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KR102559797B1 - 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 - Google Patents

유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 Download PDF

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KR102559797B1
KR102559797B1 KR1020200074328A KR20200074328A KR102559797B1 KR 102559797 B1 KR102559797 B1 KR 102559797B1 KR 1020200074328 A KR1020200074328 A KR 1020200074328A KR 20200074328 A KR20200074328 A KR 20200074328A KR 102559797 B1 KR102559797 B1 KR 102559797B1
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Abstract

본 발명은 신규 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 화합물은 유기 전계 발광 소자의 유기물층, 바람직하게는 발광층, 전자 수송층 및 전자 수송 보조층으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 층에 사용될 수 있으며, 유기 전계 발광 소자의 발광 효율, 구동 전압, 수명 등을 향상시킬 수 있다.

Description

유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자{ORGANIC COMPOUNDS AND ORGANIC ELECTRO LUMINESCENCE DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 유기 전계 발광 소자용 재료로서 사용될 수 있는 신규 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
유기 전계 발광(electroluminescent, EL) 소자는, 전계를 인가함으로써 양극으로부터 주입된 정공과 음극으로부터 주입된 전자의 재결합 에너지에 의해 형광성 물질이 발광하는 원리를 이용한 자발광 소자이다.
1950년대 베르나소스(Bernanose)의 유기 박막 발광 관측을 시점으로 하여, 1965년 안트라센 단결정을 이용한 청색 전기발광으로 이어진 유기 전계 발광(electroluminescent, EL) 소자에 대한 연구가 이어져 오다가, 1987년 탕(Tang)에 의하여 정공층과 발광층의 기능층으로 나눈 적층 구조의 유기 전계 발광 소자가 제시되었다. 이후, 고효율, 고수명의 유기 전계 발광 소자를 만들기 위하여, 소자 내 각각의 특징적인 유기물층을 도입하는 형태로 발전하여 왔으며, 이에 사용되는 특화된 물질의 개발로 이어졌다.
유기 전계 발광 소자는 두 전극 사이에 전압을 걸어주면 양극에서는 정공이 유기물층으로 주입되고, 음극에서는 전자가 유기물층으로 주입된다. 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. 이때, 유기물층으로 사용되는 물질은 그 기능에 따라, 발광 물질, 정공 주입 물질, 정공 수송 물질, 전자 수송 물질, 전자 주입 물질 등으로 분류될 수 있다.
발광 물질은 발광색에 따라 청색, 녹색, 적색 발광 물질과, 보다 나은 천연색을 구현하기 위한 노란색 및 주황색 발광 물질로 구분될 수 있다. 또한, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여, 발광 물질로서 호스트/도펀트 계를 사용할 수 있다.
도펀트 물질은 유기 물질을 사용하는 형광 도펀트와 Ir, Pt 등의 중원자(heavy atoms)가 포함된 금속 착체 화합물을 사용하는 인광 도펀트로 나눌 수 있다. 이때, 인광 재료의 개발은 이론적으로 형광에 비해 4배까지 발광 효율을 향상시킬 수 있기 때문에, 인광 도펀트 뿐만 아니라 인광 호스트 재료들에 대한 연구도 많이 진행되고 있다.
현재까지 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 차단층, 전자 수송층 재료로는 NPB, BCP, Alq3 등이 널리 알려져 있으며, 발광층 재료로는 안트라센 유도체들이 보고되고 있다. 특히, 발광층 재료 중 효율 향상 측면에서 장점을 가지고 있는 Firpic, Ir(ppy)3, (acac)Ir(btp)2 등과 같은 Ir을 포함하는 금속 착체 화합물이 청색(blue), 녹색(green), 적색(red)의 인광 도판트 재료로 사용되고 있으며, 4,4-디카바졸리비페닐(4,4-dicarbazolybiphenyl, CBP)은 인광 호스트 재료로 사용되고 있다.
그러나 종래의 유기물층 재료들은 발광 특성 측면에서는 유리한 면이 있으나, 유리전이온도가 낮아 열적 안정성이 매우 좋지 않기 때문에, 유기 전계 발광 소자의 수명 측면에서 만족할 만한 수준이 되지 못하고 있다. 따라서, 성능이 뛰어난 유기물층 재료의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2013-0007441호 (공개일자 : 2013.01.18)
본 발명은 열적 안전성이 우수할 뿐만 아니라 낮은 구동전압과 고효율 및 장수명 특징을 가지는 신규 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
[화학식 2]
상기 화학식 1 및 화학식 2에서,
W는 3원 내지 6원 지방족 탄화고리이며,
Y는 C(R1)(R2), S, O, Se 또는 Te이며,
R1과 R2는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고,
m은 0, 1 또는 2이며,
Ar1은 치환되거나 비치환된 아릴기, 또는 치환되거나 비치환된 헤테로아릴기이고, Ar1이 복수일 경우 상호 서로 같거나 상이하며,
L은 단일결합이거나, 치환되거나 비치환된 C6~C18의 아릴렌기 또는 치환되거나 비치환된 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기이며,
A는 하기 화학식 3으로 표시되는 치환기이며,
[화학식 3]
상기 화학식 3에서,
*는 결합이 이루어지는 부분이며,
n은 1 또는 2이며,
X1 내지 X5는 각각 독립적으로 C(R3) 또는 N이나, N끼리 서로 인접하지 않으며,
복수의 R3은 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고, 서로 인접하는 기와 지방족, 방향족, 지방족헤테로 또는 방향족헤테로의 축합 고리를 형성하거나 스피로 결합을 이룰 수 있으며,
Ar2는 복수일 경우 서로 같거나 상이하며, 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고, 서로 인접하는 기와 지방족, 방향족, 지방족헤테로 또는 방향족헤테로의 축합 고리를 형성하거나 스피로 결합을 이룰 수 있으며,
상기 L의 아릴렌기, 헤테로아릴렌기와, 상기 Ar1, Ar2 및 R1 내지 R3의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 인접하는 기와 지방족, 방향족, 지방족헤테로 또는 방향족헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있다.
본 발명은 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하며, 상기 1층 이상의 유기물층 중에서 적어도 하나는 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
본 발명에서의 "알킬"은 탄소수 1 내지 40개의 직쇄 또는 측쇄의 포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기이며, 이의 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 "알케닐(alkenyl)"은 탄소-탄소 이중 결합을 1개 이상 가진, 탄소수 2 내지 40개의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기이며, 이의 예로는 비닐(vinyl), 알릴(allyl), 이소프로펜일(isopropenyl), 2-부텐일(2-butenyl) 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 "알키닐(alkynyl)"은 탄소-탄소 삼중 결합을 1개 이상 가진, 탄소수 2 내지 40개의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기이며, 이의 예로는 에티닐(ethynyl), 2-프로파닐(2-propynyl) 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 "아릴"은 단독 고리 또는 2 이상의 고리가 조합된, 탄소수 6 내지 60개의 방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 또한, 2 이상의 고리가 서로 축합되어 있고, 고리 형성 원자로서 탄소만을 포함(예를 들어, 탄소수는 8 내지 60개일 수 있음)하고, 분자 전체가 비-방향족성(non-aromacity)를 갖는 1가 치환기도 포함될 수 있다. 이러한 아릴의 예로는 페닐, 나프틸, 페난트릴, 안트릴, 플루오레닐 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 "헤테로아릴"은 핵원자수 5 내지 60개의 모노헤테로사이클릭 또는 폴리헤테로사이클릭 방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이때, 고리 중 하나 이상의 탄소, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소가 N, O, P, S 및 Se 중에서 선택된 헤테로원자로 치환된다. 또한, 2 이상의 고리가 서로 단순 부착(pendant)되거나 축합되어 있고, 고리 형성 원자로서 탄소 외에 N, O, P, S 및 Se 중에서 선택된 헤테로 원자를 포함하고, 분자 전체가 비-방향족성(non-aromacity)를 갖는 1가 그룹도 포함하는 것으로 해석된다. 이러한 헤테로아릴의 예로는 피리딜, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 트리아지닐과 같은 6-원 모노사이클릭 고리; 페녹사티에닐(phenoxathienyl), 인돌리지닐(indolizinyl), 인돌릴(indolyl), 퓨리닐(purinyl), 퀴놀릴(quinolyl), 벤조티아졸(벤조thiazole), 카바졸릴(carbazolyl)과 같은 폴리사이클릭 고리; 2-퓨라닐, N-이미다졸릴, 2-이속사졸릴, 2-피리디닐, 2-피리미디닐 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 "아릴옥시"는 RO-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R은 탄소수 5 내지 60개의 아릴을 의미한다. 이러한 아릴옥시의 예로는 페닐옥시, 나프틸옥시, 디페닐옥시 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 "알킬옥시"는 R'O-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R'는 1 내지 40개의 알킬을 의미하며, 직쇄(linear), 측쇄(branched) 또는 사이클릭(cyclic) 구조를 포함하는 것으로 해석한다. 이러한 알킬옥시의 예로는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 1-프로폭시, t-부톡시, n-부톡시, 펜톡시 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 "아릴아민"은 탄소수 6 내지 60개의 아릴로 치환된 아민을 의미한다.
본 발명에서의 "시클로알킬"은 탄소수 3 내지 40개의 모노사이클릭 또는 폴리사이클릭 비-방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이러한 사이클로알킬의 예로는 사이클로프로필, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 놀보닐(norbornyl), 아다만틴(adamantine) 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 "헤테로시클로알킬"은 핵원자수 3 내지 40개의 비-방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미하며, 고리 중 하나 이상의 탄소, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소가 N, O, S 또는 Se와 같은 헤테로 원자로 치환된다. 이러한 헤테로시클로알킬의 예로는 모르폴린, 피페라진 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 "알킬실릴"은 탄소수 1 내지 40개의 알킬로 치환된 실릴이고, "아릴실릴"은 탄소수 5 내지 60개의 아릴로 치환된 실릴을 의미한다.
본 발명에서의 "축합 고리"는 축합 지방족 고리, 축합 방향족 고리, 축합 헤테로지방족 고리, 축합 헤테로방향족 고리 또는 이들의 조합된 형태를 의미한다.
본 발명의 화합물은 열적 안정성, 캐리어 수송능, 발광능 등이 우수하기 때문에 유기 전계 발광 소자의 유기물층 재료로 유용하게 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 화합물을 유기물층에 포함하는 유기 전계 발광 소자는 발광성능, 구동전압, 수명, 효율, 열적 안정성 등의 측면이 크게 향상되어 풀 칼라 디스플레이 패널 등에 효과적으로 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자의 단면도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자의 단면도를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
1. 신규 유기 화합물
본 발명의 신규 화합물은 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시될 수 있다:
[화학식 1]
[화학식 2]
상기 화학식 1 및 화학식 2에서,
W는 3원 내지 6원 지방족 탄화고리이며,
Y는 C(R1)(R2), S, O, Se 또는 Te이며,
R1과 R2는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고,
m은 0, 1 또는 2이며,
Ar1은 치환되거나 비치환된 아릴기, 또는 치환되거나 비치환된 헤테로아릴기이고, Ar1이 복수일 경우 상호 서로 같거나 상이하며,
L은 단일결합이거나, 치환되거나 비치환된 C6~C18의 아릴렌기 또는 치환되거나 비치환된 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기이며,
A는 하기 화학식 3으로 표시되는 치환기이며,
[화학식 3]
상기 화학식 3에서,
*는 결합이 이루어지는 부분이며,
n은 1 또는 2이며,
X1 내지 X5는 각각 독립적으로 C(R3) 또는 N이나, N끼리 서로 인접하지 않으며,
복수의 R3은 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고, 서로 인접하는 기와 지방족, 방향족, 지방족헤테로 또는 방향족헤테로의 축합 고리를 형성하거나 스피로 결합을 이룰 수 있으며,
Ar2는 복수일 경우 서로 같거나 상이하며, 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고, 서로 인접하는 기와 지방족, 방향족, 지방족헤테로 또는 방향족헤테로의 축합 고리를 형성하거나 스피로 결합을 이룰 수 있으며,
상기 L의 아릴렌기, 헤테로아릴렌기와, 상기 Ar1, Ar2 및 R1 내지 R3의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 인접하는 기와 지방족, 방향족, 지방족헤테로 또는 방향족헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있다.
