DE102015016016A1 - metal complexes - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft Metallkomplexe sowie elektronische Vorrichtungen, insbesondere organische Elektrolumineszenzvorrichtungen, enthaltend diese Metallkomplexe.The present invention relates to metal complexes and electronic devices, in particular organic electroluminescent devices containing these metal complexes.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Metallkomplexe, welche sich für den Einsatz, insbesondere als Emitter, in organischen Elektrolumineszenzvorrichtungen eignen.The present invention relates to metal complexes which are suitable for use, in particular as emitters, in organic electroluminescent devices.
Der Aufbau organischer Elektrolumineszenzvorrichtungen (OLEDs), in denen organische Halbleiter als funktionelle Materialien eingesetzt werden, ist beispielsweise in
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung neuer Metallkomplexe, welche sich als Emitter für die Verwendung in OLEDs eignen. Insbesondere ist die Aufgabe, Emitter bereitzustellen, welche nicht die Verwendung von Iridium und Platin als Metalle erfordern und welche gute Eigenschaften in Bezug auf Effizienz, Betriebsspannung, Lebensdauer, Farbkoordinaten, Sublimierbarkeit und/oder Löslichkeit zeigen.The object of the present invention is therefore to provide new metal complexes which are suitable as emitters for use in OLEDs. In particular, the object is to provide emitters which do not require the use of iridium and platinum as metals and which exhibit good properties in terms of efficiency, operating voltage, lifetime, color coordinates, sublimability and / or solubility.
Überraschend wurde gefunden, dass die unten näher beschriebenen Kupferchelatkomplexe diese Aufgabe lösen und sich sehr gut für die Verwendung in einer organischen Elektrolumineszenzvorrichtung eignen. Die erfindungsgemäßen Komplexe sind thermisch stabil und besitzen ein geringes Molekulargewicht, was sich positiv auf die Sublimierbarkeit der Verbindungen sowohl bei der Aufreinigung wie auch bei der Herstellung organischer Elektrolumineszenzvorrichtungen aus der Gasphase auswirkt. Diese Metallkomplexe und organische Elektrolumineszenzvorrichtungen, welche diese Komplexe enthalten, sind daher der Gegenstand der vorliegenden Erfindung.Surprisingly, it has been found that the copper chelate complexes described in more detail below achieve this object and are very well suited for use in an organic electroluminescent device. The complexes of the invention are thermally stable and have a low molecular weight, which has a positive effect on the sublimability of the compounds both in the purification and in the production of organic electroluminescent devices from the gas phase. These metal complexes and organic electroluminescent devices containing these complexes are therefore the subject of the present invention.
Gegenstand der Erfindung ist somit eine Verbindung gemäß der folgenden Formel (1),
Cu ist Kupfer in der Oxidationsstufe +1;
X ist ein neutrales Stickstoffatom, NR3, O oder S;
A ist, wenn X für ein neutrales Stickstoffatom steht, bei jedem Auftreten gleich oder verschieden CR3 oder N und außerdem steht genau ein A für CR3=CR3, NR3, O oder S; und ist, wenn X für NR3, O oder S steht, bei jedem Auftreten gleich oder verschieden CR3 oder N, mit der Maßgabe, dass maximal zwei A für N stehen;
R1 ist bei jedem Auftreten gleich oder verschieden H, D, F, Cl, Br, I, N(R3)2, OR3, CN, COOR3, C(=O)N(R3)2, Si(R3)3, B(OR3)2, C(=O)R3, P(=O)(R3)2, S(=O)R3, S(=O)2R3, OSO2R3, eine geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 20 C-Atomen oder eine Alkenyl- oder Alkinylgruppe mit 2 bis 20 C-Atomen oder eine verzweigte oder cyclische Alkylgruppe mit 3 bis 20 C-Atomen, wobei die Alkyl-, Alkenyl- bzw. Alkinylgruppe jeweils mit einem oder mehreren Resten R3 substituiert sein kann und wobei eine oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen durch Si(R2)2, C=O, NR2, O, S oder CONR2 ersetzt sein können, oder ein aromatisches oder heteroaromatisches Ringsystem mit 5 bis 40 aromatischen Ringatomen, das jeweils durch einen oder mehrere Reste R3 substituiert sein kann; dabei können die beiden Reste R1 auch miteinander ein mono- oder polycyclisches, aliphatisches, aromatisches oder heteroaromatisches Ringsystem bilden;
oder die beiden Reste R1 stellen zusammen mit den Kohlenstoffatomen, an die sie gebunden sind, eine Gruppe der folgenden Formel (3) dar, wobei W gleich oder verschieden bei jedem Auftreten für CR3 oder N steht, mit der Maßgabe, dass maximal zwei W für N stehen, und die beiden gestrichelten Bindungen die Verknüpfung mit dem Stickstoffatom bzw. der Heteroarylgruppe im Liganden darstellt;
R2 ist bei jedem Auftreten gleich oder verschieden eine geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 20 C-Atomen oder eine Alkenyl- oder Alkinylgruppe mit 2 bis 20 C-Atomen oder eine verzweigte oder cyclische Alkylgruppe mit 3 bis 20 C-Atomen, wobei die Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylgruppe jeweils mit einem oder mehreren Resten R3 substituiert sein kann und wobei eine oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen durch Si(R3)2, C=O, NR3, O, S oder CONR3 ersetzt sein können, oder ein aromatisches oder heteroaromatisches Ringsystem mit 5 bis 40 aromatischen Ringatomen, das jeweils durch einen oder mehrere Reste R3 substituiert sein kann;
R3 ist bei jedem Auftreten gleich oder verschieden H, D, F, Cl, Br, I, N(R4)2, OR4, CN, Si(R4)3, B(OR4)2, C(=O)R4, P(=O)(R4)2, S(=O)R4, S(=O)2R4, OSO2R4, eine geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 20 C-Atomen oder eine Alkenyl- oder Alkinylgruppe mit 2 bis 20 C-Atomen oder eine verzweigte oder cyclische Alkylgruppe mit 3 bis 20 C-Atomen, wobei die Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylgruppe jeweils mit einem oder mehreren Resten R4 substituiert sein kann und wobei eine oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen durch Si(R4)2, C=O, NR4, O, S oder CONR4 ersetzt sein können, oder ein aromatisches oder heteroaromatisches Ringsystem mit 5 bis 40 aromatischen Ringatomen, das jeweils durch einen oder mehrere Reste R4 substituiert sein kann; dabei können zwei oder mehrere benachbarte Reste R3 miteinander ein mono- oder polycyclisches, aliphatisches, aromatisches oder heteroaromatisches Ringsystem bilden;
R4 ist bei jedem Auftreten gleich oder verschieden H, D, F oder ein aliphatischer, aromatischer und/oder heteroaromatischer organischer Rest mit 1 bis 20 C-Atomen, in dem auch ein oder mehrere H-Atome durch F ersetzt sein können; dabei können zwei oder mehrere Substituenten R4 auch miteinander ein mono- oder polycyclisches Ringsystem bilden;
L' ist ein mono- oder bidentater Ligand;
n ist 1 oder 2, wobei n = 1 ist, wenn L' ein bidentater Ligand ist.The invention thus provides a compound according to the following formula (1),
Cu is copper in the oxidation state +1;
X is a neutral nitrogen atom, NR 3 , O or S;
A, when X is a neutral nitrogen atom, is the same or different CR 3 or N at each occurrence, and moreover, exactly one A is CR 3 = CR 3 , NR 3 , O or S; and when X is NR 3 , O or S, each occurrence is the same or different CR 3 or N, with the proviso that at most two A are N;
R 1 is the same or different at each occurrence H, D, F, Cl, Br, I, N (R 3 ) 2 , OR 3 , CN, COOR 3 , C (= O) N (R 3 ) 2 , Si ( R 3 ) 3 , B (OR 3 ) 2 , C (= O) R 3 , P (= O) (R 3 ) 2 , S (= O) R 3 , S (= O) 2 R 3 , OSO 2 R 3 , a straight-chain alkyl group having 1 to 20 C atoms or an alkenyl or alkynyl group having 2 to 20 C atoms or a branched or cyclic alkyl group having 3 to 20 C atoms, wherein the alkyl, alkenyl or alkynyl group each may be substituted with one or more radicals R 3 and wherein one or more non-adjacent CH 2 groups may be replaced by Si (R 2 ) 2 , C = O, NR 2 , O, S or CONR 2 , or an aromatic or heteroaromatic ring system having 5 to 40 aromatic ring atoms, each of which may be substituted by one or more R 3 radicals; while the two radicals R 1 can also form a mono- or polycyclic, aliphatic, aromatic or heteroaromatic ring system with one another;
or the two radicals R 1 , together with the carbon atoms to which they are attached, represent a group of the following formula (3), where W is the same or different at each occurrence as CR 3 or N, with the proviso that at most two W are N, and the two dashed bonds represent the linkage with the nitrogen atom or the heteroaryl group in the ligand;
R 2 is the same or different on each occurrence as a straight-chain alkyl group having 1 to 20 C atoms or an alkenyl or alkynyl group having 2 to 20 C atoms or a branched or cyclic alkyl group having 3 to 20 C atoms, where the alkyl Alkenyl or alkynyl group may each be substituted with one or more R 3 groups and wherein one or more non-adjacent CH 2 groups may be replaced by Si (R 3 ) 2 , C = O, NR 3 , O, S or CONR 3 may be, or an aromatic or heteroaromatic ring system having 5 to 40 aromatic ring atoms, each of which may be substituted by one or more radicals R 3 ;
R 3 is the same or different at each occurrence H, D, F, Cl, Br, I, N (R 4 ) 2 , OR 4 , CN, Si (R 4 ) 3 , B (OR 4 ) 2 , C (= O) R 4 , P (= O) (R 4 ) 2 , S (= O) R 4 , S (= O) 2 R 4 , OSO 2 R 4 , a straight-chain alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a Alkenyl or alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms or a branched or cyclic alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, wherein the alkyl, alkenyl or alkynyl group may be substituted by one or more radicals R 4 and wherein one or more non-adjacent CH 2 groups may be replaced by Si (R 4 ) 2 , C = O, NR 4 , O, S or CONR 4 , or an aromatic or heteroaromatic ring system having from 5 to 40 aromatic ring atoms, each through one or more Radicals R 4 may be substituted; two or more adjacent radicals R 3 may together form a mono- or polycyclic, aliphatic, aromatic or heteroaromatic ring system;
R 4 is the same or different at each occurrence, H, D, F or an aliphatic, aromatic and / or heteroaromatic organic radical having 1 to 20 carbon atoms, in which also one or more H atoms may be replaced by F; two or more substituents R 4 may also together form a mono- or polycyclic ring system;
L 'is a mono- or bidentate ligand;
n is 1 or 2, where n = 1 when L 'is a bidentate ligand.
In der Struktur der Formel (2) bedeutet der eingezeichnete Kreis in dem Fünfring ein 6π-Elektronensystem, wie allgemein in der organischen Chemie gebräuchlich.In the structure of the formula (2), the drawn circle in the five-membered ring means a 6π electron system as commonly used in organic chemistry.
Auch wenn dies bereits aus der Definition von R2 hervorgeht, sei nochmals explizit hervorgehoben, dass R2 nicht mit benachbarten Resten ein Ringsystem bilden kann.Although this already follows from the definition of R 2 , it should again be emphasized that R 2 can not form a ring system with neighboring residues.
Erfindungsgemäß koordiniert der Ligand in der Struktur der Formel (2) über ein anionisches Stickstoffatom und das neutrale Atom X des heteroaromatischen Fünf- bzw. Sechsrings an das Kupfer, so dass es sich bei dem Liganden um einen monoanionisch koordinierenden Liganden handelt.According to the invention, the ligand in the structure of the formula (2) coordinates to the copper via an anionic nitrogen atom and the neutral atom X of the heteroaromatic five-membered or six-membered ring, so that the ligand is a monoanionically coordinating ligand.
