
2020125289.tif 000015
（ｍは、１、２または３であり、
Ｘは、Ｏ、ＳまたはＳｅから選ばれ、
Ｒ1、Ｒ3およびＲ4は、一置換、二置換、三置換、四置換、または無置換を表してもよく、
Ｒa、Ｒb、およびＲcは、一置換、二置換、三置換、四置換、または無置換を表してもよく、
Ｒ1、Ｒ3、Ｒ4、Ｒa、ＲbおよびＲcは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数７〜３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２〜２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６〜２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数０〜２０のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、チオアルキル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
Ｒ3およびＲ4のうちの少なくとも１つがシアノ基であり、
隣り合う２つの置換基は、結合して環を形成していてもよい。）
【００５３】
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体は、式２−ａで表される構造を有する。
【化２０】
2020125289.tif 000016
（ｍは、１、２または３であり、
Ｘは、Ｏ、ＳまたはＳｅから選ばれ、
Ｒ3およびＲ4は、一置換、二置換、三置換、四置換、または無置換を表してもよく、
Ｒa、Ｒb、およびＲcは、一置換、二置換、三置換、四置換、または無置換を表してもよく、
Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14、Ｒ3、Ｒ4、Ｒa、およびＲbは、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数７〜３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２〜２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６〜２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数０〜２０のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、チオアルキル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
Ｒ3、Ｒ4のうちの少なくとも１つがシアノ基であり、
隣り合う２つの置換基は、結合して環を形成していてもよい。）
【００５４】
本発明の一実施例によれば、式２−ａで、Ｒ11およびＲ14のうちの少なくとも１つが水素ではない場合、Ｒ12およびＲ13は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数７〜３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２〜２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６〜２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数０〜２０のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、チオアルキル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。
【００５５】
本発明の一実施例によれば、式２−ａで、Ｒ11およびＲ14がいずれも水素である場合、Ｒ12およびＲ13は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数０〜２０のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、チオアルキル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれると共に、Ｒ12およびＲ13における炭素原子数の和が１以下である。
【００５６】
本発明の一実施例によれば、前記式１で、Ｘ5〜Ｘ8のうちの少なくとも１つがＣＲx2であり、且つ前記Ｒx2は、シアノ基である。
【００５７】
本発明の一実施例によれば、前記式１で、Ｘ5〜Ｘ8は、それぞれ独立して、ＣＲx2から選ばれ、且つ前記Ｒx2のうちの少なくとも１つがシアノ基である。
【００５８】
本発明の一実施例によれば、Ｒ4は、一置換、二置換、三置換または四置換を表してもよく、Ｒ4が複数である場合、同一または異なってもよく、Ｒ4は、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基、シアノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、Ｒ4のうちの少なくとも１つがシアノ基である。
【００５９】
本発明の一実施例によれば、配位子Ｌaは、Ｌa1〜Ｌa575からなる群から選ばれる。Ｌa1〜Ｌa575の具体的な構造は、請求項８を参照してください。
【００６０】
本発明の一実施例によれば、配位子Ｌaは、Ｌa1〜Ｌa957からなる群から選ばれる。Ｌa1〜Ｌa957の具体的な構造は、請求項８を参照してください。
【００６１】
本発明の一実施例によれば、Ｌaにおける水素は、一部または全部重水素化されてもよい。
【００６２】
本発明の一実施例によれば、Ｌaのアリール基における水素は、一部または全部重水素化されてもよい。
【００６３】
本発明の一実施例によれば、Ｌaのアルキル基における水素は、一部または全部重水素化されてもよい。
【００６４】
本発明の一実施例によれば、Ｌaにおける水素は、一部または全部重水素化されてもよい。そのうち、配位子Ｌaは、Ｌa958〜Ｌa1019からなる群から選ばれ、Ｌa958〜Ｌa1019の具体的な構造は、請求項９を参照してください。
【００６５】
