(57)【要約】  本発明の課題は、濃度消光が抑制された発光量子収率の高いイミド誘導体、それを含有する発光性組成物、発光性薄膜及び発光性粒子を提供することである。  本発明のイミド誘導体は、下記一般式（１）で表される構造を有することを特徴とする。    【化１】2020075761.tif 000094  （式中、複数のＲ1は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、少なくとも一つは炭素数が４〜３０の基を表す。ベンゼン環又はナフタレン環にさらに置換基を有してもよく、＊は、ベンゼン環又はナフタレン環に有しても良い置換基の位置を表す。）
2020075761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表される構造を有することを特徴とするイミド誘導体。
【化１】
2020075761.tif 000085
（式中、複数のＲ1は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、少なくとも一つは炭素数が４〜３０の基を表す。ベンゼン環又はナフタレン環にさらに置換基を有してもよく、＊は、ベンゼン環又はナフタレン環に有しても良い置換基の位置を表す。）
【請求項２】
前記一般式（１）で表される構造を有するイミド誘導体が、下記一般式（２−１）〜一般式（２−６）で表される構造を有することを特徴とする請求項１に記載のイミド誘導体。
【化２】
2020075761.tif 000086
（式中、複数のＲ1は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、少なくとも一つは炭素数が４〜３０の基を表す。Ｒ5、Ｒ6及びＲ7は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基又はアリールオキシ基を表す。
ただし、一般式（２−２）において、Ｒ5で表されるアリールオキシ基は、下記一般式（２−２−１）で表される基以外のアリールオキシ基を表す。）
【化３】
2020075761.tif 000087
（式中、Ｒ12は、置換基を表す。）
【請求項３】
前記一般式（２−２）で表される構造を有するイミド誘導体が、下記一般式（３）で表される構造を有することを特徴とする請求項２に記載のイミド誘導体。
【化４】
2020075761.tif 000088
（式中、複数のＲ1は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、少なくとも一つは炭素数が４〜３０の基を表す。複数のＲ5は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基又はアリールオキシ基を表す。ただし、Ｒ5で表されるアリールオキシ基は、前記一般式（２−２−１）で表される基以外のアリールオキシ基を表す。Ｒ6は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基又はアリールオキシ基を表す。）
【請求項４】
前記一般式（３）において、Ｒ5が、前記一般式（２−２−１）で表される基以外のアリールオキシ基を表すことを特徴とする請求項３に記載のイミド誘導体。
【請求項５】
前記一般式（３）で表される構造を有するイミド誘導体が、下記一般式（４）で表される構造を有することを特徴とする請求項３に記載のイミド誘導体。
【化５】
2020075761.tif 000089
（式中、複数のＲ1は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、少なくとも一つは炭素数が４〜３０の基を表す。）
【請求項６】
下記一般式（５）で表される構造を有することを特徴とするイミド誘導体。
【化６】
2020075761.tif 000090
（式中、Ｒ2は、置換若しくは無置換の、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。複数のＲ3は、それぞれ独立に、水素原子又は下記一般式（６）で表される構造を有する基を表し、少なくとも１つが、下記一般式（６）で表される構造を有する基を表す。ナフタレン環にさらに置換基を有してもよく、＊は、ナフタレン環に有しても良い置換基の位置を表す）
【化７】
2020075761.tif 000091
（式中、Ａｒは、アリール環又はヘテロアリール環を表す。Ｒ4はフェニル基以外の置換基を表す。一般式（６）で表される基を二つ以上有する場合は、二つのＲ4同士が互いに連結していてもよい。Ｌは、単結合、酸素原子、硫黄原子又は−ＮＲ′−を表す。Ｒ′は、水素原子、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。）
【請求項７】
前記一般式（５）で表される構造を有するイミド誘導体が、下記一般式（７−１）〜一般式（７−４）で表される構造を有することを特徴とする請求項６に記載のイミド誘導体。
【化８】
2020075761.tif 000092
（式中、Ｒ2は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。複数のＲ3は、それぞれ独立に、水素原子又は前記一般式（６）で表される構造を有する基を表し、少なくとも１つが、前記一般式（６）で表される構造を有する基を表す。Ｒ8及びＲ9は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、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、アルコキシ基又はアリールオキシ基を表す。）
【請求項８】
前記一般式（７−１）で表される構造を有するイミド誘導体が、下記一般式（８）で表される構造を有することを特徴とする請求項７に記載のイミド誘導体。
【化９】
2020075761.tif 000093
（式中、複数のＲ2は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。Ｒ4はフェニル基以外の置換基を表す。Ｒ4同士が互いに連結していてもよい。Ｒ11は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルボキシ基又はスルホ基を表す。）
【請求項９】
前記一般式（８）において、Ｒ4のいずれか２つがペリレン上を横断し連結していることを特徴とする請求項８に記載のイミド誘導体。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載のイミド誘導体を含有することを特徴とする発光性組成物。
【請求項１１】
請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載のイミド誘導体を含有することを特徴とする発光性薄膜。
【請求項１２】
請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載のイミド誘導体を含有することを特徴とする発光性粒子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はイミド誘導体、それを含有する発光性組成物、発光性薄膜及び発光性粒子に関する。より詳しくは、濃度消光が抑制された発光量子収率の高いイミド誘導体等に関する。
【背景技術】
【０００２】
ペリレンビスイミド誘導体は少なくとも１９９５年時点でその骨格が公知となっている物質である。ペリレンビスイミド誘導体は、潜在的に高い発光量子収率、高い堅牢性、発光波長調整の容易性及び合成の簡便性などの理由から発光材料などに利用されている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
