JP4864697B2 - 含窒素複素環誘導体およびそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

含窒素複素環誘導体およびそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 Download PDF

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Description

本発明は、新規化合物、および低電圧で高い発光効率を実現し得る有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
有機物質を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、エレクトロルミネッセンスをＥＬと略記することがある。）は、薄型で安価な大画面フルカラー表示素子としての用途が有望視され、多くの開発が行われている。一般に有機ＥＬ素子は、電界を印加することにより、陽極より注入された正孔と陰極より注入された電子の再結合エネルギーにより有機物質が発光する原理を利用した自然発光素子である。
従来の有機ＥＬ素子は、無機発光ダイオードに比べて駆動電圧が高く、発光輝度や発光効率も低かった。最近の有機ＥＬ素子は、徐々に改良されているものの、さらに低電圧での高発光輝度および高発光効率が要求されている。
低電圧での高発光輝度および高発光効率の手段として、例えば、ベンズイミダゾール誘導体を電子伝達材料として用いた青色発光素子が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この発明では、下記式（ａ）で表される化合物を電子伝達層として用いており、電流密度２０ｍＡ／ｍ2で５３７ｃｄ／ｍ2、発光効率２．６９ｃｄ／Ａの青色発光が得られている。また、ベンズイミダゾール環およびアントラセン骨格を有する下記式（ｂ）で表される化合物が開示されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、これらの化合物を用いた有機ＥＬ素子は、発行効率が十分なものではなく、さらなる高発光効率化が求められていた。
Figure 0004864697
特開平１０−１０６７４９号公報 国際公開ＷＯ０３／０６０９５６号公報
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、低電圧においても高い発光効率が可能な有機ＥＬ素子、およびそれを実現する有機ＥＬ素子用材料を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定の含窒素複素環誘導体を有機ＥＬ素子用材料として用いることにより、上記目的が達成されることを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、以下の含窒素複素環誘導体および有機エレクトロルミネッセンス素子を提供するものである。
１． 下記一般式（Ａ−１）または（Ａ−２）で表される含窒素複素環誘導体。
Figure 0004864697
 ［式中、Ｒ1a〜Ｒ5aは置換基を示し、Ａｒ1a〜Ａｒ3aは単結合または２価の連結基を示す。ＨＡｒは下記一般式（Ａ−３）または（Ａ−４）で表される基を示す。
Figure 0004864697
 （式中、Ｒ6a〜Ｒ10aは置換基を示す。）］
２． 一般式（Ａ−１）で表される含窒素複素環誘導体が、下記一般式（１−Ｉ）または（１−II）で表される上記１に記載の含窒素複素環誘導体。
Figure 0004864697
 （式中、Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。ただし、Ｒ1およびＲ2は同時に水素原子ではない。Ｒ3は、水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアルコキシ基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。Ｒ6およびＲ9は、水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。Ｒ7は、水素原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。Ｒ8およびＲ10は、水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアルコキシ基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。Ａｒ1は、置換または無置換のアリーレン基、置換または無置換のヘテロアリーレン基、および２価の置換または無置換の脂肪族炭化水素基から選ばれる基を示す。）
３． 一般式（Ａ−２）で表される含窒素複素環誘導体が、下記一般式（２−Ｉ）または（２−II）で表される上記１に記載の含窒素複素環誘導体。
Figure 0004864697
 （式中、Ｒ4およびＲ5は、上記Ｒ1およびＲ2と同様である。Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10は上記と同様である。Ａｒ2およびＡｒ3は、それぞれ独立に上記Ａｒ1と同様である。）
４． 一般式（Ａ−１）で表される含窒素複素環誘導体が、下記一般式（３−Ｉ）または（３−II）で表される上記１に記載の含窒素複素環誘導体。
Figure 0004864697
 （式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10は上記と同様である。）
５． 一般式（Ａ−２）で表される含窒素複素環誘導体が、下記一般式（４−Ｉ）または（４−II）で表される上記１に記載の含窒素複素環誘導体。
Figure 0004864697
 （式中、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10は上記と同様である。）
６． 一般式（Ａ−２）で表される含窒素複素環誘導体が、下記一般式（５−Ｉ）または（５−II）で表される上記１に記載の含窒素複素環誘導体。
Figure 0004864697
 （式中、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9、Ｒ10およびＡｒ2は上記と同様である。）
７． 一般式（Ａ−３）において、Ｒ7aが置換または無置換の脂肪族炭化水素基であるか、一般式（Ａ−１）または（Ａ−２）において、Ａｒ1a〜Ａｒ3aが２価の置換または無置換の脂肪族炭化水素基である上記１に記載の含窒素複素環誘導体。
８． 一般式（１−Ｉ）、（２−Ｉ）、（３−Ｉ）、（４−Ｉ）または（５−Ｉ）において、Ｒ7が、置換または無置換の脂肪族炭化水素基であるか、Ａｒ1〜Ａｒ3が２価の置換または無置換の脂肪族炭化水素基である上記２〜６のいずれかに記載の含窒素複素環誘導体。
９． 一般式（１−II）、（２−II）、（３−II）、（４−II）または（５−II）において、Ａｒ1〜Ａｒ3が２価の置換または無置換の脂肪族炭化水素基である上記２〜６のいずれかに記載の含窒素複素環誘導体。
１０． 陰極と陽極間に少なくとも発光層を有する一層または複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機薄膜層の少なくとも一層が、上記１〜９のいずれかに記載の含窒素複素環誘導体を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
１１． 含窒素複素環誘導体を、主として発光帯域に含有する上記１０に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１２． 含窒素複素環誘導体を、発光層に含有する上記１０または１１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１３． 有機薄膜層が電子注入層および／または電子輸送層を有し、含窒素複素環誘導体が、電子注入層材料および／または電子輸送層材料である上記１０に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１４． 電子注入層および／または電子輸送層が還元性ドーパントを含有する上記１３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１５． 還元性ドーパントが、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体および希土類金属の有機錯体からなる群から選ばれる一種または二種以上の物質である上記１４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
本発明の含窒素複素環誘導体を有機ＥＬ素子の有機薄膜層の少なくとも一層に用いることにより、低電圧でありながら、高発光輝度で、発光効率が極めて高い有機ＥＬ素子が得られる。
本発明の含窒素複素環誘導体は、下記一般式（Ａ−１）または（Ａ−２）で表されるものである。
Figure 0004864697
 ［式中、Ｒ1a〜Ｒ5aは置換基を示し、Ａｒ1a〜Ａｒ3aは単結合または２価の連結基を示す。ＨＡｒは下記一般式（Ａ−３）または（Ａ−４）で表される基を示す。
Figure 0004864697
 （式中、Ｒ6a〜Ｒ10aは置換基を示す。）］
上記一般式（Ａ−１）または（Ａ−２）で表される含窒素複素環誘導体のうち、下記一般式（１−Ｉ）〜（５−II）で表されるものが好ましい。
Figure 0004864697
 （式中、Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。ただし、Ｒ1およびＲ2は同時に水素原子ではない。Ｒ3は、水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアルコキシ基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。Ｒ6およびＲ9は、水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。Ｒ7は、水素原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。Ｒ8およびＲ10は、水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアルコキシ基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。Ａｒ1は、置換または無置換のアリーレン基、置換または無置換のヘテロアリーレン基、および２価の置換または無置換の脂肪族炭化水素基から選ばれる基を示す。）
Figure 0004864697
 （式中、Ｒ4およびＲ5は、上記Ｒ1およびＲ2と同様である。Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10は上記と同様である。Ａｒ2およびＡｒ3は、それぞれ独立に上記Ａｒ1と同様である。）
Figure 0004864697
 （式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10は上記と同様である。）
Figure 0004864697
 （式中、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10は上記と同様である。）
Figure 0004864697
 （式中、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9、Ｒ10およびＡｒ2は上記と同様である。）
上記一般式（Ａ−１）または（Ａ−２）で表される含窒素複素環誘導体のうち、一般式（Ａ−３）において、Ｒ7aが置換または無置換の脂肪族炭化水素基であるか、一般式（Ａ−１）または（Ａ−２）において、Ａｒ1a〜Ａｒ3aが２価の置換または無置換の脂肪族炭化水素基であるものが好ましい。また、一般式（１−Ｉ）、（２−Ｉ）、（３−Ｉ）、（４−Ｉ）または（５−Ｉ）で表される含窒素複素環誘導体のうち、Ｒ7が、置換または無置換の脂肪族炭化水素基であるか、Ａｒ1〜Ａｒ3が２価の置換または無置換の脂肪族炭化水素基である含窒素複素環誘導体が好ましい。さらに、一般式（１−II）、（２−II）、（３−II）、（４−II）または（５−II）で表される含窒素複素環誘導体のうち、Ａｒ1〜Ａｒ3が２価の置換または無置換の脂肪族炭化水素基である含窒素複素環誘導体が好ましい。
ここで、上記一般式（１−Ｉ）〜（５−II）におけるＲ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ8、Ｒ9およびＲ10のハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられ、好ましくはフッ素である。
Ｒ1〜Ｒ10の無置換の脂肪族炭化水素基としては、炭素数１〜４０のアルキル基、炭素数２〜４０のアルキニル基、炭素数２〜４０アルケニル基などが挙げられる。アルキル基としては、メチル基、エチル基、１−プロピル基、２−プロピル基、１−ブチル基、２−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、２−エチルヘキシル基、３，７−ジメチルオクチル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、１−アダマンチル基、２−アダマンチル基、ノルボルニル基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基などが挙げられ、好ましくは、メチル基、エチル基、１−プロピル基、２−プロピル基、１−ブチル基、２−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基である。
アルキニル基としては、エチニル基、メチルエチニル基などが挙げられ、好ましくは、エチニル基である。アルケニル基としては、ビニル基、プロペニル基、ブテニル基、オレイル基、エイコサペンタエニル基、ドコサヘキサエニル基などが挙げられ、好ましくは、ビニル基、プロペニル基である。
上記脂肪族炭化水素基は置換基を有してもよく、置換基としては、例えば、アリール基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニル基、ｐ−メチルフェニル基、ナフチル基等が挙げられる。）、アミノ基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは炭素数０〜１２、特に好ましくは炭素数０〜６であり、例えばアミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジベンジルアミノ基等が挙げられる。）、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８であり、例えばメトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。）、アリールオキシ基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１６、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルオキシ基、２−ナフチルオキシ基等が挙げられる。）、アシル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばアセチル基、ベンゾイル基、ホルミル基、ピバロイル基等が挙げられる。）、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等が挙げられる。）、アリールオキシカルボニル基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは炭素数７〜１６、特に好ましくは炭素数７〜１０であり、例えばフェニルオキシカルボニル基等が挙げられる。）、アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセトキシ基、ベンゾイルオキシ基等が挙げられる。）、アシルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基等が挙げられる。）、
アルコキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニルアミノ基等が挙げられる。）、アリールオキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは炭素数７〜１６、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノ基等が挙げられる。）、スルホニルアミノ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基等が挙げられる。）、スルファモイル基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは炭素数０〜１６、特に好ましくは炭素数０〜１２であり、例えばスルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基等が挙げられる。）、カルバモイル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばカルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基等が挙げられる。）、アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメチルチオ基、エチルチオ基等が挙げられる。）、アリールチオ基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１６、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルチオ基等が挙げられる。）、
スルホニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメシル基、トシル基等が挙げられる。）、スルフィニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基等が挙げられる。）、ウレイド基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばウレイド基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基等が挙げられる。）、リン酸アミド基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばジエチルリン酸アミド基、フェニルリン酸アミド基等が挙げられる。）、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜１２であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子を含むものであり具体的には例えばイミダゾリル基、ピリジル基、キノリル基、フリル基、チエニル基、ピペリジル基、モルホリノ基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、カルバゾリル基等が挙げられる。）、シリル基（好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは炭素数３〜２４であり、例えばトリメチルシリル基、トリフェニルシリル基等が挙げられる。）などが挙げられる。これらの置換基はさらに置換されてもよい。また置換基が二つ以上ある場合は、それらは同一でも異なっていてもよい。また、可能な場合には互いに連結して環を形成していてもよい。
Ｒ1〜Ｒ10の無置換のアリール基としては、炭素数が５〜６０のものが挙げられ、好ましくはフェニル基、２−ビフェニリル基、３−ビフェニリル基、４−ビフェニリル基、ターフェニリル基、３，５−ジフェニルフェニル基、３，４−ジフェニルフェニル基、ペンタフェニルフェニル基、フルオレニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、９−アントリル基、２−アントリル基、９−フェナントリル基、１−ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、コロニル基、１０−フェニル−アントラセン−９−イル基、１０−ナフタレン−２−イル−アントラセン−９−イル基、１２−フェニル−クリセン−６−イル基、（１０−フェニル−アントラセン−９−イル）−４−フェニル基、（１０−ナフタレン−２イル−アントラセン−９−イル）−４−フェニル基、スピロ芳香環基である。スピロ芳香環基とは下記一般式
Figure 0004864697
 （式中、ＲaおよびＲbは、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、置換または無置換の芳香環、および置換または無置換の複素環から選ばれる基を示す。Ｒcは環状構造を形成する原子団を示す。ＲaとＲbは互いに結合し、環を形成してもよい。ｒおよびｑはそれぞれ０〜４の整数である。）
で表される化合物である。スピロ芳香環基としては、例えばスピロ（シクロヘキサン−１，９’−フルオレン）−２’−イル基、スピロ（シクロペンタン−１，９’−フルオレン）−２’−イル基、スピロ（インデン−１，９’−フルオレン）−２’−イル、ジスピロ（ビスフルオレン−９，１０，９’，９’’−９，９，１０，１０−テトラヒドロアントラセン）−２−イル基、ジスピロ（ビスフルオレン−９，１０，９’，９’’−９，９，１０，１０−テトラヒドロアントラセン）−２’−イル基、９，９’−スピロビフルオレン−２−イル基などが挙げられる。
上記アリール基は置換基を有してもよく、置換基としては、例えばアルキル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８であり、例えばメチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８であり、例えばビニル基、アリル基、２−ブテニル基、３−ペンテニル基等が挙げられる。）、アルキニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８であり、例えばプロパルギル基、３−ペンチニル基等が挙げられる。）、アミノ基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは炭素数０〜１２、特に好ましくは炭素数０〜６であり、例えばアミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジベンジルアミノ基等が挙げられる。）、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８であり、例えばメトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。）、アリールオキシ基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１６、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルオキシ基、２−ナフチルオキシ基等が挙げられる。）、アシル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばアセチル基、ベンゾイル基、ホルミル基、ピバロイル基等が挙げられる。）、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等が挙げられる。）、アリールオキシカルボニル基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは炭素数７〜１６、特に好ましくは炭素数７〜１０であり、例えばフェニルオキシカルボニル基等が挙げられる。）、アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセトキシ基、ベンゾイルオキシ基等が挙げられる。）、アシルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基等が挙げられる。）、
アルコキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニルアミノ基等が挙げられる。）、アリールオキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは炭素数７〜１６、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノ基等が挙げられる。）、スルホニルアミノ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基等が挙げられる。）、スルファモイル基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは炭素数０〜１６、特に好ましくは炭素数０〜１２であり、例えばスルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基等が挙げられる。）、カルバモイル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばカルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基等が挙げられる。）、アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメチルチオ基、エチルチオ基等が挙げられる。）、アリールチオ基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１６、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルチオ基等が挙げられる。）、
スルホニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメシル基、トシル基等が挙げられる。）、スルフィニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基等が挙げられる。）、ウレイド基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばウレイド基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基等が挙げられる。）、リン酸アミド基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばジエチルリン酸アミド基、フェニルリン酸アミド基等が挙げられる。）、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜１２であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子を含むものであり具体的には例えばイミダゾリル基、ピリジル基、キノリル基、フリル基、チエニル基、ピペリジル、モルホリノ、ベンゾオキサゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、カルバゾリル基等が挙げられる。）、シリル基（好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは炭素数３〜２４であり、例えばトリメチルシリル基、トリフェニルシリル基等が挙げられる。）などが挙げられる。これらの置換基はさらに置換されてもよい。また置換基が二つ以上ある場合は、同一でも異なっていてもよい。また、可能な場合には互いに連結して環を形成していてもよい。
Ｒ1〜Ｒ10の無置換のヘテロアリール基としては、炭素数３〜６０のものが挙げられ、好ましくは、フラン、チオフェン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾール、オキサジアゾール、ピリジン、ピラジン、トリアジン、ベンゾフラン、ジベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、カルバゾール、ベンズイミダゾールおよびイミダゾピリジンなどの残基から選ばれる基が挙げられる。
上記ヘテロアリール基は置換基を有してもよく、置換基としては、例えばアルキル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８であり、例えばメチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８であり、例えばビニル基、アリル基、２−ブテニル基、３−ペンテニル基等が挙げられる。）、アルキニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８であり、例えばプロパルギル基、３−ペンチニル基等が挙げられる。）、アリール基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニル基、ｐ−メチルフェニル基、ナフチル基等が挙げられる。）、アミノ基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは炭素数０〜１２、特に好ましくは炭素数０〜６であり、例えばアミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジベンジルアミノ基等が挙げられる。）、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８であり、例えばメトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。）、アリールオキシ基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１６、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルオキシ基、２−ナフチルオキシ基等が挙げられる。）、アシル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばアセチル基、ベンゾイル基、ホルミル基、ピバロイル基等が挙げられる。）、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等が挙げられる。）、アリールオキシカルボニル基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは炭素数７〜１６、特に好ましくは炭素数７〜１０であり、例えばフェニルオキシカルボニル基等が挙げられる。）、アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセトキシ基、ベンゾイルオキシ基等が挙げられる。）、アシルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基等が挙げられる。）、
アルコキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニルアミノ基等が挙げられる。）、アリールオキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは炭素数７〜１６、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノ基等が挙げられる。）、スルホニルアミノ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基等が挙げられる。）、スルファモイル基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは炭素数０〜１６、特に好ましくは炭素数０〜１２であり、例えばスルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基等が挙げられる。）、カルバモイル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばカルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基等が挙げられる。）、アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメチルチオ基、エチルチオ基等が挙げられる。）、アリールチオ基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１６、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルチオ基等が挙げられる。）、
スルホニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメシル基、トシル基等が挙げられる。）、スルフィニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基等が挙げられる。）、ウレイド基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばウレイド基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基等が挙げられる。）、リン酸アミド基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばジエチルリン酸アミド基、フェニルリン酸アミド基等が挙げられる。）、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、シリル基（好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは炭素数３〜２４であり、例えばトリメチルシリル基、トリフェニルシリル基等が挙げられる。）などが挙げられる。これらの置換基はさらに置換されてもよい。また置換基が二つ以上ある場合は、同一でも異なっていてもよい。また、可能な場合には互いに連結して環を形成していてもよい。
Ｒ3、Ｒ8およびＲ10の無置換のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、１−プロピルオキシ基、２−プロピルオキシ基、１−ブチルオキシ基、２−ブチルオキシ基、ｓｅｃ−ブチルオキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、３，７−ジメチルオクチルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、１−アダマンチルオキシ基、２−アダマンチルオキシ基、ノルボルニルオキシ基、トリフルオロメトキシ基、ベンジロキシ基、α，α−ジメチルベンジロキシ基、２−フェニルエトキシ基、１−フェニルエトキシなどが挙げられる。
上記アルコキシ基は置換基を有してもよく、置換基としては、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８であり、例えばビニル基、アリル基、２−ブテニル基、３−ペンテニル基等が挙げられる。）、アルキニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８であり、例えばプロパルギル、３−ペンチニル基等が挙げられる。）、アリール基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニル基、ｐ−メチルフェニル基、ナフチル基等が挙げられる。）、アミノ基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは炭素数０〜１２、特に好ましくは炭素数０〜６であり、例えばアミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジベンジルアミノ基等が挙げられる。）、アリールオキシ基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１６、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルオキシ基、２−ナフチルオキシ基等が挙げられる。）、アシル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばアセチル基、ベンゾイル基、ホルミル基、ピバロイル基等が挙げられる。）、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニル基等が挙げられる。）、アリールオキシカルボニル基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは炭素数７〜１６、特に好ましくは炭素数７〜１０であり、例えばフェニルオキシカルボニル等が挙げられる。）、アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセトキシ基、ベンゾイルオキシ基等が挙げられる。）、アシルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基等が挙げられる。）、
アルコキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニルアミノ基等が挙げられる。）、アリールオキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数７〜２０、より好ましくは炭素数７〜１６、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノ基等が挙げられる。）、スルホニルアミノ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基等が挙げられる。）、スルファモイル基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは炭素数０〜１６、特に好ましくは炭素数０〜１２であり、例えばスルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基等が挙げられる。）、カルバモイル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばカルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基等が挙げられる。）、アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメチルチオ基、エチルチオ基等が挙げられる。）、アリールチオ基（好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１６、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルチオ基等が挙げられる。）、
スルホニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメシル基、トシル基等が挙げられる。）、スルフィニル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基等が挙げられる。）、ウレイド基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばウレイド基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基等が挙げられる。）、リン酸アミド基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばジエチルリン酸アミド基、フェニルリン酸アミド基等が挙げられる。）、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜１２であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子を含むものであり、具体的には例えばイミダゾリル基、ピリジル基、キノリル基、フリル基、チエニル基、ピペリジル基、モルホリノ基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、カルバゾリル基等が挙げられる。）、シリル基（好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは炭素数３〜２４であり、例えばトリメチルシリル基、トリフェニルシリル基等が挙げられる。）などが挙げられる。これらの置換基はさらに置換されてもよい。また置換基が二つ以上ある場合は、同一でも異なっていてもよい。また、可能な場合には互いに連結して環を形成していてもよい。
Ａｒ1〜Ａｒ3のアリーレン基とは、２価の芳香族基であり、例えば、フェニレン基、ナフチレン基、アントリレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、フルオレニレン基、スピロフルオレニレン基等が挙げられ、好ましくはフェニレン基である。アリーレン基は置換基を有してもよく、上記アリール基の置換基の例として挙げたものが適用できる。
ヘテロアリーレン基とは、２価の複素環基であり、例えば、チオフェン環、フラン環、セレノフェン環、ピリジン環、ピラジン環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、トリアゾール環等からなる二価基が挙げられる。好ましくは、チオフェン環、ピリジン環、オキサジアゾール環、トリアゾール環である。ヘテロアリーレン基は置換基を有してもよく、ヘテロアリール基の置換基の例として挙げたものが適用できる。
Ａｒ1〜Ａｒ3の２価の脂肪族炭化水素基として例えば、メチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ビニレン基、エチニレン基等が挙げられる。好ましくはメチレン基である。２価の脂肪族炭化水素基は置換基を有してもよく、脂肪族炭化水素基の置換基の例として挙げたものが適用できる。
上記一般式（１−Ｉ）〜（５−II）で表される含窒素複素環誘導体の具体例を以下に示すが、これら例示に限定されるものではない。
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本発明の有機ＥＬ素子は、有機化合物層の少なくとも一層が、上記一般式（Ａ−１）または（Ａ−２）、好ましくは上記一般式（１−Ｉ）〜（５−II）で表される含窒素複素環誘導体を含有するものであって、その素子構成は、陰極と陽極間に少なくとも発光層を有する一層または複数層からなる有機薄膜層が挟持されている構成である。具体的には、（陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極）、（陽極／発光層／電子注入層／陰極）、（陽極／正孔注入層／発光層／陰極）および（陽極／発光層／陰極）などが挙げられる。
本発明の含窒素複素環誘導体は、発光帯域に含有されることが好ましく、発光層に含有されることがより好ましく、さらに、電子注入層および／または電子注入層に含有されることが好ましい。素子構成においては、正孔注入層や電子注入層は無くてもよいが、本発明の含窒素複素環誘導体を含有するこれらの層を有する有機ＥＬ素子は発光性能が向上する利点がある。また、一対の電極間に上記正孔注入層、発光層および電子注入層を混合させた形で挟持させてもよい。さらに、各成分を安定に存在させるため、高分子化合物などのバインダーを用いて混合層を作製してもよい。
ここで、本発明の有機ＥＬ素子として、（陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極）型を例として説明する。本発明の有機ＥＬ素子は、基板に支持されていることが好ましい。この基板については、特に制限はなく、従来の有機ＥＬ素子に慣用されているものであればよく、例えばガラス、透明プラスチック、英などからなるものを用いることができる。
本発明の有機ＥＬ素子における正極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはＡｕ等の金属、ＣｕＩ，ＩＴＯ，ＳｎＯ2 ，ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。この正極は、これらの電極物質を、蒸着やスパッタリングなどの薄膜化法により成膜して形成することができる。この電極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また、電極としてのシート抵抗は５００Ω／□以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１μｍ程度、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
一方、陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ未満）金属，合金，電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金，マグネシウム，マグネシウム−銀合金，リチウム，マグネシウム／銅混合物，マグネシウム−インジウム合金，Ａｌ／Ａｌ2 Ｏ3 ，インジウム、アルミニウム−リチウム合金などが挙げられる。この陰極は、これらの電極物質を、蒸着やスパッタリングなどの薄膜化法により成膜して形成することができる。また、電極としてのシート抵抗は５００Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０〜５００ｎｍ，好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極または陰極のいずれか一方が、透明または半透明であると、発光効率が向上し好都合である。
本発明の素子における発光層の発光材料としては、本発明の含窒素複素環誘導体を用いることが好ましい。この含窒素複素環誘導体が発光層以外で用いられている場合は、発光層の発光材料について、特に制限されることはなく、従来公知の化合物の中から任意のものから選択して用いることができる。この発光材料としては、例えば、多環縮合芳香族化合物、ベンゾオキサゾール系，ベンゾチアゾール系，ベンゾイミダゾール系等の蛍光増白剤、金属キレート化オキサノイド化合物、ジスチリルベンゼン系化合物など薄膜形成性の良い化合物を用いることができる。