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体は、式ＩｒＬa（Ｌb）2またはＩｒ（Ｌa）2Ｌbを有し、Ｌaは、Ｌa1〜Ｌa575から選ばれる１種または２種であり、Ｌbは、Ｌb1〜Ｌb41からなる群から選ばれる１種または２種であり、Ｌb1〜Ｌb41の具体的な構造は、請求項１０を参照してください。
【００６６】
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体は、式ＩｒＬa（Ｌb）2またはＩｒ（Ｌa）2Ｌbを有し、Ｌaは、Ｌa1〜Ｌa1019から選ばれる１種または２種であり、Ｌbは、
【化２１−１】
2020125289.tif 000017
【化２１−２】
2020125289.tif 000018
【化２１−３】
2020125289.tif 000019
【化２１−４】
2020125289.tif 000020
からなる群から選ばれる１種または２種である。
【００６７】
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体は、式Ｉｒ（Ｌa）2Ｌc、またはＩｒＬa（Ｌc）2を有し、Ｌaは、Ｌa1〜Ｌa1019から選ばれる１種または２種であり、Ｌcは、Ｌc1〜Ｌc360からなる群から選ばれる１種または２種である。そのうち、Ｌc1〜Ｌc360の具体的な構造は、請求項１１を参照してください。
【００６８】
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体は、金属錯体１〜金属錯体３１６のいずれか１つで表される構造から選ばれ、
金属錯体１〜金属錯体２２６は、ＩｒＬa（Ｌb）2の構造を有し、２つのＬbが同一であり、ＬaおよびＬbはそれぞれ下記表に示す構造に対応し、
【表４−１】
2020125289.tif 000021
【表４−２】
2020125289.tif 000022
【表４−３】
2020125289.tif 000023
【表４−４】
2020125289.tif 000024
【表４−５】
2020125289.tif 000025
金属錯体２２７〜金属錯体２７４は、Ｉｒ（Ｌa）2Ｌcの構造を有し、２つのＬaは同一であり、ＬaおよびＬcは、それぞれ下記表に示す構造に対応し、
【表５−１】
2020125289.tif 000026
【表５−２】
2020125289.tif 000027
金属錯体２７５〜金属錯体３１６は、Ｉｒ（Ｌa）3の構造を有し、３つのＬaは同一であり、Ｌaは、下記表に示す構造に対応する。
【表６】
2020125289.tif 000028
【００６９】
本発明の一実施例によれば、化合物１〜化合物１３６からなる群から選ばれる化合物がさらに開示される。そのうち、化合物１〜化合物１３６の具体的な構造は、請求項１３を参照してください。
【００７０】
本発明の一実施例によれば、陽極と、陰極と、陽極と陰極との間に設けられた有機層とを含むエレクトロルミネセント素子であって、前記有機層は、式１で表される配位子Ｌaを含む金属錯体を含む、エレクトロルミネセント素子がさらに開示される。
【化２２】
2020125289.tif 000029
（Ｃｙは、置換または未置換の環原子数５〜２４のアリール基またはヘテロアリール基であり、
前記Ｃｙは、金属−炭素結合または金属−窒素結合によって金属に結合し、
Ｘ1〜Ｘ4は、それぞれ独立して、Ｃ、ＣＲx1またはＮから選ばれ、且つＸ1〜Ｘ4のうちの少なくとも１つは、Ｃであって、前記Ｃｙに結合するものであり、Ｘ1〜Ｘ4中に複数のＣＲx1が存在した場合、前記Ｒx1は、同一または異なってもよく、
Ｘ5〜Ｘ8は、それぞれ独立して、ＣＲx2またはＮから選ばれ、Ｘ5〜Ｘ8に複数のＣＲx2が存在した場合、前記Ｒx2は、同一または異なってもよく、
Ｘは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、ＮＲx3、ＣＲx4Ｒx5およびＳｉＲx6Ｒx7からなる群から選ばれ、
Ｒx1、Ｒx2、Ｒx3、Ｒx4、Ｒx5、Ｒx6およびＲx7は、それぞれ独立して、水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３〜２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数７〜３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２〜２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６〜２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数０〜２０のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、チオアルキル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
前記Ｒx1およびＲx2のうちの少なくとも１つがシアノ基であり、
隣り合う２つの置換基は、結合して環を形成していてもよく、
Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3またはＸ4は、金属−炭素結合または金属−窒素結合によって金属に結合する。）
【００７１】
本発明の一実施例によれば、前記エレクトロルミネセント素子において、前記有機層は、発光層であり、前記金属錯体は、発光材料である。
【００７２】
本発明の一実施例によれば、前記エレクトロルミネセント素子において、前記有機層は、ホスト材料をさらに含む。
【００７３】
本発明の一実施例によれば、前記エレクトロルミネセント素子において、前記有機層は、少なくとも２種のホスト材料をさらに含む。
【００７４】
本発明の一実施例によれば、前記ホスト材料は、ベンゼン、ビフェニル、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、カルバゾール、アザカルバゾール、インドロカルバゾリル、ジベンゾチオフェン、アザジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、アザジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、アザジベンゾセレノフェン、トリフェニレン、アザトリフェニレン、フルオレニル、シリコンフルオレン、ナフタレン、キノリン、イソキノリン、キナゾリン、キノキサリン、フェナントレン、アザフェナントレン、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる少なくとも１種の化学基を含む。