しかし、広いπ共役平面を有する多環式芳香族化合物であるペリレンビスイミド誘導体は、π−π*遷移に由来する発光を示し、希薄溶液中では高い発光量子収率を示す一方、高濃度溶液又は固体中では、発光量子収率が著しく低下するという欠点を有していた。この濃度消光ため、高濃度粒子や薄膜中での蛍光色素としての利用には適していなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１８／０６５５０２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、濃度消光が抑制された発光量子収率の高いイミド誘導体を提供することである。また、それを含有する発光性組成物、発光性薄膜及び発光性粒子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、ペリレンビスイミド誘導体のπ−πスタッキングを立体的に防止するかさ高い置換基を、ペリレンビスイミド誘導体の特定位置に導入することにより、濃度消光を抑制することができることを見いだした。さらに、かさ高い置換基を特定位置に導入することにより、濃度消光を抑制する効果は、ペリレンビスイミド誘導体の部分骨格を構成するナフタレンイミド誘導体にも適用できることを見いだし本発明に至った。【０００７】
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
１．下記一般式（１）で表される構造を有することを特徴とするイミド誘導体。【０００８】
【化１】
2020075761.tif 000003
【０００９】
（式中、複数のＲ1は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、少なくとも一つは炭素数が４〜３０の基を表す。ベンゼン環又はナフタレン環にさらに置換基を有してもよく、＊は、ベンゼン環又はナフタレン環に有しても良い置換基の位置を表す。）【００１０】
２．前記一般式（１）で表される構造を有するイミド誘導体が、下記一般式（２−１）〜一般式（２−６）で表される構造を有することを特徴とする第１項に記載のイミド誘導体。【００１１】
【化２】
2020075761.tif 000004
【００１２】
（式中、複数のＲ1は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、少なくとも一つは炭素数が４〜３０の基を表す。Ｒ5、Ｒ6及びＲ7は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基又はアリールオキシ基を表す。
ただし、一般式（２−２）において、Ｒ5で表されるアリールオキシ基は、下記一般式（２−２−１）で表される基以外のアリールオキシ基を表す。）【００１３】
【化３】
2020075761.tif 000005
【００１４】
（式中、Ｒ12は、置換基を表す。）【００１５】
３．前記一般式（２−２）で表される構造を有するイミド誘導体が、下記一般式（３）で表される構造を有することを特徴とする第２項に記載のイミド誘導体。【００１６】
【化４】
2020075761.tif 000006
【００１７】
（式中、複数のＲ1は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、少なくとも一つは炭素数が４〜３０の基を表す。複数のＲ5は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基又はアリールオキシ基を表す。ただし、Ｒ5で表されるアリールオキシ基は、前記一般式（２−２−１）で表される基以外のアリールオキシ基を表す。Ｒ6は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基又はアリールオキシ基を表す。）【００１８】
４．前記一般式（３）において、Ｒ5が、前記一般式（２−２−１）で表される基以外のアリールオキシ基を表すことを特徴とする第３項に記載のイミド誘導体。【００１９】
５．前記一般式（３）で表される構造を有するイミド誘導体が、下記一般式（４）で表される構造を有することを特徴とする第３項に記載のイミド誘導体。【００２０】
【化５】
2020075761.tif 000007
【００２１】
（式中、複数のＲ1は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、少なくとも一つは炭素数が４〜３０の基を表す。）【００２２】
６．下記一般式（５）で表される構造を有することを特徴とするイミド誘導体。【００２３】
【化６】
2020075761.tif 000008
【００２４】
（式中、Ｒ2は、置換若しくは無置換の、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。複数のＲ3は、それぞれ独立に、水素原子又は下記一般式（６）で表される構造を有する基を表し、少なくとも１つが、下記一般式（６）で表される構造を有する基を表す。ナフタレン環にさらに置換基を有してもよく、＊は、ナフタレン環に有しても良い置換基の位置を表す）【００２５】
【化７】
2020075761.tif 000009
【００２６】
（式中、Ａｒは、アリール環又はヘテロアリール環を表す。Ｒ4はフェニル基以外の置換基を表す。一般式（６）で表される基を二つ以上有する場合は、二つのＲ4同士が互いに連結していてもよい。Ｌは、単結合、酸素原子、硫黄原子又は−ＮＲ′−を表す。Ｒ′は、水素原子、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。）【００２７】
７．前記一般式（５）で表される構造を有するイミド誘導体が、下記一般式（７−１）〜一般式（７−４）で表される構造を有することを特徴とする第６項に記載のイミド誘導体。【００２８】
【化８】
2020075761.tif 000010
【００２９】
（式中、Ｒ2は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。複数のＲ3は、それぞれ独立に、水素原子又は前記一般式（６）で表される構造を有する基を表し、少なくとも１つが、前記一般式（６）で表される構造を有する基を表す。Ｒ8及びＲ9は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、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、アルコキシ基又はアリールオキシ基を表す。）【００３０】
８．前記一般式（７−１）で表される構造を有するイミド誘導体が、下記一般式（８）で表される構造を有することを特徴とする第７項に記載のイミド誘導体。【００３１】
【化９】
2020075761.tif 000011
【００３２】
（式中、複数のＲ2は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。Ｒ4はフェニル基以外の置換基を表す。Ｒ4同士が互いに連結していてもよい。Ｒ11は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルボキシ基又はスルホ基を表す。）【００３３】
９．前記一般式（８）において、Ｒ4のいずれか２つがペリレン上を横断し連結していることを特徴とする第８項に記載のイミド誘導体。【００３４】
１０．第１項から第９項までのいずれか一項に記載のイミド誘導体を含有することを特徴とする発光性組成物。【００３５】
１１．第１項から第９項までのいずれか一項に記載のイミド誘導体を含有することを特徴とする発光性薄膜。【００３６】
１２．第１項から第９項までのいずれか一項に記載のイミド誘導体を含有することを特徴とする発光性粒子。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の上記手段により、濃度消光が抑制された発光量子収率の高いイミド誘導体を提供することができる。また、それを含有する発光性組成物、発光性薄膜及び発光性粒子を提供することができる。
本発明の効果の発現機構又は作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。
かさ高い置換基により、イミド誘導体の分子間でのペリレン環又はナフタレン環のπ‐πスタッキングが抑制され、それにより非輻射緩和過程が抑制され発光量子収率が向上するものと推測される。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
本発明のイミド誘導体は、前記一般式（１）又は前記一般式（５）で表される構造を有することを特徴とする。この特徴は、下記各実施態様（形態）に共通する又は対応する技術的特徴である。
本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、一般式（１）で表される構造を有するイミド誘導体が、前記一般式（２−１）〜一般式（２−６）で表される構造を有することが好ましい。
