(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造式（Ｓ１）で表されるアントラセン誘導体と、構造式（Ｓ２）で表されるカルバゾール誘導体とを、パラジウム触媒を用いてカップリングさせる、構造式（Ｐ１）で表されるアントラセン誘導体の合成方法。
【化１】
0005975590.tif 000027
【請求項２】
構造式（Ｓ１）で表されるアントラセン誘導体と、構造式（Ｓ２）で表されるカルバゾール誘導体とを、パラジウム化合物を用いてカップリングさせる、構造式（Ｐ１）で表されるアントラセン誘導体の合成方法。
【化２】
0005975590.tif 000028
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アントラセン誘導体の合成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ）を利用した発光素子の研究開発が盛んに行われている。これらの発光素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の物質を含む層を挟んだものである。この素子に電圧を印加することにより、発光性の物質からの発光を得ることができる。
【０００３】
このような発光素子は自発光型であるため、液晶ディスプレイに比べ画素の視認性が高く、バックライトが不要である等の利点があり、フラットパネルディスプレイ素子として好適であるとされている。また、このような発光素子は、薄型軽量に作製できることも大きな利点である。さらに応答速度が非常に速いことも特徴の一つである。
【０００４】
そして、これらの発光素子は膜状に形成することが可能であるため、面状に発光を得ることができる。よって、大面積の素子を容易に形成することができる。このことは、白熱電球やＬＥＤに代表される点光源、あるいは蛍光灯に代表される線光源では得難い特色であるため、ＥＬを利用した発光素子は、照明等に応用できる面光源としての利用価値も高い。
【０００５】
そのエレクトロルミネッセンスを利用した発光素子は、発光性の物質が有機化合物であるか無機化合物であるかによって大別することができる。発光性の物質に有機化合物を用い一対の電極間に当該発光性の有機化合物を含む層を設けた有機ＥＬ素子の場合、発光素子に電圧を印加することにより、陰極から電子が、陽極からホール（正孔）がそれぞれ発光性の有機化合物を含む層に注入され、電流が流れる。そして、注入された電子及びホールが発光性の有機化合物を励起状態に至らしめ、励起された発光性の有機化合物から発光を得るものである。
【０００６】
このようなメカニズムから、上述の発光素子は電流励起型の発光素子と呼ばれる。なお、有機化合物が形成する励起状態の種類としては、一重項励起状態と三重項励起状態があり、一重項励起状態からの発光が蛍光、三重項励起状態からの発光がリン光と呼ばれている。
【０００７】
また、電流励起されたキャリアの再結合による発光の他に、電流励起された有機化合物の励起エネルギーが他の有機化合物に移動することで、その有機化合物を励起し、発光する方法もある。この方法は、発光させたい有機分子が、高濃度だとスタッキング相互作用を起こし発光効率が悪くなってしまう場合（濃度消光）に有効であり、有機ＥＬにおいては、一般的に、発光層中に発光材料を分散（ドープ）させて用いる素子構造として適用されている。発光させたい有機分子をホスト材料にドープして、スタッキング相互作用を抑制することで、発光素子を高効率化させることができる。当該発光素子においては、電流励起によって励起したホスト材料からドーパント材料へ励起エネルギーが移動することでドーパント材料が発光する。なお、物質Ａを他の物質Ｂからなるマトリクス中に分散する場合、マトリクスを構成する物質Ｂをホスト材料と呼び、マトリクス中に分散される物質Ａをドーパント材料と呼ぶものとする。
【０００８】
発光素子の劣化メカニズムに関して様々な解析がなされているが、まだ解明され切れていないのが実情である。その劣化メカニズムには様々な要因があると考えられており、その１つとして挙げられるのは、発光素子に用いられている有機材料の純度である。発光素子に関しては、その発光サイトに無機金属化合物が隣接しているとそれが消光サイトとなり、素子の効率低下や劣化の要因の一つとなることが知られている。そのため、有機ＥＬ用の低分子系の有機材料は、一般的な有機物の精製法に加えて、昇華精製法などで精製し高純度化された材料が一般的に用いられる。しかしながら、その他の不純物に起因する劣化要因に関しては、どの様な不純物が劣化に関与しているかはいまだ明らかになっておらず、そのためそれら劣化要因を少しでも切り分けるためにも、より不純物の少ない材料を得ることが望まれている。
【０００９】
そして一般的にも、有機化合物の合成に関して、目的物をより高純度で簡便に得ることが望ましく、様々な工夫がなされている。その手段として挙げられるのは、より安定性があり精製のし易い原料を用いた合成ルートの採用や、副生成物が合成されにくい合成ルートの採用などがあげられる。この様に、合成ロット間での材料バラツキをより少なくできるような工夫がなされている。合成ロット間での材料バラツキが少ない材料を発光素子等のデバイスに採用することで、バラツキの少ない特性を得ることができる。
【００１０】