【００７５】
本発明の一実施例によれば、前記エレクトロルミネセント素子は、消費製品、電子素子モジュール、有機発光素子および照明パネルからなる群における素子に組み込まれている。
【００７６】
本発明の他の実施例によれば、金属錯体を含む化合物の処方がさらに開示される。前記金属錯体の具体的な構造は、いずれか１種の上述した実施例により表される。
【００７７】
他の材料との組合せ
【００７８】
本発明に記載される有機発光素子に用いられる特定層の材料は、素子に存在する各種の他の材料と組み合わせて使用することができる。これらの材料の組合せについて、米国特許出願ＵＳ２０１６／０３５９１２２Ａ１の第０１３２〜０１６１段落において詳細に記載されており、その内容を全て本明細書に援用する。記載または言及された材料は、本明細書に開示される化合物と組み合わせて使用可能な材料の非限定的な実例であり、且つ当業者にとっては、文献を容易に参照して組み合わせて使用可能な他の材料を識別することができる。
【００７９】
本明細書において、有機発光素子に用いられる具体的な層の材料は、前記素子に存在する多種の他の材料と組み合わせて使用することができると記載されている。例示的には、本明細書において開示される発光ドーパントは、多種のホスト、輸送層、ブロッキング層、注入層、電極および他の存在可能な層と組み合わせて使用することができる。これらの材料の組合せは、特許出願ＵＳ２０１５／０３４９２７３Ａ１の第００８０〜０１０１段落において詳細に記載されており、その内容を全て本明細書に援用する。記載または言及された材料は、本明細書に開示される化合物と組み合わせて使用可能な材料の非限定的な実例であり、且つ当業者にとっては、文献を容易に参照して組み合わせて使用可能な他の材料を識別することができる。
【００８０】
材料合成の実施例において、説明しない限り、すべての反応が窒素の保護で行われる。すべての反応溶剤は、無水であり、且つ市販品由来のまま使用される。合成される生成物に対して、本分野通常の１種または多種の機器（Ｂｒｕｋｅｒ製の核磁気共鳴装置、Ｓｈｉｍａｄｚｕ製の液体クロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー／質量分析計、気体クロマトグラフィー／質量分析計、示差熱走査熱量装置、上海▲リョウ▼光技術（ＳＨＡ
ＮＨＨＡＩ  ＬＥＮＧＧＵＡＮＧ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ．，ＬＴＤ．）製の蛍光分光光度計、武漢科思特製の電気化学作業ステーション、安徽貝意克製の昇華装置などを含むがそれに限定されず）を用いて、当業者にとって熟知の方法で構造確認と特性テストを行った。素子の実施例において、素子の特性に対しても、本分野通常の機器（ＡｎｇｓｔｒｏｍＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ製の蒸着機、蘇州弗士達製の光学テストシステム、耐用年数テストシステム、北京量拓製のエリプソメーターなどを含むがそれに限定されず）を用いて、当業者にとって熟知の方法でテストを行った。当業者は上述した機器の使用、テスト方法などの関連内容を知っているので、サンプルの固有データを確実に、影響を受けずに取得することができるため、上記関連内容を本明細書において繰り返し説明はしない。
【００８１】
材料合成の実施例
【００８２】
本発明に係る化合物の調製方法は限定されない。典型的であるが非限定的に以下の化合物を例として、その合成経路および調製方法は以下のとおりである。
【００８３】
合成の実施例１：化合物ＩｒＬa1（Ｌb1）2（金属錯体１）の合成
【００８４】
ステップ１：
【化２３】
2020125289.tif 000030
乾燥した１０００ｍＬの丸底フラスコに、３−クロロ−２−メトキシフェニルボロン酸（２０．００ｇ、１０７．２９ｍｍｏｌ）、２−フルオロ−３−ブロモベンゾニトリル（２０．４３ｇ、１０２．２０ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（Ｐｄ（ＰＰｈ3）4）（４．３９ｇ、３．７４ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（３２．４８ｇ、２３５．４０ｍｍｏｌ）、１，４−ジオキサン（５００ｍＬ）および水（１００ｍＬ）を順に添加した。Ｎ2で３回置換すると共に、Ｎ2で保護し、加熱マントルに投入して加熱しながら撹拌し、還流反応を１２ｈ行った。反応が冷却した後、酢酸エチルで抽出し、飽和食塩水で３回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧し濃縮させた。粗品をカラムクロマトグラフィーで精製し、５％（ｖ／ｖ）の酢酸エチル（ＥＡ）／石油エーテル（ＰＥ）で溶出して、２２ｇの白色の生成物である中間体１（収率７４．８％）を得た。
【００８５】
ステップ２：
【化２４】
2020125289.tif 000031
乾燥した５００ｍＬの三口フラスコに、中間体１（２２．００ｇ、８４．３０ｍｍｏｌ）、ジクロロメタン（３５０ｍＬ）を順に添加した。Ｎ2で３回置換するとともに、Ｎ2で保護し、０℃の氷浴に投入して５分間撹拌し、三臭化ホウ素をゆっくりと滴下した。滴下が完了した後、室温までに上昇し、撹拌しながら、１２ｈ反応させた。反応が完了した後、氷浴下で、氷水で反応をクエンチし、飽和炭酸水素ナトリウムの水溶液で中和した。大量の白色の固体生成物を析出させて直接に濾過し、３回水洗し、減圧し乾燥させて、１９．７ｇの白色の固体生成物である中間体２（収率９４．４％）を得た。
【００８６】
ステップ３：
【化２５】
2020125289.tif 000032
乾燥した５００ｍＬの丸底フラスコに、中間体２（１９．７ｇ、７９．６ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（３２．９ｇ、２３８．８ｍｍｏｌ）およびＤＭＦ（３００ｍＬ）を順に添加した。そして、１００℃の加熱マントルに投入して加熱しながら撹拌し、１２ｈ反応させた。反応が完了した後、冷却させ、珪藻土で濾過し、有機相を飽和食塩水で洗浄し、酢酸エチルで２回抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧し濃縮させた。粗品をカラムクロマトグラフィーで精製し、２０％（ｖ／ｖ）のジクロロメタン／石油エーテル溶液で溶出して、１１ｇの白色の固体である中間体３（収率６０．７％）を得た。