ここで、上記多環縮合芳香族化合物としては、例えばアントラセン、ナフタレン、フェナントレン、ピレン、クリセン、ペリレン骨格を含む縮合環発光物質などを挙げることができる。具体的には、１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン；４，４’−（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニルなどを用いることができる。この発光層は、これらの発光材料一種または二種以上からなる一層で構成されてもよいし、あるいはこの発光層とは別種の化合物を含む発光層を積層したものであってもよい。
次に、本発明の有機ＥＬ素子における正孔注入層は、正孔伝達化合物からなるものであって、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有し、この正孔注入層を陽極と発光層の間に介在させることにより、より低い電界で多くの正孔が発光層に注入される。その上、発光層に陰極または電子注入層より注入された電子は、発光層と正孔注入層の界面に存在する電子の障壁により、発光層内の界面に累積され発光効率が向上するなど発光性能の優れた素子となる。このような正孔注入層に用いられる正孔伝達化合物は、電界を与えられた２電極間に配置されて陽極から正孔が注入された場合、正孔を適切に発光層へ伝達し得るものであり、例えば１０4〜１０6Ｖ／ｃｍの電界印加時に少なくとも１０-6ｃｍ2／Ｖ・秒の正孔移動度を有するものが好適である。この正孔伝達化合物については、上記の好ましい性質を有するものであれば特に制限はなく、従来、光導伝材料において、正孔の電荷注入輸送材料として慣用されているものやＥＬ素子の正孔注入層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
上記正孔伝達化合物としては、例えば、銅フタロシアニンや、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）−４，４’−ジアミノビフェニル（ＴＰＤＡ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−４，４’−ジアミノビフェニルなどが挙げられる。また、Ｓｉ，ＳｉＣ，ＣｄＳなどの無機物半導体の結晶，非晶材料も用いることができる。この正孔注入層は、これらの正孔注入材料一種または二種以上からなる一層で構成されてもよいし、あるいは、上記正孔注入層とは別種の化合物からなる正孔注入層を積層したものであってもよい。
また、本発明の有機ＥＬ素子における電子注入層は、電子注入材料からなるものであって、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有している。本発明の有機ＥＬ素子では、上記一般式（Ａ−１）、（Ａ−２）、（１−Ｉ）〜（５−II）で表される含窒素複素環誘導体が好ましい。この含窒素複素環誘導体が、電子注入層以外で用いられている場合は、電子注入材料について特に制限されることはなく、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。例えば、８−ヒドロキシキノリンまたはその誘導体の金属錯体、ベンゾオキサゾール系，ベンゾチアゾール系化合物などが挙げられる。
本発明有機ＥＬ素子の好ましい形態として、電子を輸送する領域または陰極と有機層の界面領域に、還元性ドーパントを含有する素子が挙げられる。本発明では、好ましくは上記一般式（Ａ−１）、（Ａ−２）、（１−Ｉ）〜（５−II）で表される含窒素複素環誘導体に加え、還元性ドーパントを含有する素子が挙げられる。ここで、還元性ドーパントとは、電子輸送性化合物を還元することができる物質と定義される。したがって、一定の還元性を有するものであれば、様々なものが用いられ、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物または希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体、希土類金属の有機錯体からなる群から選択される少なくとも一つの物質を好適に使用することができる。
好ましい還元性ドーパントとしてより具体的には、Ｎａ（仕事関数：２．３６ｅＶ）、Ｋ（仕事関数：２．２８ｅＶ）、Ｒｂ（仕事関数：２．１６ｅＶ）およびＣｓ（仕事関数：１．９５ｅＶ）からなる群から選択される少なくとも一つのアルカリ金属や、Ｃａ（仕事関数：２．９ｅＶ）、Ｓｒ（仕事関数：２．０〜２．５ｅＶ）、およびＢａ（仕事関数：２．５２ｅＶ）からなる群から選択される少なくとも一つのアルカリ土類金属が挙げられ、仕事関数が２．９ｅＶ以下のものが特に好ましい。これらのうち、より好ましい還元性ドーパントは、Ｋ、ＲｂおよびＣｓからなる群から選択される少なくとも一つのアルカリ金属であり、さらに好ましくは、ＲｂまたはＣｓであり、最も好ましくは、Ｃｓである。
これらのアルカリ金属は、特に還元能力が高く、電子注入域への比較的少量の添加により、有機ＥＬ素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。また、仕事関数が２．９ｅＶ以下の還元性ドーパントとして、これら２種以上のアルカリ金属の組み合わせも好ましく、特に、Ｃｓを含んだ組み合わせ、例えば、ＣｓとＮａ、ＣｓとＫ、ＣｓとＲｂあるいはＣｓとＮａとＫとの組み合わせであることが好ましい。Ｃｓを組み合わせて含むことにより、還元能力を効率的に発揮することができ、電子注入域への添加により、有機ＥＬ素子における発光輝度の向上や長寿命化が図られる。またアルカリ金属の他にアルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物からなる群から選択される少なくとも一つの金属化合物を使用しても同様の効果が得られ、アルカリ金属有機錯体、アルカリ土類金属有機錯体を用いても同様の効果が得られる。
本発明においては陰極と有機層の間に絶縁体や半導体で構成される電子注入層をさらに設けてもよい。電子注入層を設けることにより、電流のリークを有効に防止して、電子注入性を向上させることができる。このような絶縁体としては、アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物からなる群から選択される少なくとも一つの金属化合物を使用するのが好ましい。電子注入層をこれらのアルカリ金属カルコゲナイド等で構成することにより、電子注入性をさらに向上させることができる点で好ましい。
好ましいアルカリ金属カルコゲナイドとして具体的には、例えば、Ｌｉ2Ｏ、ＬｉＯ、Ｎａ2Ｓ、Ｎａ2ＳｅおよびＮａＯが挙げられ、好ましいアルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、例えば、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＢｅＯ、ＢａＳ、およびＣａＳｅが挙げられる。また、好ましいアルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＬｉＣｌ、ＫＣｌおよびＮａＣｌ等が挙げられる。また、好ましいアルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣａＦ2 、ＢａＦ2、ＳｒＦ2、ＭｇＦ2およびＢｅＦ2といったフッ化物や、フッ化物以外のハロゲン化物が挙げられる。
また、上記半導体としては、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔａ、ＳｂおよびＺｎの少なくとも一つの元素を含む酸化物、窒化物または酸化窒化物等の一種単独または二種以上の組み合わせが挙げられる。これらの無機化合物は、微結晶または非晶質の絶縁性薄膜であることが好ましい。電子注入層がこれらの絶縁性薄膜で構成されていれば、より均質な薄膜が形成されるために、ダークスポット等の画素欠陥を減少させることができる。なお、このような無機化合物としては、上述したアルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられる。
本発明の有機ＥＬ素子における電子注入層は、本発明の含窒素複素環誘導体を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法などの公知の薄膜化法により成膜して形成することができる。電子注入層としての膜厚は、特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度である。この電子注入層は、これらの電子注入材料一種または二種以上からなる一層で構成されてもよいし、あるいは、上記層とは別種の化合物からなる電子注入層を積層したものであってもよい。さらに無機物であるｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣによる正孔注入材料、ｎ型α−Ｓｉ、ｎ型α−ＳｉＣによる電子注入材料を電子注入材料として用いることができる。例えば、国際公開ＷＯ９０／０５９９８号公報に開示されている無機半導体などが挙げられる。
次に、本発明の有機ＥＬ素子を作製する好適な例を説明する。一例として、上記の（陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極）の構成を有する有機ＥＬ素子の作製法について説明すると、まず適当な基板上に、所望の電極物質、例えば陽極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、蒸着やスパッタリングなどの方法により形成させ、陽極を作製する。次に、この上に素子材料である正孔注入層、発光層、電子注入層の材料からなる薄膜を形成させる。この薄膜化の方法としては、上記の如くスピンコート法、キャスト法、蒸着法などがあるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成しにくいなどの点から、真空蒸着法が好ましい。
薄膜化に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は、使用する化合物の種類、分子堆積膜の目的とする結晶構造、会合構造などにより異なるが、一般にボート加熱温度５０〜４００℃、真空度１０-6〜１０-3Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、膜厚５ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。これらの層の形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば蒸着やスパッタリングなどの方法により形成させ、陰極を設けることにより、所望の有機ＥＬ素子が得られる。なお、この有機ＥＬ素子の作製においては、薄膜の形成順序を逆にして、陰極、電子注入層、発光層、正孔注入輸送層、陽極の順に薄膜を形成することもできる。
また、一対の電極間に正孔注入層、発光層、電子注入層を混合させた形で挟持させた陽極／発光層／陰極からなる素子の作製方法としては、例えば、適当な基板の上に、陽極用物質からなる薄膜を形成し、正孔注入材料、発光材料、電子注入材料、ポリビニルカルバゾール、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ポリエーテルなどの結着剤などからなる溶液を塗布するか、またはこの溶液から浸漬塗工法により薄膜を形成させて発光層とし、その上に陰極用物質からなる薄膜を形成させる方法が挙げられる。ここで、作製した発光層上に、さらに発光層や電子注入層の材料となる素子材料を真空蒸着し、その上に陰極用物質からなる薄膜を形成させてもよい。
このようにして得られた有機ＥＬ素子に、直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として電圧３〜５０Ｖ程度を印加すると、発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れずに発光は全く生じない。さらに、交流電圧を印加する場合には、正極が＋、負極が−の状態になったときのみ発光する。なお、印加する交流電圧の波形は任意でよい。
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
［合成例１］
以下のようにして化合物１−１を合成した。
（１−ａ）２−ブロモアントラキノンの合成
臭化銅１８ｇ（８１ｍｍｏｌ）、亜硝酸ｔ−ブチル１２ｍＬ（１０１ｍｍｏｌ）を６５℃のアセトニトリルに分散させ激しく攪拌させながら、２−アミノアントラキノン１５ｇ（６７ｍｍｏｌ）を滴下した。ガスが完全に出なくなるまで攪拌し、室温まで冷却し、２０質量％の塩酸１Ｌを加えた後、ジクロロメタンで抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。シリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、２−ブロモアントラキノン１４ｇ（収率７５％）を得た。
（１−ｂ）２−ブロモ−９，１０−ジフェニル−９，９，１０，１０−テトラヒドロアントラセン−９，１０−ジオールの合成
アルゴン雰囲気下、ブロモベンゼン５．４ｍＬ（５２ｍｍｏｌ）を脱水ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）１００ｍＬに溶解させ、−７８℃まで冷却し、ｔ−ブチルリチウム４５ｍＬ（ペンタン中、１．５ｍｏｌ／Ｌ）を滴下した。−７８℃で１時間攪拌した後、２−ブロモアントラキノン４．９ｇ（１７ｍｍｏｌ）を加えた。塩化アンモニウム水溶液を加えた後、ジクロロメタンで抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた個体をエタノールで洗浄し、２−ブロモ−９，１０−ジフェニル−９，９，１０，１０−テトラヒドロアントラセン−９，１０−ジオール６．８ｇ（収率９０％）を得た。
（１−ｃ）２−ブロモ−９，１０−ジフェニルアントラセンの合成
アルゴン雰囲気下、２−ブロモ−９，１０−ジフェニル−９，９，１０，１０−テトラヒドロアントラセン−９，１０−ジオール４．５ｇ（１０ｍｍｏｌ）を酢酸に溶解させ、ヨウ化カリウム１７ｇ（１０２ｍｍｏｌ）、ＮａＨ2ＰＯ2 １８ｇ（１６７ｍｍｏｌ）を加え、３時間激しく攪拌させながら加熱還流させた。室温まで冷却し、ろ過した。得られた個体を水、メタノールで洗浄後、減圧乾燥させ２−ブロモ−９，１０−ジフェニルアントラセン３．５ｇ（収率８５％）を得た。
（１−ｄ）９，１０−ジフェニルアントラセン−２−ボロン酸の合成
アルゴン雰囲気下、２−ブロモ−９，１０−ジフェニルアントラセン３．５ｇ（８．６ｍｍｏｌ）に脱水ＴＨＦ５０ｍＬを加え、−７８℃まで冷却し、ｎ−ブチルリチウム６．０ｍＬ（ヘキサン中、１．６ｍｏｌ／Ｌ）を滴下した。−７８℃で１時間攪拌した後、０℃まで昇温させた。再び−７８℃まで冷却し、トリメトキシボラン２．９ｍＬ（２６ｍｍｏｌ）を滴下した。−７８℃で１時間攪拌後、室温で２時間攪拌した。１０質量％塩酸５０ｍＬを加え、１時間攪拌後ろ過した。得られた個体をトルエンで洗浄し、９，１０−ジフェニルアントラセン−２−ボロン酸２．６ｇ（収率８０％）を得た。
（１−ｅ）４−ブロモ−２−ニトロジフェニルアミンの合成