Eine Arylgruppe im Sinne dieser Erfindung enthält 6 bis 40 C-Atome; eine Heteroarylgruppe im Sinne dieser Erfindung enthält 2 bis 40 C-Atome und mindestens ein Heteroatom, mit der Maßgabe, dass die Summe aus C-Atomen und Heteroatomen mindestens 5 ergibt. Die Heteroatome sind bevorzugt ausgewählt aus N, O und/oder S. Bevorzugt enthält die Heteroarylgruppe 1, 2 oder 3 Heteroatome, von denen nicht mehr als eines ausgewählt ist aus O oder S. Dabei wird unter einer Arylgruppe bzw. Heteroarylgruppe entweder ein einfacher aromatischer Cyclus, also Benzol, bzw. ein einfacher heteroaromatischer Cyclus, beispielsweise Pyridin, Pyrimidin, Thiophen, etc., oder eine kondensierte Aryl- oder Heteroarylgruppe, beispielsweise Naphthalin, Anthracen, Phenanthren, Chinolin, Isochinolin, etc., verstanden.An aryl group for the purposes of this invention contains 6 to 40 carbon atoms; For the purposes of this invention, a heteroaryl group contains 2 to 40 C atoms and at least one heteroatom, with the proviso that the sum of C atoms and heteroatoms gives at least 5. The heteroatoms are preferably selected from N, O and / or S. Preferably, the heteroaryl group contains 1, 2 or 3 heteroatoms, of which not more than one is selected from O or S. Here, under an aryl group or heteroaryl group either a simpler aromatic Cyclus, ie benzene, or a simple heteroaromatic cycle, for example pyridine, pyrimidine, thiophene, etc., or a fused aryl or heteroaryl group, for example naphthalene, anthracene, phenanthrene, quinoline, isoquinoline, etc., understood.
Ein aromatisches Ringsystem im Sinne dieser Erfindung enthält 6 bis 60 C-Atome im Ringsystem. Ein heteroaromatisches Ringsystem im Sinne dieser Erfindung enthält 1 bis 60 C-Atome und mindestens ein Heteroatom im Ringsystem, mit der Maßgabe, dass die Summe aus C-Atomen und Heteroatomen mindestens 5 ergibt. Die Heteroatome sind bevorzugt ausgewählt aus N, O und/oder S. Unter einem aromatischen oder heteroaromatischen Ringsystem im Sinne dieser Erfindung soll ein System verstanden werden, das nicht notwendigerweise nur Aryl- oder Heteroarylgruppen enthält, sondern in dem auch mehrere Aryl- oder Heteroarylgruppen durch eine nicht-aromatische Einheit (bevorzugt weniger als 10% der von H verschiedenen Atome), wie z. B. ein C-, N- oder O-Atom oder eine Carbonylgruppe, unterbrochen sein können. So sollen beispielsweise auch Systeme wie 9,9'-Spirobifluoren, 9,9-Diarylfluoren, Triarylamin, Diarylether, Stilben, etc. als aromatische Ringsysteme im Sinne dieser Erfindung verstanden werden, und ebenso Systeme, in denen zwei oder mehrere Arylgruppen beispielsweise durch eine lineare oder cyclische Alkylgruppe oder durch eine Silylgruppe unterbrochen sind. Weiterhin sollen Systeme, in denen zwei oder mehrere Aryl- oder Heteroarylgruppen direkt aneinander gebunden sind, wie z. B. Biphenyl oder Terphenyl, ebenfalls als aromatisches bzw. heteroaromatisches Ringsystem verstanden werden.An aromatic ring system in the sense of this invention contains 6 to 60 carbon atoms in the ring system. A heteroaromatic ring system in the sense of this invention contains 1 to 60 C atoms and at least one heteroatom in the ring system, with the proviso that the sum of C atoms and heteroatoms gives at least 5. The heteroatoms are preferably selected from N, O and / or S. An aromatic or heteroaromatic ring system in the context of this invention is to be understood as meaning a system which is not necessarily contains only aryl or heteroaryl groups, but in which also several aryl or heteroaryl groups by a non-aromatic unit (preferably less than 10% of the atoms other than H), such as. As a C, N or O atom or a carbonyl group, may be interrupted. For example, systems such as 9,9'-spirobifluorene, 9,9-diarylfluorene, triarylamine, diaryl ethers, stilbene, etc. are to be understood as aromatic ring systems in the context of this invention, and also systems in which two or more aryl groups, for example by a linear or cyclic alkyl group or interrupted by a silyl group. Furthermore, systems in which two or more aryl or heteroaryl groups are bonded directly to each other, such as. As biphenyl or terphenyl, also be understood as an aromatic or heteroaromatic ring system.
Unter einer cyclischen Alkylgruppe im Sinne dieser Erfindung wird eine monocyclische, eine bicyclische oder eine polycyclische Gruppe verstanden. Wenn mehrere Substituenten miteinander ein aliphatisches Ringsystem bilden, so schließt der Begriff „aliphatisches Ringsystem” im Sinne der vorliegenden Erfindung auch heteroaliphatische Ringsysteme mit ein.A cyclic alkyl group in the context of this invention is understood as meaning a monocyclic, a bicyclic or a polycyclic group. If several substituents form an aliphatic ring system with one another, the term "aliphatic ring system" for the purposes of the present invention also includes heteroaliphatic ring systems.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter einer C1- bis C40-Alkylgruppe, in der auch einzelne H-Atome oder CH2-Gruppen durch die oben genannten Gruppen substituiert sein können, beispielsweise die Reste Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, Cyclopropyl, n-Butyl, i-Butyl, s-Butyl, t-Butyl, Cyclobutyl, 2-Methylbutyl, n-Pentyl, s-Pentyl, t-Pentyl, 2-Pentyl, neo-Pentyl, Cyclopentyl, n-Hexyl, s-Hexyl, t-Hexyl, 2-Hexyl, 3-Hexyl, neo-Hexyl, Cyclohexyl, 1-Methylcyclopentyl, 2-Methylpentyl, n-Heptyl, 2-Heptyl, 3-Heptyl, 4-Heptyl, Cycloheptyl, 1-Methylcyclohexyl, n-Octyl, 2-Ethylhexyl, Cyclooctyl, 1-Bicyclo[2,2,2]octyl, 2-Bicyclo[2,2,2]octyl, 2-(2,6-Dimethyl)octyl, 3-(3,7-Dimethyl)octyl, Adamantyl, Trifluormethyl, Pentafluorethyl, 2,2,2-Trifluorethyl, 1,1-Dimethyl-n-hex-1-yl-, 1,1-Dimethyl-n-hept-1-yl-, 1,1-Dimethyl-n-oct-1-yl-, 1,1-Dimethyl-n-dec-1-yl-, 1,1-Dimethyl-n-dodec-1-yl-, 1,1-Dimethyl-n-tetradec-1-yl-, 1,1-Dimethyl-n-hexadec-1-yl-, 1,1-Dimethyl-n-octadec-1-yl-, 1,1-Diethyl-n-hex-1-yl-, 1,1-Diethyl-n-hept-1-yl-, 1,1-Diethyl-n-oct-1-yl-, 1,1-Diethyl-n-dec-1-yl-, 1,1-Diethyl-n-dodec-1-yl-, 1,1-Diethyl-n-tetradec-1-yl-, 1,1-Diethyln-n-hexadec-1-yl-, 1,1-Diethyl-n-octadec-1-yl-, 1-(n-Propyl)-cyclohex-1-yl-, 1-(n-Butyl)-cyclohex-1-yl-, 1-(n-Hexyl)-cyclohex-1-yl-, 1-(n-Octyl)-cyclohex-1-yl- und 1-(n-Decyl)-cyclohex-1-yl- verstanden. Unter einer Alkenylgruppe werden beispielsweise Ethenyl, Propenyl, Butenyl, Pentenyl, Cyclopentenyl, Hexenyl, Cyclohexenyl, Heptenyl, Cycloheptenyl, Octenyl, Cyclooctenyl oder Cyclooctadienyl verstanden. Unter einer Alkinylgruppe werden beispielsweise Ethinyl, Propinyl, Butinyl, Pentinyl, Hexinyl, Heptinyl oder Octinyl verstanden. Unter einer C1- bis C40-Alkoxygruppe werden beispielsweise Methoxy, Trifluormethoxy, Ethoxy, n-Propoxy, i-Propoxy, n-Butoxy, i-Butoxy, s-Butoxy, t-Butoxy oder 2-Methylbutoxy verstanden.In the context of the present invention, a C 1 - to C 40 -alkyl group in which individual H atoms or CH 2 groups may be substituted by the abovementioned groups, for example the radicals methyl, ethyl, n-propyl, i Propyl, cyclopropyl, n -butyl, i -butyl, s -butyl, t -butyl, cyclobutyl, 2-methylbutyl, n -pentyl, s -pentyl, t -pentyl, 2-pentyl, neo -pentyl, cyclopentyl, n Hexyl, s -hexyl, t -hexyl, 2-hexyl, 3-hexyl, neo-hexyl, cyclohexyl, 1-methylcyclopentyl, 2-methylpentyl, n-heptyl, 2-heptyl, 3-heptyl, 4-heptyl, cycloheptyl , 1-methylcyclohexyl, n-octyl, 2-ethylhexyl, cyclooctyl, 1-bicyclo [2,2,2] octyl, 2-bicyclo [2,2,2] octyl, 2- (2,6-dimethyl) octyl, 3- (3,7-dimethyl) octyl, adamantyl, trifluoromethyl, pentafluoroethyl, 2,2,2-trifluoroethyl, 1,1-dimethyl-n-hex-1-yl, 1,1-dimethyl-n-hept- 1-yl, 1,1-dimethyl-n-oct-1-yl, 1,1-dimethyl-n-dec-1-yl, 1,1-dimethyl-n-dodec-1-yl, 1,1-dimethyl-n-tetradec-1-yl, 1,1-dimethyl-n-hexadec-1-yl, 1,1-dimethyl-n-octadec-1-yl, 1,1-diethyl - n-hex-1-yl, 1,1-diethyl-n-hept-1-yl, 1,1-diethyl-n-oct-1-yl, 1,1-diethyl-n-dec-1 -yl, 1,1-diethyl-n-dodec-1-yl, 1,1-diethyl-n-tetradec-1-yl, 1,1-diethyln-n-hexadec-1-yl, 1 , 1-diethyl-n-octadec-1-yl, 1- (n-propyl) -cyclohex-1-yl, 1- (n-butyl) -cyclohex-1-yl, 1- (n-hexyl ) -cyclohex-1-yl, 1- (n-octyl) -cyclohex-1-yl and 1- (n-decyl) -cyclohex-1-yl. An alkenyl group is understood as meaning, for example, ethenyl, propenyl, butenyl, pentenyl, cyclopentenyl, hexenyl, cyclohexenyl, heptenyl, cycloheptenyl, octenyl, cyclooctenyl or cyclooctadienyl. By an alkynyl group is meant, for example, ethynyl, propynyl, butynyl, pentynyl, hexynyl, heptynyl or octynyl. A C 1 - to C 40 -alkoxy group is understood as meaning, for example, methoxy, trifluoromethoxy, ethoxy, n-propoxy, i-propoxy, n-butoxy, i-butoxy, s-butoxy, t-butoxy or 2-methylbutoxy.