また、前記一般式（２−２）で表される構造を有するイミド誘導体が、前記一般式（３）で表される構造を有することが、ペリレンビスイミド誘導体が高い発光量子収率及び高い耐光性を示すため望ましい。
さらに、本発明においては、前記一般式（３）において、Ｒ5が、前記一般式（２−２−１）で表される基以外のアリールオキシ基を表すことが好ましい。
また、前記一般式（３）で表される構造を有するイミド誘導体が、前記一般式（４）で表される構造を有することが、ベイエリアがフェノキシ基を有し、溶解性が向上し、発光波長が長波長化するため、蛍光色素として好ましい。
【００３９】
また、前記一般式（５）で表される構造を有するイミド誘導体であることが、アリール環のオルト置換基がペリレン環に向かって配向し、効果的にπ平面を遮蔽し高い量子収率を示すため好ましい。
さらに、本発明においては、前記一般式（５）で表される構造を有するイミド誘導体が、前記一般式（７−１）〜一般式（７−４）で表される構造を有することが好ましい。
また、前記一般式（７−１）で表される構造を有するイミド誘導体が、前記一般式（８）で表される構造を有することが好ましい。この場合、ベイエリア４カ所すべてがフェノキシ基であり、置換基Ｒ4がそれぞれペリレン環の上下に配向し、π平面の遮蔽効果が高まるため望ましい。
さらに、本発明においては、前記一般式（８）において、Ｒ4のいずれか２つがペリレン上を横断し連結していることが好ましい。連結することによりペリレン環同士の相互作用を効果的に阻害し、より高い蛍光量子収率を示すことができる。
また、本発明のイミド誘導体は、発光性組成物、発光性薄膜及び発光性粒子に好適に用いることができる。
【００４０】
以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
【００４１】
《イミド誘導体の概要》
本発明のイミド誘導体は、前記一般式（１）又は前記一般式（５）で表される構造を有することを特徴とする。
【００４２】
本発明者は、分子間でのπ‐πスタッキングを効果的に抑制するために、以下（Ａ）及び（Ｂ）に示す立体障害を起こすかさ高い置換基を導入し、発光量子収率が向上することを見いだした。以下ペリレンイミド誘導体を例にして説明する。
【００４３】
（Ａ）Ｎ−フェニルイミド構造のフェニル基のオルト位に比較的大きな置換基Ｒを導入する。
以下に示したように、イミドのカルボニル基と置換基Ｒとの立体障害によりフェニル基がペリレン環に対して垂直に配向するため、オルト位の置換基Ｒが効果的にπ平面を遮蔽することができる。なお、以下の模式図で板状のハッチング部分は、ペリレン環平面を模式的に表している。
【００４４】
【化１０】
2020075761.tif 000012
【００４５】
（Ｂ）ペリレン環のベイエリアにオルト置換基Ｒを持つアリール基を導入する。
以下に示したように、ペリレン環のベイエリアの立体的混み合いによりアリール基（この場合フェニル基）がペリレン環に対して垂直に配向するため、オルト位の置換基Ｒが効果的にπ平面を遮蔽することができる。
【００４６】
【化１１】
2020075761.tif 000013
【００４７】
特に効果的なπ平面の遮蔽のために望ましい遮蔽基の構造として、後述する例示化合物から、代表的な化合物であるＣ−５３、Ｃ−４９及びＣ−５８を例にとり説明する。
Ｃ−５３：上記（Ａ）において、π平面と効果的に相互作用する遮蔽基としてアルキル鎖を介してシクロアルキル基を有する例である。
Ｃ−４９：上記（Ａ）において、柔軟な構造で連結された遮蔽基として酸素連結基を介して分岐アルキル基を有する例である。
Ｃ−５８：上記（Ｂ）において、π平面を横断して連結した遮蔽基（架橋構造）を有する例である。
【００４８】
【化１２】
2020075761.tif 000014
【００４９】
≪イミド誘導体≫
以下に本発明のイミド誘導体を詳細に説明する。
本発明のイミド誘導体は、下記一般式（１）で表される構造を有することを特徴とする。
［一般式（１）で表される構造を有するイミド誘導体］
【００５０】
【化１３】
2020075761.tif 000015
【００５１】
（式中、複数のＲ1は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、少なくとも一つは炭素数が４〜３０の基を表す。ベンゼン環又はナフタレン環にさらに置換基を有してもよく、＊は、ベンゼン環又はナフタレン環に有しても良い置換基の位置を表す。）
【００５２】
イミドの窒素原子に置換したフェニル基のオルト位にかさ高い（炭素数４以上）の置換基があることでπ平面（ここではナフタレン環）を遮蔽し、高い発光量子収率を示すことができる。
＊に示した位置に有しても良い置換基としては、特に制限されない。
具体的には、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、アリール基（例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、ヘテロアリール基（例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４−トリアゾール−１−イル基、１，２，３−トリアゾール−１−イル基等）、ピラゾロトリアゾリル基、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基又はヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジタートブチル基、シクロヘキシルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）、ホスホノ基、カルボキシ基、スルホ基が挙げられる。
【００５３】
また、これらの置換基は、上記の置換基によってさらに置換されていてもよい。さらに、これらの置換基同士が結合して環を形成してもよい。隣接する置換基同士が形成する環状構造は、芳香環であっても脂肪環であってもよく、またヘテロ原子を含むものであってもよく、さらに環状構造は２環以上の縮合環であってもよい。
好ましくは、＊の位置には置換基を有しないか、又は置換基がアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、二つカルボン酸が縮合したカルボン酸無水物、若しくは置換基同士が結合した縮合環である。
【００５４】
Ｒ1は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、少なくとも一つは炭素数が４〜３０の基を表す。
Ｒ1で示される置換基は、具体的には、＊が有してもよい上記の置換基の中から選ぶことができるが、少なくとも一つは、炭素数が４〜３０の基である。炭素数が４〜３０の基であることによって、イミドのカルボニル基とＲ1との立体障害により窒素原子に置換したフェニル基がナフタレン環に対して垂直に配向するため、オルト位の置換基Ｒ1が効果的にπ平面を遮蔽することができる。
また、Ｒ1は、炭素鎖中に酸素原子又は硫黄原子を有することが好ましい。より好ましくは、炭素鎖中に酸素原子を有することである。炭素鎖中に酸素原子又は硫黄原子を有するにより、より柔軟な構造となり、Ｒ1によるπ平面の遮蔽効果を高めることができる。
【００５５】
Ｒ1は好ましくは、アルキル基（例えば、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、３−エチルペンチル等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルエチル等）、アルケニル基（例えば、プロぺニル基、ヘキセニル基等）、アルキニル基（例えば、プロピニル基、ヘキシニル基、フェニルエチニル等）、アリール基（例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、ヘテロアリール基（例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、ベンゾオキサゾリル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（例えば、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基、２−エチルブチルオキシ等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、ブチルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルア��ノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、ジエチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基又はヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、ジフェニルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）フッ化炭化水素基（例えば、デカフルオロブチル基、ペンタフルオロフェニル基等）シリル基（例えば、トリエチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）である。