２，５−ジブロモニトロベンゼン１０ｇ（３６ｍｍｏｌ）、酢酸ナトリウム８．８ｇ（１１０ｍｍｏｌ）、アニリン６．６ｇ（７１ｍｍｏｌ）をアルゴン雰囲気下、１６０℃で９時間加熱攪拌した。反応溶液を室温まで冷却し、酢酸エチルと水を用いて抽出した。水層を除去した後、有機層を１０質量％塩酸、１０質量％炭酸カリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧留去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、４−ブロモ−２−ニトロジフェニルアミン９．９ｇ（収率９５％）を得た。
（１−ｆ）５−ブロモ−２−（Ｎ−フェニルアミノ）−ベンズアニリドの合成
４−ブロモ−２−ニトロジフェニルアミン９．９ｇ（３４ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン７５ｍＬに溶解させ、窒素雰囲気下、これを室温で攪拌しながら、ハイドロサルファイトナトリウム３０ｇ（１７０ｍｍｏｌ）／水１００ｍＬの溶液を加えた。さらにメタノール１０ｍＬを加えて３時間攪拌した。次に酢酸エチル７５ｍＬを加え、炭酸水素ナトリウム５．７ｇ（６８ｍｍｏｌ）／水６０ｍＬの溶液を加えた。さらにベンゾイルクロリド４．８ｇ（３４ｍｍｏｌ）／酢酸エチル２５ｍＬの溶液を滴下し、室温で５時間攪拌した。酢酸エチルで抽出し、１０質量％炭酸カリウム水溶液、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を減圧留去し、５−ブロモ−２−（Ｎ−フェニルアミノ）−ベンズアニリド５．６ｇ（収率４５％）を得た。
（１−ｇ）５−ブロモ−１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾールの合成
５−ブロモ−２−（Ｎ−フェニルアミノ）ベンズアニリド５．６ｇ（１５ｍｍｏｌ）をキシレン６０ｍＬ中に懸濁させ、ｐ−トルエンスルホン酸１水和物０．８８ｇ（４．６ｍｍｏｌ）を加え、５時間加熱還流させながら共沸脱水を行った。反応溶液を室温まで冷却し溶媒留去した。得られた固体をエタノールで洗浄し、５−ブロモ−１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール２．５ｇ（収率４６％）を得た。
（１−ｈ）５−（４−クロロフェニル）−１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾールの合成
５−ブロモ−１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール２．５ｇ（７．２ｍｍｏｌ）、４−クロロフェニルボロン酸１．２ｇ（７．９ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム０．１７ｇ（０．１４ｍｍｏｌ）を１，２−ジメトキシエタン２０ｍＬに溶解させ、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液１０ｍＬを加え、アルゴン雰囲気下、８時間加熱還流した。放冷後、水層を除去し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を減圧留去後、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、５−（４−クロロフェニル）−１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール２．３ｇ（収率８３％）を得た。
（１−ｉ）１，２−ジフェニル−５−［４−（９，１０−ジフェニルアントラセン−２−イル）フェニル］−１Ｈ−ベンズイミダゾールの合成
５−（４−クロロフェニル）−１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール２．３ｇ（６．０ｍｍｏｌ）、９，１０−ジフェニルアントラセン−２−ボロン酸２．５ｇ（６．６ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（０．１４ｇ，０．１５ｍｍｏｌ）、炭酸セシウム（４．７ｇ，１４ｍｍｏｌ）を無水ジオキサン２０ｍＬに懸濁し、トリシクロヘキシルホスフィン／トルエン溶液（２５質量％，０．４９ｍｌ，０．４３ｍｍｏｌ）を加えて８０℃で１０時間攪拌した。反応混合物をトルエン２００ｍＬ＋水１００ｍＬで希釈し、Ｃｅｌｉｔｅ５４５でろ別してＰｄ黒を除いた。ろ液から有機層を分取し、飽和食塩水５０ｍＬで洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶媒留去して赤色オイルを得た。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、３．０ｇ（収率７５％）の緑白色固体を得た。このものは、マススペクトル分析の結果、目的物であり、分子量６７４．２７に対し、ｍ／ｅ＝６７４であった。
［合成例２］
以下のようにして化合物１−２を合成した。
（２−ａ）２−ブロモ−９，１０−ジ（２−ナフチル）−９，９，１０，１０−テトラヒドロアントラセン−９，１０−ジオールの合成
アルゴン雰囲気下、２−ブロモナフタレン１１ｇ（５３ｍｍｏｌ）を脱水ＴＨＦ１００ｍＬに溶解させ、−７８℃まで冷却し、ｔ−ブチルリチウム４５ｍＬ（ペンタン中、１．５ｍｏｌ／Ｌ）を滴下した。−７８℃で１時間攪拌した後、２−ブロモアントラキノン６．３ｇ（２２ｍｍｏｌ）を加えた。塩化アンモニウム水溶液を加えた後、ジクロロメタンで抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた個体をエタノールで洗浄し、２−ブロモ−９，１０−ジ（２−ナフチル）−９，９，１０，１０−テトラヒドロアントラセン−９，１０−ジオール１１ｇ（収率９４％）を得た。
（２−ｂ） ２−ブロモ−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセンの合成
アルゴン雰囲気下、２−ブロモ−９，１０−ジ（２−ナフチル）−９，９，１０，１０−テトラヒドロアントラセン−９，１０−ジオール１１ｇ（２１ｍｍｏｌ）を酢酸に溶解させ、ヨウ化カリウム３４ｇ （２０６ｍｍｏｌ）、ＮａＨ2ＰＯ2３６ｇ（３４０ｍｍｏｌ）を加え、３時間激しく攪拌させながら加熱還流させた。室温まで冷却し、ろ過した。得られた個体を水、メタノールで洗浄後、減圧乾燥させ２−ブロモ−９，１０−ジフェニルアントラセン１０ｇ（収率９６％）を得た。
（２−ｃ）９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン−２−ボロン酸の合成
アルゴン雰囲気下、２−ブロモ−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン１０ｇ（２０ｍｍｏｌ）に脱水ＴＨＦ １００ｍＬを加え、−７８℃まで冷却し、ｎ−ブチルリチウム１４ｍＬ（１．６Ｍ ｉｎ ｈｅｘａｎｅ）を滴下した。−７８℃で１時間攪拌した後、０℃まで昇温させた。再び−７８℃まで冷却し、トリメトキシボラン６．６ｍＬ（６０ｍｍｏｌ）を滴下した。−７８℃で１時間攪拌後、室温で２時間攪拌した。１０質量％塩酸１００ｍＬを加え、１時間攪拌後ろ過した。得られた個体をトルエンで洗浄し、９，１０−ジフェニルアントラセン−２−ボロン酸４．７ｇ（収率５０％）を得た。
（２−ｄ）１，２−ジフェニル−５−［４−［９，１０−ジ（２−ナフチル）フェニルアントラセン−２−イル］フェニル］−１Ｈ−ベンズイミダゾールの合成
５−（４−クロロフェニル）−１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール２．３ｇ（６．０ｍｍｏｌ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン−２−ボロン酸３．１ｇ（６．６ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（０．１４ｇ，０．１５ｍｍｏｌ）、炭酸セシウム（４．７ｇ，１４ｍｍｏｌ）を無水ジオキサン２０ｍＬに懸濁し、トリシクロヘキシルホスフィン／トルエン溶液（２５質量％，０．４９ｍｌ，０．４３ｍｍｏｌ）を加えて８０℃で１０時間攪拌した。反応混合物をトルエン２００ｍＬ＋水１００ｍＬで希釈し、Ｃｅｌｉｔｅ５４５でろ別してＰｄ黒を除いた。ろ液から有機層を分取し、飽和食塩水５０ｍＬで洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶媒留去して赤色オイルを得た。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、３．２ｇ（収率６９％）の緑白色固体を得た。このものは、マススペクトル分析の結果、目的物であり、分子量７７４．３０に対し、ｍ／ｅ＝７７４であった。
［合成例３］
以下のようにして化合物１−９を合成した。
（３−ａ）４−ブロモ−Ｎ−メチル−２−ニトロアニリンの合成
Ｎ−メチル−２−ニトロアニリン５．０ｇ（３３ｍｍｏｌ）、Ｎ−ブロモスクシンイミド５．９ｇ（３３ｍｍｏｌ）、に酢酸６０ｍＬを加え、７時間加熱還流を行った。反応終了後、反応溶液を水５００ｍＬに注ぎ、析出した固体をろ別した。ろ別した固体を酢酸エチルに溶解させ、硫酸マグネシウムで乾燥させた。ろ過後、溶媒を減圧留去し、室温で減圧乾燥後、４−ブロモ−Ｎ−メチル−２−ニトロアニリンの橙色固体７．１ｇ（収率９３％）を得た。
（３−ｂ）４’−ブロモ−Ｎ−メチル−２’−ニトロ−ベンズアニリドの合成
４−ブロモ−Ｎ−メチル−２−ニトロアニリン６．８ｇ（２９ｍｍｏｌ）をピリジン２０ｍＬに溶解させ、さらにベンゾイルクロライド５．０ｇ（３５ｍｍｏｌ）を加え、アルゴン雰囲気下、９０℃で７時間加熱攪拌した。反応終了後、酢酸エチル２００ｍＬを加え、１０質量％塩酸、１０質量％Ｋ2ＣＯ3、飽和食塩水で洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥させた。ろ過後、溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、４’−ブロモ−Ｎ−メチル−２’−ニトロ−ベンズアニリドを緑白色固体９．５ｇ（収率９６％）として得た。
（３−ｃ）４’−ブロモ−Ｎ−メチル−２’−アミノ−ベンズアニリドの合成
４’−ブロモ−Ｎ−メチル−２’−ニトロ−アセトアニリド９．５ｇ（２８ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン１００ｍＬに溶解させ、アルゴン雰囲気下、これを室温で攪拌しながら、ハイドロサルファイトナトリウム２５ｇ（１４２ｍｍｏｌ）／水９０ｍＬの溶液を加えた。さらにメタノール１０ｍＬを加えて３時間攪拌した。次に酢酸エチル１００ｍＬを加え、炭酸水素ナトリウム１２ｇ（１４２ｍｍｏｌ）／水１２５ｍＬの溶液を加えた。１時間攪拌後、酢酸エチルで抽出した。水層を除去し、有機層を１０質量％Ｋ2ＣＯ3水溶液、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。ろ過後、溶媒を減圧留去させ、４’−ブロモ−Ｎ−メチル−２’−アミノ−ベンズアニリドを白色固体７．８ｇ（収率９０％）として得た。粗生成物のまま次の反応に用いた。
（３−ｄ）５−ブロモ−１−メチル−２−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾールの合成
４’−ブロモ−Ｎ−メチル−２’−アミノ−ベンズアニリド７．８ｇ（２６ｍｍｏｌ）をキシレン５０ｍＬ中に懸濁させ、ｐ−トルエンスルホン酸１水和物１．５ｇ（７．７ｍｍｏｌ）を加え、７時間加熱還流させた。反応終了後ろ過した。得られた固体を塩化メチレンに溶解させ、１０質量％Ｋ2ＣＯ3 、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。ろ液は、１０質量％Ｋ2ＣＯ3 、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。得られた２つの残渣を合一し、シリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、５−ブロモ−１−メチル−２−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾールを白色固体６．５ｇ（収率８９％）として得た。
（３−ｅ）５−（４−クロロフェニル）−１−メチル−２−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾールの合成
５−ブロモ−１−メチル−２−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール２．０ｇ（７．２ｍｍｏｌ）、４−クロロフェニルボロン酸１．２ｇ（７．９ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム０．１７ｇ（０．１４ｍｍｏｌ）を１，２−ジメトキシエタン２０ｍＬに溶解させ、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液１０ｍＬを加え、アルゴン雰囲気下、８時間加熱還流した。放冷後、水層を除去し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を減圧留去後、得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、５−（４−クロロフェニル）−１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール２．０ｇ（収率８７％）を得た。
（３−ｆ）５−［４−（９，１０−ジフェニルアントラセン−２−イル）フェニル］−１−メチル−２−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾールの合成
５−（４−クロロフェニル）−１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール１．９ｇ（６．０ｍｍｏｌ）、９，１０−ジフェニルアントラセン−２−ボロン酸２．５ｇ（６．６ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（０．１４ｇ，０．１５ｍｍｏｌ）、炭酸セシウム（４．７ｇ，１４ｍｍｏｌ）を無水ジオキサン２０ｍＬに懸濁し、トリシクロヘキシルホスフィン／トルエン溶液（２５質量％，０．４９ｍｌ，０．４３ｍｍｏｌ）を加えて８０℃で１０時間攪拌した。反応混合物をトルエン２００ｍＬ＋水１００ｍＬで希釈し、Ｃｅｌｉｔｅ５４５でろ別してＰｄ黒を除いた。ろ液から有機層を分取し、飽和食塩水５０ｍＬで洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶媒留去して赤色オイルを得た。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、３．２ｇ（収率８７％）の緑白色固体を得た。このものは、マススペクトル分析の結果、目的物であり、分子量６１２．２６に対し、ｍ／ｅ＝６１２であった。
［合成例４］
以下のようにして化合物１−４１を合成した。
（４−ａ）２−ブロモアントラキノンの合成
臭化銅１８ｇ（８１ｍｍｏｌ）、亜硝酸ｔ−ブチル１２ｍＬ（１０１ｍｍｏｌ）を６５℃のアセトニトリルに分散させ激しく攪拌させながら、２−アミノアントラキノン１５ｇ（６７ｍｍｏｌ）を滴下した。ガスが完全に出なくなるまで攪拌し、室温まで冷却し、２０質量％の塩酸１Ｌを加えた後、ジクロロメタンで抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。シリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、２−ブロモアントラキノン１４ｇ（収率７５％）を得た。