Unter einem aromatischen oder heteroaromatischen Ringsystem mit 5-60 aromatischen Ringatomen, welches noch jeweils mit den oben genannten Resten substituiert sein kann und welches über beliebige Positionen am Aromaten bzw. Heteroaromaten verknüpft sein kann, werden beispielsweise Gruppen verstanden, die abgeleitet sind von Benzol, Naphthalin, Anthracen, Benzanthracen, Phenanthren, Benzophenanthren, Pyren, Chrysen, Perylen, Fluoranthen, Benzfluoranthen, Naphthacen, Pentacen, Benzpyren, Biphenyl, Biphenylen, Terphenyl, Terphenylen, Fluoren, Spirobifluoren, Dihydrophenanthren, Dihydropyren, Tetrahydropyren, cis- oder trans-Indenofluoren, cis- oder trans-Monobenzoindenofluoren, cis- oder trans-Dibenzoindenofluoren, Truxen, Isotruxen, Spirotruxen, Spiroisotruxen, Furan, Benzofuran, Isobenzofuran, Dibenzofuran, Thiophen, Benzothiophen, Isobenzothiophen, Dibenzothiophen, Pyrrol, Indol, Isoindol, Carbazol, Indolocarbazol, Indenocarbazol, Pyridin, Chinolin, Isochinolin, Acridin, Phenanthridin, Benzo-5,6-chinolin, Benzo-6,7-chinolin, Benzo-7,8-chinolin, Phenothiazin, Phenoxazin, Pyrazol, Indazol, Imidazol, Benzimidazol, Naphthimidazol, Phenanthrimidazol, Pyridimidazol, Pyrazinimidazol, Chinoxalinimidazol, Oxazol, Benzoxazol, Naphthoxazol, Anthroxazol, Phenanthroxazol, Isoxazol, 1,2-Thiazol, 1,3-Thiazol, Benzothiazol, Pyridazin, Benzopyridazin, Pyrimidin, Benzpyrimidin, Chinoxalin, 1,5-Diazaanthracen, 2,7-Diazapyren, 2,3-Diazapyren, 1,6-Diazapyren, 1,8-Diazapyren, 4,5-Diazapyren, 4,5,9,10-Tetraazaperylen, Pyrazin, Phenazin, Phenoxazin, Phenothiazin, Fluorubin, Naphthyridin, Azacarbazol, Benzocarbolin, Phenanthrolin, 1,2,3-Triazol, 1,2,4-Triazol, Benzotriazol, 1,2,3-Oxadiazol, 1,2,4-Oxadiazol, 1,2,5-Oxadiazol, 1,3,4-Oxadiazol, 1,2,3-Thiadiazol, 1,2,4-Thiadiazol, 1,2,5-Thiadiazol, 1,3,4-Thiadiazol, 1,3,5-Triazin, 1,2,4-Triazin, 1,2,3-Triazin, Tetrazol, 1,2,4,5-Tetrazin, 1,2,3,4-Tetrazin, 1,2,3,5-Tetrazin, Purin, Pteridin, Indolizin und Benzothiadiazol.By an aromatic or heteroaromatic ring system having 5-60 aromatic ring atoms, which may be substituted in each case with the abovementioned radicals and which may be linked via any position on the aromatic or heteroaromatic, are understood, for example, groups which are derived from benzene, naphthalene , Anthracene, benzanthracene, phenanthrene, benzophenanthrene, pyrene, chrysene, perylene, fluoranthene, benzfluoranthene, naphthacene, pentacene, benzopyrene, biphenyl, biphenylene, terphenyl, terphenylene, fluorene, spirobifluorene, dihydrophenanthrene, dihydropyrene, tetrahydropyrene, cis- or trans-indenofluorene, cis or trans monobenzoindenofluorene, cis or trans dibenzoindenofluorene, truxene, isotruxene, spirotruxene, spiroisotruxene, furan, benzofuran, isobenzofuran, dibenzofuran, thiophene, benzothiophene, isobenzothiophene, dibenzothiophene, pyrrole, indole, isoindole, carbazole, indolocarbazole, indenocarbazole, Pyridine, quinoline, isoquinoline, acridine, phenanthridine , Benzo-5,6-quinoline, benzo-6,7-quinoline, benzo-7,8-quinoline, phenothiazine, phenoxazine, pyrazole, indazole, imidazole, benzimidazole, naphthimidazole, phenanthrimidazole, pyrimididazole, pyrazine imidazole, quinoxaline imidazole, oxazole, benzoxazole , Naphthoxazole, anthroxazole, phenanthroxazole, isoxazole, 1,2-thiazole, 1,3-thiazole, benzothiazole, pyridazine, benzopyridazine, pyrimidine, benzpyrimidine, quinoxaline, 1,5-diazaanthracene, 2,7-diazapyrene, 2,3-diazapyrene , 1,6-diazapyrene, 1,8-diazapyrene, 4,5-diazapyrene, 4,5,9,10-tetraazaperylene, pyrazine, phenazine, phenoxazine, phenothiazine, fluorubin, naphthyridine, azacarbazole, benzocarboline, phenanthroline, 1,2 , 3-triazole, 1,2,4-triazole, benzotriazole, 1,2,3-oxadiazole, 1,2,4-oxadiazole, 1,2,5-oxadiazole, 1,3,4-oxadiazole, 1,2 , 3-thiadiazole, 1,2,4-thiadiazole, 1,2,5-thiadiazole, 1,3,4-thiadiazole, 1,3,5-triazine, 1,2,4-triazine, 1,2,3 Triazine, tetrazole, 1,2,4,5-tetrazine, 1,2,3,4-tetrazine, 1,2,3,5-tetrazine, purine, pteridine, indolizine and benzothiadiazole.
Bevorzugt sind die erfindungsgemäßen Verbindungen dadurch gekennzeichnet, dass diese nicht geladen, d. h. elektrisch neutral, sind. Außer dem Liganden L sind in den erfindungsgemäßen Verbindungen noch ein oder zwei weitere Liganden L' an das Cu koordiniert. Da die erfindungsgemäßen Verbindungen Cu(I)-Komplexe sind und der Ligand L monoanionisch ist, ist es daher bevorzugt, wenn alle Liganden L' neutral sind.Preferably, the compounds of the invention are characterized in that they are not charged, d. H. electrically neutral. In addition to the ligand L, one or two further ligands L 'are coordinated to the Cu in the compounds according to the invention. Since the compounds according to the invention are Cu (I) complexes and the ligand L is monoanionic, it is therefore preferable if all ligands L 'are neutral.
Dabei entspricht die Koordinationszahl bevorzugt insgesamt der für Cu(I) üblichen Koordinationszahl, also vier oder bei Verwendung sterisch anspruchsvoller Liganden L' auch drei. Wenn L' ein bidentater Ligand ist, ist n = 1, was zu einer Koordinationszahl von vier am Kupfer führt. Wenn L' ein monodentater Ligand ist, ist n = 1 oder 2, wobei n = 1 nur für sterisch anspruchsvolle Liganden L' bevorzugt sein kann, im Allgemeinen aber n = 2 bevorzugt ist. In this case, the coordination number preferably corresponds overall to the coordination number customary for Cu (I), ie four or, when sterically demanding ligands L 'are used, also three. When L 'is a bidentate ligand, n = 1, resulting in a coordination number of four on the copper. When L 'is a monodentate ligand, n = 1 or 2, where n = 1 may be preferred only for sterically bulky ligands L', but in general n = 2 is preferred.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Struktur Cu(L) der Formel (2) ausgeführt.In the following, preferred embodiments of the structure Cu (L) of the formula (2) are carried out.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung steht X für ein neutrales Stickstoffatom. Es handelt sich bei der Struktur der Formel (2) daher bevorzugt um eine Struktur der folgenden Formel (4), wobei A bei jedem Auftreten gleich oder verschieden für CR3 oder N steht und außerdem genau ein A für CR3=CR3, NR3, O oder S steht und die weiteren verwendeten Symbole die oben genannten Bedeutungen aufweisen.In a preferred embodiment of the invention, X is a neutral nitrogen atom. The structure of the formula (2) is therefore preferably a structure of the following formula (4), wherein A is identical or different for each occurrence for CR 3 or N and also exactly one A is CR 3 = CR 3 , NR 3 , O or S and the other symbols used have the meanings given above.
Dabei steht bevorzugt maximal ein Symbol A für ein Heteroatom. Bevorzugte Ausführungsformen der Formel (4) sind daher die Strukturen der Formeln (4a) bis (4h), wobei die Strukturen der Formeln (4d) bis (4h) besonders und die Struktur der Formel (4d) ganz besonders bevorzugt sind, wobei A in Formel (4a) bis (4c) für NR3, O oder S steht und die weiteren verwendeten Symbole die oben genannten Bedeutungen aufweisen.In this case, at most one symbol A is preferably a heteroatom. Preferred embodiments of the formula (4) are therefore the structures of the formulas (4a) to (4h), the structures of the formulas (4d) to (4h) especially and the structure of the formula (4d) being very particularly preferred, where A in formula (4a) to (4c) is NR 3 , O or S and the further symbols used have the abovementioned meanings.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform stehen die beiden Gruppen R1 zusammen mit den Kohlenstoffatomen, an die sie gebunden sind, für eine Gruppe der Formel (3). Dabei steht bevorzugt maximal ein Symbol W in der Gruppe der Formel (3) für N, und besonders bevorzugt stehen alle Symbole W für CR3. Bevorzugt sind also die Strukturen der folgenden Formel (5a) bis (5e), wobei die Struktur der Formel (5a) besonders bevorzugt ist, wobei die verwendeten Symbole die oben genannten Bedeutungen aufweisen.In a further preferred embodiment, the two groups R 1 together with the carbon atoms to which they are attached stand for a group of the formula (3). In this case, there is preferably at most one symbol W in the group of the formula (3) for N, and particularly preferably all the symbols W stand for CR 3 . Thus, preference is given to the structures of the following formula (5a) to (5e), the structure of the formula (5a) being particularly preferred, wherein the symbols used have the meanings given above.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Formel (5a) bis (5e) steht X für ein neutrales Stickstoffatom. Besonders bevorzugt handelt es sich um eine Struktur der folgenden Formel (6), wobei A bei jedem Auftreten gleich oder verschieden für CR3 oder N steht und außerdem genau ein A für CR3=CR3, NR3, O oder S steht und die weiteren verwendeten Symbole die oben genannten Bedeutungen aufweisen.In a preferred embodiment of the formula (5a) to (5e) X is a neutral nitrogen atom. Particularly preferably, it is a structure of the following formula (6) wherein A is identical or different for each occurrence for CR 3 or N and also exactly one A is CR 3 = CR 3 , NR 3 , O or S and the other symbols used have the meanings given above.
Ganz besonders bevorzugt sind die Strukturen der folgenden Formeln (6a) bis (6h), wobei die Struktur der Formel (6d) besonders bevorzugt ist, wobei die verwendeten Symbole die oben genannten Bedeutungen aufweisen.Very particular preference is given to the structures of the following formulas (6a) to (6h), the structure of the formula (6d) being particularly preferred, wherein the symbols used have the meanings given above.
