WO2007065523A1 - Verfahren zur herstellung ortho-metallierter metallverbindungen - Google Patents

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Esther Breuning
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    • H10K85/342—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium

Definitions

  • the present invention describes a method for producing homoleptic and heteroleptic tris-ortho-metallated metal compounds from simple starting compounds.
  • Organometallic compounds are used as functional materials in a number of different applications that can be broadly attributed to the electronics industry.
  • a development for this is the use of organometallic complexes which show phosphorescence instead of fluorescence (MA Baldo et al., Appl. Phys. Leu. 1999, 75, 4-6).
  • organometallic compounds For spin-statistical reasons, up to four times the energy and power efficiency is possible using organometallic compounds. This development seems to prevail over singlet emitters, at least for red and green emissions. This requires efficient chemical-synthetic access to the corresponding, high-purity organometallic compounds. This is particularly important when considering the rarity of the late transition metals Rh, Ir, Pd and Pt for the resource-saving use of the mentioned class of compounds.
  • K. Dedeian et al. describe a process starting from iridium (III) tris (acetylacetonate) and 2-phenylpyridine, according to which fac-tris [2- (2-pyridinyl- ⁇ N) phenyl- ⁇ C] -iridium (III) was obtained in 45% yield .
  • the product must be cleaned of impurities by chromatographic processes, halogenated hydrocarbons being used here (K. Dedeian, PI Djurovich, FO Garces, G. Carlson, RJ Watts, Inorg. Chem. 1991, 30, 1685- 1687).
  • di- ⁇ -chlorotetrakis [2- (2-pyridinyl- ⁇ N) phenyl- ⁇ C] di-iridium (III), which is initially obtained in approximately 72% yield from hydrated lridium (III) chloride and 2 Phenylpyridine is shown (S. Spouse, KA King, PJ Spellane, RJ Watts, J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 6647-6653), used as starting material.
  • Reaction temperature of about 200 0 C gives it the facial iridium complex while maintaining a reaction temperature of 140-145 0 C gives the meridional iridium complex.
  • the yield is between 65 and 80% in both cases. In both cases, product mixtures are formed from which the pure complexes have to be isolated by chromatography, so that this process is not technically meaningful to use.
  • WO 04/099223 describes a process for producing tris-ortho-metalated iridium complexes by reacting the ligand with iridium halide in Presence of a silver, mercury, aluminum or antimony salt described.
  • metal salts in particular silver salts, is disadvantageous because metal traces can hardly be removed from the product and have a negative effect on the optoelectronic properties of the iridium complexes.
  • Arylpyridine-type ligands are described in the presence of an auxiliary ligand which is capable of breaking the metal-halogen bond.
  • Pyridines, triarylphosphines and keto-ketonates are described as auxiliary ligands.
  • the synthesis can also be carried out in two stages in a one-pot process from the metal halide.
  • Protic solvents, in particular ethylene glycol, are used as solvents, and the reaction is carried out under reflux (in ethylene glycol at about 197 ° C.).
  • a 60% yield is obtained over two stages, starting from IrCl 3 .
  • An improvement in the yield would be desirable here.
  • this process has the disadvantage that it is carried out under drastic conditions (3 days reflux at 197 ° C.).
  • JP 2004/238379 describes a process for the synthesis of iridium complexes by reacting [L 2 IrHaI] 2 with a further ligand in
  • An inorganic base, an alkali metal alkoxide or an organic amine is preferably used as the base.
  • Polar solvents in particular, are used as solvents
  • the only embodiment describes the synthesis using triethanolamine as the base in ethylene glycol using microwave radiation.
  • this procedure can be used to selectively obtain both the facial and the otherwise difficult to access meridional iridium complexes.