【００５６】
Ｒ1は嵩高い基であることがより好ましく、アリール基、ヘテロアリール基、２級以上の炭素が含まれるアルキル基（例えば２級炭素：イソブチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、コレステリル基、３級炭素：ｔｅｒｔ−ブチル基、アダマンチル基、［２，２，２］ビシクロオクチル基等）、３級アミノ基（例えば、ジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基等）、３級シリル基（例えば、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）などが挙げられる。アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基の末端にこのようなかさ高い基を有することもできる。
【００５７】
［一般式（２−１）〜一般式（２−６）で表される構造を有するイミド誘導体］
一般式（１）で表される構造を有するイミド誘導体が、下記一般式（２−１）〜一般式（２−６）で表される構造を有することが好ましい。
【００５８】
【化１４】
2020075761.tif 000016
【００５９】
（式中、複数のＲ1は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、少なくとも一つは炭素数が４〜３０の基を表す。Ｒ5、Ｒ6及びＲ7は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基又はアリールオキシ基を表す。ただし、一般式（２−２）において、Ｒ5で表されるアリールオキシ基は、下記一般式（２−２−１）で表される基以外のアリールオキシ基を表す。）
【００６０】
【化１５】
2020075761.tif 000017
【００６１】
（式中、Ｒ12は、置換基を表す。）
Ｒ1は一般式（１）におけるＲ1と同義である。
Ｒ5、Ｒ6及びＲ7は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基又はアリールオキシ基を表す。
これらの基は一般式（１）において、＊が有してもよい置換基として挙げたアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基又はアリールオキシ基と同義である。
Ｒ12は、置換基を表し、一般式（１）において示した、＊に示した位置に有しても良い置換基と同義である。
【００６２】
［一般式（３）で表される構造を有するイミド誘導体］
一般式（２−２）で表される構造を有するイミド誘導体が、下記一般式（３）で表される構造を有することが好ましい。
【００６３】
【化１６】
2020075761.tif 000018
【００６４】
（式中、複数のＲ1は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、少なくとも一つは炭素数が４〜３０の基を表す。複数のＲ5は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基又はアリールオキシ基を表す。ただし、Ｒ5で表されるアリールオキシ基は、前記一般式（２−２−１）で表される基以外のアリールオキシ基を表す。Ｒ6は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基又はアリールオキシ基を表す。）
【００６５】
ペリレンビスイミド誘導体は、高い発光量子収率を示すだけでなく、高い耐光性を示すため望ましい。
Ｒ5は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基又はアリールオキシ基を表し、一般式（２）で示したＲ5と同義である。
Ｒ6は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基又はアリールオキシ基を表し、一般式（２）で示したＲ6と同義である。
前記一般式（３）において、Ｒ5が、前記一般式（２−２−１）で表される基以外のアリールオキシ基を表すことが好ましい。
【００６６】
［一般式（４）で表される構造を有するイミド誘導体］
一般式（３）で表される構造を有するイミド誘導体が、下記一般式（４）で表される構造を有することが好ましい。
【００６７】
【化１７】
2020075761.tif 000019
【００６８】
（式中、複数のＲ1は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、少なくとも一つは炭素数が４〜３０の基を表す。）
ベイエリアがフェノキシ基の場合、溶解性の向上及び波長の長波長化できることから蛍光色素として望ましい。
Ｒ1は、一般式（１）で示したＲ1と同義である。
【００６９】
［一般式（５）で表される構造を有するイミド誘導体］
本発明のイミド誘導体は、一般式（５）で表される構造を有することが好ましい。
【００７０】
【化１８】
2020075761.tif 000020
【００７１】
（式中、Ｒ2は、置換若しくは無置換の、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。複数のＲ3は、それぞれ独立に、水素原子又は下記一般式（６）で表される構造を有する基を表し、少なくとも１つが、下記一般式（６）で表される構造を有する基を表す。ナフタレン環にさらに置換基を有してもよく、＊は、ナフタレン環に有しても良い置換基の位置を表す）
【００７２】
【化１９】
2020075761.tif 000021
【００７３】
（式中、Ａｒは、アリール環又はヘテロアリール環を表す。Ｒ4はフェニル基以外の置換基を表す。一般式（６）で表される基を二つ以上有する場合は、二つのＲ4同士が互いに連結していてもよい。Ｌは、単結合、酸素原子、硫黄原子又は−ＮＲ′−を表す。Ｒ′は、水素原子、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。）
【００７４】
Ａｒで表したアリール環又はヘテロアリール環のオルト置換基Ｒ4がペリレン環に向かって配向し、効果的にπ平面を遮蔽するため高い量子収率を示すことができる。
Ａｒは、置換基を有しても良いアリール環又はヘテロアリール環を表し、アリール環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ナフタセン環及びピレン環等を挙げることができる。
ヘテロアリール環としては、ピリジン環、ピリミジン環、フラン環、ピロール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピラゾール環、ピラジン環、トリアゾール環、ピラゾロトリアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、チアゾール環、チオフェン環、キノリン環、ベンゾフラン環、ジベンゾフラン環、インドール環、キノキサリン環、トリアジン環等を挙げることができる。
Ａｒは、アリール環を表すことが好ましい。
Ｒ4はフェニル基以外の置換基を表し、一般式（１）において、＊が有してもよい置換基からフェニル基以外の基を選択することができる。
Ｒ′で表されるアルキル基、アリール基及びヘテロアリール基は、一般式（１）において、＊が有してもよい置換基として挙げたアルキル基、アリール基及びヘテロアリール基と同義である。
【００７５】