Wenn die Gruppen R1 nicht zusammen mit den Kohlenstoffatomen, an die sie gebunden sind, für eine Gruppe der Formel (3) stehen, ist R1 bevorzugt bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus H, D, F, einer geradkettigen Alkylgruppe mit 1 bis 10 C-Atomen, bevorzugt mit 1 bis 5 C-Atomen, oder einer Alkenylgruppe mit 2 bis 10 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen, oder einer verzweigten oder cyclischen Alkylgruppe mit 3 bis 10 C-Atomen, bevorzugt mit 3 bis 6 C-Atomen, wobei die Alkyl- bzw. Alkenylgruppe jeweils mit einem oder mehreren Resten R3 substituiert sein kann, oder einem aromatischen oder heteroaromatischen Ringsystem mit 6 bis 24 aromatischen Ringatomen, bevorzugt mit 6 bis 14 aromatischen Ringatomen, das jeweils durch einen oder mehrere Reste R3 substituiert sein kann; dabei können die beiden Reste R1 auch miteinander ein mono- oder polycyclisches, aliphatisches, aromatisches oder heteroaromatisches Ringsystem bilden.When the groups R 1 are not taken together with the carbon atoms to which they are attached, they represent a group of the formula (3), R 1 is preferably identically or differently selected on each occurrence from the group consisting of H, D, F, one straight-chain alkyl group having 1 to 10 C atoms, preferably having 1 to 5 C atoms, or an alkenyl group having 2 to 10 C atoms, preferably having 2 to 5 C atoms, or a branched or cyclic alkyl group having 3 to 10 C. -Atomen, preferably having 3 to 6 carbon atoms, wherein the alkyl or alkenyl group may be substituted in each case with one or more radicals R 3 , or an aromatic or heteroaromatic ring system having 6 to 24 aromatic ring atoms, preferably with 6 to 14 aromatic Ring atoms, which may be substituted by one or more radicals R 3 in each case; In this case, the two radicals R 1 can also form a mono- or polycyclic, aliphatic, aromatic or heteroaromatic ring system with one another.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Substituent R2 ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer geradkettigen Alkylgruppe mit 1 bis 10 C-Atomen, bevorzugt mit 1 bis 5 C-Atomen, oder eine Alkenylgruppe mit 2 bis 10 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen, oder einer verzweigten oder cyclischen Alkylgruppe mit 3 bis 10 C-Atomen, bevorzugt mit 3 bis 6 C-Atomen, wobei die Alkyl- bzw. Alkenylgruppe jeweils mit einem oder mehreren Resten R3 substituiert sein kann, oder einem aromatischen oder heteroaromatischen Ringsystem mit 6 bis 24 aromatischen Ringatomen, bevorzugt mit 6 bis 14 aromatischen Ringatomen, das jeweils durch einen oder mehrere Reste R3 substituiert sein kann. Besonders bevorzugt steht R2 für ein aromatisches oder heteroaromatisches Ringsystem mit 6 bis 24 aromatischen Ringatomen, insbesondere für ein aromatisches Ringsystem mit 6 bis 14 aromatischen Ringatomen, das durch einen oder mehrere Reste R3 substituiert sein kann. Beispiele für geeignete aromatische Ringsysteme sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Phenyl, Biphenyl, Terphenyl, Quaterphenyl, Fluoren oder Spirobifluorenyl, welche jeweils durch einen oder mehrere Reste R3 substituiert sein können.In a further preferred embodiment of the invention, the substituent R 2 is selected from the group consisting of a straight-chain alkyl group having 1 to 10 C atoms, preferably having 1 to 5 C atoms, or an alkenyl group having 2 to 10 C atoms, is preferred having 2 to 5 C atoms, or a branched or cyclic alkyl group having 3 to 10 C atoms, preferably having 3 to 6 C atoms, where the alkyl or alkenyl group may each be substituted by one or more radicals R 3 , or an aromatic or heteroaromatic ring system having 6 to 24 aromatic ring atoms, preferably having 6 to 14 aromatic ring atoms, each of which may be substituted by one or more radicals R 3 . R 2 particularly preferably represents an aromatic or heteroaromatic ring system having 6 to 24 aromatic ring atoms, in particular an aromatic ring system having 6 to 14 aromatic ring atoms, which may be substituted by one or more radicals R 3 . Examples of suitable aromatic ring systems are selected from the group consisting of phenyl, biphenyl, terphenyl, quaterphenyl, fluorene or spirobifluorenyl, which may each be substituted by one or more radicals R 3 .
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist R3 gleich oder verschieden bei jedem Auftreten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus H, D, F, Cl, Br, CN, einer geradkettigen Alkylgruppe mit 1 bis 10 C-Atomen, bevorzugt mit 1 bis 5 C-Atomen, oder einer Alkenylgruppe mit 2 bis 10 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen, oder einer verzweigten oder cyclischen Alkylgruppe mit 3 bis 10 C-Atomen, bevorzugt mit 3 bis 6 C-Atomen, wobei die Alkyl- bzw. Alkenylgruppe jeweils mit einem oder mehreren Resten R4 substituiert sein kann, bevorzugt aber unsubstituiert ist, oder einem aromatischen oder heteroaromatischen Ringsystem mit 6 bis 24 aromatischen Ringatomen, bevorzugt mit 6 bis 14 aromatischen Ringatomen, das jeweils durch einen oder mehrere Reste R4 substituiert sein kann, bevorzugt aber unsubstituiert ist; dabei können zwei oder mehrere benachbarte Reste R3 miteinander ein mono- oder polycyclisches, aliphatisches, aromatisches oder heteroaromatisches Ringsystem bilden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist R3 ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus H, F, Cl, Br, CN, einer geradkettigen Alkylgruppe mit 1 bis 5 C-Atomen oder einer verzweigten oder cyclischen Alkylgruppe mit 3 bis 6 C-Atomen; dabei können zwei oder mehrere benachbarte Reste R3 miteinander ein mono- oder polycyclisches, aliphatisches Ringsystem bilden.In a further preferred embodiment of the invention, R 3 is identical or different at each occurrence selected from the group consisting of H, D, F, Cl, Br, CN, a straight-chain alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 5 C atoms, or an alkenyl group having 2 to 10 C atoms, preferably having 2 to 5 C atoms, or a branched or cyclic alkyl group having 3 to 10 C atoms, preferably having 3 to 6 C atoms, wherein the alkyl or alkenyl group may each be substituted by one or more radicals R 4 , but is preferably unsubstituted, or an aromatic or heteroaromatic ring system having 6 to 24 aromatic ring atoms, preferably having 6 to 14 aromatic ring atoms, each by one or more radicals R 4 may be substituted, but is preferably unsubstituted; In this case, two or more adjacent radicals R 3 together with a mono- or polycyclic, aliphatic, aromatic or form heteroaromatic ring system. In a particularly preferred embodiment of the invention, R 3 is selected from the group consisting of H, F, Cl, Br, CN, a straight-chain alkyl group having 1 to 5 C atoms or a branched or cyclic alkyl group having 3 to 6 C atoms; in this case, two or more adjacent radicals R 3 together form a mono- or polycyclic aliphatic ring system.
Besonders bevorzugt treten die oben aufgeführten Bevorzugungen gleichzeitig auf. Besonders bevorzugt gilt also für die erfindungsgemäßen Strukturen der Formeln (2), (4), (4a) bis (4h), (5a) bis (5e), (6) und (6a) bis (6h):
R1 ist, wenn die Gruppen R1 nicht zusammen mit den Kohlenstoffatomen, an die sie gebunden sind, für eine Gruppe der Formel (3) stehen, bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus H, D, F, einer geradkettigen Alkylgruppe mit 1 bis 10 C-Atomen oder einer Alkenylgruppe mit 2 bis 10 C-Atomen oder einer verzweigten oder cyclischen Alkylgruppe mit 3 bis 10 C-Atomen, wobei die Alkyl- bzw. Alkenylgruppe jeweils mit einem oder mehreren Resten R3 substituiert sein kann, oder einem aromatischen oder heteroaromatischen Ringsystem mit 6 bis 24 aromatischen Ringatomen, das jeweils durch einen oder mehrere Reste R3 substituiert sein kann; dabei können die beiden Reste R1 auch miteinander ein mono- oder polycyclisches, aliphatisches, aromatisches oder heteroaromatisches Ringsystem bilden;
R2 ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer geradkettigen Alkylgruppe mit 1 bis 10 C-Atomen oder eine Alkenylgruppe mit 2 bis 10 C-Atomen oder einer verzweigten oder cyclischen Alkylgruppe mit 3 bis 10 C-Atomen, wobei die Alkyl- bzw. Alkenylgruppe jeweils mit einem oder mehreren Resten R3 substituiert sein kann, oder einem aromatischen oder heteroaromatischen Ringsystem mit 6 bis 24 aromatischen Ringatomen, das durch einen oder mehrere Reste R3 substituiert sein kann;
R3 ist gleich oder verschieden bei jedem Auftreten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus H, D, F, Cl, Br, CN, einer geradkettigen Alkylgruppe mit 1 bis 10 C-Atomen oder einer Alkenylgruppe mit 2 bis 10 C-Atomen oder einer verzweigten oder cyclischen Alkylgruppe mit 3 bis 10 C-Atomen, wobei die Alkyl- bzw. Alkenylgruppe jeweils mit einem oder mehreren Resten R4 substituiert sein kann, oder einem aromatischen oder heteroaromatischen Ringsystem mit 6 bis 24 aromatischen Ringatomen, insbesondere mit 6 bis 14 aromatischen Ringatomen, das jeweils durch einen oder mehrere Reste R4 substituiert sein kann, bevorzugt aber unsubstituiert ist; dabei können zwei oder mehrere benachbarte Reste R3 miteinander ein mono- oder polycyclisches, aliphatisches, aromatisches oder heteroaromatisches Ringsystem bilden.Particularly preferably, the preferences listed above occur simultaneously. Thus, with particular preference for the structures according to the invention of the formulas (2), (4), (4a) to (4h), (5a) to (5e), (6) and (6a) to (6h):
R 1 , when the groups R 1 are not together with the carbon atoms to which they are attached, represent a group of the formula (3), in each occurrence identically or differently selected from the group consisting of H, D, F, one straight-chain alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms or a branched or cyclic alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, wherein the alkyl or alkenyl group in each case be substituted by one or more radicals R 3 can, or an aromatic or heteroaromatic ring system having 6 to 24 aromatic ring atoms, each of which may be substituted by one or more radicals R 3 ; while the two radicals R 1 can also form a mono- or polycyclic, aliphatic, aromatic or heteroaromatic ring system with one another;
R 2 is selected from the group consisting of a straight-chain alkyl group having 1 to 10 C atoms or an alkenyl group having 2 to 10 C atoms or a branched or cyclic alkyl group having 3 to 10 C atoms, wherein the alkyl or alkenyl group each may be substituted with one or more radicals R 3 , or an aromatic or heteroaromatic ring system having 6 to 24 aromatic ring atoms, which may be substituted by one or more radicals R 3 ;
R 3 is the same or different at each occurrence selected from the group consisting of H, D, F, Cl, Br, CN, a straight-chain alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms or a branched or cyclic alkyl group having 3 to 10 C atoms, wherein the alkyl or alkenyl group may each be substituted by one or more radicals R 4 , or an aromatic or heteroaromatic ring system having 6 to 24 aromatic ring atoms, in particular having 6 to 14 aromatic ring atoms which may each be substituted by one or more radicals R 4 , but is preferably unsubstituted; in this case, two or more adjacent radicals R 3 together form a mono- or polycyclic, aliphatic, aromatic or heteroaromatic ring system.
Ganz besonders bevorzugt gilt für die erfindungsgemäßen Metallkomplexe:
R1 ist, wenn die Gruppen R1 nicht zusammen mit den Kohlenstoffatomen, an die sie gebunden sind, für eine Gruppe der Formel (3) stehen, gleich oder verschieden bei jedem Auftreten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus H, D, F, einer geradkettigen Alkylgruppe mit 1 bis 5 C-Atomen oder einer Alkenylgruppe mit 2 bis 5 C-Atomen oder einer verzweigten oder cyclischen Alkylgruppe mit 3 bis 6 C-Atomen, wobei die Alkyl- bzw. Alkenylgruppe jeweils mit einem oder mehreren Resten R3 substituiert sein kann, oder einem aromatischen oder heteroaromatischen Ringsystem mit 6 bis 14 aromatischen Ringatomen, das jeweils durch einen oder mehrere Reste R3 substituiert sein kann; dabei können die beiden Reste R1 auch miteinander ein mono- oder polycyclisches, aliphatisches, aromatisches oder heteroaromatisches Ringsystem bilden.