  • the meridional can also change into the corresponding facial
  • the invention relates to a process for the preparation of metal complexes of the formula (1),
  • M is Rh, Ir, Pd or Pt
  • DCy is the same or different cyclic each time it occurs
  • R be connected to each other
  • CCy is the same or different cyclic at every occurrence
  • R is the same or different with each occurrence F, Cl 1 Br, I,
  • R 2 is the same or different H, F, Cl, Br, I,
  • X is the same or different for each occurrence F 1 Cl, Br or
  • Y is the same or different with each occurrence an alkali metal cation, an alkaline earth metal cation, an ammonium cation, a tetraalkylammonium cation with 4 to 40 C atoms or a tetraalkylphosphonium cation with 4 to 40 C atoms;
  • n corresponds to the charge of M for a monovalent cation Y and corresponds to half the charge of M for a divalent cation Y;
  • z is 0 to 100;
  • y is 0 to 100; with a compound of formula (5),
  • Solvent mixture of at least one organic solvent and at least 2 vol .-% water is carried out.
  • Cyclic in the sense of this invention means both monocyclic and also bicyclic or polycyclic.
  • radicals form a ring system with one another
  • condensed aromatic or non-aromatic systems can be formed therefrom.
  • residues which are bonded to different groups for example to CCy and DCy, can form a ring system with one another.
  • C 4 o-alkyl group in which individual H atoms or CH 2 groups can also be substituted by the abovementioned groups, particularly preferably the radicals methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl , s-butyl, t-butyl, 2-methylbutyl, n-pentyl, s-pentyl, cyclopentyl, n-hexyl,
  • a Cr to C 4 o-alkoxy group particularly preferably means methoxy, ethoxy, n-propoxy, i-propoxy, n-butoxy, i-butoxy, s-butoxy, t-butoxy or 2-methylbutoxy.
  • An aromatic or heteroaromatic ring system with 1 to 30 aromatic ring atoms which can in each case still be substituted with the above-mentioned radicals R 2 or R 3 and which can be linked via any positions on the aromatic or heteroaromatic, are understood in particular to be groups which are derived from benzene, naphthalene, anthracene, phenanthrene, pyrene, chrysene, perylene, fluoranthene, tetracene, pentacene, benzpyrene, biphenyl, biphenylene, terphenyl, terphenylene, fluorene, spirobifluorene, truxene,
  • Phenanthridine benzo-5,6-quinoline, benzo-6,7-quinoline, benzo-7,8-quinoline, phenothiazine, phenoxazine, pyrazole, indazole, imidazole, benzimidazole, naphthimidazole, phenanthrimidazole, pyridimidazole, pyrazine imidazole, quinoxalinimidazole , Benzoxazole, naphthoxazole, anthroxazole, phenanthroxazole, isoxazole, 1, 2-thiazole, 1, 3-thiazole, benzothiazole,
  • homoleptic and heteroleptic metal complexes can be synthesized.
  • a homoleptic complex is understood to mean a compound in which only the same ligands are bound to a metal.
  • Complexes are those in which different ligands are bound to the metal. This applies both to ligands with a different basic ligand structure and to ligands which have the same basic structure but which are substituted differently. If a compound of the formula (2) or a compound of the formula (3) is reacted with a compound of the formula (5), homoleptic metal complexes generally result. If a compound of the formula (4) is reacted with a similar ligand of the formula (5), homoleptic metal complexes also generally arise. Will one
  • Preferred octahedral heteroleptic metal complexes are those which contain two identical ligands and a third different ligand.
  • both the facial and the meridional octahedral complexes are selectively accessible by the process according to the invention.
  • Facial or meridional coordination in the sense of this application describes the octahedral environment of the metal M with the six donor atoms. Facial coordination occurs when three identical donor atoms have a triangular surface in the (pseudo) octahedral coordination polyhedron and three identical but different donor atoms have a different triangular surface in the (pseudo) octahedral
  • Occupy coordination polyhedra In merdional coordination, three identical donor atoms occupy one meridian in the (pseudo) - octahedral coordination polyhedron and three identical but different donor atoms occupy the other meridian in (pseudo) - octahedral coordination polyhedra. This is shown below using the coordination of three N donor atoms and three C donor atoms as an example (Scheme 1). Because this definition refers to donor atoms and not to the CCy and DCy cycles that provide these donor atoms, the three CCy and the three DCy cycles can be the same or different with each occurrence and still be a facial or
  • Identical donor atoms are understood to be those which consist of the same elements (e.g. carbon or nitrogen), regardless of whether these elements are built into different structures.