また有機化合物の合成は多種多様に可能である反面、複数の合成ステップに及ぶことが少なくない。そのため、それらに費やす原料や時間はその合成方法が複雑になればなるほど多くなる。そのため、より簡便な合成方法を提案することが望まれている。
【００１１】
発光素子に用いられる有機材料の一つに、９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）がある（特許文献１）。この材料は酸化状態と還元状態の繰り返し（酸化状態から還元状態、還元状態から酸化状態の繰り返し）に対して安定な材料であり、特にホール注入層、ホール輸送層、発光層（ホストあるいはドーパント、発光材料）として用いることができ、好適である。しかしながら、特許文献１に記載されているＰＣｚＰＡ等のアントラセン誘導体の合成方法は、その過程で生成しやすい副生成物の除去が困難である。そのため、この材料をより簡便に、高純度で、バラツキが少なく生産することができれば、発光素子などでより望ましい特性が安定的に得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−１６７１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記問題を鑑み、本発明の一態様は、アントラセン誘導体を、より簡便に、高純度で得られる合成方法を提供することを課題の一とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様は、１０位に活性部位を有する９−アリールアントラセン誘導体と、アリール基に活性部位を有するカルバゾール−３−イル−アリール誘導体とを、金属又は金属化合物を用いてカップリングさせる、一般式（Ｇ１）で表されるアントラセン誘導体の合成方法である。
【００１５】
【化１】
0005975590.tif 000002
【００１６】
一般式（Ｇ１）中、Ａは、置換もしくは無置換のフェニル基を表す。また、Ｄは、炭素数１〜４のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基のいずれかを表す。また、αは、置換もしくは無置換のフェニレン基、又は置換もしくは無置換のビフェニル−４，４’−ジイル基のいずれかを表す。また、Ｒ１〜Ｒ９は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜４のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基のいずれかを表す。
【００１７】
また、上記合成方法において、活性部位は、一方がハロゲンであり、他方がボロン酸又は有機ホウ素であることが好ましい。
【００１８】
また、上記合成方法において、１０位に活性部位を有する９−アリールアントラセン誘導体の活性部位がハロゲンであり、アリール基に活性部位を有するカルバゾール−３−イル−アリール誘導体の活性部位がボロン酸又は有機ホウ素であると、なお好ましい。それは、アントラセンの１０位がハロゲンであると、ホウ素化合物との反応性が良好であるためである。
【００１９】
また、本発明の一態様は、９−アリール−１０−ハロゲン化アントラセンと、（９−アリール−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）アリールボロン酸とを、金属化合物を用いてカップリングさせる、一般式（Ｇ１）で表されるアントラセン誘導体の合成方法である。
【００２０】
【化２】
0005975590.tif 000003
【００２１】
一般式（Ｇ１）中、Ａは、置換もしくは無置換のフェニル基を表す。また、Ｄは、炭素数１〜４のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基のいずれかを表す。また、αは、置換もしくは無置換のフェニレン基、又は置換もしくは無置換のビフェニル−４，４’−ジイル基のいずれかを表す。また、Ｒ１〜Ｒ９は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜４のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基のいずれかを表す。
【００２２】
また、本発明の一態様は、一般式（ａ１）で表されるアントラセン誘導体と、一般式（ｃ３）で表されるカルバゾール誘導体とを、金属又は金属化合物を用いてカップリングさせる、一般式（Ｇ１）で表されるアントラセン誘導体の合成方法である。
【００２３】
【化３】
0005975590.tif 000004
【００２４】
但し、Ａは、置換もしくは無置換のフェニル基を表す。また、Ｄは、炭素数１〜４のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基のいずれかを表す。また、αは、置換もしくは無置換のフェニレン基、又は置換もしくは無置換のビフェニル−４，４’−ジイル基のいずれかを表す。また、Ｒ１〜Ｒ９は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜４のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基のいずれかを表す。また、Ｘ３は、塩素、臭素、又はヨウ素のいずれかを表す。また、Ｒ６１とＲ６２は、それぞれ独立に、水素、又は炭素数１〜６のアルキル基のいずれかを表し、Ｒ６１とＲ６２は、互いに結合して環を形成していても良い。