R2 ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer geradkettigen Alkylgruppe mit 1 bis 5 C-Atomen oder eine Alkenylgruppe mit 2 bis 5 C-Atomen oder einer verzweigten oder cyclischen Alkylgruppe mit 3 bis 6 C-Atomen, wobei die Alkyl- bzw. Alkenylgruppe jeweils mit einem oder mehreren Resten R3 substituiert sein kann, oder einem aromatischen oder heteroaromatischen Ringsystem mit 6 bis 14 aromatischen Ringatomen, das jeweils durch einen oder mehrere Reste R3 substituiert sein kann;
R3 ist gleich oder verschieden bei jedem Auftreten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus H, F, Cl, Br, CN, einer geradkettigen Alkylgruppe mit 1 bis 5 C-Atomen oder einer verzweigten oder cyclischen Alkylgruppe mit 3 bis 6 C-Atomen; dabei können zwei oder mehrere benachbarte Reste R3 miteinander ein mono- oder polycyclisches, aliphatisches Ringsystem bilden.With very particular preference for the metal complexes according to the invention:
R 1 , when the groups R 1 are not taken together with the carbon atoms to which they are attached, represent a group of the formula (3), the same or different at each occurrence, selected from the group consisting of H, D, F, one straight-chain alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms or a branched or cyclic alkyl group having 3 to 6 carbon atoms, wherein the alkyl or alkenyl group in each case be substituted by one or more radicals R 3 can, or an aromatic or heteroaromatic ring system having 6 to 14 aromatic ring atoms, each of which may be substituted by one or more radicals R 3 ; In this case, the two radicals R 1 can also form a mono- or polycyclic, aliphatic, aromatic or heteroaromatic ring system with one another.
R 2 is selected from the group consisting of a straight-chain alkyl group having 1 to 5 C atoms or an alkenyl group having 2 to 5 C atoms or a branched or cyclic alkyl group having 3 to 6 C atoms, wherein the alkyl or alkenyl group each may be substituted with one or more radicals R 3 , or an aromatic or heteroaromatic ring system having 6 to 14 aromatic ring atoms, each of which may be substituted by one or more radicals R 3 ;
R 3 is the same or different at each occurrence selected from the group consisting of H, F, Cl, Br, CN, a straight-chain alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a branched or cyclic alkyl group having 3 to 6 carbon atoms; in this case, two or more adjacent radicals R 3 together form a mono- or polycyclic aliphatic ring system.
Im Folgenden werden bevorzugte Liganden L' beschrieben. Wie oben beschrieben, sind die Liganden L' mono- oder bidentate Liganden, wobei neutrale Liganden bevorzugt sind, da dadurch neutrale Verbindungen der Formel (1) entstehen.In the following, preferred ligands L 'are described. As described above, the ligands L 'are mono- or bidentate ligands, with neutral ligands being preferred, as this produces neutral compounds of formula (1).
Bevorzugte neutrale, monodentate Liganden L' sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kohlenmonoxid, Stickstoffmonoxid, Alkylcyaniden, wie z. B. Acetonitril, Arylcyaniden, wie z. B. Benzonitril, Alkylisocyaniden, wie z. B. Methylisonitril, Arylisocyaniden, wie z. B. Benzoisonitril, Aminen, wie z. B. Trimethylamin, Triethylamin, Morpholin, Phosphinen, insbesondere Halogenphosphine, Trialkylphosphine, Triarylphosphine oder Alkylarylphosphine, wie z. B. Trifluorphosphin, Trimethylphosphin, Tricyclohexylphosphin, Tri-tert-butylphosphin, Triphenylphosphin, Tris(pentafluorphenyl)phosphin, Dimethylphenylphosphin, Methyldiphenylphosphin, Bis(tert-butyl)phenylphosphin, Phosphiten, wie z. B. Trimethylphosphit, Triethylphosphit, Arsinen, wie z. B. Trifluorarsin, Trimethylarsinq, Tricyclohexylarsin, Tri-tert-butylarsin, Triphenylarsin, Tris(pentafluorphenyl)arsin, Stibinen, wie z. B. Trifluorstibin, Trimethylstibin, Tricyclohexylstibin, Tritert-butylstibin, Triphenylstibin, Tris(pentafluorphenyl)stibin, stickstoffhaltigen Heterocyclen, wie z. B. Pyridin, Pyridazin, Pyrazin, Pyrimidin, Triazin, und Carbenen, insbesondere Arduengo-Carbenen.Preferred neutral, monodentate ligands L 'are selected from the group consisting of carbon monoxide, nitrogen monoxide, alkyl cyanides, such as. For example, acetonitrile, aryl cyanides, such as. B. benzonitrile, alkyl isocyanides, such as. For example, methylisononitrile, aryl isocyanides, such as. B. benzoisonitrile, amines, such as. For example, trimethylamine, triethylamine, morpholine, phosphines, in particular halogenophosphines, trialkylphosphines, triarylphosphines or alkylarylphosphines, such as. B. trifluorophosphine, trimethylphosphine, tricyclohexylphosphine, tri-tert-butylphosphine, triphenylphosphine, tris (pentafluorophenyl) phosphine, dimethylphenylphosphine, methyldiphenylphosphine, bis (tert-butyl) phenylphosphine, phosphites, such as. For example, trimethyl phosphite, triethyl phosphite, arsines, such as. Trifluorarsine, trimethylarsinq, tricyclohexylarsine, tri-tert-butylarsine, triphenylarsine, tris (pentafluorophenyl) arsine, stibines, such as. Trifluorostibine, trimethylstibine, tricyclohexylstibine, tritert-butylstibine, triphenylstibin, tris (pentafluorophenyl) stibine, nitrogen-containing heterocycles, such as. As pyridine, pyridazine, pyrazine, pyrimidine, triazine, and carbenes, in particular Arduengo carbenes.
Bevorzugte neutrale, bidentate Liganden L' sind ausgewählt aus Diaminen, wie z. B. Ethylendiamin, N,N,N',N'-Tetramethylethylendiamin, Propylendiamin, N,N,N',N'-Tetramethylpropylendiamin, cis- oder trans-Diaminocyclohexan, cis- oder trans-N,N,N',N'-Tetramethyldiaminocyclohexan, Iminen, wie z. B. 2-[1-(Phenylimino)ethyl]pyridin, 2-[1-(2-Methylphenylimino)ethyl]pyridin, 2-[1-(2,6-Di-iso-propylphenylimino)ethyl]pyridin, 2-[1-(Methylimino)ethyl]pyridin, 2-[1-(ethylimino)ethyl]pyridin, 2-[1-(Iso-Propylimino)ethyl]pyridin, 2-[1-(Tert-Butylimino)ethyl]pyridin, Diiminen, wie z. B. 1,2-Bis(methylimino)ethan, 1,2-Bis(ethylimino)ethan, 1,2-Bis(isopropylimino)ethan, 1,2-Bis(tert-butylimino)ethan, 2,3-Bis(methylimino)butan, 2,3-Bis(ethylimino)butan, 2,3-Bis(iso-propylimino)butan, 2,3-Bis(tert-butylimino)butan, 1,2-Bis(phenylimino)ethan, 1,2-Bis(2-methylphenylimino)ethan, 1,2-Bis(2,6-di-iso-propylphenylimino)ethan, 1,2-Bis(2,6-di-tert-butylphenylimino)ethan, 2,3-Bis(phenylimino)butan, 2,3-Bis(2-methylphenylimino)butan, 2,3-Bis(2,6-di-iso-propylphenylimino)butan, 2,3-Bis(2,6-di-tert-butylphenylimino)butan, Heterocyclen enthaltend zwei Stickstoffatome, wie z. B. 2,2'-Bipyridin, o-Phenanthrolin, oder Diphosphinen, wie z. B. Bis(diphenylphosphino)methan, Bis(diphenylphosphino)ethan, Bis(diphenylphosphino)propan, Bis(diphenylphosphino)butan, Bis(dimethylphosphino)methan, Bis(dimethylphosphino)ethan, Bis(dimethylphosphino)propan, Bis(diethylphosphino)methan, Bis(diethylphosphino)ethan, Bis(diethylphosphino)propan, Bis(di-tert-butylphosphino)methan, Bis(di-tert-butylphosphino)ethan oder Bis(tert-butylphosphino)propan.Preferred neutral, bidentate ligands L 'are selected from diamines, such as. Ethylenediamine, N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine, propylenediamine, N, N, N', N'-tetramethylpropylenediamine, cis- or trans -diaminocyclohexane, cis- or trans-N, N, N ', N '-Tetramethyldiaminocyclohexan, imines, such as. B. 2- [1- (phenylimino) ethyl] pyridine, 2- [1- (2-methylphenylimino) ethyl] pyridine, 2- [1- (2,6-di-iso -propylphenylimino) ethyl] pyridine, 2- [1- (methylimino) ethyl] pyridine, 2- [1- (ethylimino) ethyl] pyridine, 2- [1- (iso -propylimino) ethyl] pyridine, 2- [1- (tert-butylimino) ethyl] pyridine, Diimines, such as. B. 1,2-bis (methylimino) ethane, 1,2-bis (ethylimino) ethane, 1,2-bis (isopropylimino) ethane, 1,2-bis (tert-butylimino) ethane, 2,3-bis ( methylimino) butane, 2,3-bis (ethylimino) butane, 2,3-bis (iso-propylimino) butane, 2,3-bis (tert-butylimino) butane, 1,2-bis (phenylimino) ethane, 1, 2-bis (2-methylphenylimino) ethane, 1,2-bis (2,6-di-iso-propylphenylimino) ethane, 1,2-bis (2,6-di-tert-butylphenylimino) ethane, 2,3- Bis (phenylimino) butane, 2,3-bis (2-methylphenylimino) butane, 2,3-bis (2,6-di-iso-propylphenylimino) butane, 2,3-bis (2,6-di-tert-butyl) butylphenylimino) butane, heterocycles containing two nitrogen atoms, such as. B. 2,2'-bipyridine, o-phenanthroline, or diphosphines, such as. Bis (diphenylphosphino) methane, bis (diphenylphosphino) ethane, bis (diphenylphosphino) propane, bis (diphenylphosphino) butane, bis (dimethylphosphino) methane, bis (dimethylphosphino) ethane, bis (dimethylphosphino) propane, bis (diethylphosphino) methane, Bis (diethylphosphino) ethane, bis (diethylphosphino) propane, bis (di-tert-butylphosphino) methane, bis (di-tert-butylphosphino) ethane or bis (tert-butylphosphino) propane.
Besonders bevorzugte Liganden L' sind Mono- und Diphosphine, insbesondere Diphosphine.Particularly preferred ligands L 'are mono- and diphosphines, especially diphosphines.
Die oben genannten bevorzugten Ausführungsformen sind beliebig miteinander kombinierbar. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gelten die oben genannten bevorzugten Ausführungsformen gleichzeitig.The abovementioned preferred embodiments can be combined with one another as desired. In a particularly preferred embodiment of the invention, the abovementioned preferred embodiments apply simultaneously.
Beispiele für geeignete erfindungsgemäße Verbindungen gemäß Formel (1) sind die in der folgenden Tabelle aufgeführten Strukturen.Examples of suitable compounds of the formula (1) according to the invention are the structures listed in the table below.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen durch Umsetzung des entsprechenden freien Liganden L in protonierter oder deprotonierter Form und Liganden L' mit geeigneten Kupfersalzen, gegebenenfalls in Anwesenheit einer Base. Das Verfahren kann auch in zwei Schritten durchgeführt werden, wobei in einem ersten Schritt der Ligand L deprotoniert wird und im zweiten Schritt mit einem geeigneten Kupfersalz umgesetzt wird.Another object of the present invention is a process for preparing the compounds of the invention by reacting the corresponding free ligand L in protonated or deprotonated form and ligands L 'with suitable copper salts, optionally in the presence of a base. The process can also be carried out in two steps, wherein the ligand L is deprotonated in a first step and is reacted in the second step with a suitable copper salt.
Geeignete und bevorzugte Kupfersalze für die Herstellung der entsprechenden Kupferkomplexe sind Cu-Mesityl, Cu-Amide, Cu[N(CH2)4] (Cu-Pyrrolidin) oder [Cu(NC-CH3)4]BF4.Suitable and preferred copper salts for the preparation of the corresponding copper complexes are Cu mesityl, Cu amides, Cu [N (CH 2 ) 4 ] (Cu-pyrrolidine) or [Cu (NC-CH 3 ) 4 ] BF 4 .
Durch dieses Verfahren, gegebenenfalls gefolgt von Aufreinigung, wie z. B. Umkristallisation oder Sublimation, lassen sich die erfindungsgemäßen Verbindungen in hoher Reinheit, bevorzugt mehr als 99% (bestimmt mittels 1H-NMR und/oder HPLC) erhalten.By this method, optionally followed by purification, such. As recrystallization or sublimation, the compounds of the invention in high purity, preferably more than 99% (determined by means of 1 H-NMR and / or HPLC).