상기 L은 단일결합이거나, 아래의 링커로 이루어진 군 중에서 선택될 수 있다.
상기 군에서, *는 결합이 이루어지는 부분이며,
Z는 C(R4)(R5), S, O, Se 또는 Te이며,
R4와 R5는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되며,
Ar3은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기 및 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 상기 A는 아래의 치환기로 이루어진 군 중에서 선택될 수 있다.
상기 군에서,
*는 결합이 이루어지는 부분이며,
Ar4와 Ar5는 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고, 서로 인접하는 기와 지방족, 방향족, 지방족헤테로 또는 방향족헤테로의 축합 고리를 형성하거나 스피로 결합을 이룰 수 있다.
보다 상세하게는 Ar4 또는 Ar5는 각각 독립적으로 아래의 치환기로 이루어진 군 중에서 선택될 수 있다.
상기 군에서,*는 결합이 이루어지는 부분이며, X는 Z는 S, O, Se 또는 Te이다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화합물은 아래의 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
화학식 1 또는 화학식2로 표시되는 본 발명의 화합물은 일반적인 합성방법에 따라 합성될 수 있다(Chem. Rev., 60:313 (1960); J. Chem. SOC. 4482 (1955); Chem. Rev. 95: 2457 (1995) 등 참조). 본 발명의 화합물에 대한 상세한 합성 과정은 후술하는 합성예에서 구체적으로 기술하도록 한다.
2. 유기 전계 발광 소자
한편, 본 발명의 다른 측면은 상기한 본 발명에 따른 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자(유기 EL 소자)에 관한 것이다.
구체적으로, 본 발명은 양극(anode), 음극(cathode), 및 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 전계 발광 소자로서, 상기 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다. 이때, 상기 화합물은 단독 또는 2 이상 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 1층 이상의 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 수송 보조층 및 전자 주입층 중 어느 하나 이상일 수 있고, 이 중에서 적어도 하나의 유기물층이 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 상기 유기물층에서 발광층, 전자 수송층 및 전자 수송 보조층 중 어느 하나 이상이 상기 화학식 1 또는 화힉식 2로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 구조는 특별히 한정되지 않으나, 일 예시로 도 1을 참고하면, 예컨대 서로 마주하는 양극(10)과 음극(20), 그리고 상기 양극(10)과 음극(20) 사이에 위치하는 유기층(30)을 포함한다. 여기서, 상기 유기층(30)은 정공 수송층(31), 발광층(32) 및 전자 수송층(34)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 정공 수송층(31)과 발광층(32) 사이에는 정공 수송 보조층(33)을 포함할 수 있으며, 상기 전자 수송층(34)과 발광층(32) 사이에는 전자 수송 보조층(35)을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 예시로 도 2를 참고하면, 상기 유기층(30)은 정공 수송층(31)과 양극(10)사이에 정공 주입층(37)을 더 포함할 수 있으며, 전자 수송층(34)과 음극(20)사이에는 전자 주입층(36)을 추가로 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 정공 수송층(31)과 양극(10) 사이에 적층되는 정공 주입층(37)은 양극으로 사용되는 ITO와, 정공 수송층(31)으로 사용되는 유기물질 사이의 계면 특성을 개선할 뿐만 아니라 그 표면이 평탄하지 않은 ITO의 상부에 도포되어 ITO의 표면을 부드럽게 만들어주는 기능을 하는 층으로, 당 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것이면 특별한 제한없이 사용할 수 있으며, 예컨대, 아민 화합물을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 전자 주입층(36)은 전자 수송층의 상부에 적층되어 음극으로부터의 전자 주입을 용이하게 해주어 궁극적으로 전력효율을 개선시키는 기능을 수행하는 층으로, 당 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것이면 특별한 제한없이 사용할 수 있으며, 예컨대, LiF, Liq, NaCl, CsF, Li2O, BaO 등의 물질을 이용할 수 있다.
또한, 상기 전자 수송층 (34)과 발광층(32) 사이에 전자 수송 보조층(35)을 더 포함할 수 있다. 상기 발광층(32)으로 유기 발광 소자 내에서 이온화 포텐셜 레벨을 타고 이동하는 정공이 전자 수송 보조층(35)의 높은 에너지 장벽에 막혀 전자 수송층으로 확산, 또는 이동하지 못해, 결과적으로 정공을 발광층에 제한시키는 기능을 한다. 이렇게 정공을 발광층에 제한시키는 기능은 환원에 의해 전자를 이동시키는 전자 수송층으로 정공이 확산되는 것을 막아, 산화에 의한 비가역적 분해반응을 통한 수명저하 현상을 억제하여, 유기 발광 소자의 수명 개선에 기여할 수 있다.
본 발명에서 상기 화학식 1 또는 화힉식 2로 표시되는 화합물은 플루오렌환에 다각의 지방족 고리가 도입된 구조 및 환을 이룬 코어로, 기존 알킬기 및 아릴기가 치환된 경우 보다 구조적 열적 안정성을 확보하여 Tg에 따른 장점을 가지며, 특히 지방족 고리가 사이클로헥실인 경우 체어폼을 가지므로 균일한 모폴로지를 형성하여 소자적 특성이 더욱 우수하다.
기존 linear한 코어는 파장이 장파장화 되고 재료가 갖는 평면성으로 인해 공정상 승화 온도가 상승하는 단점을 가지게 되나, 본 발명에 따른 화합물의 코어는 코어 형성 시 구조적 제한을 두어 벤트(bent)한 코어만을 가진다. 따라서 환을 이루는 기존 코어의 장점을 가지고 벤트(bent)한 코어로 인해 높은 삼중항 값을 가질 수 있어 효율을 상승시키고 공정상 승화 온도를 갖은 분자량 대비 타 재료에 비해 약 10도 정도 낮은 온도로 구현이 가능하다.
본 발명에 따른 화합물은 전기적 성질을 담당하는 EWG가 기존에 보고된 질소 함유 방향족환 (아진/비아진) 계열을 포함하며, 특히 이 방향족환(pyrimidine, triazine 등)과 고리화된 Benzothienopyrimidine(BTP) 및 Benzofuranopyrimidine(BFP) 등이 코어와 연결기로 구성되어 넓고 평평한 영역에서의 전기적 성질이 더욱 우수하여 기존 재료에 비해 더욱 강한 ET 파워를 가지게 되어 낮은 구동전압 및 고효율 특징을 보이며, 평평한 구조에서 오는 안정성으로 인해 장수명이 가능해진다. 기존 아진계열이 갖는 화학적 불안정성이 환을 이루면서 극복하여 전기적, 구조적 안정성을 확보할 수 있다. 또한, 상기 재료의 연결기로 사용되는 아릴, 헤테로아릴 및 기타 원소와 환을 이루는 구조는 연결기의 수조절을 하거나 연결위치 변화를 통해 파장을 조절할 수 있으며, 이로인해 기능층에 적절히 적용할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 화합물의 코어인 다각의 지방족이 치환된 플루오렌에 있어서, 상기 코어는 기존의 카바졸과 플로우렌 뿐 아니라 대부분의 아릴 화합물보다 강력한 에너지를 가지므로 기존 재료를 대체하거나 뛰어넘은 성질을 가진다.
이러한 이유에서, 본 발명에 따른 화합물을 유기 전계 발광 소자의 유기물층 재료, 바람직하게는 발광층 재료(청색, 녹색 및/또는 적색의 인광 호스트 재료), 전자 수송보조층, 수송층/주입층 재료, CGL, 정공 수송보조층, 수송층/주입층 재료, 발광 보조층 재료 또는 수명 개선층 재료로 적용할 경우, 유기 전계 발광 소자의 성능 및 수명 특성이 크게 향상될 수 있다. 이러한 유기 전계 발광 소자는 결과적으로 풀 칼라 유기 발광 패널의 성능을 극대화시킬 수 있다.
본 발명의 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물은 유기 전계 발광 소자의 유기물층(30) 재료, 바람직하게는 발광층(32) 재료(청색의 인광 호스트 재료), 전자 수송층(34), 전자 주입층(36) 재료, 발광 보조층 재료, 전자 수송 보조층(35) 재료, 더욱 바람직하게는 발광층(32) 재료, 전자 수송층(34) 재료, 전자 수송 보조층(35) 재료로 사용될 수 있다. 또한, 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자는 성능 및 수명 특성이 크게 향상될 수 있고, 이러한 유기 전계 발광 소자가 적용된 풀 칼라 유기 발광 패널도 성능이 극대화될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 유기 전계 발광 소자는 상기한 바와 같이 양극, 1층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층될 뿐만 아니라, 전극과 유기물층 계면에 절연층 또는 접착층을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자는 상기 유기물층 중 적어도 하나 이상(예컨대, 전자 수송 보조층)이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하도록 형성하는 것을 제외하고는, 당 기술 분야에 알려져 있는 재료 및 방법을 이용하여 다른 유기물층 및 전극을 형성하여 제조될 수 있다.
상기 유기물층은 진공 증착법이나 용액 도포법에 의하여 형성될 수 있다. 상기 용액 도포법의 예로는 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서 사용 가능한 기판으로는 특별히 한정되지 않으며, 실리콘 웨이퍼, 석영, 유리판, 금속판, 플라스틱 필름 및 시트 등이 사용될 수 있다.
또, 양극 물질로는 예컨대 정공 주입이 원활하도록 일 함수가 높은 도전체로 만들어질 수 있으며, 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연산화물, 인듐산화물, 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2:Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리티오펜, 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDT), 폴리피롤 또는 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자; 및 카본블랙 등이 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
또, 음극 물질로는 예컨대 전자 주입이 원활하도록 일 함수가 낮은 도전체로 만들어질 수 있으며, 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석, 또는 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; 및 LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[준비예 1] Core A 의 합성
<단계 1> 1'-bromospiro[cyclohexane-1,9'-fluorene] 의 합성
라운드 플라스크에 1-bromo-9H-fluorene (100.0 g, 408.0 mmol)을 넣고 THF 1L에 녹인다. 0℃저온에서 Potassium tert-Butoxide (114.4 g, 1019.9 mmol) (이하 KOtBu)를 15분간 천천히 나누어 넣어 준다. 이후 10분간 교반 시켜 준다. 1,5-dibromopentane (93.8 g, 408.0 mmol)을 5분간 적가 한다. 상온으로 반응 온도를 올려 12시간 동안 교반 하였다. 반응 종결 후 메틸렌클로라이드로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물인 1'-bromospiro[cyclohexane-1,9'-fluorene] (83.1 g, 수율 65 %)을 얻었다.
[LCMS] : 314
<단계 1-1> 1'-bromospiro[cyclopentane-1,9'-fluorene] 의 합성
본 반응은 [준비예 1] <단계 1>의 1,5-dibromopentane 대신 1,4-dibromobutane을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 1'-bromospiro[cyclopentane-1,9'-fluorene] (84.2 g, 수율 69 %)을 얻었다.
[LCMS] : 300
<단계 1-2> 1'-bromospiro[cyclobutane-1,9'-fluorene] 의 합성
본 반응은 [준비예 1] <단계 1>의 1,5-dibromopentane 대신 1,3-dibromopropane을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 1'-bromospiro[cyclobutane-1,9'-fluorene] (64.0 g, 수율 55 %)을 얻었다.
[LCMS] : 286
<단계 1-3> 1'-bromospiro[cyclopropane-1,9'-fluorene] 의 합성
본 반응은 [준비예 1] <단계 1>의 1,5-dibromopentane 대신 1,2-dibromoethane을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 1'-bromospiro[cyclopropane-1,9'-fluorene] (57.5 g, 수율 52 %)을 얻었다.