【００２５】
また、本発明の一態様は、構造式（Ｓ１）で表されるアントラセン誘導体と、構造式（Ｓ２）で表されるカルバゾール誘導体とを、金属又は金属化合物を用いてカップリングさせる、構造式（Ｐ１）で表されるアントラセン誘導体の合成方法である。
【００２６】
【化４】
0005975590.tif 000005
【００２７】
また、上記合成方法において、金属化合物としては、例えば、パラジウム化合物が挙げられる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の一態様は、アントラセン誘導体を、より簡便に、高純度で得られる合成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】３−（４−ブロモフェニル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾールの１Ｈ  ＮＭＲチャートを示す図。
【図２】３−（４−ブロモフェニル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾールのＧＣ−ＭＳチャートを示す図。
【図３】９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾールの１Ｈ  ＮＭＲチャートを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の態様について詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００３１】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様のアントラセン誘導体の合成方法について説明する。
【００３２】
本発明の一態様は、１０位に活性部位を有する９−アリールアントラセン誘導体と、アリール基に活性部位を有するカルバゾール−３−イル−アリール誘導体とを、金属又は金属化合物を用いてカップリングさせる、一般式（Ｇ１）で表されるアントラセン誘導体の合成方法である。
【００３３】
【化５】
0005975590.tif 000006
【００３４】
一般式（Ｇ１）中、Ａは、置換もしくは無置換のフェニル基を表す。また、Ｄは炭素数１〜４のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基のいずれかを表す。また、αは、置換もしくは無置換のフェニレン基、又は置換もしくは無置換のビフェニル−４，４’−ジイル基のいずれかを表す。また、Ｒ１〜Ｒ９は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜４のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基のいずれかを表す。
【００３５】
一般式（Ｇ１）において、Ａが置換基を有する場合、その置換基としては、炭素数１〜４のアルキル基、又は炭素数１〜４のアルコキシ基が好ましい。炭素数１〜４のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ブチル基等が挙げられる。また、炭素数１〜４のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。
【００３６】
一般式（Ｇ１）中におけるＡの具体的な構造としては、構造式（１０−１）〜構造式（１０−８）で表される置換基が挙げられる。
【００３７】
【化６】
0005975590.tif 000007
【００３８】
また、一般式（Ｇ１）において、αが置換基を有する場合、その置換基としては、炭素数１〜４のアルキル基、又は炭素数１〜４のアルコキシ基が好ましい。炭素数１〜４のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ブチル基等が挙げられる。また、炭素数１〜４のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。
【００３９】
一般式（Ｇ１）中におけるαの具体的な構造としては、構造式（１１−１）〜構造式（１１−５）で表される置換基が挙げられる。
【００４０】
【化７】
0005975590.tif 000008
【００４１】
また、一般式（Ｇ１）において、Ｄが置換基を有する場合、その置換基としては炭素数１〜４のアルキル基、又は炭素数１〜４のアルコキシ基が好ましい。炭素数１〜４のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ブチル基等が挙げられる。また、炭素数１〜４のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。
【００４２】
一般式（Ｇ１）中におけるＤの具体的な構造としては、構造式（１２−１）〜構造式（１２−１２）で表される置換基が挙げられる。
【００４３】
【化８】
0005975590.tif 000009
【００４４】