Für die Verarbeitung der erfindungsgemäßen Verbindungen aus flüssiger Phase, beispielsweise durch Spin-Coating oder durch Druckverfahren, sind Formulierungen der erfindungsgemäßen Metallkomplexe erforderlich. Diese Formulierungen können beispielsweise Lösungen, Dispersionen oder Emulsionen sein. Es kann bevorzugt sein, hierfür Mischungen aus zwei oder mehr Lösemitteln zu verwenden. Geeignete und bevorzugte Lösemittel sind beispielsweise Toluol, Anisol, o-, m- oder p-Xylol, Methylbenzoat, Mesitylen, Tetralin, Hexamethylindan, Veratrol, THF, Methyl-THF, THP, Chlorbenzol, Dioxan, Phenoxytoluol, insbesondere 3-Phenoxytoluol, (–)-Fenchon, 1,2,3,5-Tetramethylbenzol, 1,2,4,5-Tetramethylbenzol, 1-Methylnaphthalin, 2-Methylbenzothiazol, 2-Phenoxyethanol, 2-Pyrrolidinon, 3-Methylanisol, 4-Methylanisol, 3,4-Dimethylanisol, 3,5-Dimethylanisol, Acetophenon, α-Terpineol, Benzothiazol, Butylbenzoat, Cumol, Cyclohexanol, Cyclohexanon, Cyclohexylbenzol, Decalin, Dodecylbenzol, Ethylbenzoat, Indan, Methylbenzoat, NMP, p-Cymol, Phenetol, 1,4-Diisopropylbenzol, Dibenzylether, Diethylenglycolbutylmethylether, Triethylenglycolbutylmethylether, Diethylenglycoldibutylether, Triethylenglycoldimethylether, Diethylenglycolmonobutylether, Tripropyleneglycoldimethylether, Tetraethylenglycoldimethylether, 2-Isopropylnaphthalin, Pentylbenzol, Hexylbenzol, Heptylbenzol, Octylbenzol, 1,1-Bis(3,4-dimethylphenyl)ethan oder Mischungen dieser Lösemittel.For the processing of the compounds according to the invention from the liquid phase, for example by spin coating or by printing processes, formulations of the metal complexes according to the invention are required. These formulations may be, for example, solutions, dispersions or emulsions. It may be preferable to use mixtures of two or more solvents for this purpose. Suitable and preferred solvents are, for example, toluene, anisole, o-, m- or p-xylene, methyl benzoate, mesitylene, tetralin, hexamethylindane, veratrole, THF, methyl THF, THP, chlorobenzene, dioxane, phenoxytoluene, in particular 3-phenoxytoluene, ( -) - fenchone, 1,2,3,5-tetramethylbenzene, 1,2,4,5-tetramethylbenzene, 1-methylnaphthalene, 2-methylbenzothiazole, 2-phenoxyethanol, 2-pyrrolidinone, 3-methylanisole, 4-methylanisole, 3 , 4-dimethylanisole, 3,5-dimethylanisole, acetophenone, α-terpineol, benzothiazole, butylbenzoate, cumene, cyclohexanol, cyclohexanone, cyclohexylbenzene, decalin, dodecylbenzene, ethylbenzoate, indane, methylbenzoate, NMP, p-cymene, phenetole, 1,4 Diisopropylbenzene, dibenzyl ether, diethylene glycol butyl methyl ether, triethylene glycol butyl methyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, 2-isopropylnaphthalene, pentylbenzene, hexylbenzene, heptylbenzene, octylbenzene, 1,1-bis (3,4-dimethylphenyl) ethane or mixtures of these solvents.
Nochmals ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher eine Formulierung, enthaltend mindestens eine erfindungsgemäße Verbindung und mindestens eine weitere Verbindung. Die weitere Verbindung kann beispielsweise ein Lösemittel sein. Die weitere Verbindung kann aber auch eine weitere organische oder anorganische Verbindung sein, die ebenfalls in der elektronischen Vorrichtung eingesetzt wird, beispielsweise ein Matrixmaterial. Diese weitere Verbindung kann auch polymer sein.Yet another object of the present invention is therefore a formulation containing at least one compound of the invention and at least one further compound. The further compound may for example be a solvent. However, the further compound can also be a further organic or inorganic compound which is likewise used in the electronic device, for example a matrix material. This further compound may also be polymeric.
Die oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verbindungen können in elektronischen Vorrichtungen als aktive Komponente verwendet werden. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung einer erfindungsgemäßen Verbindung in einer elektronischen Vorrichtung. Nochmals ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine elektronische Vorrichtung, enthaltend mindestens eine erfindungsgemäße Verbindung.The compounds of the invention described above can be used in electronic devices as the active component. Another object of the invention is therefore the use of a compound of the invention in an electronic device. Yet another object of the present invention is an electronic device containing at least one compound of the invention.
Unter einer elektronischen Vorrichtung wird eine Vorrichtung verstanden, welche Anode, Kathode und mindestens eine Schicht enthält, wobei diese Schicht mindestens eine organische bzw. metallorganische Verbindung enthält. Die erfindungsgemäße elektronische Vorrichtung enthält also Anode, Kathode und mindestens eine Schicht, welche mindestens eine erfindungsgemäße Verbindung enthält. Dabei sind bevorzugte elektronische Vorrichtungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus organischen Elektrolumineszenzvorrichtungen (OLEDs, PLEDs), organischen integrierten Schaltungen (O-ICs), organischen Feld-Effekt-Transistoren (O-FETs), organischen Dünnfilmtransistoren (O-TFTs), organischen lichtemittierenden Transistoren (O-LETs), organischen Solarzellen (O-SCs), organischen optischen Detektoren, organischen Photorezeptoren, organischen Feld-Quench-Devices (O-FQDs), lichtemittierenden elektrochemischen Zellen (LECs) oder organischen Laserdioden (O-Laser). Besonders bevorzugt sind organische Elektrolumineszenzvorrichtungen. Aktive Komponenten sind generell die organischen oder anorganischen Materialien, welche zwischen Anode und Kathode eingebracht sind, beispielsweise Ladungsinjektions-, Ladungstransport- oder Ladungsblockiermaterialien, insbesondere aber Emissionsmaterialien und Matrixmaterialien. Die erfindungsgemäßen Verbindungen zeigen besonders gute Eigenschaften als Emissionsmaterial in organischen Elektrolumineszenzvorrichtungen. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sind daher organische Elektrolumineszenzvorrichtungen.An electronic device is understood to mean a device which contains anode, cathode and at least one layer, this layer containing at least one organic or organometallic compound. The electronic device according to the invention thus contains anode, cathode and at least one layer which contains at least one compound according to the invention. Here, preferred electronic devices are selected from the group consisting of organic electroluminescent devices (OLEDs, PLEDs), organic integrated circuits (O-ICs), organic field effect transistors (O-FETs), organic thin film transistors (O-TFTs), organic light-emitting Transistors (O-LETs), organic solar cells (O-SCs), organic optical detectors, organic photoreceptors, organic field quench devices (O-FQDs), light-emitting electrochemical cells (LECs) or organic laser diodes (O-lasers). Particularly preferred are organic electroluminescent devices. Active components are generally the organic or inorganic materials incorporated between the anode and cathode, for example, charge injection, charge transport or charge blocking materials, but especially emission materials and matrix materials. The compounds according to the invention exhibit particularly good properties as emission material in organic electroluminescent devices. A preferred embodiment of the invention are therefore organic electroluminescent devices.
Die organische Elektrolumineszenzvorrichtung enthält Kathode, Anode und mindestens eine emittierende Schicht. Außer diesen Schichten kann sie noch weitere Schichten enthalten, beispielsweise jeweils eine oder mehrere Lochinjektionsschichten, Lochtransportschichten, Lochblockierschichten, Elektronentransportschichten, Elektroneninjektionsschichten, Exzitonenblockierschichten, Elektronenblockierschichten, Ladungserzeugungsschichten und/oder organische oder anorganische p/n-Übergänge. Dabei ist es möglich, dass eine oder mehrere Lochtransportschichten p-dotiert sind, beispielsweise mit Metalloxiden, wie MoO3 oder WO3 oder mit (per)fluorierten elektronenarmen Aromaten, und/oder dass eine oder mehrere Elektronentransportschichten n-dotiert sind. Ebenso können zwischen zwei emittierende Schichten Interlayers eingebracht sein, welche beispielsweise eine Exzitonen-blockierende Funktion aufweisen und/oder die Ladungsbalance in der Elektrolumineszenzvorrichtung steuern. Es sei aber darauf hingewiesen, dass nicht notwendigerweise jede dieser Schichten vorhanden sein muss.The organic electroluminescent device includes cathode, anode and at least one emitting layer. In addition to these layers, they may also contain further layers, for example one or more hole injection layers, hole transport layers, hole blocking layers, electron transport layers, electron injection layers, exciton blocking layers, electron blocking layers, charge generation layers and / or organic or inorganic p / n junctions. It is possible that one or more hole transport layers are p-doped, for example, with metal oxides such as MoO 3 or WO 3 or with (per) fluorinated low-electron aromatics, and / or that one or more electron-transport layers are n-doped. Likewise, interlayers may be introduced between two emitting layers which, for example, have an exciton-blocking function and / or control the charge balance in the electroluminescent device. It should be noted, however, that not necessarily each of these layers must be present.
Dabei kann die organische Elektrolumineszenzvorrichtung eine emittierende Schicht enthalten, oder sie kann mehrere emittierende Schichten enthalten. Wenn mehrere Emissionsschichten vorhanden sind, weisen diese bevorzugt insgesamt mehrere Emissionsmaxima zwischen 380 nm und 750 nm auf, so dass insgesamt weiße Emission resultiert, d. h. in den emittierenden Schichten werden verschiedene emittierende Verbindungen verwendet, die fluoreszieren oder phosphoreszieren können. Insbesondere bevorzugt sind Dreischichtsysteme, wobei die drei Schichten blaue, grüne und orange oder rote Emission zeigen (für den prinzipiellen Aufbau siehe z. B.
Die organische Elektrolumineszenzvorrichtung kann als Display oder für allgemeine Beleuchtungszwecke verwendet werden.The organic electroluminescent device can be used as a display or for general lighting purposes.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die organische Elektrolumineszenzvorrichtung die erfindungsgemäße Verbindung als emittierende Verbindung in einer oder mehreren emittierenden Schichten.In a preferred embodiment of the invention, the organic electroluminescent device contains the compound according to the invention as an emitting compound in one or more emitting layers.
Wenn die erfindungsgemäße Verbindung als emittierende Verbindung in einer emittierenden Schicht eingesetzt wird, wird sie bevorzugt in Kombination mit einem oder mehreren Matrixmaterialien eingesetzt. Die Mischung aus der erfindungsgemäßen Verbindung und dem Matrixmaterial enthält zwischen 0.1 und 99 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 1 und 90 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 3 und 40 Gew.-%, insbesondere zwischen 5 und 15 Gew.-% der erfindungsgemäßen Verbindung bezogen auf die Gesamtmischung aus Emitter und Matrixmaterial. Entsprechend enthält die Mischung zwischen 99.9 und 1 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 99 und 10 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 97 und 60 Gew.-%, insbesondere zwischen 95 und 85 Gew.-% des Matrixmaterials bezogen auf die Gesamtmischung aus Emitter und Matrixmaterial.When the compound of the present invention is used as an emitting compound in an emitting layer, it is preferably used in combination with one or more matrix materials. The mixture of the compound of the invention and the matrix material contains between 0.1 and 99 wt .-%, preferably between 1 and 90 wt .-%, more preferably between 3 and 40 wt .-%, in particular between 5 and 15 wt .-% of Compound of the invention based on the total mixture of emitter and matrix material. Accordingly, the mixture contains between 99.9 and 1 wt .-%, preferably between 99 and 10 wt .-%, particularly preferably between 97 and 60 wt .-%, in particular between 95 and 85 wt .-% of the matrix material based on the total mixture Emitter and matrix material.