[LCMS] : 272
<단계 2> 4,4,5,5-tetramethyl-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)-1,3,2-dioxaborolane 의 합성
1'-bromospiro[cyclohexane-1,9'-fluorene] (100.0g, 319.2 mmol), 4,4,4',4',5,5,5',5'-octamethyl-2,2'-bi(1,3,2-dioxaborolane) (97.3 g, 383.1 mmol)및 Pd(dppf)2 (7.8 g, 9.6 mmol), KOAc (62.7 g, 638.5 mmol)을 1,4-Dioxane 1000ml에 넣고 12시간동안 가열환류하였다. 반응 종결 후 농축기로 1,4-Dioxane을 제거후 메틸렌클로라이드로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물인 4,4,5,5-tetramethyl-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)-1,3,2-dioxaborolane (100.1 g, 수율 87 %)을 얻었다.
[LCMS] : 361
<단계 2-1> 4,4,5,5-tetramethyl-2-(spiro[cyclopentane-1,9'-fluoren]-1'-yl)-1,3,2-dioxaborolane 의 합성
본 반응은 [준비예 1] <단계 2>의 1'-bromospiro[cyclohexane-1,9'-fluorene] 대신 1'-bromospiro[cyclopentane-1,9'-fluorene] 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 4,4,5,5-tetramethyl-2-(spiro[cyclopentane-1,9'-fluoren]-1'-yl)-1,3,2-dioxaborolane (94.9 g, 수율 82 %)을 얻었다.
[LCMS] : 347
<단계 2-2> 4,4,5,5-tetramethyl-2-(spiro[cyclobutane-1,9'-fluoren]-1'-yl)-1,3,2-dioxaborolane 의 합성
본 반응은 [준비예 1] <단계 2>의 1'-bromospiro[cyclohexane-1,9'-fluorene] 대신 1'-bromospiro[cyclobutane-1,9'-fluorene] 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 4,4,5,5-tetramethyl-2-(spiro[cyclobutane-1,9'-fluoren]-1'-yl)-1,3,2-dioxaborolane (97.9 g, 수율 84 %)을 얻었다.
[LCMS] : 333
<단계 2-3> 4,4,5,5-tetramethyl-2-(spiro[cyclopropane-1,9'-fluoren]-1'-yl)-1,3,2-dioxaborolane 의 합성
본 반응은 [준비예 1] <단계 2>의 1'-bromospiro[cyclohexane-1,9'-fluorene] 대신 1'-bromospiro[cyclopropane-1,9'-fluorene] 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 4,4,5,5-tetramethyl-2-(spiro[cyclopropane-1,9'-fluoren]-1'-yl)-1,3,2-dioxaborolane (93.9 g, 수율 80 %)을 얻었다.
[LCMS] : 319
<단계 3> methyl 2-chloro-6-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)benzoate 의 합성
4,4,5,5-tetramethyl-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)-1,3,2-dioxaborolane (100.0g, 277.6 mmol), methyl 2-bromo-6-chlorobenzoate (69.3 g, 277.6 mmol) 및 Pd(PPh3)4 (12.8 g, 11.1 mmol), K2CO3 (95.9 g, 693.9 mmol)을 Toluene 500ml, EtOH 100ml, H2O 100ml에 넣고 12시간동안 가열환류하였다. 반응 종결 후 메틸렌클로라이드로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물인 methyl 2-chloro-6-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)benzoate (82.6 g, 수율 74 %)을 얻었다.
[LCMS] : 403
<단계 3-1> methyl 5-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)benzoate 의 합성
본 반응은 [준비예 1] <단계 3>의 methyl 2-bromo-6-chlorobenzoate 대신 methyl 2-bromo-5-chlorobenzoate 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 methyl 5-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)benzoate (90.6 g, 수율 81 %)을 얻었다.
[LCMS] : 403
<단계 3-2> methyl 4-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)benzoate 의 합성
본 반응은 [준비예 1] <단계 3>의 methyl 2-bromo-6-chlorobenzoate 대신 methyl 2-bromo-4-chlorobenzoate 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 methyl methyl 4-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)benzoate (96.2 g, 수율 86 %)을 얻었다.
[LCMS] : 403
<단계 3-3> methyl 3-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)benzoate 의 합성
본 반응은 [준비예 1] <단계 3>의 methyl 2-bromo-6-chlorobenzoate 대신 methyl 2-bromo-3-chlorobenzoate 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 methyl 3-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)benzoate (95.1 g, 수율 85 %)을 얻었다.
[LCMS] : 403
<단계 4> 2-(2-chloro-6-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)phenyl)propan-2-ol 의 합성
methyl 2-chloro-6-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)benzoate (50.0g, 124.1 mmol)을 저온(4℃) 상태의 THF 1L에 넣고 10분간 환류시킨다. 이후 Methylmagnesium bromide solution 3.0 M in diethyl ether (44.4 g, 372.3 mmol) 을 10분간 나눠 넣고 18시간동안 50℃에서 가열환류하였다. THF(9) : H2O(1) 의 용액을 만들어 반응을 종결 시킨후 메틸렌클로라이드로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물인 2-(2-chloro-6-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)phenyl)propan-2-ol (32.5 g, 수율 65 %)을 얻었다.
[LCMS] : 403
<단계 4-1> 2-(5-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)phenyl)propan-2-ol 의 합성
본 반응은 [준비예 1] <단계 4>의 methyl 2-chloro-6-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)benzoate 대신 methyl 5-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)benzoate 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 2-(5-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)phenyl)propan-2-ol (38.5 g, 수율 77 %)을 얻었다.
[LCMS] : 403
<단계 4-2> 2-(4-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)phenyl)propan-2-ol 의 합성
본 반응은 [준비예 1] <단계 4>의 methyl 2-chloro-6-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)benzoate 대신 methyl 4-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)benzoate 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 2-(4-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)phenyl)propan-2-ol (33.5 g, 수율 67 %)을 얻었다.
[LCMS] : 403
<단계 4-3> 2-(3-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)phenyl)propan-2-ol 의 합성
본 반응은 [준비예 1] <단계 4>의 methyl 2-chloro-6-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)benzoate 대신 methyl 3-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)benzoate 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 2-(3-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)phenyl)propan-2-ol (32.5 g, 수율 65 %)을 얻었다.
[LCMS] : 403
<단계 5> 8'-chloro-7',7'-dimethyl-7'H-spiro[cyclohexane-1,12'-indeno[1,2-a]fluorene] 의 합성
2-(2-chloro-6-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)phenyl)propan-2-ol (50.0g, 124.1 mmol)을 Acetic acid 500ml에 넣고, H2SO4 (1.2 g, 12.4 mmol)을 소량 첨가 한후 24시간동안 가열환류하였다. 반응 종결 후 농축기로 Acetic acid를 제거하고, 메틸렌클로라이드로 추출하여 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물인 8'-chloro-7',7'-dimethyl-7'H-spiro[cyclohexane-1,12'-indeno[1,2-a]fluorene] (35.8 g, 수율 75 %)을 얻었다.
[LCMS] : 385
<단계 5-1> 9'-chloro-7',7'-dimethyl-7'H-spiro[cyclohexane-1,12'-indeno[1,2-a]fluorene] 의 합성
본 반응은 [준비예 1] <단계 5>의 2-(2-chloro-6-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)phenyl)propan-2-ol 대신 2-(5-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)phenyl)propan-2-ol 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 9'-chloro-7',7'-dimethyl-7'H-spiro[cyclohexane-1,12'-indeno[1,2-a]fluorene] (38.2 g, 수율 80 %)을 얻었다.
[LCMS] : 403
<단계 5-2> 10'-chloro-7',7'-dimethyl-7'H-spiro[cyclohexane-1,12'-indeno[1,2-a]fluorene] 의 합성
본 반응은 [준비예 1] <단계 5>의 2-(2-chloro-6-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)phenyl)propan-2-ol 대신 2-(4-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)phenyl)propan-2-ol 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 10'-chloro-7',7'-dimethyl-7'H-spiro[cyclohexane-1,12'-indeno[1,2-a]fluorene] (35.4 g, 수율 74 %)을 얻었다.
[LCMS] : 403
<단계 5-3> 11'-chloro-7',7'-dimethyl-7'H-spiro[cyclohexane-1,12'-indeno[1,2-a]fluorene] 의 합성
본 반응은 [준비예 1] <단계 5>의 2-(2-chloro-6-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)phenyl)propan-2-ol 대신 2-(3-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-1'-yl)phenyl)propan-2-ol 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 11'-chloro-7',7'-dimethyl-7'H-spiro[cyclohexane-1,12'-indeno[1,2-a]fluorene] (26.3 g, 수율 55 %)을 얻었다.
[LCMS] : 403
<단계 6> Core A-I 의 합성
8'-chloro-7',7'-dimethyl-7'H-spiro[cyclohexane-1,12'-indeno[1,2-a]fluorene] (50.0g, 149.3 mmol), 4,4,4',4',5,5,5',5'-octamethyl-2,2'-bi(1,3,2-dioxaborolane) (45.5 g, 179.2 mmol)및 Pd(dppf)2 (3.7 g, 4.5 mmol), KOAc (29.3 g, 298.6 mmol)을 1,4-Dioxane 1000ml에 넣고 12시간동안 가열환류하였다. 반응 종결 후 농축기로 1,4-Dioxane을 제거후 메틸렌클로라이드로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물인 2-(7',7'-dimethyl-7'H-spiro[cyclohexane-1,12'-indeno[1,2-a]fluoren]-8'-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane 'Core A-I' (51.4 g, 수율 83 %)을 얻었다.
[LCMS] : 477
<단계 6-1> Core A-II 의 합성
본 반응은 [준비예 1] <단계 6>의 8'-chloro-7',7'-dimethyl-7'H-spiro[cyclohexane-1,12'-indeno[1,2-a]fluorene] 대신 9'-chloro-7',7'-dimethyl-7'H-spiro[cyclohexane-1,12'-indeno[1,2-a]fluorene] 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 2-(7',7'-dimethyl-7'H-spiro[cyclohexane-1,12'-indeno[1,2-a]fluoren]-9'-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane 'Core A-II' (53.8 g, 수율 87 %)을 얻었다.
[LCMS] : 477
<단계 6-2> Core A-III 의 합성
본 반응은 [준비예 1] <단계 6>의 8'-chloro-7',7'-dimethyl-7'H-spiro[cyclohexane-1,12'-indeno[1,2-a]fluorene] 대신 10'-chloro-7',7'-dimethyl-7'H-spiro[cyclohexane-1,12'-indeno[1,2-a]fluorene] 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 2-(7',7'-dimethyl-7'H-spiro[cyclohexane-1,12'-indeno[1,2-a]fluoren]-10'-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane 'Core A-III' (47.0 g, 수율 76 %)을 얻었다.
[LCMS] : 477
<단계 6-3> Core A-IV 의 합성
본 반응은 [준비예 1] <단계 6>의 8'-chloro-7',7'-dimethyl-7'H-spiro[cyclohexane-1,12'-indeno[1,2-a]fluorene] 대신 11'-chloro-7',7'-dimethyl-7'H-spiro[cyclohexane-1,12'-indeno[1,2-a]fluorene] 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 2-(7',7'-dimethyl-7'H-spiro[cyclohexane-1,12'-indeno[1,2-a]fluoren]-11'-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane 'Core A-IV' (38.4 g, 수율 62 %)을 얻었다.