（４−ｂ）２−ブロモ−９，１０−ジフェニル−９，９，１０，１０−テトラヒドロアントラセン−９，１０−ジオールの合成
アルゴン雰囲気下、ブロモベンゼン５．４ｍＬ（５２ｍｍｏｌ）を脱水ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）１００ｍＬに溶解させ、−７８℃まで冷却し、ｔ−ブチルリチウム４５ｍＬ（ペンタン中、１．５ｍｏｌ／Ｌ）を滴下した。−７８℃で１時間攪拌した後、２−ブロモアントラキノン４．９ｇ（１７ｍｍｏｌ）を加えた。塩化アンモニウム水溶液を加えた後、ジクロロメタンで抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた個体をエタノールで洗浄し、２−ブロモ−９，１０−ジフェニル−９，９，１０，１０−テトラヒドロアントラセン−９，１０−ジオール６．８ｇ（収率９０％）を得た。
（４−ｃ）２−ブロモ−９，１０−ジフェニルアントラセンの合成
アルゴン雰囲気下、２−ブロモ−９，１０−ジフェニル−９，９，１０，１０−テトラヒドロアントラセン−９，１０−ジオール４．５ｇ（１０ｍｍｏｌ）を酢酸に溶解させ、ヨウ化カリウム１７ｇ（１０２ｍｍｏｌ）、ＮａＨ2ＰＯ2 １８ｇ（１６７ｍｍｏｌ）を加え、３時間激しく攪拌させながら加熱還流させた。室温まで冷却し、ろ過した。得られた個体を水、メタノールで洗浄後、減圧乾燥させ２−ブロモ−９，１０−ジフェニルアントラセン３．５ｇ（収率８５％）を得た。
（４−ｄ）９，１０−ジフェニルアントラセン−２−ボロン酸の合成
アルゴン雰囲気下、２−ブロモ−９，１０−ジフェニルアントラセン３．５ｇ（８．６ｍｍｏｌ）に脱水ＴＨＦ５０ｍＬを加え、−７８℃まで冷却し、ｎ−ブチルリチウム６．０ｍＬ（ヘキサン中、１．６ｍｏｌ／Ｌ）を滴下した。−７８℃で１時間攪拌した後、０℃まで昇温させた。再び−７８℃まで冷却し、トリメトキシボラン２．９ｍＬ（２６ｍｍｏｌ）を滴下した。−７８℃で１時間攪拌後、室温で２時間攪拌した。１０質量％塩酸５０ｍＬを加え、１時間攪拌後ろ過した。得られた個体をトルエンで洗浄し、９，１０−ジフェニルアントラセン−２−ボロン酸２．６ｇ（収率８０％）を得た。
（４−ｅ）４−ブロモ−２’−ニトロジフェニルアミンの合成
２−ブロモニトロベンゼン１０ｇ（５０ｍｍｏｌ）、酢酸ナトリウム１３ｇ（１６３ｍｍｏｌ）、４−ブロモアニリン１０ｇ（５９ｍｍｏｌ）をアルゴン雰囲気下１８０℃で８時間加熱攪拌した。反応溶液を室温まで冷却し、酢酸エチルで希釈し、ろ過した。ろ液を濃縮後、残渣をメタノールで洗浄し、４−ブロモ−２’−ニトロジフェニルアミン３．８ｇ（収率２２％）を得た。
（４−ｆ）Ｎ−［２−（４−ブロモフェニルアミノ）フェニル］ベンズアミドの合成
４−ブロモ−２’−ニトロジフェニルアミン３．８ｇ（１３ｍｍｏｌ）をＴＨＦ３０ｍＬに溶解させ、アルゴン雰囲気下、室温においてこれを攪拌しながら、ハイドロサルファイトナトリウム１１ｇ（６４ｍｍｏｌ）／水３０ｍＬの溶液を滴下した。５時間攪拌した後、酢酸エチル２０ｍＬを加えて、炭酸水素ナトリウム２．２ｇ（２６ｍｍｏｌ）／水２０ｍＬの溶液を加えた。さらにベンゾイルクロリド２．５ｇ（１８ｍｍｏｌ）／酢酸エチル１０ｍＬの溶液を滴下し、室温で１時間攪拌した。酢酸エチルで抽出し、１０質量％炭酸カリウム水溶液、水、飽和食塩水で順次洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧留去し、Ｎ−［２−（４−ブロモフェニルアミノ）フェニル］ベンズアミド２．１ｇ（収率４５％）を得た。
（４−ｇ）１−（４−ブロモフェニル）−２−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾールの合成
Ｎ−［２−（４−ブロモフェニルアミノ）フェニル］ベンズアミド２．１ｇ（５．７ｍｍｏｌ）をキシレン３０ｍＬ中に懸濁させ、ｐ−トルエンスルホン酸１水和物０．６ｇ（２．９ｍｍｏｌ）を加え、３時間加熱還流させた。放冷後、反応溶液に酢酸エチル、ジクロロメタン、水を加え、不溶物をろ別した。母液から有機層を抽出し、水、飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、１−（４−ブロモフェニル）−２−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール１．０ｇ（収率５２％）を得た。
（４−ｈ）１−［４−（９，１０−ジフェニルアントラセン−２−イル）フェニル］−２−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾールの合成
１−（４−ブロモフェニル）−２−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール１．０ｇ（２．９ｍｍｏｌ）、９，１０−ジフェニルアントラセン−２−ボロン酸１．２ｇ（３．２ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム０．０６７ｇ（０．０５８ｍｍｏｌ）を１，２−ジメトキシエタン２０ｍＬに溶解させ、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液１０ｍＬを加え、アルゴン雰囲気下、８時間加熱還流した。反応終了後、ろ過し、得られた固体を水、メタノール、トルエンで洗浄し、１．６ｇ（収率９０％）の緑白色固体を得た。このものは、マススペクトル分析の結果、目的物であり、分子量５９８．２４に対し、ｍ／ｅ＝５９８であった。
［合成例５］
以下のようにして化合物１−４２を合成した。
（５−ａ）１−［４−［９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン−２−イル］フェニル］−２−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾールの合成
１−（４−ブロモフェニル）−２−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール１．０ｇ（２．９ｍｍｏｌ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン−２−ボロン酸１．５ｇ（３．２ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム０．０６７ｇ（０．０５８ｍｍｏｌ）を１，２−ジメトキシエタン２０ｍＬに溶解させ、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液１０ｍＬを加え、アルゴン雰囲気下、８時間加熱還流した。反応終了後、ろ過し、得られた固体を水、メタノール、トルエンで洗浄し、１．７ｇ（収率８４％）の緑白色固体を得た。このものは、マススペクトル分析の結果、目的物であり、分子量６９８．２７に対し、ｍ／ｅ＝６９８であった。
［合成例６］
化合物１−４１の合成工程（４−ｂ）において、ブロモベンゼンの代わりに２−ブロモ−３，５−ジフェニルベンゼンを用いた以外は、同様にして化合物１−４３を合成した。このものはマススペクトルの分析の結果、目的物であり、分子量９０２．３７に対し、ｍ／ｅ＝９０２であった。
［合成例７］
化合物１−４１の合成工程（４−ｂ）において、ブロモベンゼンの代わりに２−ブロモビフェニルを用いた以外は、同様にして化合物１−４４を合成した。このものはマススペクトルの分析の結果、目的物であり、分子量７５０．３０に対し、ｍ／ｅ＝７５０であった。
［合成例８］
化合物１−４１の合成工程（４−ｂ）において、ブロモベンゼンの代わりに１−ブロモナフタレンを用いた以外は、同様にして化合物１−４５を合成した。このものはマススペクトルの分析の結果、目的物であり、分子量６９８．２７に対し、ｍ／ｅ＝６９８であった。
［合成例９］
以下のようにして化合物２−２を合成した。
（９−ａ）２，６−ジブロモアントラキノンの合成
２，６−ジアミノアントラキノン２３．８ｇ（１００ｍｍｏｌ）を４８質量％臭化水素水溶液に分散させ、亜硝酸ナトリウム１４．１ｇ（２０４ｍｍｏｌ）を加えた。完全にガスが出なくなった後、臭化銅３０ｇ（２０６ｍｍｏｌ）／４８質量％臭化水素水溶液６３ｍＬをエタノール５０ｍＬとともに滴下した。反応溶液を徐々に加熱し、加熱還流を行った。室温まで放冷し、水を加えた。析出した固体をろ別し、水で洗浄した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、２，６−ジブロモアントラキノン１０．０ｇ（収率２７％）を得た。
（９−ｂ）２，６−ジブロモ−９，１０−ジ（２−ナフチル）−９，９，１０，１０−テトラヒドロアントラセン−９，１０−ジオールの合成
アルゴン雰囲気下、２−ブロモナフタレン１１ｇ（５３ｍｍｏｌ）を脱水ＴＨＦ１００ｍＬに溶解させ、−７８℃まで冷却し、ｔ−ブチルリチウム４５ｍＬ（ペンタン中、１．５ｍｏｌ／Ｌ）を滴下した。−７８℃で１時間攪拌した後、２，６−ジブロモアントラキノン８．１ｇ（２２ｍｍｏｌ）を加えた。塩化アンモニウム水溶液を加えた後、ジクロロメタンで抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。得られた固体をエタノールで洗浄し、２，６−ジブロモ−９，１０−ジ（２−ナフチル）−９，９，１０，１０−テトラヒドロアントラセン−９，１０−ジオール１２ｇ（収率９０％）を得た。
（９−ｃ）２，６−ジブロモ−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセンの合成
アルゴン雰囲気下、２，６−ジブロモ−９，１０−ジ（２−ナフチル）−９，９，１０，１０−テトラヒドロアントラセン−９，１０−ジオール１２ｇ（１９ｍｍｏｌ）を酢酸に溶解させ、ヨウ化カリウム３１ｇ （１８６ｍｍｏｌ）、ＮａＨ2ＰＯ2 ３３ｇ（３０７ｍｍｏｌ）を加え、３時間激しく攪拌させながら加熱還流させた。室温まで冷却し、ろ過した。得られた個体を水、メタノールで洗浄後、減圧乾燥させ２−ブロモ−９，１０−ジフェニルアントラセン１０ｇ（収率８９％）を得た。
（９−ｄ）２，６−ビス（４−クロロフェニル）−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセンの合成
２−ブロモ−９，１０−ジフェニルアントラセン５．０ｇ（８．５ｍｍｏｌ）、４−クロロフェニルボロン酸２．９ｇ（１８．７ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム０．２０ｇ（０．１７ｍｍｏｌ）を１，２−ジメトキシエタン５０ｍＬに溶解させ、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液２５ｍＬを加え、アルゴン雰囲気下、８時間加熱還流した。放冷後、反応終了後、ろ過し、得られた固体を水、メタノール、トルエンで洗浄し、２，６−ビス（４−クロロフェニル）−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン４．８ｇ（収率８６％）を得た。
（９−ｅ）１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール−５−ボロン酸の合成
５−ブロモ−１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール１０ｇ（２９ｍｍｏｌ）をアルゴン雰囲気下、脱水ＴＨＦ１００ｍＬに溶解させ、−７８℃まで冷却し、ｎ−ブチルリチウム２０ｍＬ（ヘキサン中、１．６ｍｏｌ／Ｌ）を滴下した。−７８℃で１時間攪拌した後、０℃まで昇温させた。再び−７８℃まで冷却し、トリメトキシボラン９．７ｍＬ（８７ｍｍｏｌ）を滴下した。−７８℃で１時間攪拌後、室温で２時間攪拌した。１０質量％塩酸１００ｍＬを加え、１時間攪拌後ろ過した。ろ液の有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール−５−ボロン酸３．２ｇ（収率３５％）を得た。
（９−ｆ）２，６−ビス［４−（１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール−５−イル）−フェニル］−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセンの合成
２，６−ビス（４−クロロフェニル）−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン２．０ｇ（３．１ｍｍｏｌ）、１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール−５−ボロン酸２．１ｇ（６．８ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（０．１４ｇ，０．１６ｍｍｏｌ）、炭酸セシウム（１．４ｇ，７．４４ｍｍｏｌ）を無水ジオキサン２０ｍＬに懸濁し、トリシクロヘキシルホスフィン／トルエン溶液（２５質量％， ０．１３ｍｌ，０．１１ｍｍｏｌ）を加えて８０℃で１０時間攪拌した。反応混合物をトルエン１００ｍＬ＋水５０ｍＬで希釈し、Ｃｅｌｉｔｅ５４５でろ別してＰｄ黒を除いた。ろ液から有機層を分取し、飽和食塩水５０ｍＬで洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶媒留去して赤色オイルを得た。これをシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、２．６ｇ（収率８２％）の緑白色固体を得た。このものは、マススペクトル分析の結果、目的物であり、分子量１１１８．４３に対し、ｍ／ｅ＝１１１８であった。
［合成例１０］
以下のようにして化合物２−１２を合成した。
（１０−ａ）４−（２−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール−１−イル）フェニルボロン酸の合成
１−（４−ブロモフェニル）−２−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール１０ｇ（２９ｍｍｏｌ）をアルゴン雰囲気下、脱水ＴＨＦ１００ｍＬに溶解させ、−７８℃まで冷却し、ｎ−ブチルリチウム２０ｍＬ（ヘキサン中、１．６ｍｏｌ／Ｌ）を滴下した。−７８℃で１時間攪拌した後、０℃まで昇温させた。再び−７８℃まで冷却し、トリメトキシボラン９．７ｍＬ（８７ｍｍｏｌ）を滴下した。−７８℃で１時間攪拌後、室温で２時間攪拌した。１０質量％塩酸１００ｍＬを加え、１時間攪拌後ろ過した。ろ液の有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、４−（２−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール−１−イル）フェニルボロン酸４．２ｇ（４６％）を得た。
（１０−ｂ）２，６−ビス［４−（２−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール−１−イル）フェニル］−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセンの合成