【００８７】
ステップ４：
【化２６】
2020125289.tif 000033
乾燥した５００ｍＬの丸底フラスコに、中間体３（９．６０ｇ、４２．１９ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコラト）ジボロン（１３．９３ｇ、５４．８６ｍｍｏｌ）、Ｘ−Ｐｈｏｓ（０．９９ｇ、２．１０ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（０．４７ｇ、２．１０ｍｍｏｌ）、酢酸カリウム（１０．３０ｇ、１０５．００ｍｍｏｌ）およびジオキサン（２００ｍＬ）を順次添加した。Ｎ2で３回置換するとともに、Ｎ2で保護し、１００℃で一晩加熱しながら撹拌した。反応が完了した後、珪藻土、無水硫酸マグネシウムで濾過し、酢酸エチルで２回洗浄し、有機相を収集し、減圧し濃縮させて粗品を得、そのまま次のステップに用いる。
【００８８】
ステップ５：
【化２７】
2020125289.tif 000034
乾燥した５００ｍＬの丸底フラスコに、中間体４（粗品）、２−ブロモピリジン（６．２３ｇ、３９．４５ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ3）4（２．０７ｇ、１．７９ｍｍｏｌ）、炭酸ナトリウム（９．４９ｇ、８９．５０ｍｍｏｌ）、ジオキサン（２５０ｍＬ）および水（５０ｍＬ）を順に添加した。Ｎ2で３回置換するとともに、Ｎ2で保護し、１００℃で１２ｈ加熱反応させた。反応が完了した後、酢酸エチルで抽出し、飽和食塩水で３回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧し濃縮させた。粗品をカラムクロマトグラフィーで精製し、ＰＥ：ＥＡ＝１０：１〜５：１（ｖ／ｖ）の勾配で溶出して、１１．４ｇの白色の固体である中間体５（収率９８％）を得た。中間体５は、配位子Ｌaに対応する化合物１であり、当該生成物の構造は、ＮＭＲおよびＧＣＭＳにより確認された。
【００８９】
ステップ６：
【化２８】
2020125289.tif 000035
乾燥した５００ｍＬの丸底フラスコに、中間体５（３．５２ｇ、１２．９６ｍｍｏｌ）、イリジウム錯体（４．５０ｇ、６．３１ｍｍｏｌ）およびエタノール（２５０ｍＬ）を順に添加した。Ｎ2で３回置換するとともに、Ｎ2で保護し、還流反応を２４ｈ行ったまで加熱した。反応を冷却させた後、珪藻土で濾過した。メタノール、ｎ−ヘキサンでそれぞれ２回洗浄し、珪藻土の上の黄色の固体をジクロロメタンで溶解させた。有機相を収集し、減圧し濃縮させ、カラムクロマトグラフィーで精製して、黄色の固体である化合物ＩｒＬa1（Ｌb1）2（金属錯体１）（１．５ｇ、収率２８．７％）を得た。生成物は、分子量が７７０である目標生成物として確認された。
【００９０】
合成の実施例２：化合物ＩｒＬa4（Ｌb1）2（金属錯体４）の合成
【００９１】
ステップ１：
【化２９】
2020125289.tif 000036
乾燥した５００ｍＬの丸底フラスコに、６−クロロ−ジベンゾフランー１−ニトリル（４．６ｇ、２０．２ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコラト）ジボロン（５．９ｇ、２３．２ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（０．１４ｇ、０．６ｍｍｏｌ）、酢酸カリウム（２．９７ｇ、３０．３ｍｍｏｌ）、Ｘ−Ｐｈｏｓ、（０．５８ｇ、１．２１ｍｍｏｌ）および１，４−ジオキサン（９０ｍＬ）を順に添加した。Ｎ2で３回置換するとともに、Ｎ2で保護し、還流するまで加熱し、一晩撹拌した。反応が完了した後、珪藻土、無水硫酸マグネシウムで濾過し、酢酸エチルで２回洗浄した。有機相を収集し、減圧し濃縮させて中間体６を得、そのまま次のステップに用いる。
【００９２】
ステップ２：
【化３０】
2020125289.tif 000037
乾燥した５００ｍＬの丸底フラスコに、中間体６（６．４ｇ、２０．２ｍｍｏｌ）、２−ブロモピリジン（３．２ｇ、２０．２ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ3）4（１．４ｇ、１．２ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（４．２ｇ、３０．３ｍｍｏｌ）、１，４−ジオキサン（９０ｍＬ）および水（３０ｍＬ）を順に添加した。Ｎ2で３回置換するとともに、Ｎ2で保護し、１００℃で１２ｈ加熱反応させた。反応が完了した後、酢酸エチルで抽出し、飽和食塩水で３回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧し濃縮させた。粗品をカラムクロマトグラフィーで精製し、ＰＥ：ＥＡ＝２０：１〜１０：１（ｖ／ｖ）の勾配で溶出して、４ｇの白色の固体である中間体７（収率７４％）を得た。中間体７は、配位子Ｌaに対応する化合物４であり、当該生成物の構造は、ＮＭＲおよびＧＣＭＳにより確認された。
【００９３】
ステップ３：
【化３１】
2020125289.tif 000038
乾燥した５００ｍＬの丸底フラスコに、中間体７（２．９ｇ、１１．０ｍｍｏｌ）、イリジウム錯体（４．０ｇ、５．５ｍｍｏｌ）およびエタノール（２５０ｍＬ）を順に添加した。Ｎ2で３回置換するとともに、Ｎ2で保護し、還流反応を２４ｈ行ったまで加熱した。反応を冷却させた後、珪藻土で濾過した。メタノール、ｎ−ヘキサンでそれぞれ２回洗浄し、珪藻土の上の黄色の固体をジクロロメタンで溶解させた。有機相を収集し、減圧し濃縮させ、カラムクロマトグラフィーで精製して、黄色の固体である化合物ＩｒＬa4（Ｌb1）2（金属錯体４）（１．５ｇ、収率３６％）を得た。当該生成物の構造は、分子量が７７０である目標生成物として確認された。
【００９４】
合成の実施例３：化合物ＩｒＬa2（Ｌb1）2（金属錯体２）の合成
【００９５】
ステップ１：
【化３２】
2020125289.tif 000039