[LCMS] : 477
[준비예 2] Core B 의 합성
<단계 1> 4'-bromospiro[cyclohexane-1,9'-fluorene] 의 합성
라운드 플라스크에 4-bromo-9H-fluorene (100.0 g, 408.0 mmol)을 넣고 THF 1L에 녹인다. 0℃ 저온에서 Potassium tert-Butoxide (114.4 g, 1019.9 mmol) (이하 KOtBu)를 15분간 천천히 나누어 넣어 준다. 이후 10분간 교반 시켜 준다. 1,5-dibromopentane (93.8 g, 408.0 mmol)을 5분간 적가 한다. 상온으로 반응 온도를 올려 12시간 동안 교반 하였다. 반응 종결 후 메틸렌클로라이드로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물인 4'-bromospiro[cyclohexane-1,9'-fluorene] (103.5 g, 수율 81 %)을 얻었다.
[LCMS] : 314
<단계 1-1> 4'-bromospiro[cyclopentane-1,9'-fluorene] 의 합성
본 반응은 [준비예 2] <단계 1>의 1,5-dibromopentane 대신 1,4-dibromobutane을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 4'-bromospiro[cyclopentane-1,9'-fluorene] (80.6 g, 수율 66 %)을 얻었다.
[LCMS] : 300
<단계 1-2> 4'-bromospiro[cyclobutane-1,9'-fluorene] 의 합성
본 반응은 [준비예 2] <단계 1>의 1,5-dibromopentane 대신 1,3-dibromopropane을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 4'-bromospiro[cyclobutane-1,9'-fluorene] (83.8 g, 수율 72 %)을 얻었다.
[LCMS] : 286
<단계 1-3> 4'-bromospiro[cyclopropane-1,9'-fluorene] 의 합성
본 반응은 [준비예 2] <단계 1>의 1,5-dibromopentane 대신 1,2-dibromoethane을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 4'-bromospiro[cyclopropane-1,9'-fluorene] (83.0 g, 수율 75 %)을 얻었다.
[LCMS] : 272
<단계 2> 4,4,5,5-tetramethyl-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)-1,3,2-dioxaborolane 의 합성
4'-bromospiro[cyclohexane-1,9'-fluorene] (100.0g, 319.2 mmol), 4,4,4',4',5,5,5',5'-octamethyl-2,2'-bi(1,3,2-dioxaborolane) (97.3 g, 383.1 mmol)및 Pd(dppf)2 (7.8 g, 9.6 mmol), KOAc (62.7 g, 638.5 mmol)을 1,4-Dioxane 1000ml에 넣고 12시간동안 가열환류하였다. 반응 종결 후 농축기로 1,4-Dioxane을 제거후 메틸렌클로라이드로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물인 4,4,5,5-tetramethyl-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)-1,3,2-dioxaborolane (90.0 g, 수율 80 %)을 얻었다.
[LCMS] : 361
<단계 2-1> 4,4,5,5-tetramethyl-2-(spiro[cyclopentane-1,9'-fluoren]-4'-yl)-1,3,2-dioxaborolane 의 합성
본 반응은 [준비예 2] <단계 2>의 4'-bromospiro[cyclohexane-1,9'-fluorene] 대신 4'-bromospiro[cyclopentane-1,9'-fluorene] 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 4,4,5,5-tetramethyl-2-(spiro[cyclopentane-1,9'-fluoren]-4'-yl)-1,3,2-dioxaborolane (90.3 g, 수율 78 %)을 얻었다.
[LCMS] : 347
<단계 2-2> 4,4,5,5-tetramethyl-2-(spiro[cyclobutane-1,9'-fluoren]-4'-yl)-1,3,2-dioxaborolane 의 합성
본 반응은 [준비예 2] <단계 2>의 4'-bromospiro[cyclohexane-1,9'-fluorene] 대신 4'-bromospiro[cyclobutane-1,9'-fluorene] 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 4,4,5,5-tetramethyl-2-(spiro[cyclobutane-1,9'-fluoren]-4'-yl)-1,3,2-dioxaborolane (9209 g, 수율 79 %)을 얻었다.
[LCMS] : 333
<단계 2-3> 4,4,5,5-tetramethyl-2-(spiro[cyclopropane-1,9'-fluoren]-4'-yl)-1,3,2-dioxaborolane 의 합성
본 반응은 [준비예 2] <단계 2>의 4'-bromospiro[cyclohexane-1,9'-fluorene] 대신 4'-bromospiro[cyclopropane-1,9'-fluorene] 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 4,4,5,5-tetramethyl-2-(spiro[cyclopropane-1,9'-fluoren]-4'-yl)-1,3,2-dioxaborolane (99.8 g, 수율 85 %)을 얻었다.
[LCMS] : 319
<단계 3> methyl 2-chloro-6-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)benzoate 의 합성
4,4,5,5-tetramethyl-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)-1,3,2-dioxaborolane (100.0g, 277.6 mmol), methyl 2-bromo-6-chlorobenzoate (69.3 g, 277.6 mmol) 및 Pd(PPh3)4 (12.8 g, 11.1 mmol), K2CO3 (95.9 g, 693.9 mmol)을 Toluene 500ml, EtOH 100ml, H2O 100ml에 넣고 12시간동안 가열환류하였다. 반응 종결 후 메틸렌클로라이드로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물인 methyl 2-chloro-6-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)benzoate (98.4 g, 수율 88 %)을 얻었다.
[LCMS] : 403
<단계 3-1> methyl 5-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)benzoate 의 합성
본 반응은 [준비예 2] <단계 3>의 methyl 2-bromo-6-chlorobenzoate 대신 methyl 2-bromo-5-chlorobenzoate 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 methyl 5-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)benzoate (87.2 g, 수율 78 %)을 얻었다.
[LCMS] : 403
<단계 3-2> methyl 4-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)benzoate 의 합성
본 반응은 [준비예 2] <단계 3>의 methyl 2-bromo-6-chlorobenzoate 대신 methyl 2-bromo-4-chlorobenzoate 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 methyl methyl 4-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)benzoate (97.3 g, 수율 87 %)을 얻었다.
[LCMS] : 403
<단계 3-3> methyl 3-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)benzoate 의 합성
본 반응은 [준비예 2] <단계 3>의 methyl 2-bromo-6-chlorobenzoate 대신 methyl 2-bromo-3-chlorobenzoate 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 methyl 3-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)benzoate (89.5 g, 수율 80 %)을 얻었다.
[LCMS] : 403
<단계 4> 2-(2-chloro-6-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)phenyl)propan-2-ol 의 합성
methyl 2-chloro-6-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)benzoate (50.0g, 124.1 mmol)을 저온(4℃) 상태의 THF 1L에 넣고 10분간 환류시킨다. 이후 Methylmagnesium bromide solution 3.0 M in diethyl ether (44.4 g, 372.3 mmol) 을 10분간 나눠 넣고 18시간동안 50℃에서 가열환류하였다. THF(9) : H2O(1) 의 용액을 만들어 반응을 종결 시킨후 메틸렌클로라이드로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물인 2-(2-chloro-6-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)phenyl)propan-2-ol (34.5 g, 수율 69 %)을 얻었다.
[LCMS] : 403
<단계 4-1> 2-(5-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)phenyl)propan-2-ol 의 합성
본 반응은 [준비예 2] <단계 4>의 methyl 2-chloro-6-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)benzoate 대신 methyl 5-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)benzoate 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 2-(5-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)phenyl)propan-2-ol (40.0 g, 수율 80 %)을 얻었다.
[LCMS] : 403
<단계 4-2> 2-(4-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)phenyl)propan-2-ol 의 합성
본 반응은 [준비예 2] <단계 4>의 methyl 2-chloro-6-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)benzoate 대신 methyl 4-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)benzoate 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 2-(4-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)phenyl)propan-2-ol (38.0 g, 수율 76 %)을 얻었다.
[LCMS] : 403
<단계 4-3> 2-(3-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)phenyl)propan-2-ol 의 합성
본 반응은 [준비예 2] <단계 4>의 methyl 2-chloro-6-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)benzoate 대신 methyl 3-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)benzoate 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 2-(3-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)phenyl)propan-2-ol (35.5 g, 수율 71 %)을 얻었다.
[LCMS] : 403
<단계 5> 9'-chloro-8',8'-dimethyl-8'H-spiro[cyclohexane-1,5'-indeno[2,1-c]fluorene] 의 합성
2-(2-chloro-6-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)phenyl)propan-2-ol (50.0g, 124.1 mmol)을 Acetic acid 500ml에 넣고, H2SO4 (1.2 g, 12.4 mmol)을 소량 첨가 한후 24시간동안 가열환류하였다. 반응 종결 후 농축기로 Acetic acid를 제거하고, 메틸렌클로라이드로 추출하여 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물인 9'-chloro-8',8'-dimethyl-8'H-spiro[cyclohexane-1,5'-indeno[2,1-c]fluorene] (33.0 g, 수율 69 %)을 얻었다.
[LCMS] : 385
<단계 5-1> 10'-chloro-8',8'-dimethyl-8'H-spiro[cyclohexane-1,5'-indeno[2,1-c]fluorene] 의 합성
본 반응은 [준비예 2] <단계 5>의 2-(2-chloro-6-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)phenyl)propan-2-ol 대신 2-(5-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)phenyl)propan-2-ol 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 10'-chloro-8',8'-dimethyl-8'H-spiro[cyclohexane-1,5'-indeno[2,1-c]fluorene] (30.6 g, 수율 64 %)을 얻었다.
[LCMS] : 403
<단계 5-2> 11'-chloro-8',8'-dimethyl-8'H-spiro[cyclohexane-1,5'-indeno[2,1-c]fluorene] 의 합성
본 반응은 [준비예 2] <단계 5>의 2-(2-chloro-6-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)phenyl)propan-2-ol 대신 2-(4-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)phenyl)propan-2-ol 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 11'-chloro-8',8'-dimethyl-8'H-spiro[cyclohexane-1,5'-indeno[2,1-c]fluorene] (34.4 g, 수율 72 %)을 얻었다.
[LCMS] : 403
<단계 5-3> 12'-chloro-8',8'-dimethyl-8'H-spiro[cyclohexane-1,5'-indeno[2,1-c]fluorene] 의 합성
본 반응은 [준비예 2] <단계 5>의 2-(2-chloro-6-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)phenyl)propan-2-ol 대신 2-(3-chloro-2-(spiro[cyclohexane-1,9'-fluoren]-4'-yl)phenyl)propan-2-ol 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 12'-chloro-8',8'-dimethyl-8'H-spiro[cyclohexane-1,5'-indeno[2,1-c]fluorene] (24.4 g, 수율 51 %)을 얻었다.
[LCMS] : 403
<단계 6> Core B-I 의 합성
9'-chloro-8',8'-dimethyl-8'H-spiro[cyclohexane-1,5'-indeno[2,1-c]fluorene] (50.0g, 149.3 mmol), 4,4,4',4',5,5,5',5'-octamethyl-2,2'-bi(1,3,2-dioxaborolane) (45.5 g, 179.2 mmol)및 Pd(dppf)2 (3.7 g, 4.5 mmol), KOAc (29.3 g, 298.6 mmol)을 1,4-Dioxane 1000ml에 넣고 12시간동안 가열환류하였다. 반응 종결 후 농축기로 1,4-Dioxane을 제거후 메틸렌클로라이드로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물인 2-(8',8'-dimethyl-8'H-spiro[cyclohexane-1,5'-indeno[2,1-c]fluoren]-9'-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane 'Core B-I' (40.2 g, 수율 65 %)을 얻었다.
[LCMS] : 477
<단계 6-1> Core B-II 의 합성
본 반응은 <단계 6>의 9'-chloro-8',8'-dimethyl-8'H-spiro[cyclohexane-1,5'-indeno[2,1-c]fluorene] 대신 10'-chloro-8',8'-dimethyl-8'H-spiro[cyclohexane-1,5'-indeno[2,1-c]fluorene] 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 2-(8',8'-dimethyl-8'H-spiro[cyclohexane-1,5'-indeno[2,1-c]fluoren]-10'-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane 'Core B-II' (54.5 g, 수율 88 %)을 얻었다.