２，６−ジブロモ−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン２．０ｇ（３．４ｍｍｏｌ）、４−（２−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール−１−イル）フェニルボロン酸２．４ｇ（７．５ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム０．１６ｇ（０．１４ｍｍｏｌ）を１，２−ジメトキシエタン３０ｍＬに溶解させ、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液１５ｍＬを加え、アルゴン雰囲気下、８時間加熱還流した。放冷後、反応終了後、ろ過し、得られた固体を水、メタノール、トルエンで洗浄し、２．４ｇ（収率７３％）の緑白色結晶を得た。このものは、マススペクトル分析の結果、目的物であり、分子量９６６．３７に対し、ｍ／ｅ＝９６６であった。
［合成例１１］
以下のようにして化合物３−２を合成した。
（１１−ａ）１，２−ジフェニル−５−［９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン−２−イル］−１Ｈ−ベンズイミダゾールの合成
５−ブロモ−１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール１．７ｇ（４．９ｍｍｏｌ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン−２−ボロン酸２．５ｇ（５．３ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム０．１１ｇ（０．０９７ｍｍｏｌ）を１，２−ジメトキシエタン２０ｍＬに溶解させ、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液１０ｍＬを加え、アルゴン雰囲気下、８時間加熱還流した。反応終了後、ろ過し、得られた固体を水、メタノール、トルエンで洗浄し、２．１ｇ（収率６１％）の緑白色固体を得た。このものは、マススペクトル分析の結果、目的物であり、分子量６９８．２７に対し、ｍ／ｅ＝６９８であった。
［合成例１２］
化合物３−２の合成において、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン−２−ボロン酸の代わりに９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン−２−ボロン酸を用いた以外は、同様にして化合物３−３を合成した。このものはマススペクトルの分析の結果、目的物であり、分子量６９８．２７に対し、ｍ／ｅ＝６９８であった。
［合成例１３］
化合物３−２の合成において、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン−２−ボロン酸の代わりに９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン−２−ボロン酸を用いた以外は、同様にして化合物３−４を合成した。このものはマススペクトルの分析の結果、目的物であり、分子量９０２．３７に対し、ｍ／ｅ＝９０２であった。
［合成例１４］
化合物３−２の合成において、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン−２−ボロン酸の代わりに９，１０−ビス（ビフェニル−２−イル）アントラセン−２−ボロン酸を用いた以外は、同様にして化合物３−５を合成した。このものはマススペクトルの分析の結果、目的物であり、分子量７５０．３０に対し、ｍ／ｅ＝７５０であった。
［合成例１５］
以下のようにして化合物３−９を合成した。
（１５−ａ）５−（９，１０−ジフェニルアントラセン−２−イル）−１−メチル−２−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾールの合成
５−ブロモ−１−メチル−２−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール１．４ｇ（４．９ｍｍｏｌ）、９，１０−ジフェニルアントラセン−２−ボロン酸２．０ｇ（５．３ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム０．１１ｇ（０．０９７ｍｍｏｌ）を１，２−ジメトキシエタン２０ｍＬに溶解させ、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液１０ｍＬを加え、アルゴン雰囲気下、８時間加熱還流した。反応終了後、ろ過し、得られた固体を水、メタノール、トルエンで洗浄し、２．０ｇ（収率７６％）の緑白色固体を得た。このものは、マススペクトル分析の結果、目的物であり、分子量５３６．２３に対し、ｍ／ｅ＝５３６であった。
［合成例１６］
以下のようにして化合物３−４６を合成した。
（１６−ａ）９，１０−ジ（２−ナフチル）−２−（２−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール−１−イル）アントラセンの合成
２−ブロモ−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン５．１ｇ（１０ｍｍｏｌ）、２−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール２．３ｇ（１２ｍｍｏｌ）、ヨウ化銅０．１９ｇ（１．０ｍｍｏｌ）、９，１０−フェナントロリン３．６ｇ（２．０ｍｍｏｌ）を２Ｍ炭酸セシウム／ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）溶液に溶解させ、アルゴン雰囲気下、４８時間加熱還流した。反応終了後、ろ過した。ろ液を１０質量％塩酸１Ｌに注ぎ、塩化メチレンで抽出した。有機層を取り出し、硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶媒を減圧留去した。得られた個体をシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、２．２ｇ（収率３５％）の淡黄色固体を得た。このものは、マススペクトル分析の結果、目的物であり、分子量６２２．２４に対し、ｍ／ｅ＝６２２であった。
［合成例１７］
化合物３−９の合成において、９，１０−ジフェニルアントラセン−２−ボロン酸の代わりに９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン−２−ボロン酸を用いた以外は、同様にして化合物３−７４を合成した。このものはマススペクトルの分析の結果、目的物であり、分子量６３６．２６に対し、ｍ／ｅ＝６３６であった。
［合成例１８］
化合物３−９の合成において、９，１０−ジフェニルアントラセン−２−ボロン酸の代わりに９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン−２−ボロン酸を用いた以外は、同様にして化合物３−７５を合成した。このものはマススペクトルの分析の結果、目的物であり、分子量６３６．２６に対し、ｍ／ｅ＝６３６であった。
［合成例１９］
化合物３−９の合成において、９，１０−ジフェニルアントラセン−２−ボロン酸の代わりに９，１０−ビス（ビフェニル−２−イル）アントラセン−２−ボロン酸を用いた以外は、同様にして化合物３−７６を合成した。このものはマススペクトルの分析の結果、目的物であり、分子量６８８．２９に対し、ｍ／ｅ＝６８８であった。
［合成例２０］
化合物３−９の合成において、９，１０−ジフェニルアントラセン−２−ボロン酸の代わりに９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン−２−ボロン酸を用いた以外は、同様にして化合物３−７７を合成した。このものはマススペクトルの分析の結果、目的物であり、分子量８４０．３５に対し、ｍ／ｅ＝８４０であった。
［合成例２１］
以下のようにして化合物４−２を合成した。
（２１−ａ）２，６−ビス（１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール−５−イル）−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセンの合成
２，６−ジブロモ−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン２．０ｇ（３．４ｍｍｏｌ）、１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール−５−ボロン酸２．４ｇ（７．５ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム０．１６ｇ（０．１４ｍｍｏｌ）を１，２−ジメトキシエタン３０ｍＬに溶解させ、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液１５ｍＬを加え、アルゴン雰囲気下、８時間加熱還流した。放冷後、反応終了後、ろ過し、得られた固体を水、メタノール、トルエンで洗浄し、２．４ｇ（収率７３％）の緑白色結晶を得た。このものは、マススペクトル分析の結果、目的物であり、分子量９６６．３７に対し、ｍ／ｅ＝９６６であった。
［合成例２２］
以下のようにして化合物４−２０を合成した。
（２２−ａ）２，６−ビス（２−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール−１−イル）−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセンの合成
２，６−ジブロモ−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン５．９ｇ（１０ｍｍｏｌ）、２−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール４．３ｇ（２２ｍｍｏｌ）、ヨウ化銅０．３８ｇ（２．０ｍｍｏｌ）、９，１０−フェナントロリン７．２ｇ（４．０ｍｍｏｌ）を２Ｍ炭酸セシウム／ＤＭＦ溶液に溶解させ、アルゴン雰囲気下、４８時間加熱還流した。反応終了後、ろ過した。ろ液を１０質量％塩酸１Ｌに注ぎ、塩化メチレンで抽出した。有機層を取り出し、硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶媒を減圧留去した。得られた個体をシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、２．５ｇ（収率３１％）の淡黄色固体を得た。このものは、マススペクトル分析の結果、目的物であり、分子量８１４．３１に対し、ｍ／ｅ＝８１４であった。
［合成例２３］
以下のようにして化合物５−２４を合成した。
（２３−ａ）２−ブロモ−９，１０−ジ（２−ナフチル）−６−（２−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール−１−イル）アントラセンの合成
２，６−ジブロモ−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン５．９ｇ（１０ｍｍｏｌ）、２−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール２．２ｇ（１１ｍｍｏｌ）、ヨウ化銅０．１９ｇ（１．０ｍｍｏｌ）、９，１０−フェナントロリン３．６ｇ（２．０ｍｍｏｌ）を２Ｍ炭酸セシウム／ＤＭＦ溶液に溶解させ、アルゴン雰囲気下、４８時間加熱還流した。反応終了後、ろ過した。ろ液を１０質量％塩酸１Ｌに注ぎ、塩化メチレンで抽出した。有機層を取り出し、硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶媒を減圧留去した。得られた個体をシリカゲルカラムクロマトグラフィで精製し、２．５ｇ（収率３６％）の淡黄色固体を得た。
（２３−ｂ）９，１０−ジ（２−ナフチル）−２−（２−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール−１−イル）−６−［４−（２−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール−１−イル）−フェニル］アントラセンの合成
２−ブロモ−９，１０−ジ（２−ナフチル）−６−（２−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール−１−イル）アントラセン２．５ｇ（３．６ｍｍｏｌ）、４−（２−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール−１−イル）フェニルボロン酸１．４ｇ（４．３ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム０．１６ｇ（０．１４ｍｍｏｌ）を１，２−ジメトキシエタン３０ｍＬに溶解させ、２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液１５ｍＬを加え、アルゴン雰囲気下、８時間加熱還流した。放冷後、反応終了後、ろ過し、得られた固体を水、メタノール、トルエンで洗浄し、２．４ｇ（収率７６％）の緑白色結晶を得た。このものは、マススペクトル分析の結果、目的物であり、分子量８９０．３４に対し、ｍ／ｅ＝８９０であった。
［実施例１］
２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板（ジオマティック社製）をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間行なった。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず透明電極ラインが形成されている側の面上に、上記透明電極を覆うようにして膜厚６０ｎｍのＮ，Ｎ’−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４−アミノフェニル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−４，４’−ジアミノ−１，１’−ビフェニル膜（以下「ＴＰＤ２３２膜」と略記する。）を抵抗加熱蒸着により成膜した。このＴＰＤ２３２膜は、第一の正孔注入層（正孔輸送層）として機能する。ＴＰＤ２３２膜の成膜に続けてこのＴＰＤ２３２膜上に膜厚２０ｎｍの４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル膜（以下「ＮＰＤ膜」と略記する。）を抵抗加熱蒸着により成膜した。このＮＰＤ膜は第２の正孔注入層（正孔輸送層）として機能する。さらに、ＮＰＤ膜の成膜に続けてこのＮＰＤ膜上に膜厚４０ｎｍで４’，４”−ビス（２，２−ジフェニルビニル）−９，１０−ジフェニルアントラセン（以下「ＤＰＶＤＰＡＮ」と略記する。）を抵抗加熱蒸着により成膜した。このＤＰＶＤＰＡＮ膜は、発光層として機能する。
そしてＤＰＶＤＰＡＮ膜の成膜に続いて、このＤＰＶＤＰＡＮ膜上に化合物１−４１を蒸着して膜厚１０ｎｍの化合物１‐４１膜を成膜した。この化合物１−４１膜は、電子注入層として機能する。この後、Ｌｉ（Ｌｉ源：サエスゲッター社製）と化合物１−４１を二元蒸着させ、電子注入層（または陰極）として化合物１−４１：Ｌｉ膜を成膜速度１．５Å／ｓｅｃ：１Å／ｍｉｎで膜厚１０ｎｍ形成した。この化合物１−４１：Ｌｉ膜上に金属Ａｌを蒸着させ金属陰極を膜厚１３０ｎｍ形成し有機ＥＬ発光素子を形成した。
得られた有機ＥＬ発光素子について、表１に示す所定の直流電圧を印加した条件で、発光輝度および発光効率を測定した。その結果を表１に示す。
［実施例２〜７］
実施例１における化合物１−４１の代わりに表１に示す化合物を用いて、同様の有機ＥＬ素子を作製し、同様の測定を行った。その結果を表１に示す。
［比較例１］