また、一般式（Ｇ１）において、Ｒ１〜Ｒ９が置換基を有する場合、その置換基としては炭素数１〜４のアルキル基、又は炭素数１〜４のアルコキシ基が好ましい。炭素数１〜４のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ブチル基等が挙げられる。また、炭素数１〜４のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。
【００４５】
なお、一般式（Ｇ１）中に置換基としてアルキル基を用いた場合、有機溶剤への溶解性が向上するため、精製が容易となり好ましい。また溶解性が向上することで、湿式で有機ＥＬ素子を作製する場合も、成膜した膜の均一性が向上し好ましい。また、分子がより立体的な構造を形成するため、膜質が向上し、濃度消光やエキシマーの形成を抑制しやすくなり、好ましい。また置換基ＤやＲ１〜Ｒ９中の炭素数１〜４のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基が挙げられる。
【００４６】
また、本発明の一態様のアントラセン誘導体の合成方法に用いることのできる、１０位に活性部位を有する９−アリールアントラセン誘導体としては、一般式（ａ１）で表されるアントラセン誘導体が挙げられる。但し、本発明はこれらに限定されない。
【００４７】
【化９】
0005975590.tif 000010
【００４８】
一般式（ａ１）中、Ａは、置換もしくは無置換のフェニル基を表す。Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜４のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基のいずれかを表す。また、Ｘ３は塩素、臭素、又はヨウ素のいずれかを表す。
【００４９】
一般式（ａ１）中のＸ３は、後述の一般式（ｃ３）との反応性の高さを考慮するとヨウ素、臭素、塩素の順で好ましい。また、ヨウ素体の場合、一旦臭素体とした後にハロゲン置換反応でヨウ素体にする必要があり合成ステップ数が増えるため、生産性を考慮するとＸ３は臭素又は塩素が好ましい。また、コストを考慮するとＸ３はより安価にできる塩素が好ましい。
【００５０】
また、一般式（ａ１）に示される、１０位に活性部位を有する９−アリールアントラセン誘導体の具体例としては、構造式（１００）〜（１２４）で表されるアントラセン誘導体を挙げることができる。但し、本発明はこれらに限定されない。
【００５１】
【化１０】
0005975590.tif 000011
【００５２】
【化１１】
0005975590.tif 000012
【００５３】
【化１２】
0005975590.tif 000013
【００５４】
また、本発明の一態様のアントラセン誘導体の合成方法に用いることのできる、カルバゾール−３−イル−アリール誘導体としては、一般式（ｃ３）で表されるカルバゾール誘導体が挙げられる。但し、本発明はこれらに限定されない。
【００５５】
【化１３】
0005975590.tif 000014
【００５６】
一般式（ｃ３）中、Ｄは、炭素数１〜４のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基のいずれかを表す。また、αは、置換もしくは無置換のフェニレン基、又は置換もしくは無置換のビフェニル−４，４’−ジイル基のいずれかを表す。また、Ｒ９は水素、炭素数１〜４のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基のいずれかを表す。また、Ｒ６１とＲ６２は、それぞれ独立に、水素、又は炭素数１〜６のアルキル基のいずれかを表し、Ｒ６１とＲ６２は、互いに結合して環を形成していても良い。
【００５７】
また、一般式（ｃ３）に示される、１０位に活性部位を有するカルバゾール−３−イル−アリール誘導体の具体例としては、構造式（２００）〜（２１８）で表されるカルバゾール誘導体を挙げることができる。但し、本発明はこれらに限定されない。
【００５８】
【化１４】
0005975590.tif 000015
【００５９】
【化１５】
0005975590.tif 000016
【００６０】
【化１６】
0005975590.tif 000017
【００６１】
＜一般式（Ｇ１）で表されるアントラセン誘導体の合成方法＞
下記一般式（Ｇ１）で表されるアントラセン誘導体の合成方法について説明する。
【００６２】
【化１７】
0005975590.tif 000018
【００６３】
一般式（Ｇ１）中、Ａは、置換もしくは無置換のフェニル基を表す。また、Ｄは炭素数１〜４のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基のいずれかを表す。また、αは、置換もしくは無置換のフェニレン基、又は置換もしくは無置換のビフェニル−４，４’−ジイル基のいずれかを表す。また、Ｒ１〜Ｒ９は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜４のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基のいずれかを表す。
【００６４】