[LCMS] : 477
<단계 6-2> Core B-III 의 합성
본 반응은 <단계 6>의 9'-chloro-8',8'-dimethyl-8'H-spiro[cyclohexane-1,5'-indeno[2,1-c]fluorene] 대신 11'-chloro-8',8'-dimethyl-8'H-spiro[cyclohexane-1,5'-indeno[2,1-c]fluorene] 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 2-(8',8'-dimethyl-8'H-spiro[cyclohexane-1,5'-indeno[2,1-c]fluoren]-11'-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane 'Core B-III' (48.9 g, 수율 79 %)을 얻었다.
[LCMS] : 477
<단계 6-3> Core B-IV 의 합성
본 반응은 <단계 6>의 9'-chloro-8',8'-dimethyl-8'H-spiro[cyclohexane-1,5'-indeno[2,1-c]fluorene] 대신 12'-chloro-8',8'-dimethyl-8'H-spiro[cyclohexane-1,5'-indeno[2,1-c]fluorene] 을 사용하여 같은 방법으로 목적 화합물 2-(8',8'-dimethyl-8'H-spiro[cyclohexane-1,5'-indeno[2,1-c]fluoren]-12'-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane 'Core B-IV' (36.5 g, 수율 59 %)을 얻었다.
[LCMS] : 477
4. 합성예
[합성예 1] 화합물 A-001의 합성
[준비예 1]에서 합성한 Core A-I (10.0 g, 21.0 mmol)과 2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (5.6 g, 21.00 mmol) 및 Pd(PPh3)2 (1.0 g, 0.8 mmol), K2CO3 (7.3 g, 52.5 mmol) 을 THF 300ml, H2O 100ml에 넣고 8시간 동안 가열환류하였다. 반응 종결 후 메틸렌클로라이드로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물인 A-001 (9.8 g, 수율 80 %)을 얻었다.
[LCMS] : 582
[합성예 2] 화합물 A-002의 합성
Core A-I 대신 Core A-II (10.0 g, 21.0 mmol)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 A-002 (10.4 g, 수율 85 %)를 얻었다.
[LCMS] : 582
[합성예 3] 화합물 A-003의 합성
Core A-I 대신 Core A-III (10.0 g, 21.0 mmol)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 A-003 (11.2 g, 수율 92 %)을 얻었다.
[LCMS] : 582
[합성예 4] 화합물 A-004의 합성
Core A-I 대신 Core A-IV (10.0 g, 21.0 mmol)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 A-004 (8.1 g, 수율 66 %)를 얻었다.
[LCMS] : 582
[합성예 5 ~ 380] 화합물 A-005 내지 A-380의 합성
다음의 화합물들은 [준비예 1]에서 만든 Core A-I 내지 Core A-IV를 포함한 코어(1eq.)들과 각각의 서브 재료(동일 당량 1eq.)를 Suzuki coupling을 통해 합성 하였고, 상기 [합성예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 A-005 내지 A-380을 얻었다. 각각 얻어진 화합물의 양과 수율 및 분석값은 하기의 표 1 로 정리 하였다.
합성예 화합물 얻은양 (g) 수율 (%) LC-MS
5 A-005 9.3 67 658
6 A-006 12.1 88 658
7 A-007 11.6 84 658
8 A-008 7.6 55 658
9 A-009 9.3 67 658
10 A-010 9.1 66 658
11 A-011 7.6 55 658
12 A-012 7.2 52 658
13 A-013 9.0 65 658
14 A-014 11.6 84 658
15 A-015 10.2 74 658
16 A-016 7.5 54 658
17 A-017 8.4 61 659
18 A-018 8.2 59 659
19 A-019 11.2 81 659
20 A-020 9.0 65 659
21 A-021 6.6 43 734
22 A-022 11.7 76 734
23 A-023 8.8 57 734
24 A-024 11.1 72 734
25 A-025 11.6 75 734
26 A-026 13.2 86 734
27 A-027 12.5 81 734
28 A-028 9.9 64 734
29 A-029 8.9 58 734
30 A-030 6.3 41 734
31 A-031 13.6 88 734
32 A-032 13.9 90 734
33 A-033 10.6 69 734
34 A-034 6.9 45 734
35 A-035 10.8 70 734
36 A-036 7.1 46 734
37 A-037 13.4 87 734
38 A-038 12.9 84 734
39 A-039 6.5 42 734
40 A-040 12.8 83 734
41 A-041 11.5 73 748
42 A-042 14.3 91 748
43 A-043 14.4 92 748
44 A-044 9.4 60 748
45 A-045 14.0 89 748
46 A-046 8.0 51 748
47 A-047 11.1 71 748
48 A-048 6.7 43 748
49 A-049 6.4 41 748
50 A-050 8.9 57 748
51 A-051 11.0 70 748
52 A-052 12.2 78 748
53 A-053 8.3 53 748
54 A-054 13.0 83 748
55 A-055 14.1 90 748
56 A-056 12.6 80 748
57 A-057 7.7 49 748
58 A-058 13.5 86 748
59 A-059 11.9 76 748
60 A-060 12.9 82 748
61 A-061 8.0 66 581
62 A-062 6.7 55 581
63 A-063 8.9 73 581
64 A-064 10.2 84 581
65 A-065 8.7 63 657
66 A-066 8.8 64 657
67 A-067 7.6 55 657
68 A-068 12.1 88 657
69 A-069 9.2 67 657
70 A-070 10.3 75 657
71 A-071 8.4 61 657
72 A-072 9.0 65 657
73 A-073 11.0 80 657
74 A-074 7.7 56 657
75 A-075 6.3 46 657
76 A-076 12.7 92 657
77 A-077 8.0 58 658
78 A-078 11.6 84 658
79 A-079 11.9 86 658
80 A-080 11.5 83 658
81 A-081 14.6 95 733
82 A-082 12.8 83 733
83 A-083 9.7 63 733
84 A-084 13.7 89 733
85 A-085 10.3 67 733
86 A-086 14.5 94 733
87 A-087 13.5 88 733
88 A-088 8.2 53 733
89 A-089 12.0 78 733
90 A-090 12.2 79 733
91 A-091 11.2 73 733
92 A-092 11.5 75 733
93 A-093 11.4 74 733
94 A-094 11.7 76 733
95 A-095 7.2 47 733
96 A-096 14.3 93 733
97 A-097 7.1 46 733
98 A-098 12.3 80 733
99 A-099 9.2 60 733
100 A-100 8.8 57 733
101 A-101 13.5 86 747
102 A-102 11.6 74 747
103 A-103 8.0 51 747
104 A-104 6.7 43 747
105 A-105 14.0 89 747
106 A-106 11.0 70 747
107 A-107 8.9 57 747
108 A-108 10.7 68 747
109 A-109 6.4 41 747
110 A-110 10.3 66 747
111 A-111 14.9 95 747
112 A-112 13.8 88 747
113 A-113 12.5 80 747
114 A-114 13.6 87 747
115 A-115 8.5 54 747
116 A-116 12.9 82 747
117 A-117 9.1 58 747
118 A-118 10.2 65 747
119 A-119 13.3 85 747
120 A-120 7.8 50 747
121 A-121 7.1 58 581
122 A-122 7.9 65 581
123 A-123 10.4 85 581
124 A-124 6.1 50 581
125 A-125 7.7 56 657
126 A-126 11.3 82 657
127 A-127 12.0 87 657
128 A-128 9.0 65 657
129 A-129 7.2 52 657
130 A-130 11.6 84 657
131 A-131 10.3 75 657
132 A-132 12.7 92 657
133 A-133 7.0 51 657
134 A-134 6.6 48 657
135 A-135 8.1 59 657
136 A-136 13.1 95 657
137 A-137 8.0 58 658
138 A-138 11.0 80 658
139 A-139 12.4 90 658
140 A-140 11.2 81 658
141 A-141 8.3 54 733
142 A-142 6.9 45 733
143 A-143 9.1 59 733
144 A-144 9.2 60 733
145 A-145 10.6 69 733
146 A-146 11.7 76 733
147 A-147 9.8 64 733
148 A-148 12.8 83 733
149 A-149 12.5 81 733
150 A-150 13.5 88 733
151 A-151 8.5 55 733
152 A-152 7.2 47 733
153 A-153 14.3 93 733
154 A-154 10.3 67 733
155 A-155 7.1 46 733
156 A-156 10.9 71 733
157 A-157 6.6 43 733
158 A-158 11.2 73 733
159 A-159 7.5 49 733
160 A-160 14.0 91 733
161 A-161 13.8 88 747
162 A-162 8.9 57 747
163 A-163 8.3 53 747
164 A-164 14.1 90 747
165 A-165 9.4 60 747
166 A-166 10.5 67 747
167 A-167 14.9 95 747
168 A-168 6.7 43 747
169 A-169 8.2 52 747
170 A-170 13.0 83 747
171 A-171 7.4 47 747
172 A-172 7.7 49 747
173 A-173 13.3 85 747
174 A-174 9.9 63 747
175 A-175 11.4 73 747
176 A-176 11.9 76 747
177 A-177 8.5 54 747
178 A-178 10.7 68 747
179 A-179 14.6 93 747
180 A-180 8.6 55 747
181 A-181 7.7 60 611
182 A-182 8.6 67 611
183 A-183 12.2 95 611
184 A-184 5.5 43 611
185 A-185 7.5 52 687
186 A-186 6.2 43 687
187 A-187 8.9 62 687
188 A-188 12.3 85 687
189 A-189 11.0 76 687
190 A-190 9.9 69 687
191 A-191 11.1 77 687
192 A-192 6.9 48 687
193 A-193 9.4 65 687
194 A-194 11.8 82 687
195 A-195 7.2 50 687
196 A-196 8.1 56 687
197 A-197 10.4 72 688
198 A-198 12.6 87 688
199 A-199 10.7 74 688
200 A-200 11.3 78 688
201 A-201 10.9 68 764
202 A-202 13.1 82 764
203 A-203 9.6 60 764
204 A-204 6.6 41 764
205 A-205 6.9 43 764
206 A-206 13.8 86 764
207 A-207 10.6 66 764
208 A-208 12.8 80 764
209 A-209 14.1 88 764
210 A-210 9.4 59 764
211 A-211 12.3 77 764
212 A-212 11.0 69 764
213 A-213 14.9 93 764
214 A-214 12.5 78 764
215 A-215 9.8 61 764
216 A-216 8.8 55 764
217 A-217 8.5 53 764
218 A-218 13.5 84 764
219 A-219 11.4 71 764
220 A-220 9.3 58 764
221 A-221 14.5 89 778
222 A-222 12.7 78 778
223 A-223 10.8 66 778
224 A-224 7.8 48 778
225 A-225 15.5 95 778
226 A-226 11.1 68 778
227 A-227 14.0 86 778
228 A-228 9.9 61 778
229 A-229 10.9 67 778
230 A-230 7.7 47 778
231 A-231 8.8 54 778
232 A-232 7.5 46 778
233 A-233 13.9 85 778
234 A-234 6.7 41 778
235 A-235 15.2 93 778
236 A-236 9.0 55 778
237 A-237 8.0 49 778
238 A-238 12.1 74 778
239 A-239 7.3 45 778
240 A-240 11.3 69 778
241 A-241 9.4 73 611
242 A-242 7.6 59 611
243 A-243 8.7 68 611
244 A-244 10.4 81 611
245 A-245 8.5 59 687
246 A-246 9.8 68 687
247 A-247 11.7 81 687
248 A-248 11.4 79 687
249 A-249 9.4 65 687
250 A-250 6.3 44 687
251 A-251 12.3 85 687
252 A-252 5.9 41 687
253 A-253 7.2 50 687
254 A-254 10.8 75 687
255 A-255 13.4 93 687
256 A-256 11.1 77 687
257 A-257 9.1 63 688
258 A-258 6.6 46 688
259 A-259 10.1 70 688