Ｒ4は好ましくはアルキル基（例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、へキシル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、イソブチル基、ネオペンチル基）、シクロアルキル基（例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基）、フェニル基を除くアリール基（例えばナフチル基、アントリル基）、ヘテロアリール基（例えばピリジル基、カルバゾリル基）、アルケニル基（例えばブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基）、アルキニル基（例えばプロピニル基、ヘキシニル基、フェニルエチニル基、トリメチルシリルエチニル基）、シリル基（例えばトリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリフェニルシリル基）、アルコキシ基（メトキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルオキシ基）又はアリールオキシ基（フェノキシ基、ナフトキシ基）である。
【００７６】
［一般式（７−１）〜一般式（７−４）で表される構造を有するイミド誘導体］
一般式（５）で表される構造を有するイミド誘導体が、下記一般式（７−１）〜一般式（７−４）で表される構造を有することが好ましい。
【００７７】
【化２０】
2020075761.tif 000022
【００７８】
（式中、Ｒ2は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。複数のＲ3は、それぞれ独立に、水素原子又は前記一般式（６）で表される構造を有する基を表し、少なくとも１つが、前記一般式（６）で表される構造を有する基を表す。Ｒ8及びＲ9は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、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、アルコキシ基又はアリールオキシ基を表す。）
【００７９】
Ｒ2及びＲ3は、一般式（５）におけるＲ2及びＲ3と同義である。
Ｒ8及びＲ9で表されるアルキル基、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、アルコキシ基及びアリールオキシ基は、一般式（１）において、＊が有してもよい置換基として挙げたアルキル基、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、アルコキシ基及びアリールオキシ基と同義である。
【００８０】
［一般式（８）で表される構造を有するイミド誘導体］
前記一般式（７−１）で表される構造を有するイミド誘導体が、下記一般式（８）で表される構造を有することが好ましい。
【００８１】
【化２１】
2020075761.tif 000023
【００８２】
（式中、複数のＲ2は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。Ｒ4はフェニル基以外の置換基を表す。Ｒ4同士が互いに連結していてもよい。Ｒ11は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、カルボキシ基又はスルホ基を表す。）
ベイエリア４カ所全てがフェノキシ基の場合、置換基Ｒ4が、それぞれペリレン環の上下に配向し、遮蔽効果が高まるため望ましい。
Ｒ2及びＲ4は、それぞれ一般式（５）におけるＲ2及びＲ4と同義である。
さらに、一般式（８）で表される構造を有するイミド誘導体が、一般式（８Ａ）で表される構造を有するイミド誘導体であることが好ましい。
【００８３】
【化２２】
2020075761.tif 000024
【００８４】
（式中、複数のＲ2は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。Ｒ4はフェニル基以外の置換基を表す。Ｒ4同士が互いに連結していてもよい。）
Ｒ2及びＲ4は、一般式（８）におけるＲ2及びＲ4と同義である。
【００８５】
更に、前記一般式（８）において、Ｒ4のいずれか２つがペリレン上を横断し連結していることが望ましい。連結することによりペリレン環同士の相互作用を効果的に阻害し、より高い発光量子収率を示す。
【００８６】
以下に本発明の一般式（１）〜（８）で表される構造を有するイミド誘導体の例を挙げるが、本発明はこれに限定されない。
【００８７】
【化２３】
2020075761.tif 000025
【００８８】
【化２４】
2020075761.tif 000026
【００８９】
【化２５】
2020075761.tif 000027
【００９０】
【化２６】
2020075761.tif 000028
【００９１】
【化２７】
2020075761.tif 000029
【００９２】
【化２８】
2020075761.tif 000030
【００９３】
【化２９】
2020075761.tif 000031
【００９４】
【化３０】
2020075761.tif 000032
【００９５】
【化３１】
2020075761.tif 000033
【００９６】
【化３２】
2020075761.tif 000034
【００９７】
【化３３】
2020075761.tif 000035
【００９８】
【化３４】
2020075761.tif 000036
【００９９】
【化３５】
2020075761.tif 000037
【０１００】
【化３６】
2020075761.tif 000038
【０１０１】
【化３７】
2020075761.tif 000039
【０１０２】
【化３８】
2020075761.tif 000040
【０１０３】
【化３９】
2020075761.tif 000041
【０１０４】
【化４０】
2020075761.tif 000042
【０１０５】
【化４１】
2020075761.tif 000043
【０１０６】
【化４２】
2020075761.tif 000044
【０１０７】
【化４３】
2020075761.tif 000045
【０１０８】
【化４４】
2020075761.tif 000046
【０１０９】
【化４５】
2020075761.tif 000047
【０１１０】
【化４６】
2020075761.tif 000048
【０１１１】
【化４７】
2020075761.tif 000049
【０１１２】
【化４８】
2020075761.tif 000050
【０１１３】
【化４９】
2020075761.tif 000051
【０１１４】
【化５０】
2020075761.tif 000052
【０１１５】
【化５１】
2020075761.tif 000053
【０１１６】
【化５２】
2020075761.tif 000054
【０１１７】
【化５３】
2020075761.tif 000055
【０１１８】
【化５４】
2020075761.tif 000056
【０１１９】
【化５５】
2020075761.tif 000057
【０１２０】
【化５６】
2020075761.tif 000058
【０１２１】
【化５７】
2020075761.tif 000059
【０１２２】
【化５８】
2020075761.tif 000060
【０１２３】
【化５９】
2020075761.tif 000061
【０１２４】
【化６０】
2020075761.tif 000062
【０１２５】
【化６１】
2020075761.tif 000063
【０１２６】
【化６２】
2020075761.tif 000064
【０１２７】
【化６３】
2020075761.tif 000065
【０１２８】
【化６４】
2020075761.tif 000066
【０１２９】
【化６５】
2020075761.tif 000067
【０１３０】
【化６６】
2020075761.tif 000068
【０１３１】
【化６７】
2020075761.tif 000069
【０１３２】
【化６８】
2020075761.tif 000070
【０１３３】
【化６９】
2020075761.tif 000071
【０１３４】
【化７０】
2020075761.tif 000072
【０１３５】