実施例１における化合物１−４１の代わりに、下記式で表されるＡｌｑ（８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体）を用いて、同様の有機ＥＬ素子を作製し、同様の測定を行った。その結果を表１に示す。
Figure 0004864697
［比較例２］
実施例１における化合物１−４１の代わりに、下記式で表されるＵＳＰ５，６４５，９４８号明細書記載の化合物Ａを用いて、同様の有機ＥＬ素子を作製し、同様の測定を行った。その結果を表１に示す。
Figure 0004864697
［比較例３］
実施例１における化合物１−４１の代わりに、下記式で表される国際公開ＷＯ０３／０６０９５６号公報記載の化合物Ｂを用いて、同様の有機ＥＬ素子を作製し、同様の測定を行った。その結果を表１に示す。
Figure 0004864697
［比較例４］
実施例１における化合物１−４１の代わりに、下記式で表される特開２００２−０３８１４１号公報記載の化合物Ｃを用いて、同様の有機ＥＬ素子を作製した。
Figure 0004864697
Figure 0004864697
上記表１の結果から、本発明の含窒素複素環誘導体を電子注入層として用いることで、高輝度、高発光効率の素子を製造できることがわかる。特に、比較例１，２の素子と比較すると、実施例の素子は２倍以上の効率を得ている。また、比較例３および４では、実施例で用いた化合物と類似の化合物を用いているが、発光輝度や発光効率は実施例の素子よりも低い。これに対して、実施例で用いた化合物では、ベンズイミダゾール部分とアントラセン核の結合様式が異なることにより、より電子注入性が高まり素子が低電圧化する上に効率が５０％以上向上するという顕著な効果が確認された。中でも実施例５では、ベンズイミダゾール環へのアルキル基の導入は低電圧化、効率向上に特に効果的であることがわかる。
［実施例８〜１６］
実施例１における化合物１−４１の代わりに表２に示す化合物を用いて、同様の有機ＥＬ素子を作製し、同様の測定を行った。その結果を表２に示す。
Figure 0004864697
本発明の含窒素複素環誘導体は、有機ＥＬ素子の電子注入・輸送材料、さらには電子写真感光体の電子注入材料として好適であり、また有機半導体の電子注入材料としても好適である。

Claims (13)

  1. 下記一般式（１−Ｉ）または（１−II）で表される含窒素複素環誘導体。
    Figure 0004864697
    （式中、Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。ただし、Ｒ1およびＲ2は同時に水素原子ではない。Ｒ3は、水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアルコキシ基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。Ｒ6およびＲ9は、水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。Ｒ7は、水素原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。Ｒ8およびＲ10は、水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアルコキシ基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。Ａｒ1は、置換または無置換のアリーレン基、置換または無置換のヘテロアリーレン基、および２価の置換または無置換の脂肪族炭化水素基から選ばれる基を示す。
    また、前記脂肪族炭化水素基及び２価の脂肪族炭化水素基が置換基を有する場合の当該置換基は、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基、又はシリル基であり、
    前記アリール基及びアリーレン基が置換基を有する場合の当該置換基は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基、又はシリル基であり、
    前記ヘテロアリール基及びヘテロアリーレン基が置換基を有する場合の当該置換基は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、又はシリル基であり、
    前記アルコキシ基が置換基を有する場合の当該置換基は、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アミノ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基、シリル基である。）
  2. 下記一般式（２−Ｉ）または（２−II）で表される含窒素複素環誘導体。
    Figure 0004864697
    （式中、Ｒ4およびＲ5は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。ただし、Ｒ4およびＲ5は同時に水素原子ではない。Ｒ6およびＲ9は、水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。Ｒ7は、水素原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。Ｒ8およびＲ10は、水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアルコキシ基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。Ａｒ2およびＡｒ3は、それぞれ独立に置換または無置換のアリーレン基、置換または無置換のヘテロアリーレン基、および２価の置換または無置換の脂肪族炭化水素基から選ばれる基を示す。
    また、前記脂肪族炭化水素基及び２価の脂肪族炭化水素基が置換基を有する場合の当該置換基は、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基、又はシリル基であり、
    前記アリール基及びアリーレン基が置換基を有する場合の当該置換基は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基、又はシリル基であり、
    前記ヘテロアリール基及びヘテロアリーレン基が置換基を有する場合の当該置換基は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、又はシリル基であり、
    前記アルコキシ基が置換基を有する場合の当該置換基は、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アミノ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基、シリル基である。）
  3. 下記一般式（３−Ｉ）または（３−II）で表される含窒素複素環誘導体。
    Figure 0004864697
    （式中、Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。ただし、Ｒ1およびＲ2は同時に水素原子ではない。Ｒ3は、水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアルコキシ基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。Ｒ6およびＲ9は、水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。Ｒ7は、水素原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。Ｒ8およびＲ10は、水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアルコキシ基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。
    また、前記脂肪族炭化水素基及び２価の脂肪族炭化水素基が置換基を有する場合の当該置換基は、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基、又はシリル基であり、
    前記アリール基及びアリーレン基が置換基を有する場合の当該置換基は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基、又はシリル基であり、
    前記ヘテロアリール基及びヘテロアリーレン基が置換基を有する場合の当該置換基は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、又はシリル基であり、
    前記アルコキシ基が置換基を有する場合の当該置換基は、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アミノ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基、シリル基である。）
  4. 下記一般式（４−Ｉ）または（４−II）で表される含窒素複素環誘導体。
    Figure 0004864697
    （式中、Ｒ4およびＲ5は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。ただし、Ｒ4およびＲ5は同時に水素原子ではない。Ｒ6およびＲ9は、水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。Ｒ7は、水素原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。Ｒ8およびＲ10は、水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアルコキシ基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。
    また、前記脂肪族炭化水素基及び２価の脂肪族炭化水素基が置換基を有する場合の当該置換基は、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基、又はシリル基であり、
    前記アリール基及びアリーレン基が置換基を有する場合の当該置換基は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基、又はシリル基であり、
    前記ヘテロアリール基及びヘテロアリーレン基が置換基を有する場合の当該置換基は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、又はシリル基であり、
    前記アルコキシ基が置換基を有する場合の当該置換基は、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アミノ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基、シリル基である。）
  5. 下記一般式（５−Ｉ）または（５−II）で表される含窒素複素環誘導体。
    Figure 0004864697
    （式中、Ｒ4およびＲ5は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。ただし、Ｒ4およびＲ5は同時に水素原子ではない。Ｒ6およびＲ9は、水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。Ｒ7は、水素原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。Ｒ8およびＲ10は、水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換の脂肪族炭化水素基、置換または無置換のアルコキシ基、置換または無置換のアリール基、および置換または無置換のヘテロアリール基から選ばれる基を示す。Ａｒ2は、置換または無置換のアリーレン基、置換または無置換のヘテロアリーレン基、および２価の置換または無置換の脂肪族炭化水素基から選ばれる基を示す。
    また、前記脂肪族炭化水素基及び２価の脂肪族炭化水素基が置換基を有する場合の当該置換基は、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基、又はシリル基であり、
    前記アリール基及びアリーレン基が置換基を有する場合の当該置換基は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基、又はシリル基であり、
    前記ヘテロアリール基及びヘテロアリーレン基が置換基を有する場合の当該置換基は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、又はシリル基であり、
    前記アルコキシ基が置換基を有する場合の当該置換基は、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アミノ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基、シリル基である。）
  6. 一般式（１−Ｉ）、（２−Ｉ）、（３−Ｉ）、（４−Ｉ）または（５−Ｉ）において、Ｒ7が、置換または無置換の脂肪族炭化水素基であるか、Ａｒ1〜Ａｒ3が２価の置換または無置換の脂肪族炭化水素基である請求項１〜５のいずれかに記載の含窒素複素環誘導体。
  7. 一般式（１−II）、（２−II）、（３−II）、（４−II）または（５−II）において、Ａｒ1〜Ａｒ3が２価の置換または無置換の脂肪族炭化水素基である請求項１〜５のいずれかに記載の含窒素複素環誘導体。
  8. 陰極と陽極間に少なくとも発光層を有する一層または複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機薄膜層の少なくとも一層が、請求項１〜７のいずれかに記載の含窒素複素環誘導体を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
  9. 含窒素複素環誘導体を、主として発光帯域に含有する請求項８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  10. 含窒素複素環誘導体を、発光層に含有する請求項８または９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  11. 有機薄膜層が電子注入層および／または電子輸送層を有し、含窒素複素環誘導体が、電子注入層材料および／または電子輸送層材料である請求項８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  12. 電子注入層および／または電子輸送層が還元性ドーパントを含有する請求項１１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  13. 還元性ドーパントが、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体、アルカリ土類金属の有機錯体および希土類金属の有機錯体からなる群から選ばれる一種または二種以上の物質である請求項１２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
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