260 A-260 11.6 80 688
261 A-261 8.6 54 764
262 A-262 8.3 52 764
263 A-263 11.5 72 764
264 A-264 9.9 62 764
265 A-265 8.2 51 764
266 A-266 9.4 59 764
267 A-267 9.6 60 764
268 A-268 10.2 64 764
269 A-269 9.8 61 764
270 A-270 12.3 77 764
271 A-271 13.6 85 764
272 A-272 8.5 53 764
273 A-273 14.7 92 764
274 A-274 7.7 48 764
275 A-275 11.0 69 764
276 A-276 9.3 58 764
277 A-277 6.9 43 764
278 A-278 12.7 79 764
279 A-279 13.1 82 764
280 A-280 12.2 76 764
281 A-281 12.1 74 778
282 A-282 12.9 79 778
283 A-283 13.0 80 778
284 A-284 11.6 71 778
285 A-285 14.2 87 778
286 A-286 14.4 88 778
287 A-287 10.6 65 778
288 A-288 10.4 64 778
289 A-289 9.0 55 778
290 A-290 6.7 41 778
291 A-291 9.9 61 778
292 A-292 10.8 66 778
293 A-293 11.7 72 778
294 A-294 9.5 58 778
295 A-295 14.7 90 778
296 A-296 14.5 89 778
297 A-297 14.0 86 778
298 A-298 10.1 62 778
299 A-299 11.4 70 778
300 A-300 13.9 85 778
301 A-301 11.6 84 658
302 A-302 11.1 80 659
303 A-303 12.3 87 672
304 A-304 9.8 74 632
305 A-305 11.3 71 758
306 A-306 8.3 54 734
307 A-307 7.9 57 735
308 A-308 6.9 42 785
309 A-309 11.7 76 734
310 A-310 10.3 67 735
311 A-311 8.6 65 631
312 A-312 8.2 55 707
313 A-313 11.0 85 619
314 A-314 8.6 59 695
315 A-315 9.8 71 656
316 A-316 10.9 79 656
317 A-317 12.6 91 657
318 A-318 12.5 80 747
319 A-319 11.9 77 733
320 A-320 10.3 75 657
321 A-321 11.7 74 692
322 A-322 12.5 79 692
323 A-323 12.7 80 692
324 A-324 11.3 71 692
325 A-325 11.6 74 706
326 A-326 9.6 61 706
327 A-327 11.0 70 706
328 A-328 7.2 46 706
329 A-329 9.5 61 720
330 A-330 10.8 70 720
331 A-331 7.1 46 720
332 A-332 6.8 44 720
333 A-333 13.4 79 811
334 A-334 10.4 61 811
335 A-335 7.0 41 811
336 A-336 12.9 76 811
337 A-337 14.9 86 824
338 A-338 13.8 80 824
339 A-339 14.3 81 840
340 A-340 11.1 63 840
341 A-341 12.4 73 811
342 A-342 14.0 82 811
343 A-343 15.5 86 860
344 A-344 14.4 80 860
345 A-345 11.9 63 902
346 A-346 14.2 71 950
347 A-347 13.7 75 871
348 A-348 12.6 59 1019
349 A-349 8.8 51 824
350 A-350 12.6 73 824
351 A-351 13.3 82 775
352 A-352 6.8 42 775
353 A-353 13.5 84 765
354 A-354 8.5 53 765
355 A-355 11.9 74 765
356 A-356 7.5 47 765
357 A-357 8.3 55 811
358 A-358 10.5 72 873
359 A-359 9.2 59 763
360 A-360 13.7 89 777
361 A-361 7.1 46 737
362 A-362 12.4 75 788
363 A-363 11.8 76 737
364 A-364 13.4 81 788
365 A-365 9.7 80 579
366 A-366 7.4 54 655
367 A-367 10.0 76 629
368 A-368 12.4 87 679
369 A-369 11.0 68 772
370 A-370 9.9 53 888
371 A-371 12.5 80 745
372 A-372 11.9 76 745
373 A-373 14.8 84 838
374 A-374 11.4 74 732
375 A-375 13.2 86 732
376 A-376 10.6 69 732
377 A-377 6.9 44 745
378 A-378 13.6 87 745
379 A-379 13.8 88 745
380 A-380 7.7 49 745
[합성예 381] 화합물 B-001의 합성
[준비예 2]에서 합성한 Core B-I (10.0 g, 21.0 mmol)과 2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (5.6 g, 21.00 mmol) 및 Pd(PPh3)2 (1.0 g, 0.8 mmol), K2CO3 (7.3 g, 52.5 mmol) 을 THF 300ml, H2O 100ml에 넣고 8시간 동안 가열환류하였다. 반응 종결 후 메틸렌클로라이드로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물인 B-001 (10.3 g, 수율 81 %)을 얻었다.
[LCMS] : 582
[합성예 382] 화합물 B-002의 합성
Core B-I 대신 Core B-II (10.0 g, 21.0 mmol)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [합성예 381]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 B-002 (9.5 g, 수율 78 %)를 얻었다.
[LCMS] : 582
[합성예 383] 화합물 B-003의 합성
Core B-I 대신 Core B-III (10.0 g, 21.0 mmol)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [합성예 381]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 B-003 (10.1 g, 수율 83 %)을 얻었다.
[LCMS] : 582
[합성예 384] 화합물 B-004의 합성
Core B-I 대신 Core B-IV (10.0 g, 21.0 mmol)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 [합성예 381]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 B-004 (7.6 g, 수율 62 %)를 얻었다.
[LCMS] : 582
[합성예 385 ~ 760] 화합물 B-005 내지 B-380의 합성
다음의 화합물들은 [준비예 2]에서 만든 Core B-I 내지 Core B-IV를 포함한 코어(1eq.)들과 각각의 서브 재료(동일 당량 1eq.)를 Suzuki coupling을 통해 합성하였고, 상기 [합성예 381]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 B-005 내지 B-380을 얻었다. 각각 얻어진 화합물의 양과 수율 및 분석값은 하기의 표 2 로 정리하였다.
합성예 화합물 얻은양 (g) 수율 (%) LC-MS
385 B-005 8.5 61 658
386 B-006 12.5 91 658
387 B-007 12.1 87 658
388 B-008 7.5 54 658
389 B-009 9.5 68 658
390 B-010 8.3 60 658
391 B-011 7.8 57 658
392 B-012 7.5 54 658
393 B-013 8.9 64 658
394 B-014 11.8 86 658
395 B-015 9.3 68 658
396 B-016 7.7 56 658
397 B-017 8.8 63 659
398 B-018 8.1 58 659
399 B-019 11.4 82 659
400 B-020 8.2 59 659
401 B-021 6.8 44 734
402 B-022 12.2 79 734
403 B-023 8.7 56 734
404 B-024 11.3 73 734
405 B-025 10.6 69 734
406 B-026 13.6 88 734
407 B-027 13.0 84 734
408 B-028 9.7 63 734
409 B-029 9.1 59 734
410 B-030 5.8 37 734
411 B-031 13.9 91 734
412 B-032 14.4 94 734
413 B-033 10.5 68 734
414 B-034 7.1 46 734
415 B-035 9.9 64 734
416 B-036 7.3 47 734
417 B-037 14.1 91 734
418 B-038 13.6 88 734
419 B-039 6.8 44 734
420 B-040 13.4 87 734
421 B-041 12.0 77 748
422 B-042 15.0 96 748
423 B-043 15.2 97 748
424 B-044 9.9 63 748
425 B-045 12.8 81 748
426 B-046 8.2 52 748
427 B-047 11.6 74 748
428 B-048 6.7 42 748
429 B-049 6.6 42 748
430 B-050 8.2 52 748
431 B-051 11.3 72 748
432 B-052 12.7 81 748
433 B-053 8.2 52 748
434 B-054 13.3 85 748
435 B-055 12.9 82 748
436 B-056 12.9 82 748
437 B-057 8.0 51 748
438 B-058 13.3 85 748
439 B-059 12.2 77 748
440 B-060 11.8 75 748
441 B-061 8.2 68 581
442 B-062 7.0 57 581
443 B-063 8.8 72 581
444 B-064 10.4 86 581
445 B-065 9.1 66 657
446 B-066 9.3 67 657
447 B-067 8.0 58 657
448 B-068 12.7 92 657
449 B-069 9.7 70 657
450 B-070 10.9 79 657
451 B-071 8.8 64 657
452 B-072 9.3 68 657
453 B-073 10.9 79 657
454 B-074 7.9 57 657
455 B-075 5.8 42 657
456 B-076 13.1 95 657
457 B-077 8.3 60 658
458 B-078 11.4 83 658
459 B-079 12.5 90 658
460 B-080 12.0 87 658
461 B-081 15.3 100 733
462 B-082 13.4 87 733
463 B-083 10.2 66 733
464 B-084 13.9 91 733
465 B-085 9.4 61 733
466 B-086 14.9 97 733
467 B-087 14.1 91 733
468 B-088 8.0 52 733
469 B-089 12.2 79 733
470 B-090 11.1 72 733
471 B-091 11.6 75 733
472 B-092 12.0 78 733
473 B-093 11.2 73 733
474 B-094 11.9 77 733
475 B-095 6.6 43 733
476 B-096 14.7 96 733
477 B-097 7.4 48 733
478 B-098 12.1 79 733
479 B-099 9.4 61 733
480 B-100 8.0 52 733
481 B-101 13.9 88 747
482 B-102 12.1 77 747
483 B-103 7.9 50 747
484 B-104 6.9 44 747
485 B-105 12.7 81 747
486 B-106 11.3 72 747
487 B-107 9.3 59 747
488 B-108 10.5 67 747
489 B-109 6.5 42 747
490 B-110 9.5 60 747
491 B-111 15.3 98 747
492 B-112 14.3 91 747
493 B-113 12.4 79 747
494 B-114 13.9 89 747
495 B-115 7.7 49 747
496 B-116 13.2 84 747
497 B-117 9.5 60 747
498 B-118 10.1 64 747
499 B-119 13.6 87 747
500 B-120 7.2 46 747
501 B-121 7.3 60 581
502 B-122 8.2 68 581
503 B-123 10.2 84 581
504 B-124 6.2 51 581
505 B-125 7.1 51 657
506 B-126 11.6 84 657
507 B-127 12.5 90 657
508 B-128 8.8 64 657
509 B-129 7.3 53 657
510 B-130 10.6 77 657
511 B-131 10.6 77 657
512 B-132 13.2 96 657
513 B-133 6.9 50 657
514 B-134 6.7 49 657
515 B-135 7.4 54 657
516 B-136 13.5 98 657
517 B-137 8.3 60 658
518 B-138 10.9 79 658
519 B-139 12.7 92 658
520 B-140 10.2 74 658
521 B-141 8.5 56 733
522 B-142 7.2 47 733
523 B-143 9.0 58 733
524 B-144 9.4 61 733
525 B-145 9.7 63 733
526 B-146 12.0 78 733
527 B-147 10.2 67 733
528 B-148 12.6 82 733
529 B-149 12.7 82 733
530 B-150 12.4 80 733
531 B-151 8.7 57 733
532 B-152 7.5 49 733
533 B-153 14.1 92 733
534 B-154 10.5 68 733
535 B-155 6.5 42 733
536 B-156 11.2 73 733
537 B-157 6.9 45 733
538 B-158 11.1 72 733
539 B-159 7.7 50 733
540 B-160 12.8 83 733
541 B-161 14.2 91 747
542 B-162 9.3 59 747
543 B-163 8.2 52 747