【化７１】
2020075761.tif 000073
【０１３６】
【化７２】
2020075761.tif 000074
【０１３７】
（イミド誘導体の合成）
本発明のイミド誘導体は公知の方法、例えば、Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．２００４，１０，５２９７−５３１０．を参照して合成することができる。例として上記文献の既知化合物から、例示化合物Ｃ−５３及びＣ−３０の合成スキームを以下に示す。他の例示化合物も同様にして合成することができる。なお、合成スキーム中、ＮＭＰは、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを表す。
＜例示化合物Ｃ−５３の合成＞
【０１３８】
【化７３】
2020075761.tif 000075
【０１３９】
＜例示化合物Ｃ−３０の合成＞
【０１４０】
【化７４】
2020075761.tif 000076
【０１４１】
［発光量子収率］
発光量子収率は、吸収された光子数と放出された光子数の割合で表される。励起された分子の全てが蛍光によって基底状態に戻れば、発光量子収率は１となるが、実際は無輻射失活によって１とはならない。
【０１４２】
無輻射失活とは、蛍光を発しないで基底状態に戻る遷移で、項間交差による三重項状態への緩和の他、電子状態のエネルギーが振動エネルギーなどに転化して最終的に熱エネルギーになる内部転換や、他の分子にエネルギーを移すエネルギー移動などがある。
【０１４３】
励起状態にある分子の蛍光遷移と無輻射遷移の速度定数をそれぞれＫｆとＫｎｒとおくと、発光量子収率Φ（％）は、
Φ（％）＝（Ｋｆ／（Ｋｆ＋Ｋｎｒ））×１００
で表される。
【０１４４】
したがって、発光量子収率を向上させるためには、励起状態にある分子の無輻射失活を抑えることが必要である。
【０１４５】
本発明においては、無輻射失活を抑えるために、本発明のイミド誘導体が立体障害を有する置換基を有する。この置換基により分子のπ平面のスタッキングが抑制されて、分子間の凝集が抑えることができる。その結果、凝集に起因する消光が小さくなり、発光性が向上すると推察される。
【０１４６】
［発光量子収率の測定］
本発明のイミド誘導体は、希薄溶液のみならず、高濃度溶液又は膜状態でも、濃度消光が抑制され、高い発光量子収率を示すことができる。
【０１４７】
＜溶液状態の発光量子収率の測定＞
溶液状態の発光量子収率の測定は、イミド誘導体を２−メチルテトラヒドロフランに溶解し、例えば蛍光量子収率測定装置（浜松ホトニクス製Ｃ１１３４７−０１）を用い絶対蛍光量子収率を測定し、これを発光量子収率として測定することができる。
【０１４８】
＜膜状態の発光量子収率の測定＞
本発明のイミド誘導体をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥したのち、ＵＶオゾン洗浄処理した石英基板（１ｃｍ角）をホットプレート上で１５０℃に加熱しながら各化合物のクロロベンゼン溶液を滴下し、その後１５０℃で３０分焼成して単膜を作製する。蛍光量子収率測定装置（浜松ホトニクス製Ｃ１１３４７−０１）を用い窒素雰囲気下でこの単膜の絶対蛍光量子収率を測定し、これを発光量子収率として測定することができる。
【０１４９】
≪用途≫
本発明のイミド誘導体は、希薄溶液のみならず、高濃度溶液又は膜状態でも、濃度消光が抑制され、高い発光量子収率を示すことができる。このような性質を有することから、本発明のイミド誘導体は、発光性組成物、発光性薄膜、発光性粒子として用いることができる。例えば、高効率発光材料として有機エレクトロルミネッセンス素子等の有機電子デバイスへ応用することができる。また、新たなタイプの蛍光プローブ用色素として生物学及び医学における標識体として、バイオイメージに利用することができる。また、励起した電子が、基底状態へ戻る際に余分なエネルギーとして蛍光を放射する本発明のイミド誘導体は、吸収と放出のエネルギーの違いから波長変換能を有しており、色変換フィルターとして、染料、顔料、光学フィルター、農業用フィルム等に用いることもできる。
【０１５０】
〈発光性組成物及び発光性薄膜〉
本発明の発光性組成物は、本発明のイミド誘導体を含有することを特徴とする。本発明の発光性組成物は、イミド誘導体に、製膜安定性等のために分散剤を加えた組成物、又はこれにさらに溶媒を加えた組成物として用いられることが好ましい。さらに、本発明の発光性薄膜は、本発明のイミド誘導体を含有することを特徴とする。具体的には本発明の発光性組成物を薄膜状に形成することにより作製することができる。
【０１５１】
分散剤としては、（メタ）アクリレート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、アミノ系樹脂、フッ素系樹脂、フェノール系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリエーテルケトン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アラミド樹脂等が挙げられるが、好ましくはポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂等である。また、これらの共重合体も同様に好ましい。
【０１５２】
（メタ）アクリレート系樹脂とは、種々のメタクリレート系モノマー、又はアクリレート系モノマーを単独重合、又は共重合することにより合成され、モノマー種及びモノマー組成比を種々変えることによって、望みの（メタ）アクリレート系樹脂を得ることができる。また本発明においては、（メタ）アクリレート系モノマーと一緒に（メタ）アクリレート系モノマー以外の不飽和二重結合を有する共重合可能なモノマーとともに共重合しても使用可能であり、さらに本発明においては、ポリ（メタ）アクリレート系樹脂と一緒に他の複数の樹脂を混合しても使用可能である。
【０１５３】
本発明において用いられる（メタ）アクリレート系樹脂を形成するモノマー成分としては、例えば、（メタ）アクリル酸、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、アセトアセトキシエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ジ（エチレングリコール）エチルエーテル（メタ）アクリレート、エチレングリコールメチルエーテル（メタ）アクリレート、イソボニル（メタ）アクリレート、塩化エチルトリメチルアンモニウム（メタ）アクリレート、トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、オクタフルオロペンチル（メタ）アクリレート、２−アセトアミドメチル（メタ）アクリレート、２−メトキシエチル（メタ）アクリレート、２−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、３−トリメトキシシランプロピル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、オクタデシル（メタ）アクリレート、２−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート等が挙げられるが、好ましくは（メタ）アクリル酸、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、アセトアセトキシエチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレートである。
【０１５４】
ポリスチレン系樹脂とは、スチレンモノマーの単独重合物、又はスチレンモノマーと共重合可能な他の不飽和二重結合を有するモノマーを共重合したランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体が挙げられる。さらに、かかるポリマーに他のポリマーを配合したブレンド物やポリマーアロイも含まれる。前記スチレンモノマーの例としては、スチレン、α−メチルスチレン、α−エチルスチレン、α−メチルスチレン−ｐ−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、等の核アルキル置換スチレン、ｏ−クロルスチレン、ｍ−クロルスチレン、ｐ−クロルスチレン、ｐ−ブロモスチレン、ジクロルスチレン、ジブロモスチレン、トリクロルスチレン、トリブロモスチレン等の核ハロゲン化スチレン等が挙げられるが、この中でスチレン、α−メチルスチレンが好ましい。
