ヘテロ環縮合シロール類の設計、合成と発光素子材料への応用

杂环稠合噻咯的设计、合成及其在发光器件材料中的应用

• 批准号: 14044069
• 负责人: 九内 淳堯
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14044069/
• 关键词: シロール; ビチオフェン; ケイ素架橋; σ-π相互作用; 電子受容性; 電界発光素子; 電子輸送材料; ヘテロ環

ビチオフェンのβ,β'-位をケイ素架橋した構造を持つジチエノシロール(DTS)および関連する環系を持つ各種誘導体の分子設計、合成、特性評価を行なった。DTS環系はケイ素σ軌道とジエンπ軌道のσ^*-π^*相互作用に由来する低いLUMOと高い電子受容性を持ち、電界発光(EL)素子の電子輸送材料として優れていた。特に、ビス(トリメチルシリルピリジル)置換DTSが最も良い結果を示し、ITO//TPD/Alq/DTS//Mg-Agなる3層構造のEL素子で14,900cd/m^2の高輝度発光を観測した。トリシアノエテニル置換DTSは電子輸送性を示さなかったが、その蒸着膜をエタノール蒸気に晒すと膜が赤から紫に変化するという可逆的なベーパークロミズムを示した。ビス(メチルチオ)置換DTS、ジチエノチアシリン(DTT)誘導体、およびそれらのスピロ縮環化合物も合成した。それらは比較的高いHOMOを有していたので、ITO//Polymer/Alq//Mg-Agなる2層型素子のホール輸送材料として評価した。ジチエニル置換DTTを用いた素子では8Vの低電圧でも4,200cd/m^2の高輝度発光が観測され、代表的なホール輸送材料であるTPDを用いた素子より良好な結果であった。また、主鎖にDTS環系を含むポリマーも合成した。それらは相当するポリチオフェンよりも長波長にUV吸収を示し、ホール輸送材料として機能した。単層型素子でもわずかだが赤色発光する他、ITO//Polymer/Alq//Mg-Agの2層系素子ではポリマー構造の違いにより緑、赤、黄緑のいずれかで発光した。また、新しいタイプの環状ケイ素化合物合成法としてPd触媒存在下でのアラインの環状ジシランへの挿入反応を検討した。反応はスムースに進行し好収率で目的の新規含ケイ素環状化合物が得られた。これはアライン三重結合のSi-Si結合への挿入の初めての例である。

Molecular design, synthesis and characterization of various inducers by using the β,β'-position prime-bridging structure and the DTS and related ring systems. DTS ring system is characterized by low LUMO and high electron receptivity due to σ *-π * interaction between σ orbital and π orbital, and electron transport material with electron emission (EL) element. In particular, the best results for DTS replacement are shown. The EL element of ITO/TPD/Alq/DTS/Mg-Ag three-layer structure has a high luminance emission of 14,900 cd/m^2. The electron transport properties of DTS are shown in the following table. The synthesis of DTS, DTT, DTT For example, ITO//Polymer/Alq//Mg-Ag two-layer electron transport materials have been evaluated. The low voltage of 8V and the high luminance of 4,200 cd/m^2 represent the excellent results of the DTT. The main lock DTS ring system contains the following elements: It's the same with long wavelength UV absorption and transport materials. The single-layer element is divided into two layers: ITO//Polymer/Alq/Mg-Ag and green, red and yellow. A new synthesis method of cyclic halogen compounds and the reaction of cyclic halogen in the presence of Pd catalyst are discussed. A new method for obtaining cyclic compounds containing pristine compounds is proposed. This is the first example of a triple bond Si-Si bond.

项目成果

J.Ohshita: "Synthesis of Novel Bithiophene Derivatives with an Organosilanylene Bridge, and Their Application to Electron-Transporting Materials in EL Devices"J.Organomet.Chem.. Vol.642 No.1-2. 137-142 (2002)

J.Ohshita：“具有有机硅烷基桥的新型联噻吩衍生物的合成及其在 EL 器件中电子传输材料中的应用”J.Organomet.Chem.. Vol.642 No.1-2。

H.Yoshida: "Palladium-Catalyzed Bissilylation of Arynes with Cyclic Disilanes : Synthesis of Benzo-Annulated Disilacarbocycles"J.Am.Chem.Soc. Vol.125 No.22. 6638-6639 (2003)

H.Yoshida：“钯催化的芳烃与环状乙硅烷的双硅烷基化：苯并环二硅碳环的合成”J.Am.Chem.Soc。

J.Ohshita: "Synthesis of Novel Bithiophene Derivatives with an Organosilanylene Bridge, and Their Application to Electron-Transporting Materials in EL Devices"J. Organomet. Chem.. vol.642. 137-142 (2002)

J.Ohshita：“具有有机硅烷基桥的新型联噻吩衍生物的合成及其在 EL 器件中电子传输材料中的应用”J.

J.Ohshita: "Preparation of 4,4-Diaryl-2-(tricyanoethenyl)dithienosiloles and Vapor-Chromic Behavior of the Film"Org.Lett.. Vol.4,No.11. 1891-1894 (2002)

J.Ohshita：“4,4-二芳基-2-(三氰基乙烯基)二噻吩并硅氧烷的制备和薄膜的气相变色行为”Org.Lett.. Vol.4,No.11。

A.Kunai: "Synthesis and Properties of Silicon-Bridged Bithiophenes and Application to EL Devices"Synthetic Metals. Vol.137 No.1-3. 1007-1008 (2003)

A.Kunai：“硅桥联噻吩的合成和性能及其在 EL 器件中的应用”合成金属。