乾燥した１０００ｍＬの丸底フラスコに、３−クロロ−２−メトキシフェニルボロン酸（１２．００ｇ、６４．３７ｍｍｏｌ）、２−フルオロ−３−ブロモベンゾニトリル（１２．２６ｇ、６１．３１ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（Ｐｄ（ＰＰｈ3）4）（３．２５ｇ、３．０５ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（１８．６１ｇ、１３４．８０ｍｍｏｌ）、１，４−ジオキサン（５００ｍＬ）および水（１００ｍＬ）を順に添加した。Ｎ2で３回置換するとともに、Ｎ2で保護し、加熱マントルに投入して加熱しながら撹拌し、還流反応を１２ｈ行った。反応が冷却した後、酢酸エチルで抽出し、飽和食塩水で３回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧し濃縮させた。粗品をカラムクロマトグラフィーで精製し、５％（ｖ／ｖ）酢酸エチル（ＥＡ）／石油エーテル（ＰＥ）で溶出して、１３．２ｇの白色の生成物である中間体８（収率８２．５％）を得た。
【００９６】
ステップ２：
【化３３】
2020125289.tif 000040
乾燥した５００ｍＬの三口フラスコに、中間体８（１３．２０ｇ、５０．５０ｍｍｏｌ）、ジクロロメタン３５０ｍＬを順に添加した。Ｎ2で３回置換するとともに、Ｎ2で保護し、０℃氷浴に投入して５分間撹拌し、三臭化ホウ素（１９．０ｇ、７５．７４ｍｍｏｌ）をゆっくりと滴下した。滴下が完了した後、室温までに上昇して撹拌しながら１２ｈ反応させた。反応が完了した後、氷浴下で、氷水で反応をクエンチし、飽和炭酸水素ナトリウムの水溶液で中和し、大量の白色の固体生成物を析出させて直接に濾過し、３回水洗し、減圧し乾燥させて、１１．７５ｇの白色の固体である中間体９（収率９４％）を得た。
【００９７】
ステップ３：
【化３４】
2020125289.tif 000041
乾燥した５００ｍＬの丸底フラスコに、中間体９（１１．７５ｇ、４７．４７ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（１９．６ｇ、１４２．４ｍｍｏｌ）およびＤＭＦ（３００ｍＬ）を順に添加した。そして、１００℃の加熱マントルに投入して加熱しながら撹拌し、１２ｈ反応させた。反応が完了した後に冷却し、珪藻土で濾過し、有機相を飽和食塩水で洗浄し、酢酸エチルで２回抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧し濃縮させた。粗品をカラムクロマトグラフィーで精製し、２０％（ｖ／ｖ）ジクロロメタン（ＤＣＭ／石油エーテル（ＰＥ）で溶出して、７．０９ｇの白色の固体である中間体１０（収率６５．７％）を得た。
【００９８】
ステップ４：
【化３５】
2020125289.tif 000042
乾燥した５００ｍＬの丸底フラスコに、中間体１０（４．１０ｇ、１８．０２ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコラト）ジボロン（５．９５ｇ、２３．４２ｍｍｏｌ）、Ｘ−Ｐｈｏｓ、（０．４３ｇ、０．９０ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（０．２０ｇ、０．９０ｍｍｏｌ）、酢酸カリウム（４．４６ｇ、４５．００ｍｍｏｌ）およびジオキサン（１００ｍＬ）を順に添加した。Ｎ2で３回置換するとともに、Ｎ2で保護し、１００℃で加熱して一晩撹拌した。反応が完了した後、珪藻土、無水硫酸マグネシウムで濾過し、酢酸エチルで２回洗浄し、有機相を収集し、減圧し濃縮させて粗品である中間体１１を得、そのまま次のステップに用いる。
【００９９】
ステップ５：
【化３６】
2020125289.tif 000043
乾燥した５００ｍＬの丸底フラスに、中間体１１（粗品）、２−ブロモピリジン（２．６６ｇ、１６．８５ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ3）4（０．８８ｇ、０．７６ｍｍｏｌ）、炭酸ナトリウム（４．０５ｇ、３８．２５ｍｍｏｌ）、ジオキサン（１５０ｍＬ）および水（３０ｍＬ）を順に添加した。Ｎ2で３回置換するとともに、Ｎ2で保護し、１００℃で１２ｈ加熱反応させた。反応が完了した後、酢酸エチルで抽出し、飽和食塩水で３回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧し濃縮させた。粗品をカラムクロマトグラフィーで精製し、ＰＥ：ＥＡ＝１０：１〜５：１（ｖ／ｖ）の勾配で溶出して、４．１ｇの白色の固体である中間体１２（収率９０％）を得た。中間体１２は、配位子Ｌaに対応する化合物２であり、当該生成物の構造は、ＮＭＲおよびＧＣＭＳにより確認された。
【０１００】
ステップ６：
【化３７】
2020125289.tif 000044
乾燥した５００ｍＬの丸底フラスコに、中間体１２（３．５２ｇ、１２．９６ｍｍｏｌ）、イリジウム錯体（４．５０ｇ、６．３１ｍｍｏｌ）およびエタノール（２５０ｍＬ）を順に添加した。Ｎ2で３回置換するとともに、Ｎ2で保護し、還流反応を２４ｈ行ったまで加熱した。反応を冷却させた後、珪藻土で濾過した。メタノール、ｎ−ヘキサンでそれぞれ２回洗浄し、珪藻土の上の黄色の固体をジクロロメタンで溶解させた。有機相を収集し、減圧し濃縮させ、カラムクロマトグラフィーで精製し、黄色の固体ＩｒＬa2（Ｌb1）2（金属錯体２）（１．３ｇ、収率２４．５％）を得た。当該生成物の構造は、分子量が７７０である目標生成物として確認された。
【０１０１】
合成の実施例４：化合物ＩｒＬa3（Ｌb1）2（金属錯体３）の合成
【０１０２】
ステップ１：
【化３８】
2020125289.tif 000045
乾燥した５００ｍＬの丸底フラスコに、６−クロロ−ジベンゾフラン−２−ニトリル（５ｇ、２２．０ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコラト）ジボロン（６．４ｇ、２５．３ｍｍｏｌ）、Ｘ−Ｐｈｏｓ、（０．６ｇ、１．３ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（０．１５ｇ、０．６ｍｍｏｌ）、酢酸カリウム（３．２ｇ、３２．６ｍｍｏｌ）およびジオキサン（９０ｍＬ）を順に添加した。Ｎ2で３回置換するとともに、Ｎ2の保護下で、還流するまで加熱し、一晩撹拌した。反応が完了した後、、珪藻土、無水硫酸マグネシウムで濾過し、酢酸エチルで２回洗浄し、有機相を収集し、減圧し濃縮させて、中間体１３を得、そのまま次のステップに用いる。