Als Matrixmaterial können generell alle Materialien eingesetzt werden, die gemäß dem Stand der Technik hierfür bekannt sind. Bevorzugt ist das Triplett-Niveau des Matrixmaterials höher als das Triplett-Niveau des Emitters. Geeignete Matrixmaterialien für die erfindungsgemäßen Metallkomplexe sind Ketone, Phosphinoxide, Sulfoxide und Sulfone, z. B. gemäß
Es kann auch bevorzugt sein, mehrere verschiedene Matrixmaterialien als Mischung einzusetzen, insbesondere mindestens ein elektronenleitendes Matrixmaterial und mindestens ein lochleitendes Matrixmaterial. Eine bevorzugte Kombination ist beispielsweise die Verwendung eines aromatischen Ketons, eines Triazin-Derivats oder eines Phosphinoxid-Derivats mit einem Triarylamin-Derivat oder einem Carbazol-Derivat als gemischte Matrix für den erfindungsgemäßen Metallkomplex. Ebenso bevorzugt ist die Verwendung einer Mischung aus einem ladungstransportierenden Matrixmaterial und einem elektrisch inerten Matrixmaterial, welches nicht bzw. nicht in wesentlichem Maße am Ladungstransport beteiligt ist, wie z. B. in
Die erfindungsgemäßen Verbindungen lassen sich auch in anderen Funktionen in der elektronischen Vorrichtung einsetzen, beispielsweise als Lochtransportmaterial in einer Lochinjektions- oder -transportschicht, als Ladungserzeugungsmaterial, als Elektronenblockiermaterial, als Lochblockiermaterial oder als Elektronentranportmaterial. Ebenso lassen sich die erfindungsgemäßen Verbindungen als Matrixmaterial für andere phosphoreszierende Metallkomplexe in einer emittierenden Schicht einsetzen.The compounds according to the invention can also be used in other functions in the electronic device, for example as hole transport material in a hole injection or transport layer, as charge generation material, as electron blocking material, as hole blocking material or as electron transport material. Likewise, the compounds according to the invention can be used as matrix material for other phosphorescent metal complexes in an emitting layer.
Als Kathode sind Metalle mit geringer Austrittsarbeit, Metalllegierungen oder mehrlagige Strukturen aus verschiedenen Metallen bevorzugt, wie beispielsweise Erdalkalimetalle, Alkalimetalle, Hauptgruppenmetalle oder Lanthanoide (z. B. Ca, Ba, Mg, Al, In, Mg, Yb, Sm, etc.). Weiterhin eignen sich Legierungen aus einem Alkali- oder Erdalkalimetall und Silber, beispielsweise eine Legierung aus Magnesium und Silber. Bei mehrlagigen Strukturen können auch zusätzlich zu den genannten Metallen weitere Metalle verwendet werden, die eine relativ hohe Austrittsarbeit aufweisen, wie z. B. Ag, wobei dann in der Regel Kombinationen der Metalle, wie beispielsweise Mg/Ag, Ca/Ag oder Ba/Ag verwendet werden. Es kann auch bevorzugt sein, zwischen einer metallischen Kathode und dem organischen Halbleiter eine dünne Zwischenschicht eines Materials mit einer hohen Dielektrizitätskonstante einzubringen. Hierfür kommen beispielsweise Alkalimetall- oder Erdalkalimetallfluoride, aber auch die entsprechenden Oxide oder Carbonate in Frage (z. B. LiF, Li2O, BaF2, MgO, NaF, CsF, Cs2CO3, etc.). Ebenso kommen hierfür organische Alkalimetallkomplexe in Frage, z. B. Liq (Lithiumchinolinat). Die Schichtdicke dieser Schicht beträgt bevorzugt zwischen 0.5 und 5 nm.As the cathode, low work function metals, metal alloys or multilayer structures of various metals are preferable, such as alkaline earth metals, alkali metals, main group metals or lanthanides (eg, Ca, Ba, Mg, Al, In, Mg, Yb, Sm, etc.). , Also suitable are alloys of an alkali or alkaline earth metal and silver, for example an alloy of magnesium and silver. In multilayer structures, it is also possible, in addition to the metals mentioned, to use further metals which have a relatively high work function, such as, for example, B. Ag, which then usually combinations of metals, such as Mg / Ag, Ca / Ag or Ba / Ag are used. It may also be preferred to introduce between a metallic cathode and the organic semiconductor a thin intermediate layer of a material with a high dielectric constant. Suitable examples of these are alkali metal or alkaline earth metal fluorides, but also the corresponding oxides or carbonates (eg LiF, Li 2 O, BaF 2 , MgO, NaF, CsF, Cs 2 CO 3 , etc.). Likewise suitable for this purpose are organic alkali metal complexes, for. B. Liq (lithium quinolinate). The layer thickness of this layer is preferably between 0.5 and 5 nm.
Als Anode sind Materialien mit hoher Austrittsarbeit bevorzugt. Bevorzugt weist die Anode eine Austrittsarbeit größer 4.5 eV vs. Vakuum auf. Hierfür sind einerseits Metalle mit hohem Redoxpotential geeignet, wie beispielsweise Ag, Pt oder Au. Es können andererseits auch Metall/Metalloxid-Elektroden (z. B. Al/Ni/NiOx, Al/PtOx) bevorzugt sein. Für einige Anwendungen muss mindestens eine der Elektroden transparent oder teiltransparent sein, um entweder die Bestrahlung des organischen Materials (OSC) oder die Auskopplung von Licht (OLED/PLED, O-LASER) zu ermöglichen. Bevorzugte Anodenmaterialien sind hier leitfähige gemischte Metalloxide. Besonders bevorzugt sind Indium-Zinn-Oxid (ITO) oder Indium-Zink-Oxid (IZO). Bevorzugt sind weiterhin leitfähige, dotierte organische Materialien, insbesondere leitfähige dotierte Polymere, z. B. PEDOT, PANI oder Derivate dieser Polymere. Bevorzugt ist weiterhin, wenn auf die Anode ein p-dotiertes Lochtransportmaterial als Lochinjektionsschicht aufgebracht wird, wobei sich als p-Dotanden Metalloxide, beispielsweise MoO3 oder WO3, oder (per)fluorierte elektronenarme Aromaten eignen. Weitere geeignete p-Dotanden sind HAT-CN (Hexacyanohexaazatriphenylen) oder die Verbindung NPD9 von Novaled. Eine solche Schicht vereinfacht die Lochinjektion in Materialien mit einem tiefen HOMO, also einem betragsmäßig großen HOMO.As the anode, high workfunction materials are preferred. Preferably, the anode has a work function greater than 4.5 eV. Vacuum up. On the one hand, metals with a high redox potential, such as Ag, Pt or Au, are suitable for this purpose. On the other hand, metal / metal oxide electrodes (for example Al / Ni / NiO x , Al / PtO x ) may also be preferred. For some applications, at least one of the electrodes must be transparent or partially transparent to allow either the irradiation of the organic material (OSC) or the outcoupling of light (OLED / PLED, O-LASER). Preferred anode materials here are conductive mixed metal oxides. Particularly preferred are indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO). Also preferred are conductive, doped organic materials, in particular conductive doped polymers, for. B. PEDOT, PANI or derivatives of these polymers. It is furthermore preferred if a p-doped hole transport material is applied to the anode as a hole injection layer, wherein suitable p-dopants are metal oxides, for example MoO 3 or WO 3 , or (per) fluorinated electron-poor aromatics. Further suitable p-dopants are HAT-CN (hexacyanohexaazatriphenylene) or the compound NPD9 from Novaled. Such a layer simplifies the hole injection in materials with a low HOMO, ie a HOMO of large magnitude.
In den weiteren Schichten können generell alle Materialien verwendet werden, wie sie gemäß dem Stand der Technik für die Schichten verwendet werden, und der Fachmann kann ohne erfinderisches Zutun jedes dieser Materialien in einer elektronischen Vorrichtung mit den erfindungsgemäßen Materialien kombinieren.In the further layers, it is generally possible to use all materials as used in the prior art for the layers, and the person skilled in the art can combine any of these materials in an electronic device with the inventive materials without inventive step.
Die Vorrichtung wird entsprechend (je nach Anwendung) strukturiert, kontaktiert und schließlich hermetisch versiegelt, da sich die Lebensdauer derartiger Vorrichtungen bei Anwesenheit von Wasser und/oder Luft drastisch verkürzt.The device is structured accordingly (depending on the application), contacted and finally hermetically sealed because the life of such devices drastically shortened in the presence of water and / or air.
Weiterhin bevorzugt ist eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Schichten mit einem Sublimationsverfahren beschichtet werden. Dabei werden die Materialien in Vakuum-Sublimationsanlagen bei einem Anfangsdruck von üblicherweise kleiner 10–5 mbar, bevorzugt kleiner 10–6 mbar aufgedampft. Es ist auch möglich, dass der Anfangsdruck noch geringer oder noch höher ist, beispielsweise kleiner 10–7 mbar.Further preferred is an organic electroluminescent device, characterized in that one or more layers are coated with a sublimation process. The materials are vapor-deposited in vacuum sublimation systems at an initial pressure of usually less than 10 -5 mbar, preferably less than 10 -6 mbar. It is also possible that the initial pressure is even lower or even higher, for example less than 10 -7 mbar.
Bevorzugt ist ebenfalls eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Schichten mit dem OVPD(Organic Vapour Phase Deposition)Verfahren oder mit Hilfe einer Trägergassublimation beschichtet werden. Dabei werden die Materialien bei einem Druck zwischen 10–5 mbar und 1 bar aufgebracht. Ein Spezialfall dieses Verfahrens ist das OVJP(Organic Vapour Jet Printing)Verfahren, bei dem die Materialien direkt durch eine Düse aufgebracht und so strukturiert werden (z. B.
Weiterhin bevorzugt ist eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Schichten aus Lösung, wie z. B. durch Spincoating, oder mit einem beliebigen Druckverfahren, wie z. B. Siebdruck, Flexodruck, Offsetdruck oder Nozzle-Printing, besonders bevorzugt aber LITI (Light Induced Thermal Imaging, Thermotransferdruck) oder Ink-Jet Druck (Tintenstrahldruck), hergestellt werden. Hierfür sind lösliche Verbindungen nötig, welche beispielsweise durch geeignete Substitution erhalten werden. Insbesondere für die mehrkernigen erfindungsgemäßen Metallkomplexe ist aufgrund des hohen Molekulargewichts die Verarbeitung aus Lösung bevorzugt.Further preferred is an organic electroluminescent device, characterized in that one or more layers of solution, such. B. by spin coating, or with any printing process, such. As screen printing, flexographic printing, offset printing or Nozzle printing, but more preferably LITI (Light Induced Thermal Imaging, thermal transfer printing) or ink-jet printing (ink jet printing) can be produced. For this purpose, soluble compounds are necessary, which are obtained for example by suitable substitution. In particular for the polynuclear metal complexes according to the invention, solution processing is preferred because of the high molecular weight.
Die organische Elektrolumineszenzvorrichtung kann auch als Hybridsystem hergestellt werden, indem eine oder mehrere Schichten aus Lösung aufgebracht werden und eine oder mehrere andere Schichten aufgedampft werden. So ist es beispielsweise möglich, eine emittierende Schicht enthaltend einen erfindungsgemäßen Metallkomplex und ein Matrixmaterial aus Lösung aufzubringen und darauf eine Lochblockierschicht und/oder eine Elektronentransportschicht im Vakuum aufzudampfen.The organic electroluminescent device may also be fabricated as a hybrid system by applying one or more layers of solution and depositing one or more other layers. It is thus possible, for example, to apply an emitting layer containing a metal complex according to the invention and a matrix material from solution and then evaporate a hole blocking layer and / or an electron transport layer in vacuo.