本実施の形態では、ステップ１にて、カルバゾール−３−ホウ素化合物（ｃ１）と、ジハロゲン化アレーン（ｂ１）とを、金属触媒を用いてカップリング反応させることで、３−（ハロゲン化アリール）−カルバゾール化合物（ｃ２）を合成する。次いで、ステップ２にて、３−（ハロゲン化アリール）−カルバゾール化合物（ｃ２）を金属化合物と反応させることで活性化させた化合物と、ホウ素化合物とを反応させることで、カルバゾール−３−アリール−ホウ素化合物（ｃ３）を合成する。さらに、ステップ３にて、カルバゾール−３−アリール−ホウ素化合物（ｃ３）と、９−アリール−１０−ハロゲン化アントラセン誘導体（ａ１）を、金属触媒を用いてカップリング反応させることで、目的物のアントラセン誘導体（Ｇ１）を得る。
【００６５】
（ステップ１）
合成スキーム（Ａ−１）に示すように、カルバゾール−３−ホウ素化合物（ｃ１）と、ジハロゲン化アレーン（ｂ１）を、金属触媒を用いてカップリング反応させることで、３−（ハロゲン化アリール）−カルバゾール化合物（ｃ２）が得られる。
【００６６】
【化１８】
0005975590.tif 000019
【００６７】
合成スキーム（Ａ−１）において、Ｘ１及びＸ２は、それぞれ独立に、ハロゲン（塩素、臭素、又はヨウ素）を表す。また、Ｒ５１及びＲ５２は、それぞれ独立に、水素、又は炭素数１〜６のアルキル基のいずれかを表し、Ｒ５１とＲ５２は、互いに結合して環を形成していても良い。また、Ｄは、炭素数１〜４のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基のいずれかを表す。また、αは、置換もしくは無置換のフェニレン基、又は置換もしくは無置換のビフェニル−４，４’−ジイル基のいずれかを表す。また、Ｒ９は水素、炭素数１〜４のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基のいずれかを表す。
【００６８】
合成スキーム（Ａ−１）において、鈴木・宮浦反応を行う場合、用いることができるパラジウム触媒としては、酢酸パラジウム（ＩＩ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）、ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）ジクロライド等が挙げられる。また用いることができるパラジウム触媒の配位子としては、トリ（オルト−トリル）ホスフィンや、トリフェニルホスフィンや、トリシクロヘキシルホスフィン等が挙げられる。また用いることができる塩基としては、ナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシド等の有機塩基や、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等の無機塩基等が挙げられる。用いることができる溶媒としては、トルエンと水の混合溶媒、トルエンとエタノール等のアルコールと水の混合溶媒、キシレンと水の混合溶媒、キシレンとエタノール等のアルコールと水の混合溶媒、ベンゼンと水の混合溶媒、ベンゼンとエタノール等のアルコールと水の混合溶媒、エチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類と水の混合溶媒などが挙げられる。また、トルエンと水の混合溶媒、トルエンとエタノールと水の混合溶媒、又はエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類と水の混合溶媒がより好ましい。
【００６９】
合成スキーム（Ａ−１）に示す反応において、カルバゾール−３−ホウ素化合物（ｃ１）以外にも、有機アルミニウムや、有機ジルコニウム、有機亜鉛、有機スズ化合物等を用いるクロスカップリング反応を用いてもよい。また、このカップリングにおいて、ハロゲン以外にもトリフラート基等を用いても良い。
【００７０】
この時、ジハロゲン化アレーン（ｂ１）のＸ１及びＸ２は、それぞれ独立に、ハロゲン（塩素、臭素、又はヨウ素）であり、反応性の高さを考慮すると好ましくは臭素、より好ましくはヨウ素である。またカルバゾール−３−ホウ素化合物（ｃ１）とジハロゲン化アレーン（ｂ１）のＸ１をより選択的に反応させるためには、Ｘ１はＸ２よりも反応性の高いハロゲンであることが好ましい（例えば、Ｘ２が塩素の場合、Ｘ１は臭素又はヨウ素が好ましく、Ｘ２が臭素の場合、Ｘ１はヨウ素が好ましい）。
【００７１】
また、１つのジハロゲン化アレーン（ｂ１）に対してカルバゾール−３−ホウ素化合物（ｃ１）が２つ反応して生成した副生成物（ｃ２−２）は、目的の３−（ハロゲン化アリール）−カルバゾール化合物（ｃ２）よりも分子量が十分に大きく、カラム精製で容易に分けられる。また、この副生成物（ｃ２−２）は活性部位を持たないため、以降の反応において、他の化合物と反応することがなく、さらなる副生成物を生成することがない。よって、この副生成物（ｃ２−２）が混ざった状態の化合物（ｃ１）を以降の反応後で取り除くことも可能である。例えば、以降で述べる反応スキーム（Ａ−２）では、ボロン酸化合物（ｃ３）は、副生成物（ｃ２−２）よりもヘキサン等非極性溶媒に溶けづらく、再結晶で容易に分けられる。また、反応スキーム（Ａ−３）で、最終目的物のアントラセン誘導体（Ｇ１）の合成後、他の不純物を取り除く際に、一緒に精製しても良い。
【００７２】
【化１９】
0005975590.tif 000020
【００７３】