【０１０３】
ステップ２：
【化３９】
2020125289.tif 000046
乾燥した５００ｍＬの丸底フラスコに、中間体１３（粗品）、２−ブロモピリジン（３．５ｇ、２２．２ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ｄｐｐｆ）Ｃｌ2（０．４８ｇ、０．６６ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（３．５ｇ、２５．３ｍｍｏｌ）、１，４−ジオキサン（９０ｍＬ）および水（３０ｍＬ）を順に添加した。Ｎ2の保護下で、還流反応を１２ｈ行ったまで加熱した。反応が完了した後、酢酸エチルで抽出し、飽和食塩水で３回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧し濃縮させた。粗品をカラムクロマトグラフィーで精製し、３．９ｇ白色の固体である中間体１４（収率６５．６％）を得た。当該生成物の構造は、ＮＭＲおよびＧＣＭＳにより確認された。
【０１０４】
ステップ３：
【化４０】
2020125289.tif 000047
乾燥した２５０ｍＬの丸底フラスコに、中間体１４（３．５ｇ、１２．９ｍｍｏｌ）、イリジウム錯体（４．６ｇ、６．３ｍｍｏｌ）、２−エトキシエタノールおよびＤＭＦをそれぞれ５０ｍＬ順に添加した。Ｎ2の保護下で、８５℃で９６ｈ加熱反応させた。反応を冷却させた後、珪藻土で濾過した。メタノール、ｎ−ヘキサンでそれぞれ２回洗浄し、珪藻土の上の黄色の固体をジクロロメタンで溶解させた。有機相を収集し、減圧し濃縮させ、カラムクロマトグラフィーで精製し、黄色の固体である化合物ＩｒＬa3（Ｌb1）2（金属錯体３）（２．１ｇ、収率４３．３％）を得た。生成物は、分子量が７７０である目標生成物として確認された。
【０１０５】
合成の実施例５：化合物ＩｒＬa1（Ｌb3）2（金属錯体６７）の合成
【０１０６】
ステップ１：
【化４１】
2020125289.tif 000048
乾燥した５００ｍＬの丸底フラスコに、中間体５（２．４ｇ、８．９ｍｍｏｌ）、イリジウム錯体（３．３ｇ、４．４ｍｍｏｌ）およびエタノール（２５０ｍＬ）を順に添加した。Ｎ2で３回置換するとともに、Ｎ2で保護し、還流反応を２４ｈ行ったまで加熱した。反応を冷却させた後、珪藻土で濾過した。メタノール、ｎ−ヘキサンでそれぞれ２回洗浄し、珪藻土の上の黄色の固体をジクロロメタンで溶解させた。有機相を収集し、減圧し濃縮させ、カラムクロマトグラフィーで精製し、黄色の固体である化合物ＩｒＬa1（Ｌb3）2（金属錯体６７）（２．２ｇ、収率６３．７％）を得た。生成物は、分子量が７９８である目標生成物として確認された。
【０１０７】
合成の実施例６：化合物ＩｒＬa1（Ｌb4）2（金属錯体１０７）の合成
【０１０８】
ステップ１：
【化４２】
2020125289.tif 000049
乾燥した５００ｍＬの丸底フラスコに、中間体５（２．２ｇ、８．１ｍｍｏｌ）、イリジウム錯体（４．０ｇ、５．４ｍｍｏｌ）およびエタノール（１２０ｍＬ）を順に添加した。Ｎ2で３回置換するとともに、Ｎ2で保護し、還流反応を２４ｈ行ったまで加熱した。反応を冷却させた後、珪藻土で濾過した。メタノール、ｎ−ヘキサンでそれぞれ２回洗浄し、珪藻土の上の黄色の固体をジクロロメタンで溶解させた。有機相を収集し、減圧し濃縮させ、カラムクロマトグラフィーで精製し、黄色の固体である化合物ＩｒＬa1（Ｌb4）2（金属錯体１０７）（０．８ｇ、収率１８．６％）を得た。生成物は、分子量が７９８である目標生成物として確認された。
【０１０９】
合成の実施例７：化合物ＩｒＬa1（Ｌb8）2（金属錯体１４７）の合成
【０１１０】
ステップ１：
【化４３】
2020125289.tif 000050
乾燥した５００ｍＬの丸底フラスコに、中間体５（２．４ｇ、８．９ｍｍｏｌ）、イリジウム錯体（３．３ｇ、４．４ｍｍｏｌ）およびエタノール（２５０ｍＬ）を順に添加した。Ｎ2で３回置換するとともに、Ｎ2で保護し、還流反応を２４ｈ行ったまで加熱した。反応を冷却させた後、珪藻土で濾過した。メタノール、ｎ−ヘキサンでそれぞれ２回洗浄し、珪藻土の上の黄色の固体をジクロロメタンで溶解させた。有機相を収集し、減圧し濃縮させ、カラムクロマトグラフィーで精製し、黄色の固体である化合物ＩｒＬa1（Ｌb8）2（金属錯体１４７）（１．０ｇ、収率２７．５％）を得た。生成物は、分子量が８２６である目標生成物として確認された。
【０１１１】
合成の実施例８：化合物ＩｒＬa221（Ｌb1）2（金属錯体１７）の合成
【０１１２】
ステップ１：
【化４４】
2020125289.tif 000051
乾燥した５００ｍＬの丸底フラスコに、中間体４（７．０ｇ、２２．０ｍｍｏｌ）、４−メチル−２−ブロモピリジン（４．２ｇ、２４．４ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ｄｐｐｆ）Ｃｌ2（０．６７ｇ、０．９ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（６．４ｇ、４６．３ｍｍｏｌ）、ジオキサン（９０ｍＬ）および水（３０ｍＬ）を順に添加した。Ｎ2の保護下で、還流反応を１２ｈ行ったまで加熱した。反応が完了した後、酢酸エチルで抽出し、飽和食塩水で３回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧し濃縮させた。粗品をカラムクロマトグラフィーで精製し、３ｇの白色の固体である中間体１５（収率４８．０％）を得た。当該生成物の構造は、ＮＭＲおよびＬＣＭＳにより確認された。
【０１１３】
ステップ２：
【化４５】
2020125289.tif 000052
乾燥した２５０ｍＬの丸底フラスコに、中間体１５（３ｇ、１０．５ｍｍｏｌ）、イリジウム錯体（３．５ｇ、５ｍｍｏｌ）、エタノール１００ｍＬを順に添加した。Ｎ2の保護下で、還流反応を３６ｈ行ったまで加熱した。反応を冷却させた後、珪藻土で濾過した。メタノール、ｎ−ヘキサンでそれぞれ２回洗浄し、珪藻土の上の黄色の固体をジクロロメタンで溶解させた。有機相を収集し、減圧し濃縮させ、カラムクロマトグラフィーで精製し、黄色の固体である化合物ＩｒＬa221（Ｌb1）2（金属錯体１７）（１．４ｇ、収率３３．６％）を得た。生成物は、分子量が７８４である目標生成物として確認された。