【０１５５】
これらを単独重合又は共重合することによって本発明で用いられる樹脂は、例えば、ベンジルメタクリレート／エチルアクリレート、又はブチルアクリレート等の共重合体樹脂、またメチルメタクリレート／２−エチルヘキシルメタクリレート等の共重合体樹脂、またメチルメタクリレート／メタクリル酸／ステアリルメタクリレート／アセトアセトキシエチルメタクリレートの共重合体樹脂、またスチレン／アセトアセトキシエチルメタクリレート／ステアリルメタクリレートの共重合体樹脂、また、スチレン／２−ヒドロキシエチルメタクリレート／ステアリルメタクリレートの共重合体、さらには、２−エチルヘキシルメタクリレート／２−ヒドロキシエチルメタクリレート等の共重合体樹脂等が例として挙げられる。
【０１５６】
本発明の発光性組成物及び発光性薄膜における発光材料の含有量は、上記分散剤１００質量部に対する好ましい下限が０．００１質量部、好ましい上限が５０質量部である。上記発光材料の含有量がこの範囲内であると、高い透明性を有し、かつ、光線が照射されることにより高い輝度の画像を表示することができる。上記発光材料の含有量のより好ましい下限は０．０１質量部、より好ましい上限は１０質量部、更に好ましい下限は０．０５質量部、更に好ましい上限は８質量部、特に好ましい下限は０．１質量部、特に好ましい上限は５質量部である。
また、本発明の発光性薄膜は、厚さ、０．１ｎｍ〜１ｍｍの範囲内で適宜用いることができる。
【０１５７】
〈発光性粒子〉
本発明の発光性粒子は、本発明のイミド誘導体を含有することを特徴とする。イミド誘導体を粒子表面に吸着させた発光性粒子であっても、イミド誘導体を内包した発光性粒子であってもよい。
例えば、液体中ポリマー粒子分散液中にイミド誘導体を凝集させて発光性粒子を作製することができる。また、ポリマー粒子を溶媒に浸漬させた際に、該粒子が溶媒を吸収して体積が膨張する膨潤性ポリマーを用いて、イミド誘導体を内包した発光性粒子であってもよい。
【０１５８】
ポリマー粒子は、市販品を用いてもよく、従来公知の方法で合成したものを用いてもよい。前記従来公知の方法としては、特に制限されないが、分散重合法、懸濁重合法、乳化重合法等が挙げられ、乳化重合法が好ましい。ポリマーの原料となるモノマーは、前記分散剤として挙げた各種モノマーを使用することができる。
また、液体中ポリマー分散液中にイミド誘導体を凝集させる場合の溶媒は特に制限されない。公知の溶媒が使用できる。
前記ポリマー粒子の体積平均粒子径は、０．０１〜５０μｍの範囲内であることが好ましく、０．０２〜４０μｍであることがより好ましく、０．０４〜２０μｍであることがさらに好ましい。
体積平均粒子径が前記範囲にあることで、得られる発光性粒子を様々な用途に適用できる。前記体積平均粒子径は、具体的には、レーザー回折散乱光粒度分布測定装置、ＬＳ１３３２０型にて測定することができる。
前記ポリマー粒子の重量平均分子量は、１，０００〜１，０００，０００の範囲内にあることが好ましく、５，０００〜８００，０００であることがより好ましく、１０，０００〜６００，０００であることがさらに好ましい。
本発明の発光性粒子に含まれるポリマー粒子は、１種でもよく、２種以上でもよいが、通常は、１種である。
【０１５９】
［有機エレクトロルミネッセンス素子］
有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）は、基板上に、発光する化合物（発光材料）を含有する発光層を、陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子を生成させ、この励起子が失活する際の光の放出を利用して発光する素子である。本発明のイミド誘導体を蛍光発光材料として有機ＥＬ素子に適用することができる。
有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を以下に示す。
（ｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（ｖ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
【０１６０】
発光層は、電極又は電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。発光層に本発明のイミド誘導体を用いることができる。濃度消光が少ないため膜状であっても、高い発光量子収率が実現できる。
【０１６１】
また、本発明のイミド誘導体を有機ＥＬ素子の発光材料として使用する場合、分散剤として公知のホスト化合物を用いることができる。その具体例としては、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。特開２００１−２５７０７６号公報、同２００２−３０８８５５号公報、同２００１−３１３１７９号公報、同２００２−３１９４９１号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−３３４７８６号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−３３４７８７号公報、同２００２−１５８７１号公報、同２００２−３３４７８８号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−３３４７８９号公報、同２００２−７５６４５号公報、同２００２−３３８５７９号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３４３５６８号公報、同２００２−１４１１７３号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２０３６８３号公報、同２００２−３６３２２７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００３−３１６５号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００３−２７０４８号公報、同２００２−２５５９３４号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−２８０１８３号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００２−３０２５１６号公報、同２００２−３０５０８３号公報、同２００２−３０５０８４号公報、同２００２−３０８８３７号公報、米国特許出願公開第２００３／０１７５５５３号、米国特許出願公開第２００６／０２８０９６５号、米国特許出願公開第２００５／０１１２４０７号、米国特許出願公開第２００９／００１７３３０号、米国特許出願公開第２００９／００３０２０２号、米国特許出願公開第２００５／０２３８９１９号、国際公開第２００１／０３９２３４号、国際公開第２００９／０２１１２６号、国際公開第２００８／０５６７４６号、国際公開第２００４／０９３２０７号、国際公開第２００５／０８９０２５号、国際公開第２００７／０６３７９６号、国際公開第２００７／０６３７５４号、国際公開第２００４／１０７８２２号、国際公開第２００５／０３０９００号、国際公開第２００６／１１４９６６号、国際公開第２００９／０８６０２８号、国際公開第２００９／００３８９８号、国際公開第２０１２／０２３９４７号、特開２００８−０７４９３９号公報、特開２００７−２５４２９７号公報、欧州特許第２０３４５３８号明細書、国際公開第２０１１／０５５９３３号、国際公開第２０１２／０３５８５３号、特開２０１５−３８９４１号公報等である。
【０１６２】
発光層には他の蛍光発光材料やリン光発光材等公知の材料を併用することができる。電荷注入層は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために、電極と発光層の間に設けられる層のことで、正孔注入層と電子注入層とがある。
正孔輸送層は、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層及び電子阻止層も正孔輸送層の機能を有する。正孔輸送層は単層又は複数層設けることができる。
【０１６３】