  • This definition can also be applied to metal complexes which generally contain three neutral and three anionic coordinating atoms, so that this definition can also be used if, for example, a ligand has a neutral and an anionic one
  • facial coordination meridional coordination Preferred metal educts according to the invention are those in which the symbol M stands for iridium or platinum, in particular for iridium.
  • Preferred compounds of the formula (2) are those in which the index z is 1 to 10, particularly preferably 1 to 3.
  • Preferred compounds of the formula (2) are also those in which the index y is 0 to 10, particularly preferably represents 0 to 3.
  • Preferred compounds of the formula (3) are those in which the index z is 0 to 10, particularly preferably 0 to 3.
  • Preferred compounds of the formula (3) are also those in which the index y represents 0 to 10, particularly preferably 0 to 3, very particularly preferably 0.
  • the indices z and y need not be integers, since the complexes can also contain non-stoichiometric amounts of water and HX.
  • the water content in particular can fluctuate depending on the batch, since it is hygroscopic metal salts. However, the proportion of water in the starting product has no influence on the reaction, since a larger amount of water is added to the reaction mixture.
  • Preferred metal educts of formulas (2), (3) and (4) are furthermore those in which the symbol X is the same or different in each
  • ligands are those in which the symbol CCy, identical or different on each occurrence, stands for an aromatic or heteroaromatic group with 5 to 20 aromatic ring atoms which can carry one or more substituents R.
  • the aromatic or heteroaromatic group CCy can also be condensed.
  • the uncoordinated ligand must have an unsubstituted carbon atom or an NH group in at least one ortho position to bind DCy, which can then bind to the metal.
  • the group CCy particularly preferably binds to the metal via a carbon atom.
  • Preferred aromatic groups CCy are those with 6 to 20 C atoms, preferably 6 to 14 C atoms, particularly preferably 6 or 10 C atoms, which can also be substituted by one or more R groups.
  • Very particularly preferred aromatic groups are phenyl, naphthyl, anthryl, fluorenyl and phenanthrenyl, in particular phenyl and naphthyl, which can each be substituted by one or more radicals R.
  • Preferred heteroaromatic groups CCy are those with at least one heteroatom and at least two C atoms, the sum of heteroatoms and C atoms having to be at least 5.
  • the heteroatoms are preferably selected from N, S and / or O.
  • Preferred heteroaromatic groups contain 5 to 14 aromatic ring atoms, particularly preferably 5, 6, 9 or 10 aromatic ring atoms.
  • Especially preferred heteroaromatic groups are derived from thiophene, pyrrole, furan, imidazole, pyrazole, pyridine, pyrazine, pyrimidine, pyridazine, benzothiophene, indole, carbazole, benzofuran, quinoline, isoquinoline or quinoxaline, each of which can be substituted by one or more radicals R.
  • Preferred ligands are also those in which the symbol DCy, the same or different on each occurrence, stands for a cyclic group with 5 to 20 ring atoms, which contains a neutral nitrogen atom in the ortho position to the bond of CCy as donor atom.
  • the nitrogen is preferably either bound in an imine functionality or part of a heteroaromatic system.
  • the cycle DCy contains at least one nitrogen atom and at least two carbon atoms, the sum of all heteroatoms and carbon atoms having to be at least 5.
  • DCy preferably contains 5 to 20 aromatic ring atoms, particularly preferably 5 to 14 aromatic ring atoms, very particularly preferably 5, 6, 9 or 10 aromatic ring atoms.
  • Particularly preferred cycles DCy are selected from pyridine, quinoline, isoquinoline, quinoxaline, benzopyrimidine, 2-azaanthracene, phenanthridine, oxazole, thiazole, benzoxazole or benzothiazole, in particular pyridine, quinoline, isoquinoline or benzopyrimidine, each of which has one or more R radicals can be substituted.
  • the reaction is carried out with the addition of a salt which contains at least two oxygen atoms.
  • the salt can be both organic and inorganic salts.
  • Zwitterionic compounds are also salts in the sense of this invention and are suitable for the process according to the invention.