【０１１４】
合成の実施例９：化合物ＩｒＬa962（Ｌb1）2（金属錯体５３）の合成
【０１１５】
ステップ１：
【化４６】
2020125289.tif 000053
乾燥した２５０ｍＬの丸底フラスコに、中間体１６（２．６ｇ、９ｍｍｏｌ）、イリジウム錯体（３．６ｇ、５ｍｍｏｌ）、２−エトキシエタノールおよびＤＭＦをそれぞれ５０ｍＬ順に添加した。Ｎ2の保護下で、８５℃で９６ｈ加熱反応させた。反応を冷却させた後、珪藻土で濾過した。メタノール、ｎ−ヘキサンでそれぞれ２回洗浄し、珪藻土の上の黄色の固体をジクロロメタンで溶解させた。有機相を収集し、減圧し濃縮させ、カラムクロマトグラフィーで精製し、黄色の固体である化合物ＩｒＬa962（Ｌb1）2（金属錯体５３）（１．３ｇ、収率３３．３％）を得た。生成物は、分子量が７８７である目標生成物として確認された。
【０１１６】
合成の実施例１０：化合物ＩｒＬa962（Ｌb3）2（金属錯体９３）の合成
【０１１７】
ステップ１：
【化４７】
2020125289.tif 000054
乾燥した２５０ｍＬの丸底フラスコに、中間体１６（２．８ｇ、９．７ｍｍｏｌ）、イリジウム錯体（４．０ｇ、５．４ｍｍｏｌ）、２−エトキシエタノールおよびＤＭＦをそれぞれ５０ｍＬ順に添加した。Ｎ2の保護下で、８５℃で９６ｈ加熱反応させた。反応を冷却させた後、珪藻土で濾過した。メタノール、ｎ−ヘキサンでそれぞれ２回洗浄し、珪藻土の上の黄色の固体をジクロロメタンで溶解させた。有機相を収集し、減圧し濃縮させ、カラムクロマトグラフィーで精製し、黄色の固体である化合物ＩｒＬa962（Ｌb3）2（金属錯体９３）（０．８５ｇ、収率１９．３％）を得た。生成物は、分子量が８１５である目標生成物として確認された。
【０１１８】
合成の実施例１１：化合物ＩｒＬa293（Ｌb1）2（金属錯体１９）の合成
【０１１９】
ステップ１：
【化４８】
2020125289.tif 000055
乾燥した２５０ｍＬの丸底フラスコに、中間体１７（２．６ｇ、７．５ｍｍｏｌ）、イリジウム錯体（２．２ｇ、６．０ｍｍｏｌ）、エタノール１５０ｍＬを順に添加した。Ｎ2の保護下で、還流反応を２４ｈ行ったまで加熱した。反応を冷却させた後、珪藻土で濾過した。メタノール、ｎ−ヘキサンでそれぞれ２回洗浄し、珪藻土の上の黄色の固体をジクロロメタンで溶解させた。有機相を収集し、減圧し濃縮させ、カラムクロマトグラフィーで精製し、黄色の固体である化合物ＩｒＬa293（Ｌb1）2（金属錯体１９）（０．６ｇ、収率１２％）を得た。生成物は、分子量が８４６である目標生成物として確認された。
【０１２０】
合成の実施例１２：化合物ＩｒＬa293（Ｌb3）2（金属錯体７７）の合成
【０１２１】
ステップ１：
【化４９】
2020125289.tif 000056
乾燥した２５０ｍＬの丸底フラスコに、中間体１７（２．６ｇ、７．５ｍｍｏｌ）、イリジウム錯体（２．２ｇ、６．０ｍｍｏｌ）、エタノール１５０ｍＬを順に添加した。Ｎ2の保護下で、還流反応を２４ｈ行ったまで加熱した。反応を冷却させた後、珪藻土で濾過した。メタノール、ｎ−ヘキサンでそれぞれ２回洗浄し、珪藻土の上の黄色の固体をジクロロメタンで溶解させた。有機相を収集し、減圧し濃縮させ、カラムクロマトグラフィーで精製し、黄色の固体である化合物ＩｒＬa293（Ｌb3）2（金属錯体７７）（０．６ｇ、収率１２％）を得た。生成物は、分子量が８７４である目標生成物として確認された。
【０１２２】
合成の実施例１３：化合物ＩｒＬa987（Ｌb3）2（金属錯体１０２）の合成
【０１２３】
ステップ１：
【化５０】
2020125289.tif 000057
乾燥した２５０ｍＬの丸底フラスコに、中間体１８（３．０ｇ、８．５ｍｍｏｌ）、イリジウム錯体（４．２ｇ、５．７ｍｍｏｌ）、２−エトキシエタノールおよびＤＭＦそれぞれ１００ｍＬを順に添加した。Ｎ2の保護下で、８５℃で９６ｈ加熱反応させた。反応を冷却させた後、珪藻土で濾過した。メタノール、ｎ−ヘキサンでそれぞれ２回洗浄し、珪藻土の上の黄色の固体をジクロロメタンで溶解させた。有機相を収集し、減圧し濃縮させ、カラムクロマトグラフィーで精製し、黄色の固体である化合物ＩｒＬa987（Ｌb3）2（金属錯体１０２）（０．９ｇ、収率１８．０％）を得た。生成物は、分子量が８７９である目標生成物として確認された。
【０１２４】
当業者であれば、上記調製方法は、例示的なものに過ぎず、それを改良することによって本発明の他の化合物の構造を取得することができることを知るべきである。
【０１２５】
素子の実施例
【０１２６】
実施例１
【０１２７】
まず、厚みが１２０ｎｍのインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）陽極を有するガラス基板を洗浄した後、酸素プラズマとＵＶオゾンで処理した。処理した後、基板をグローブボックスで乾燥させて水を除去した。その後、基板を基板ホルダに取り付けて真空室に置いた。以下、指定された有機層に対して、真空度が１０-8トルの場合、０．２〜２オングストローム／秒の速度でホット真空蒸着によって順にＩＴＯ陽極に蒸着を行った。化合物ＨＩ（１００A）を正孔注入層（ＨＩＬ）として用いた。化合物ＨＴ（３５０A）を正孔輸送層（ＨＴＬ）として用いた。化合物Ｈ１（５０A）を電子ブロッキング層（ＥＢＬ）として用いた。その後、本発明における化合物ＩｒＬa1（Ｌb1）2（金属錯体１）を、ホスト化合物Ｈ１およびＨ２にドーピングして発光層（ＥＭＬ、８：４６：４６、４００A）とした。化合物Ｈ２（１００A）を正孔ブロッキング層（ＨＢＬ）として用いた。ＨＢＬにおいて、化合物ＥＴおよび８−ヒドロキシキノリン−リチウム（Ｌｉｑ）の混合物を電子輸送層（ＥＴＬ、４０：６０、３５０A）として蒸着した。最後に、厚みが１０AのＬｉｑを電子注入層として蒸着すると共に、１２００A のＡｌを陰極として蒸着した。そして、当該素子をグローブボックスに遷移させ、ガラスカバーと吸湿剤を用いてカプセル化して当該素子を完成させた。
【０１２８】
実施例２
【０１２９】
実施例２は、発光層において本発明における化合物ＩｒＬa2（Ｌb1）2（金属錯体２）で実施例１における本発明における化合物ＩｒＬa1（Ｌb1）2（金属錯体１）を代替する以外、実施例１における実施形態と同様である。
【０１３０】
実施例３
【０１３１】