電子輸送層は、電子を輸送する機能を有する材料から構成され、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は、単層構造又は複数層の積層構造として設けることができる。
阻止層としては、正孔阻止層及び電子阻止層が挙げられ、上記説明した有機機能層の各構成層の他に、必要に応じて設けられる層である。
基板、電極、電荷注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び阻止層等は公知の材料を用いることができる。
【０１６４】
［バイオイメージ］
本発明のイミド誘導体は、蛍光色素として利用可能である。バイオイメージへの適用としては、蛍光色素で生細胞を染色した後、染色した細胞の発光色を調べることで、その発光色から細胞の周囲の環境を知ることができ、細胞内環境のイメージングが可能になる。
例えば、目的とする生体物質の発現状態を知るため、当該目的生体物質を認識して結合可能な生体物質認識部位が結合された蛍光物質集積ナノ粒子を用いて蛍光標識する技術が知られている。具体的には、組織標本を蛍光物質集積ナノ粒子により染色し、蛍光発光輝点の輝度分布のピークを解析して一粒子当たりの平均輝度値を求め、各輝点内の粒子数を算出すし、算出された粒子数を比較することで、目的生体物質の発現レベルを評価することができる。
本発明のイミド誘導体は発光量子収率が高いため、蛍光物質集積ナノ粒子の一粒子当たりの輝度値を高くすることができる。したって、この様なバイオイメージに適用したとき、微量の生体物質を定量的に検出することができる利点を有する。
【０１６５】
［色変換フィルター］
色変換フィルターは、例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）、陰極管表示装置（ＣＲＴ）、蛍光表示管、電界放射型ディスプレイ等の画像表示装置及びＬＥＤ照明、エレクトロルミネッセンス照明等の照明装置に用いることができる。画像表示装置に用いた場合、表示輝度を落とさずに好ましい色相へ補正することができ、照明装置（特にＬＥＤ照明）に用いた場合はより自然に感じる白色光を得ることができる。
色変換フィルターは、蛍光を放射する本発明のイミド誘導体を少なくとも一つ含有している点以外は、従来の光学フィルターと同様でよく、その構成に制限はないが、例えば、従来のものと同様、少なくとも支持体を有し、必要に応じて、光学機能層、下塗り層、反射防止層、ハードコート層、潤滑層等の各種機能層を有することができる。色変換フィルターにおいて、蛍光を放射する本発明のイミド誘導体は、支持体及び各種機能層のいずれかに含まれていればよく、通常、支持体又は光学機能層に含有されていることが好ましい。また、色変換フィルターの大きさ及び形状は、特に制限されず、用途に応じて適宜決定される。
【実施例】
【０１６６】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」又は「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」又は「質量％」を表す。
〔実施例１〕
比較例で用いた比較化合物１〜比較化合物６の構造を以下に示す。【０１６７】
【化７５】
2020075761.tif 000077
【０１６８】
＜発光量子収率の測定＞
表Ｉに示した、本発明のイミド誘導体である例示化合物１９種及び比較用化合物６種の各々について、溶液状態及び膜状態での発光量子収率を、以下の方法でそれぞれ測定した。【０１６９】
（１）溶液状態での発光量子収率の評価
本発明のイミド誘導体又は比較用化合物を、それぞれ１０-5Ｍになるように２−メチルテトラヒドロフラン中に溶解した。蛍光量子収率測定装置（浜松ホトニクス製Ｃ１１３４７−０１）を用い絶対蛍光量子収率を測定し、これを溶液状態での発光量子収率とした。【０１７０】
（２）膜状態での発光量子収率の評価
イソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥したのち、ＵＶオゾン洗浄処理した石英基板（１ｃｍ角）をホットプレート上で１５０℃に加熱しながら各化合物のクロロベンゼン溶液を滴下し、その後１５０℃で３０分焼成して厚さ０．１μmの単膜を作製した。蛍光量子収率測定装置（浜松ホトニクス製Ｃ１１３４７−０１）を用い窒素雰囲気下で絶対蛍光量子収率を測定しこれを膜状態での発光量子収率とした。【０１７１】
各々の化合物に対して、溶液状態での発光量子収率に対する膜状態での発光量子収率比（膜状態／溶液状態）を計算し、以下の評価基準でランク付けをした。
◎：（膜状態での発光量子収率／溶液状態での発光量子収率）が、０．７５以上
〇：（膜状態での発光量子収率／溶液状態での発光量子収率）が、０．５以上、０．７５未満
×：（膜状態での発光量子収率／溶液状態での発光量子収率）が、０．５未満
以上の結果表Ｉに示す。【０１７２】
【表１】
2020075761.tif 000078
【０１７３】
表Ｉから、本発明のイミド誘導体は、溶液状態での発光量子収率に対する膜状態での発光量子収率（膜状態／溶液状態）が高い値を示し、濃度消光による発光量子収率の低下が少ないことが分る。【０１７４】
〔実施例２〕
＜発光性粒子＞
表Ｉに示した、本発明のイミド誘導体である例示化合物と比較化合物について、発光性粒子中での発光量子収率を測定した。【０１７５】
（１）発光性粒子作製
ポリスチレン（ＰＳ）粒子分散液（固形分５．２質量％、ポリスチレン粒子の体積平均粒子径０．１２μｍ、分散媒：水）９６μＬに、水１００μＬ、非イオン性界面活性剤（Ｋｏｌｌｉｐｈｏｒ  Ｐ４０７：シグマアルドリッチ製）の２％水溶液５０μＬ、本発明の上記各化合物の０．０１ｍｍｏｌ／Ｌ  ＴＨＦ溶液１００μＬを加え、ポリスチレン粒子と各化合物との混合液を調製した。この混合液を２５℃で２分撹拌することでポリスチレン粒子を作成した。
得られたポリスチレン粒子の分散液を用い、遠心精製法により粒子を沈降させ、上澄み液を除去した後、純水を加えて該粒子を再分散させた。この操作（遠心精製と再分散）を４回繰り返し、各イミド誘導体を含有した発光性粒子を含む分散液を得た。【０１７６】
（２）量子収率の評価
前項で得られたポリスチレン粒子を含む分散液の絶対蛍光量子収率を、蛍光量子収率測定装置（浜松ホトニクス製Ｃ１１３４７−０１）を用い測定し、それぞれ、比較化合物の蛍光量子収率を１としたときの相対値を相対発光量子収率として評価した。
以上の結果を表II〜表VIIに示す。【０１７７】
【表２】
2020075761.tif 000079
【０１７８】
【表３】
2020075761.tif 000080
【０１７９】
【表４】
2020075761.tif 000081
【０１８０】
【表５】
2020075761.tif 000082
【０１８１】
【表６】
2020075761.tif 000083
【０１８２】
【表７】
2020075761.tif 000084
【０１８３】
表II〜表VIIから、本発明のイミド誘導体は、比較化合物に対してポリマー粒子中で高い発光量子収率を示すことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０１８４】
本発明のイミド誘導体は、希薄溶液のみならず、高濃度溶液又は膜状態でも、濃度消光が抑制され、高い発光量子収率を示すことができる。このため、発光性組成物、発光性薄膜、発光性粒子として好ましく用いることができる。例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子等の有機電子デバイスへ応用することができる。また、生物学及び医学における標識体として、バイオイメージに利用することができる。さらに、色変換フィルターとして、染料、顔料、光学フィルター、農業用フィルム等に用いることもできる。
【国際調査報告】
2020075761.tif 000095
2020075761.tif 000096
2020075761.tif 000097
2020075761.tif 000098
2020075761.tif 000099
2020075761.tif 000100
2020075761.tif 000101
2020075761.tif 000102
2020075761.tif 000103
2020075761.tif 000104
2020075761.tif 000105
2020075761.tif 000106