（ステップ２）
合成スキーム（Ａ−２）に示すように、３−（ハロゲン化アリール）−カルバゾール化合物（ｃ２）を金属または金属化合物と反応させることで活性化させた化合物と、ホウ素化合物とを反応させることで、カルバゾール−３−アリール−ホウ素化合物（ｃ３）が得られる。
【００７４】
【化２０】
0005975590.tif 000021
【００７５】
合成スキーム（Ａ−２）において、Ｄは、炭素数１〜４のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基のいずれかを表す。また、αは、置換もしくは無置換のフェニレン基、又は置換もしくは無置換のビフェニル−４，４’−ジイル基のいずれかを表す。また、Ｒ９は水素、炭素数１〜４のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基のいずれかを表す。また、Ｒ６１及びＲ６２は、それぞれ独立に、水素、又は炭素数１〜６のアルキル基のいずれかを表し、Ｒ６１とＲ６２は、互いに結合して環を形成していても良い。また、Ｘ２は、ハロゲン（塩素、臭素、又はヨウ素）を表す。
【００７６】
その活性化の一例としては、金属化合物として、アルキルリチウム試薬でリチオ化する反応を用いることができる。アルキルリチウム試薬としては、ｎ−ブチルリチウム、ｔｅｒｔ−ブチルリチウム、メチルリチウム等が挙げられる。ホウ素化合物としては、ホウ酸トリメチルやホウ酸トリエチル、イソプロポキシルピナコールボラン等が挙げられる。溶媒としては、ジエチルエーテルなどのエーテル類やテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）等、脱水溶媒を用いることができる。
【００７７】
また活性化させる金属として、活性化マグネシウムでグリニア試薬にする反応を用いることもできる。マグネシウムの活性化には、ヨウ素や１，２−ジブロモエタンを用いることができる。
【００７８】
（ステップ３）
合成スキーム（Ａ−３）に示すように、カルバゾール−３−アリール−ホウ素化合物（ｃ３）と、９−アリール−１０−ハロゲン化アントラセン誘導体（ａ１）を、金属触媒を用いてカップリング反応させることで、目的物のアントラセン誘導体（Ｇ１）が得られる。
【００７９】
【化２１】
0005975590.tif 000022
【００８０】
合成スキーム（Ａ−３）において、Ｘ３は、ハロゲン（塩素、臭素、又はヨウ素）を表す。反応性の高さを考慮すると好ましくは臭素、より好ましくはヨウ素である。また、Ｄは、炭素数１〜４のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基のいずれかを表す。また、αは、置換もしくは無置換のフェニレン基、又は置換もしくは無置換のビフェニル−４，４’−ジイル基のいずれかを表す。また、Ａは、置換もしくは無置換のフェニル基を表す。また、Ｒ１〜Ｒ９は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜４のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基のいずれかを表す。また、Ｒ６１及びＲ６２は、それぞれ独立に、水素、又は炭素数１〜６のアルキル基のいずれかを表し、Ｒ６１とＲ６２は、互いに結合して環を形成していても良い。
【００８１】
合成スキーム（Ａ−３）においては、合成スキーム（Ａ−１）と同じように、鈴木・宮浦反応を用いてもよい。
【００８２】
以上のように合成した本実施の形態の、アントラセン誘導体（Ｇ１）の合成方法は、副生成物が合成されにくく、また副生成物が生成しても取り除きやすい合成方法である。また、従来の合成方法に比べ合成ステップが少なく、簡便な合成方法である。そのため、より高純度な目的物を合成することができる。
【実施例１】
【００８３】
本実施例では、下記構造式（Ｐ１）で表される９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）の合成方法について説明する。
【００８４】
【化２２】
0005975590.tif 000023
【００８５】
［ステップ１：３−（４−ブロモフェニル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾールの合成法］
３−（４−ブロモフェニル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾールの合成スキームを（Ｆ−１）に示す。
【００８６】
【化２３】
0005975590.tif 000024
【００８７】
３００ｍＬ三口フラスコにて、４−ブロモヨードベンゼン１４ｇ（５０ｍｍｏｌ）、９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−ボロン酸１４ｇ（５０ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（ＩＩ）１１０ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）、トリ（ｏ−トリル）ホスフィン３００ｍｇ（１．０ｍｍｏｌ）、トルエン５０ｍＬ、エタノール１０ｍＬ、２ｍｏｌ／Ｌ炭酸カリウム水溶液２５ｍＬの混合物を、減圧下で攪拌しながら脱気した後、窒素雰囲気下、８０℃で６時間加熱撹拌し、反応させた。