実施例３は、発光層においてそれぞれ本発明における化合物ＩｒＬa1（Ｌb3）2（金属錯体６７）で実施例１における本発明における化合物ＩｒＬa1（Ｌb1）2（金属錯体１）を代替する以外、実施例１における実施形態と同様である。
【０１３２】
実施例４
【０１３３】
実施例４は、発光層においてそれぞれ本発明における化合物ＩｒＬa1（Ｌb4）2（金属錯体１０７）で実施例１における本発明における化合物ＩｒＬa1（Ｌb1）2（金属錯体１）を代替する以外、実施例１における実施形態と同様である。
【０１３４】
実施例５
【０１３５】
実施例５は、発光層においてそれぞれ本発明における化合物ＩｒＬa1（Ｌb8）2（金属錯体１４７）を実施例１における本発明における化合物ＩｒＬa1（Ｌb1）2（金属錯体１）を代替する以外、実施例１における実施形態と同様である。
【０１３６】
実施例６
【０１３７】
実施例６は、発光層においてそれぞれ本発明における化合物ＩｒＬa962（Ｌb1）2（金属錯体５３）で実施例１における本発明における化合物ＩｒＬa1（Ｌb1）2（金属錯体１）を代替する以外、実施例１における実施形態と同様である。
【０１３８】
実施例７
【０１３９】
実施例７は、発光層においてそれぞれ本発明における化合物ＩｒＬa962（Ｌb3）2（金属錯体９３）で実施例１における本発明における化合物ＩｒＬa1（Ｌb1）2（金属錯体１）を代替する以外、実施例１における実施形態と同様である。
【０１４０】
実施例８
【０１４１】
実施例８は、発光層においてそれぞれ本発明における化合物ＩｒＬa293（Ｌb3）2（金属錯体７７）で実施例１における本発明における化合物ＩｒＬa1（Ｌb1）2（金属錯体１）を代替する以外、実施例１における実施形態と同様である。
【０１４２】
実施例９：
【０１４３】
実施例９は、発光層においてそれぞれ本発明における化合物ＩｒＬa987（Ｌb3）2（金属錯体１０２）で実施例１における本発明における化合物ＩｒＬa1（Ｌb1）2（金属錯体１）を代替する以外、実施例１における実施形態と同様である。
【０１４４】
比較例１
【０１４５】
比較例１は、発光層において比較化合物１で実施例１における化合物ＩｒＬa1（Ｌb1）2（金属錯体１）を代替する以外、実施例１における実施形態と同様である。
【０１４６】
用いられる材料が１種以上の層は、前記重量比で異なる化合物をドーピングすることにより得られる。
【０１４７】
素子の詳細の一部の層構造および厚みを、表７に示す。
【表７−１】
2020125289.tif 000058
【表７−２】
2020125289.tif 000059
【表７−３】
2020125289.tif 000060
【０１４８】
素子に用いられる材料の構造は、以下のように表される。
【化５１−１】
2020125289.tif 000061
【化５１−２】
2020125289.tif 000062
【０１４９】
異なる電流密度および電圧で、素子ＩＶＬおよび耐用年数特性を測定した。表８は、１０００ニットで、測定された外部量子効率（ＥＱＥ）、λmax、半値全幅（ＦＷＨＭ）、電圧（Ｖ）およびＣＩＥデータを示す。
【表８】
2020125289.tif 000063
【０１５０】
表９は、１０００ニットで、測定された実施例３〜９および比較例１における外部量子効率（ＥＱＥ）、λmax、半値全幅（ＦＷＨＭ）、電圧（Ｖ）およびＣＩＥデータを示す。実施例３〜９および比較例１における耐用年数（ＬＴ９７）データは、８０ｍＡ／ｃｍ2の定電流で測定された。
【表９】
2020125289.tif 000064
【０１５１】
まとめ
表８から分かるように、本発明における化合物を有する素子の実施例は、比較化合物より優れている複数の利点を示している。比較化合物１に対して、本発明における化合物は、多くの特性を意外に示しており、たとえば、実施例１および２において、ＥＱＥがそれぞれ２３．６２％、および２４．８１％という高効率に達し、シアノ基置換がない比較化合物１を用いた比較例１よりも電圧が０．２Ｖ以上低く、明らかなブルーシフトまたはレッドシフトの発光がない。最も意外には、非常に狭い発光ピーク幅を有し、特に実施例２における半値全幅が４２．５ｎｍのみであり、これは緑色りん光素子において未曽有である。これらの利点は、緑光素子のレベルおよび顔色飽和度の向上に極めて大きく寄与する。
【０１５２】
表９から分かるように、本発明における化合物を有する素子の実施例は、比較化合物より優れている複数の利点を示している。実施例３〜７は、比較例１と比べ、より高いＥＱＥ（２３．２５％〜２４．１５％  ｖｓ．２２．５２％）を示し、耐用年数が明らかに比較例１（１７．９ｈ〜２３．７ｈ  ｖｓ．１５ｈ）よりも優れている。実施例６は、比較例１よりも耐用年数が約６０％（２３．７ｈ  ｖｓ．１５ｈ）高く、シアノ基置換がない比較例１よりも電圧が０．２Ｖ〜０．３Ｖ以上低い。
【０１５３】
実施例８および実施例９は、比較例１と比べ、より高いＥＱＥ（２６．２３％、２５．９３％  ｖｓ．２２．５２％）、０．３Ｖ以上の電圧低下（２．６４Ｖ〜２．６７Ｖ  ｖｓ．２．９８Ｖ）を示している。実施例９は、比較例１と比べ、耐用年数が１４．６７％（１７．２ｈ  ｖｓ１５ｈ）向上した。最も意外には、非常に狭い発光ピーク幅を有し、特に実施例８における半値全幅が３７．８ｎｍのみであり、これは緑色りん光素子において未曽有である。
【０１５４】
実施例８および実施例９は、置換位置が水素化物および重水素化物であることに対応する実施例である。比較を経て、実施例９における耐用年数が実施例８よりも優れているため、重水素化物が本発明における利点が証明されている。
【０１５５】
ここで記載される各種の実施例は、例示的なものに過ぎず、本発明の範囲を限定するためのものではないことを理解すべきである。そのため、当業者にとって、保護しようとする本発明は、本明細書に記載される具体的な実施例および好ましい実施例の変形を含むことが自明である。本発明の構想を逸脱しない前提で、本明細書に記載される材料および構造の多くは、他の材料および構造で代替することができる。本発明がなぜ機能するかについての様々な理論は、限定的ではないことを理解すべきである。
【図１】
2020125289.tif 000192
【図２】
2020125289.tif 000193
【図３】
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