544 B-164 14.4 92 747
545 B-165 8.6 55 747
546 B-166 10.8 69 747
547 B-167 15.5 99 747
548 B-168 6.7 42 747
549 B-169 8.3 53 747
550 B-170 11.9 76 747
551 B-171 7.6 48 747
552 B-172 8.0 51 747
553 B-173 13.2 84 747
554 B-174 10.1 64 747
555 B-175 10.5 67 747
556 B-176 12.3 78 747
557 B-177 8.8 56 747
558 B-178 10.5 67 747
559 B-179 14.8 95 747
560 B-180 7.9 50 747
561 B-181 7.9 62 611
562 B-182 8.9 70 611
563 B-183 12.0 94 611
564 B-184 5.6 44 611
565 B-185 6.8 48 687
566 B-186 6.4 44 687
567 B-187 9.3 64 687
568 B-188 12.1 84 687
569 B-189 11.2 77 687
570 B-190 9.1 63 687
571 B-191 11.4 79 687
572 B-192 7.2 50 687
573 B-193 9.2 64 687
574 B-194 12.0 84 687
575 B-195 6.6 46 687
576 B-196 8.3 58 687
577 B-197 10.8 75 688
578 B-198 12.4 86 688
579 B-199 10.9 75 688
580 B-200 10.3 71 688
581 B-201 11.2 70 764
582 B-202 13.7 85 764
583 B-203 9.5 59 764
584 B-204 6.9 43 764
585 B-205 7.2 45 764
586 B-206 14.5 90 764
587 B-207 11.1 69 764
588 B-208 13.5 84 764
589 B-209 14.8 92 764
590 B-210 9.9 62 764
591 B-211 12.6 78 764
592 B-212 11.4 71 764
593 B-213 14.6 91 764
594 B-214 12.6 79 764
595 B-215 8.8 55 764
596 B-216 9.0 56 764
597 B-217 8.7 55 764
598 B-218 13.3 83 764
599 B-219 11.9 75 764
600 B-220 9.8 61 764
601 B-221 15.2 93 778
602 B-222 13.4 82 778
603 B-223 10.6 65 778
604 B-224 8.0 49 778
605 B-225 14.2 87 778
606 B-226 11.4 70 778
607 B-227 14.6 89 778
608 B-228 9.8 60 778
609 B-229 11.1 68 778
610 B-230 7.0 43 778
611 B-231 9.1 56 778
612 B-232 7.8 48 778
613 B-233 13.7 84 778
614 B-234 6.8 42 778
615 B-235 13.9 85 778
616 B-236 9.2 57 778
617 B-237 8.3 51 778
618 B-238 11.9 73 778
619 B-239 7.5 46 778
620 B-240 10.3 63 778
621 B-241 9.6 75 611
622 B-242 7.9 61 611
623 B-243 8.6 67 611
624 B-244 10.6 82 611
625 B-245 7.8 54 687
626 B-246 10.1 70 687
627 B-247 12.1 84 687
628 B-248 11.2 78 687
629 B-249 9.5 66 687
630 B-250 5.8 40 687
631 B-251 12.6 87 687
632 B-252 6.1 43 687
633 B-253 7.1 49 687
634 B-254 11.0 76 687
635 B-255 12.2 85 687
636 B-256 11.4 79 687
637 B-257 9.5 65 688
638 B-258 6.6 45 688
639 B-259 10.3 71 688
640 B-260 10.6 73 688
641 B-261 8.9 56 764
642 B-262 8.7 54 764
643 B-263 11.4 71 764
644 B-264 10.1 63 764
645 B-265 7.5 47 764
646 B-266 9.7 61 764
647 B-267 10.0 62 764
648 B-268 10.1 63 764
649 B-269 9.9 62 764
650 B-270 12.9 81 764
651 B-271 14.3 89 764
652 B-272 8.9 56 764
653 B-273 15.5 97 764
654 B-274 8.1 50 764
655 B-275 10.1 63 764
656 B-276 9.6 60 764
657 B-277 7.2 45 764
658 B-278 12.5 78 764
659 B-279 13.4 84 764
660 B-280 11.1 69 764
661 B-281 12.4 76 778
662 B-282 13.4 82 778
663 B-283 13.7 84 778
664 B-284 12.2 75 778
665 B-285 14.9 91 778
666 B-286 15.1 92 778
667 B-287 11.1 68 778
668 B-288 10.3 63 778
669 B-289 9.1 56 778
670 B-290 6.1 37 778
671 B-291 10.2 63 778
672 B-292 11.2 69 778
673 B-293 11.6 71 778
674 B-294 9.6 59 778
675 B-295 13.4 82 778
676 B-296 14.9 92 778
677 B-297 14.6 89 778
678 B-298 10.0 61 778
679 B-299 11.6 71 778
680 B-300 14.6 89 778
681 B-301 12.2 88 658
682 B-302 11.7 84 659
683 B-303 12.9 91 672
684 B-304 10.3 78 632
685 B-305 11.9 75 758
686 B-306 8.5 56 734
687 B-307 8.2 59 735
688 B-308 6.8 41 785
689 B-309 11.9 77 734
690 B-310 9.4 61 735
691 B-311 8.8 67 631
692 B-312 8.5 57 707
693 B-313 10.9 84 619
694 B-314 8.8 60 695
695 B-315 9.0 65 656
696 B-316 11.2 81 656
697 B-317 13.1 95 657
698 B-318 12.3 79 747
699 B-319 12.1 78 733
700 B-320 9.4 69 657
701 B-321 12.1 76 692
702 B-322 13.0 82 692
703 B-323 12.5 79 692
704 B-324 11.5 72 692
705 B-325 12.2 78 706
706 B-326 10.0 64 706
707 B-327 11.5 74 706
708 B-328 7.6 48 706
709 B-329 9.9 64 720
710 B-330 11.4 74 720
711 B-331 7.5 48 720
712 B-332 7.2 46 720
713 B-333 13.3 78 811
714 B-334 10.6 62 811
715 B-335 6.4 37 811
716 B-336 13.3 78 811
717 B-337 15.4 89 824
718 B-338 13.6 79 824
719 B-339 14.6 82 840
720 B-340 10.1 58 840
721 B-341 12.8 75 811
722 B-342 14.5 85 811
723 B-343 15.3 85 860
724 B-344 14.7 81 860
725 B-345 10.9 58 902
726 B-346 14.9 75 950
727 B-347 14.4 79 871
728 B-348 13.2 62 1019
729 B-349 9.3 54 824
730 B-350 13.2 77 824
731 B-351 14.0 86 775
732 B-352 7.2 44 775
733 B-353 14.1 88 765
734 B-354 8.9 56 765
735 B-355 10.8 68 765
736 B-356 7.8 48 765
737 B-357 8.6 57 811
738 B-358 10.4 71 873
739 B-359 9.4 60 763
740 B-360 12.5 81 777
741 B-361 7.3 47 737
742 B-362 12.9 78 788
743 B-363 11.6 75 737
744 B-364 13.6 82 788
745 B-365 8.9 73 579
746 B-366 7.6 56 655
747 B-367 10.4 79 629
748 B-368 12.2 86 679
749 B-369 11.2 69 772
750 B-370 9.0 48 888
751 B-371 12.9 82 745
752 B-372 12.4 79 745
753 B-373 15.5 88 838
754 B-374 11.9 78 732
755 B-375 12.1 79 732
756 B-376 10.9 71 732
757 B-377 7.2 46 745
758 B-378 13.4 86 745
759 B-379 14.0 90 745
760 B-380 7.0 45 745
5. 소자예
[실시예 1 내지 30] 녹색 유기 EL 소자의 제작
합성예 1 내지 760에서 합성한 화합물 A-001 내지 B-360을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후 아래의 과정에 따라 녹색 유기 EL 소자를 제작하였다.
먼저, ITO (Indium tin oxide)가 1500 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 UV OZONE 세정기 (Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음 UV를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정하고 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 m-MTDATA (60 nm)/TCTA (80 nm)/ A-001 ~ B-360의 각각의 화합물 + 10 % Ir(ppy)3 (30nm)/BCP (10 nm)/Alq3 (30 nm)/LiF (1 nm)/Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 EL 소자를 제작하였다.
[비교예 1 내지 5] 녹색 유기 EL 소자의 제작
발광층 형성시 발광 호스트 물질로서 화합물 A-001 내지 B-360 대신 CBP, A, B, C, D를 각각 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 과정으로 비교예 1 내지 5의 녹색 유기 EL 소자를 제작하였다.
상기 실시예 1 내지 30 및 비교예 1 내지 5에서 사용된 m-MTDATA, TCTA, Ir(ppy)3, CBP, BCP, 화합물 A, B, C 및 D의 구조는 각각 하기와 같다.
[평가예 1]
실시예 1 내지 30 및 비교예 1 내지 5에서 제작된 각각의 녹색 유기 EL 소자에 대하여 전류밀도 (10) mA/㎠에서의 구동전압, 전류효율 및 발광 피크를 측정하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
샘플 호스트 구동 전압 EL 피크 전류효율
(V) (nm) (cd/A)
실시예 1 A-001 3.9 521 61.9
실시예 2 A-013 4.0 523 62.1
실시예 3 A-055 3.7 522 63.9
실시예 4 A-067 4.0 523 64.2
실시예 5 A-124 3.4 521 65.6
실시예 6 A-143 4.2 520 62.9
실시예 7 A-176 4.1 523 64.9
실시예 8 A-194 3.9 523 65.1
실시예 9 A-200 3.8 524 58.9
실시예 10 A-232 3.4 523 61.5
실시예 11 A-255 4.2 522 61.0
실시예 12 A-267 4.1 523 62.0
실시예 13 A-319 4.3 522 61.2
실시예 14 A-325 4.0 522 60.7
실시예 15 B-125 3.9 522 61.5
실시예 16 B-004 4.0 521 59.4
실시예 17 B-011 3.7 522 59.5
실시예 18 B-023 4.0 521 57.2
실시예 19 B-025 3.9 522 58.0
실시예 20 B-038 4.0 522 57.6
실시예 21 B-058 4.1 521 59.0
실시예 22 B-061 4.1 521 58.2
실시예 23 B-125 4.4 522 57.6
실시예 24 B-140 3.9 522 57.4
실시예 25 B-153 4.1 523 57.2
실시예 26 B-154 4.1 523 61.0
실시예 27 B-238 4.1 523 62.0
실시예 28 B-256 4.4 523 60.2
실시예 29 B-302 3.4 522 60.7
실시예 30 B-319 4.2 521 61.5
비교예 1 CBP 5.6 522 42.6
비교예 2 A 4.8 523 54.1
비교예 3 B 4.9 523 55.2
비교예 4 C 4.6 522 56.2
비교예 5 D 4.7 523 57.4
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물 A-001 내지 B-360을 발광층으로 적용한 실시예 1 내지 30의 녹색 유기 EL 소자는, 종래 CBP를 사용한 비교예 1 및 화합물 A~D를 발광층으로 사용한 비교예 2~5의 녹색 유기 EL 소자와 비교해 볼 때, 구동전압 및 효율 면에서 보다 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다.
구체적으로, 본 발명에서는 플루오렌 9번 위치에 지방족 다각 고리기가 형성된 플루오렌과 인덴의 축합 구조에 따라 열적 및 구조적 안정성을 확보했고, 이에 따라 높은 양자효율로 인해 고효율의 결과를 보였다. 이들 재료는 플루오렌 9번 위치에 단독으로 디메틸기가 치환된 비교예 2의 A 재료보다 구조 및 전기화학적으로 안정하여 높은 수명 특성을 가질 수 있다.
또한, 실시예 1~30의 화합물은 비교예 3의 B 재료 보다 평면화된 넓은 전자영역의 구조를 갖게 되어, 구동 전압 및 효율에서 우수한 성능을 나타 내고, 늘어난 분자량 대비 구조적 꺾임에 의해 증착 온도가 낮아 열적 안정성도 확보되었으며, 서브로 사용된 기존 보고 되어진 아진계 모이어티뿐 아니라 평면화된 고리를 형성한 피리미딘 모이어티를 사용함에 따라 기존의 아진계 모이어티에 비해 구조적 안정성과 전자구름이 넓게 분포되어 재료의 안정성에 큰 장점을 가진다.