【００８８】
反応後、この反応混合液にトルエン２００ｍＬを加え、この懸濁液をフロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）を通してろ過した。得られたろ液を水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加えて水分を吸着させた。この懸濁液をろ過してろ液を得た。得られたろ液を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによる精製を行った。このとき、クロマトグラフィーの展開溶媒として、トルエンとヘキサンの混合溶媒（トルエン：ヘキサン＝１：４）を用いた。得られたフラクションを濃縮し、ヘキサンを加えて超音波をかけたのち、再結晶化したところ、目的物の白色粉末を収量１５ｇ、収率７５％で得た。
【００８９】
シリカゲル薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）でのＲｆ値（展開溶媒  酢酸エチル：ヘキサン＝１：１０）は、目的物は０．３２、４−ブロモヨードベンゼンは０．７４だった。
【００９０】
また、副生成物の、１，４−ビス（９−フェニル−９−Ｈ−カルバゾール−３−イル）ベンゼンのＲｆ値（展開溶媒  酢酸エチル：ヘキサン＝１：１０）は０．２３だったが、反応懸濁液中のＴＬＣ上ではかすかにスポットがみられただけだった。これにより、原料として用いた、ジハロゲン化物である４−ブロモヨードベンゼンの、ヨウ素の部分がブロモの部分よりも反応性が高いため、選択的（優先的）にホウ素化合物である、９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−ボロン酸と反応したことが分かった（つまり、ジハロゲン化物とホウ素化合物をほぼ１：１で反応させることができた）。また、目的物のＲｆ値と副生成物のＲｆ値とは十分に離れているため、上述のカラム精製において、目的物と副生成物とを容易に分離することができた。
【００９１】
上記ステップ１で得られた化合物を核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により測定した。以下に測定データを示す。
【００９２】
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝７．２４−７．３２（ｍ，１Ｈ）、７．４０−７．６４（ｍ，１３Ｈ）、８．１７（ｄ，Ｊ＝７．２，１Ｈ）、８．２９（ｓ，１Ｈ）。
【００９３】
また、１Ｈ  ＮＭＲチャートを図１（Ａ）、（Ｂ）に示す。なお、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）における７．０ｐｐｍから８．５ｐｐｍの範囲を拡大して表したチャートである。測定結果から、目的物である３−（４−ブロモフェニル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾールが得られたことを確認した。
【００９４】
上記化合物の分子量を、ＧＣ−ＭＳ検出器（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｆｉｓｈｅｒ製、ＩＴＱ１１００イオントラップ型ＧＣＭＳシステム）により測定した。チャートを図２に示す。分子量３９７．１３（モードはＥＩ＋）をメインとするピークを検出し、測定結果から、目的物である３−（４−ブロモフェニル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾールが得られたことを確認した。
【００９５】
また、このＧＣ−ＭＳ検出では、副生成物の、１，４−ビス（９−フェニル−９−Ｈ−カルバゾール−３−イル）ベンゼン（分子量５６０．２）由来のピークは検出されなかった。よってステップ１の反応を行うことで、非常に収率よく、簡便に、純度の高い目的物が得られたことがわかる。
【００９６】
［ステップ２：４−（９−フェニル−９−Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニルボロン酸の合成法］
４−（９−フェニル−９−Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニルボロン酸の合成スキームを（Ｆ−２）に示す。
【００９７】
【化２４】
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【００９８】
３００ｍＬ三口フラスコに、上記ステップ１で得られた３−（４−ブロモフェニル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾールを８．０ｇ（２０ｍｍｏｌ）入れ、フラスコ内の雰囲気を窒素置換したのち、脱水テトラヒドロフラン（略称：ＴＨＦ）１００ｍＬを加えて−７８℃にした。この混合液に１．６５ｍｏｌ／Ｌのｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液１５ｍＬ（２４ｍｍｏｌ）を滴下し、２時間撹拌した。この混合物にホウ酸トリメチル３．４ｍＬ（３０ｍｍｏｌ）を加え、−７８℃で２時間、室温で１８時間撹拌した。反応後、この反応溶液に１Ｍ希塩酸を酸性になるまで加えて７時間撹拌した。これを酢酸エチルで抽出し、得られた有機層を飽和食塩水で洗浄した。洗浄後、有機層に硫酸マグネシウムを加えて水分を吸着させた。この懸濁液をろ過し、得られたろ液を濃縮し、ヘキサンを加え超音波をかけたのち、再結晶したところ、目的の白色粉末を収量６．４ｇ、収率８８％で得た。