Diese Verfahren sind dem Fachmann generell bekannt und können von ihm ohne Probleme auf organische Elektrolumineszenzvorrichtungen enthaltend die erfindungsgemäßen Metallkomplexe angewandt werden.These methods are generally known to the person skilled in the art and can be applied by him without problems to organic electroluminescent devices containing the metal complexes according to the invention.
Die erfindungsgemäßen elektronischen Vorrichtungen, insbesondere organische Elektrolumineszenzvorrichtungen, zeichnen sich durch einen oder mehrere der folgenden überraschenden Vorteile gegenüber dem Stand der Technik aus:
- 1. Organische Elektrolumineszenzvorrichtungen enthaltend die erfindungsgemäßen Verbindungen als emittierende Materialien, insbesondere als orange oder rot emittierende Verbindungen, weisen eine hohe Effizienz und Lebensdauer auf. Insbesondere ist so die Herstellung effizienzter OLEDs unter Vermeidung der seltenen Metalle Iridium und Platin möglich.
- 2. Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind thermisch stabil und gut sublimierbar. Sie lassen sich daher sowohl durch Sublimation aufreinigen, wie auch bei der Herstellung organischer Elektrolumineszenzvorrichtungen durch Sublimation verarbeiten.
- 3. Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind auch gut in organischen Lösemitteln, insbesondere in polaren organischen Lösemitteln, löslich. Dies führt zu einer vereinfachten Aufreinigung während der Synthese der Komplexe. Weiterhin können die erfindungsgemäßen Komplexe dadurch zur Herstellung von OLEDs in lösungsprozessierten Verfahren, beispielsweise Druckverfahren, eingesetzt werden.
- 1. Organic electroluminescent devices comprising the compounds of the invention as emitting materials, in particular as orange or red emitting compounds, have a high efficiency and lifetime. In particular, the production of efficient OLEDs while avoiding the rare metals iridium and platinum is possible.
- 2. The compounds according to the invention are thermally stable and readily sublimable. They can therefore be purified both by sublimation, as well as process in the production of organic electroluminescent devices by sublimation.
- 3. The compounds according to the invention are also readily soluble in organic solvents, in particular in polar organic solvents. This leads to a simplified purification during the synthesis of the complexes. Furthermore, the complexes according to the invention can thereby be used for the preparation of OLEDs in solution-processed processes, for example printing processes.
Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert, ohne sie dadurch einschränken zu wollen. Der Fachmann kann aus den Schilderungen ohne erfinderisches Zutun weitere erfindungsgemäße Verbindungen herstellen, diese in elektronischen Vorrichtungen einsetzen und somit die Erfindung im gesamten beanspruchten Bereich ausführen.The invention is explained in more detail by the following examples without wishing to restrict them thereby. The person skilled in the art can produce further compounds according to the invention from the descriptions without inventive step, use them in electronic devices and thus carry out the invention in the entire claimed field.
Beispiele:Examples:
Die eingesetzten Lösungsmittel und Reagenzien können z. B. von Sigma-ALDRICH bzw. ABCR bezogen werden.The solvents and reagents used can, for. B. from Sigma-ALDRICH or ABCR.
LigandensyntheseLigand synthesis
Beispiel 1: Synthese des Liganden NHAExample 1: Synthesis of the ligand NHA
a) Synthese von 2-Bromo-N-phenylanilina) Synthesis of 2-bromo-N-phenylaniline
2-Bromo-N-phenylanilin wird durch Umsetzung von 1-Iodo-2-bromo-benzol mit Anilin unter Einsatz von Pd(OAc)2 (0.005 Äquivalente), POP (Bis[2-(diphenylphosphanyl)phenyl]ether) (0.0075 Äquivalente) und NaOtBu (1.4 Äquivalente) in Toluol bei 130°C über 18 h erhalten (gemäß
Die Synthese erfolgt analog zu
Beispiel 2: Synthese des Liganden NBrA Example 2: Synthesis of the ligand NBrA
In einem Autoklaven werden 514.84 mg (2.2 mmol) 6-Methyl-2-(pyridin-2-yl)-1,3,6,2-dioxazaborocane-4,8-dion, 327.01 mg (1 mmol) Bis(2-bromophenyl)amin, 27.4 mg (0.03 mmol) [Pd2(dba)3], 33.6 mg (0.12 mmol) PCy3, 181.6 mg (1 mmol) Cu(OAc)2 und 1.38 g (10 mmol) K2CO3 eingewogen und inertisiert und 80 ml DMF und 20 ml Isopropanol zugegeben. Der Autoklav wird verschlossen und der Inhalt 24 h bei 100°C gerührt. Das Reaktionsgemisch wird in Dichlormethan aufgenommen, dreimal mit H2O gewaschen, dann die wässrige Phase dreimal mit je 30 ml Dichlormethan extrahiert, die organische Phase über MgSO4 getrocknet und im Vakuum konzentriert. Der Rückstand wird in einer Kieselgelsäule getrennt. Ausbeute 64%.In an autoclave, 514.84 mg (2.2 mmol) of 6-methyl-2- (pyridin-2-yl) -1,3,6,2-dioxazaborocane-4,8-dione, 327.01 mg (1 mmol) of bis (2) bromophenyl) amine, 27.4 mg (0.03 mmol) of [Pd 2 (dba) 3 ], 33.6 mg (0.12 mmol) of PCy 3 , 181.6 mg (1 mmol) of Cu (OAc) 2 and 1.38 g (10 mmol) of K 2 CO 3 weighed and rendered inert and 80 ml of DMF and 20 ml of isopropanol was added. The autoclave is closed and the contents are stirred for 24 h at 100.degree. The reaction mixture is taken up in dichloromethane, washed three times with H 2 O, then the aqueous phase extracted three times with 30 ml dichloromethane, the organic phase dried over MgSO 4 and concentrated in vacuo. The residue is separated in a silica gel column. Yield 64%.
Komplexsynthesencomplex syntheses
Beispiel 3: Synthese von [Cu(NHA)(Xantphos)] Example 3 Synthesis of [Cu (NHA) (Xantphos)]
Zu 246.3 mg (1 mmol) NHA (aus Beispiel 1) und 578.6 mg (1 mmol) Xantphos werden in einer Glovebox 182.7 mg (1 mmol) Cu-Mesityl und 20 ml Toluol gegeben. Es entsteht eine stark rote Lösung. Diese wird filtriert und mit Hexan überschichtet. Es entstehen dunkelrote Kristalle. Diese lumineszieren unter UV-Bestrahlung (356 nm) intensiv rot, die Lösung luminesziert ebenfalls intensiv rot. Ausbeute: 81%. Elementaranalyse berechnet (%) für C56H45CuN2OP2: C, 75.79; H, 5.11; N, 3.16. Gefunden: C, 75.84; H, 4.96; N, 3.02. Beispiel 4: Synthese von [Cu(NBrA)(Xantphos)] To 246.3 mg (1 mmol) of NHA (from Example 1) and 578.6 mg (1 mmol) of Xantphos are added in a glovebox 182.7 mg (1 mmol) of Cu mesityl and 20 ml of toluene. The result is a strong red solution. This is filtered and layered with hexane. It produces dark red crystals. These luminesce intensely red under UV irradiation (356 nm), the solution also luminesces intensely red. Yield: 81%. Elemental analysis calculated (%) for C 56 H 45 CuN 2 OP 2 : C, 75.79; H, 5.11; N, 3.16. Found: C, 75.84; H, 4.96; N, 3.02. Example 4 Synthesis of [Cu (NBrA) (Xantphos)]
Zu 325.2 mg (1 mmol) NBrA (aus Beispiel 2) und 578.6 mg (1 mmol) Xantphos werden in einer Glovebox 182.7 mg (1 mmol) Cu-Mesityl und 20 ml Toluol gegeben. Es entsteht eine rote Lösung. Diese wird filtriert und mit Hexan überschichtet. Es entstehen dunkelrote Kristalle. Diese lumineszieren unter UV-Bestrahlung (356 nm) orange, die Lösung luminesziert ebenfalls orange. Ausbeute: 78%. 1H NMR(DCM-d2, 400.13 MHz): δ 8.22-8.38 (m, 1H), 7.62-7.66 (m, 1H), 7.56-7.60 (m, 1H), 7.40-7.43 (m, 1H), 7.31-7.34 (m, 1H), 6.98-7.27 (m, 27H), 6.83-6.88 (m, 1H), 6.69-6.74 (m, 1H), 6.39-6.48 (m, 1H), 6.32-6.36 (m, 1H), 6.10-6.16 (m, 1H), 5.96-5.99 (m, 1H), 1.88 (s, 3H), 1.58 (s, 3H). 13C{1H} NMR(DCM-d2, 100.13 MHz): δ 161.89, 154.71, 149.39, 138.54, 137.08, 134.37, 134.29, 133.71, 133.15, 132.94, 130.61, 130.51, 130.26, 130.01, 129.54, 129.07, 128.73, 128.65, 128.39, 127.54, 125.80, 125.56, 123.12, 120.03, 119.41, 118.16, 111.62, 36.51, 30.95, 25.32. 31P{1H} NMR(DCM-d2, 161.98 MHz): δ -17.06.To 325.2 mg (1 mmol) of NBrA (from Example 2) and 578.6 mg (1 mmol) of Xantphos are added in a glovebox 182.7 mg (1 mmol) of Cu mesityl and 20 ml of toluene. The result is a red solution. This is filtered and layered with hexane. It produces dark red crystals. These luminesce under UV irradiation (356 nm) orange, the solution also luminesces orange. Yield: 78%. 1 H NMR (DCM-d 2 , 400.13 MHz): δ 8.22-8.38 (m, 1H), 7.62-7.66 (m, 1H), 7.56-7.60 (m, 1H), 7.40-7.43 (m, 1H), 7.31-7.34 (m, 1H), 6.98-7.27 (m, 27H), 6.83-6.88 (m, 1H), 6.69-6.74 (m, 1H), 6.39-6.48 (m, 1H), 6.32-6.36 (m , 1H), 6.10-6.16 (m, 1H), 5.96-5.99 (m, 1H), 1.88 (s, 3H), 1.58 (s, 3H). 13 C { 1 H} NMR (DCM-d 2 , 100.13 MHz): δ 161.89, 154.71, 149.39, 138.54, 137.10, 134.37, 134.29, 133.71, 133.15, 132.94, 130.61, 130.51, 130.26, 130.01, 129.54, 129.07, 128.73, 128.65, 128.39, 127.54, 125.80, 125.56, 123.12, 120.03, 119.41, 118.16, 111.62, 36.51, 30.95, 25.32. 31 P { 1 H} NMR (DCM-d 2 , 161.98 MHz): δ -17.06.
DevicebeispieleDevice Examples
Herstellung der OLEDs (Lösungs-prozessierte Devices)Production of OLEDs (solution-processed devices)
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können aus Lösung verarbeitet werden. Die Herstellung solcher Bauteile lehnt sich an die Herstellung polymerer Leuchtdioden (PLEDs) an, die in der Literatur bereits vielfach beschrieben ist (z. B. in der
Beschreibung der FigurenDescription of the figures
- a) Lumineszenz im Feststoff: Der Feststoff zeigt rote Emission mit einem Emissionsmaximum bei 609 nm.
- b) Lumineszenz in Lösung in Dichlormethan: Die Lösung zeigt rote Emission mit einem Emissionsmaximum bei 597 nm.
- c) Lumineszenz in einer Polystyrol-Matrix: Die Verbindung in einer Polystyrol-Matrix zeigt rote Emission mit einem Emissionsmaximum bei 594 nm.
- a) Luminescence in the solid: The solid shows red emission with an emission maximum at 609 nm.
- b) Luminescence in solution in dichloromethane: The solution shows red emission with an emission maximum at 597 nm.
- c) Luminescence in a Polystyrene Matrix: The compound in a polystyrene matrix shows red emission with an emission maximum at 594 nm.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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