또, 상기 화합물은 지방족 플루오렌 인덴 축합의 구조와 강한 EWG 모이어티 사이에 링커(linker)를 포함하는 구조를 가지고 있다. 전술한 위치에 링커가 도입됨에 따라 장파장 대역 및 단파장 대역으로의 튜닝이 자유로워지며, 디벤조 모이어티의 도입으로 인해 열적 안정성과 수명의 장점을 가지게 된다.
[실시예 31 내지 50] 청색 유기 전계 발광 소자의 제작
합성예에서 합성된 화합물 A-001 내지 B-360 을 통상적으로 알려진 방법에 따라 고순도 승화정제를 한 후, 하기와 같이 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
먼저, ITO (Indium tin oxide)가 1,500
Figure 112020062882811-pat00073
두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면, 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후, UV OZONE 세정기(Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음 UV를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정하고 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에, DS-205 (두산솔루스, 80 nm)/NPB (15 nm)/ADN + 5 % DS-405 (두산솔루스, 30nm)/ A-001 ~ B-360 의 각각의 화합물(30 nm)/LiF (1 nm)/Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
이때 사용된 NPB, ADN 및 Alq3의 구조는 다음과 같다.
[비교예 6] 청색 유기 전계 발광 소자의 제작
전자 수송층 물질로서 화합물 A-001 대신 Alq3을 30nm로 증착한 것을 제외하고는, 상기 실시예 31과 동일하게 수행하여 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
[평가예 2]
실시예 31 내지 50 및 비교예 6에서 제작된 각각의 청색 유기 전계 발광 소자에 대하여 전류밀도 (10) mA/㎠에서의 구동전압, 전류효율 및 발광 피크를 측정하고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
샘플 전자수송층 구동 전압
(V)
EL 피크
(nm)
전류효율
(cd/A)
실시예 31 A-001 4.0 459 6.6
실시예 32 A-003 3.8 458 6.3
실시예 33 A-032 3.9 459 6.7
실시예 34 A-035 4.0 460 6.7
실시예 35 A-122 3.9 459 6.9
실시예 36 A-153 4.1 458 7.0
실시예 37 A-203 3.8 458 6.9
실시예 38 A-277 3.9 459 7.0
실시예 39 A-298 4.0 460 6.7
실시예 40 A-304 3.9 459 6.8
실시예 41 B-001 4.1 458 7.0
실시예 42 B-005 4.2 459 7.1
실시예 43 B-035 3.8 459 6.8
실시예 44 B-040 3.7 459 7.2
실시예 45 B-129 3.8 459 7.1
실시예 46 B-212 3.8 458 7.0
실시예 47 B-256 4.2 459 6.9
실시예 48 B-299 3.9 459 7.1
실시예 49 B-305 3.9 458 7.0
실시예 50 B-318 4.0 458 6.8
비교예 6 Alq3 4.8 460 5.8
상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 화합물을 전자 수송층으로 적용한 실시예 31~50의 청색 유기 전계 발광 소자는, 종래 Alq3를 전자 수송층에 사용한 비교예 6의 청색 유기 전계 발광 소자와 비교하여, 구동전압, 발광피크 및 전류효율 면에서 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다.
[실시예 51 내지 80] 청색 유기 전계 발광 소자의 제조
합성예 1 내지 760에서 합성된 화합물 A-001 내지B-360을 통상적으로 알려진 방법에 따라 고순도 승화정제를 한 후, 하기와 같이 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
ITO (Indium tin oxide)가 1,500 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면, 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후, UV OZONE 세정기(Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음, UV를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정하고 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에, DS-205 (80 nm) / NPB (15 nm) / ADN + 5 % DS-405 (두산솔루스, 30nm) / A-001 ~ B-360의 각각의 화합물(30 nm)/ Alq3 (25 nm) / LiF (1 nm) / Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
이때 사용된 NPB, ADN 및 Alq3의 구조는 다음과 같다.
[비교예 7] 청색 유기 전계 발광 소자의 제조
실시예 51에서 전자수송 보조층 물질로 사용된 A-001을 사용하지 않고, 전자 수송층 물질인 Alq3를 25 nm 대신 30 nm로 증착한 것을 제외하고는, 상기 실시예 51과 동일하게 수행하여 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
[평가예 3]
실시예 51 내지 80 및 비교예 7에서 각각 제조된 유기 전계 발광 소자에 대하여, 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압, 발광파장, 전류효율, 발광파장을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
샘플 전자수송
보조층
구동 전압
(V)
EL 피크
(nm)
전류효율
(cd/A)
실시예 51 A-021 4.2 458 7.1
실시예 52 A-054 4.1 459 7.0
실시예 53 A-088 4.0 458 7.5
실시예 54 A-090 4.3 458 7.1
실시예 55 A-105 4.1 458 7.2
실시예 56 A-111 4.3 459 7.1
실시예 57 A-135 4.1 458 7.2
실시예 58 A-154 4.0 458 7.3
실시예 59 A-165 4.1 458 7.4
실시예 60 A-180 4.0 457 7.2
실시예 61 A-205 4.1 458 7.2
실시예 62 A-244 4.0 458 7.1
실시예 63 A-265 4.1 458 7.2
실시예 64 A-276 4.2 458 7.3
실시예 65 A-280 4.1 458 7.2
실시예 66 A-299 4.1 458 7.3
실시예 67 A-302 4.0 458 7.2
실시예 68 A-311 3.9 458 7.3
실시예 69 A-313 3.8 457 7.5
실시예 70 B-046 4.0 458 7.0
실시예 71 B-076 3.9 459 7.1
실시예 72 B-088 4.3 458 7.0
실시예 73 B-101 4.2 458 7.1
실시예 74 B-168 4.1 457 7.3
실시예 75 B-180 4.1 458 7.4
실시예 76 B-191 4.0 458 7.2
실시예 77 B-267 4.0 459 7.2
실시예 78 B-268 4.1 458 7.2
실시예 79 B-289 4.2 458 7.3
실시예 80 B-299 3.9 458 7.1
비교예 7 - 4.6 459 5.7
상기 표 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물을 전자수송 보조층으로 적용한 실시예 51 ~ 80의 청색 유기 전계 발광 소자는, 전자수송보조층 없이 Alq3로 이루어진 전자수송층을 포함하는 비교예 7의 유기 전계 발광 소자와 비교하여, 전류 효율 및 구동전압 면에서 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다.
[실시예 81 내지 100] 녹색 유기 전계 발광 소자의 제작
합성예 1 내지 760에서 합성된 화합물 A-001 내지 B-360 을 통상적으로 알려진 방법에 따라 고순도 승화정제를 한 후, 하기와 같이 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
먼저, ITO (Indium tin oxide)가 1,500
Figure 112020062882811-pat00077
두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면, 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후, UV OZONE 세정기(Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음 UV를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정하고 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에 m-MTDATA (60 nm)/ A-001~B-360 (80 nm)/DS-H522 + 5% DS-501(300 nm)/BCP (10 nm)/Alq3 (30 nm)/LiF (1 nm)/Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 EL 소자를 제작하였다.
소자 제작에 사용된 DS-H522 및 DS-501은 두산솔루스 제품이며, m-MTDATA, TCTA, CBP, Ir(ppy)3, 및 BCP의 구조는 하기와 같다.
[비교예 8] 녹색 유기 전계 발광 소자의 제작
실시예 81 내지 100에서 정공 수송층 형성시 정공 수송층 물질로 사용된 화합물 A-001 내지 B-360대신 NPB를 정공수송층 물질로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 81-100과 동일한 방법으로 유기 EL 소자를 제조하였다. 사용된 NPB의 구조는 하기와 같다.
[평가예 4]
실시예 81 내지 100 및 비교예 8에서 제작된 각각의 녹색 유기 전계 발광 소자에 대하여 전류밀도 (10) mA/㎠에서의 구동전압, 전류효율 및 발광 피크를 측정하고, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
샘플 정공수송층 구동 전압 EL 피크 전류효율
(V) (nm) (cd/A)
실시예 81 A-365 4.1 523 66.2
실시예 82 A-366 4.2 522 64.4
실시예 83 A-367 4.1 523 68.2
실시예 84 A-368 4.2 522 66.1
실시예 85 A-369 3.9 521 67.2
실시예 86 A-370 3.9 521 70.1
실시예 87 A-371 3.8 520 69.1
실시예 88 A-373 3.8 521 68.0
실시예 89 A-379 4.0 522 64.5
실시예 90 A-380 3.9 522 67.0
실시예 91 B-365 4.0 523 68.9
실시예 92 B-366 4.2 521 66.5
실시예 93 B-368 4.0 521 65.4
실시예 94 B-369 3.8 521 69.0
실시예 95 B-370 4.1 523 70.1
실시예 96 B-371 4.2 520 62.3
실시예 97 B-373 3.9 521 66.9
실시예 98 B-375 3.7 522 67.9
실시예 99 B-377 3.9 521 67.2
실시예 100 B-379 4.1 522 66.9
비교예 8 NPB 4.5 520 58.3
상기 표 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 화합물을 정공수송층으로 적용한 실시예 81~100의 녹색 유기 전계 발광 소자는, 종래 NPB를 정공수송층에 사용한 비교예 8의 녹색 유기 전계 발광 소자와 비교하여, 구동전압, 발광피크 및 전류효율면에서 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다.
10: 양극 20: 음극
30: 유기물층 31: 정공 수송층
32: 발광층 33: 정공 수송 보조층
34: 전자 수송층 35: 전자 수송 보조층
36: 전자 주입층 37: 정공 주입층

Claims (8)

  1. 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]

    [화학식 2]

    상기 화학식 1 및 화학식 2에서,
    W는 3원 내지 6원의 포화된 단일결합으로 이루어진 지방족 탄화고리이며,
    Y는 C(R1)(R2), S 또는 O이며,
    R1과 R2는 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기 및 C6~C60의 아릴기로 이루어진 군에서 선택되며,
    m은 0, 1 또는 2이며,
    Ar1은 수소이며,
    L은 단일결합이거나, 치환되거나 비치환된 C6~C18의 아릴렌기 또는 치환되거나 비치환된 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기이며,
    A는 하기 치환기로 이루어진 군 중에서 선택되며,

    상기 군에서,
    *는 결합이 이루어지는 부분이며,
    Ar4와 Ar5는 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, C6~C60의 아릴기 및 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되고, 서로 인접하는 기와 방향족 또는 방향족헤테로의 축합 고리를 형성하거나 스피로 결합을 이룰 수 있으며,
    상기 L의 아릴렌기, 헤테로아릴렌기는 각각 독립적으로 C6~C60의 아릴기 및 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 인접하는 기와 방향족 또는 방향족헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 L은 단일결합이거나, 아래의 링커로 이루어진 군 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물:

    상기 군에서,
    *는 결합이 이루어지는 부분이며,
    Z는 C(R4)(R5), S, O, Se 또는 Te이며,
    R4와 R5는 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기이며,
    Ar3은 수소, C6~C60의 아릴기 및 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된다.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    Ar4 또는 Ar5는 각각 독립적으로 아래의 치환기로 이루어진 군 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물:

    상기 군에서,
    *는 결합이 이루어지는 부분이며,
    X는 S, O, Se 또는 Te이다.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 화합물은 아래의 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물.





































  6. (i) 양극, (ii) 음극, 및 (iii) 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 전계 발광 소자로서,
    상기 1층 이상의 유기물층 중에서 적어도 하나는 제1항의 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 수송 보조층, 전자 수송층, 전자 수송 보조층 및 발광층으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 층을 포함하는, 유기 전계 발광 소자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 유기물층은 발광층, 전자 수송층 및 전자 수송 보조층으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 층을 포함하는, 유기 전계 발광 소자.
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