【００９９】
シリカゲル薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）でのＲｆ値（展開溶媒  酢酸エチル：ヘキサン＝１：１０）は、目的物は０（原点）であり、３−（４−ブロモフェニル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾールは０．５３だった。また、展開溶媒に酢酸エチルを用いたシリカゲル薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）でのＲｆ値は、目的物は０．７２で、３−（４−ブロモフェニル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾールは０．９３だった。どちらの展開溶媒の場合でも、原料である３−（４−ブロモフェニル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール由来のスポットは見られなかった。よってステップ２の反応を行うことで、非常に収率よく、簡便に、純度の高い目的物が得られたことがわかる。
【０１００】
ステップ２では原料のハロゲン化物である３−（４−ブロモフェニル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾールに対して、リチオ化剤であるｎ−ブチルリチウムを多め（１．２当量）に反応させることにより、原料のハロゲン化物が残らないようにした。また、この原料のハロゲン化物は、目的物であるホウ素化合物（４−（９−フェニル−９−Ｈ−カルバゾール−３−イル）−フェニルボロン酸）よりもヘキサンなどの非極性溶剤に溶けやすく、再結晶でも容易に分けられた。これにより、次のステップのハロゲン化アントラセン化合物との反応の際に、ステップ２で合成したホウ素化合物（４−（９−フェニル−９−Ｈ−カルバゾール−３−イル）−フェニルボロン酸）と、その中の不純物であるハロゲン化物（３−（４−ブロモフェニル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）とがカップリング反応した不純物の生成を防ぐことができる。
【０１０１】
［ステップ３：９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）の合成法］
９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）の合成スキームを（Ｆ−３）に示す。
【０１０２】
【化２５】
0005975590.tif 000026
【０１０３】
９−ブロモ−１０−フェニルアントラセンと、４−（９−フェニル−９−Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニルボロン酸とを、鈴木カップリング法で（パラジウム触媒、パラジウム触媒の配位子、及び塩基を用いて、有機溶媒中にて加熱撹拌して）、反応させた。
【０１０４】
反応後、この反応混合液を精製し、目的物の淡黄色粉末を得た。
【０１０５】
上記ステップ３で得られた化合物を核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により測定した。以下に測定データを示す。
【０１０６】
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝７．２６−７．７４（ｍ，２２Ｈ），７．８３−７．８９（ｍ，３Ｈ），７．９７（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ），８．２５（ｄ，Ｊ＝５．２Ｈｚ，１Ｈ），８．５５（ｄ，Ｊ＝１．５Ｈｚ，１Ｈ）。
【０１０７】
また，１Ｈ  ＮＭＲチャートを図３（Ａ）、（Ｂ）に示す。なお，図３（Ｂ）は，図３（Ａ）における７．０ｐｐｍから９．０ｐｐｍの範囲を拡大して表したチャートである。測定結果から，目的物であるＰＣｚＰＡが得られたことを確認した。
【０１０８】
ステップ３で得られた化合物のガラス転移温度について、示差走査熱量分析装置（ＤＳＣ）を用いて調べた。測定結果から、ガラス転移温度は２１５℃であった。また、融点は２６７℃であった。このように、本発明の一態様のアントラセン誘導体の合成方法を用いて得たＰＣｚＰＡは、高いガラス転移温度を示し、良好な耐熱性を有することがわかった。また、結晶化を表すピークは存在せず、結晶化し難い物質であることが分かった。
【０１０９】
以上の結果から、本発明の一態様のアントラセン誘導体の合成方法は、非常に簡便に純度良くアントラセン誘導体を合成できることが分かった。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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