  • At least one of the oxygen atoms is preferably negatively charged.
  • the oxygen atoms are furthermore preferably bonded in a 1, 3, 1, 4 or 1, 5 arrangement in the salt (Scheme 2, where also
  • Binding to central atoms other than carbon is possible, for example to sulfur, nitrogen or phosphorus), that is to say they preferably bind to the same central atom (1, 3 arrangement), to neighboring central atoms (1, 4 arrangement) or to the next but one Central atom (1, 5 arrangement).
  • the oxygen atoms in are particularly preferred the salt bound in a 1, 3 or 1, 4 arrangement, very particularly preferably in a 1, 3 arrangement. It is also possible that the salt is formed in situ by adding a base.
  • An inner salt or a zwitterion in the sense of this invention is understood to mean a compound which contains at least one anionic group which contains at least two oxygen atoms and which contains at least one cationic group in the same molecule.
  • Such an inner salt can, for example, result in an intramolecular acid-base reaction between an acidic group and a basic group in the same molecule, for example between a carboxylic acid group and an amino group in an aminocarboxylic acid.
  • Preferred inorganic salts are alkali metal, alkaline earth metal, ammonium, tetraalkylammonium, tetraalkylphosphonium and / or tetraarylphosphonium salts of carbonate, hydrogen carbonate, sulfate, hydrogen sulfate, sulfite, hydrogen sulfite, nitrate, nitrite, phosphate, hydrogen phosphate, dihydrogen phosphate, in particular, borate phosphate the alkali, ammonium and tetraalkylammonium salts. They are in all of these salts
  • Oxygen atoms bound in a 1, 3 arrangement Oxygen atoms bound in a 1, 3 arrangement.
  • Preferred organic salts are the alkali metal, alkaline earth metal, ammonium, tetraalkylammonium, tetraalkylphosphonium and / or tetraarylphosphonium salts of organic carboxylic acids having 1 to 20 carbon atoms, in particular formate, acetate, fluoroacetate, trifluoroacetate, trichloroacetate, propionate, butyrate, oxalate , Benzoate, pyridine carboxylate, organic sulfonic acids with 1 to 20 C atoms, in particular MeSO 3 " , EtSO 3 " , PrSO 3 " , F 3 CSO 3 " , C 4 F 9 SO 3 " , phenyl-SO 3 " , ortho- , meta- or para-ToIyI-SO 3 " , as well as ⁇ -ketocarboxylates, such as, for example, salts of the grape acid, ß-ketoketonates, especially acetylace
  • Pyrocatechol and salicylic acid especially those with up to 20 carbon atoms.
  • the oxygen atoms are bound in a 1,3 arrangement, in oxalate both in a 1,3 and in a 1,4 arrangement, in ß-ketoketonates in a 1,5 Arrangement and in ß-ketocarboxylates in a 1, 3 as well as in a 1, 5 arrangement.
  • the carboxylates and sulfonates can have a linear, branched or cyclic basic structure and can be aliphatic and / or aromatic. Furthermore, they can be substituted with the groups R defined above or unsubstituted.
  • Alkali salts include lithium, sodium, potassium, rubidium and
  • cesium salts preferably sodium and potassium salts.
  • Alkaline earth metal salts are to be understood as beryllium, magnesium, calcium, strontium and barium salts, preferably magnesium salts.
  • Tetraalkylammonium salts are preferably to be understood as meaning those having a total of 4 to 40 carbon atoms, in particular tetramethylammonium, tetraethylammonium, tetrapropylammonium and tetrabutylammonium.
  • Preferred tetraalkyl phosphonium salts are those with a total of 4 to 40
  • Tetraarylphosphonium salts are preferably to be understood as meaning those having a total of 20 to 40 carbon atoms, in particular tetraphenylphosphonium and tetratolylphosphonium.
  • Salts which are soluble in the reaction medium are preferably used, preferably those which are soluble in a concentration of at least 0.001 mol / l, particularly preferably in a concentration of at least 0.01 mol / l, very particularly preferably in a concentration of at least
  • Preferred internal salts are amino carboxylic acids, preferably having 2 to 20 carbon atoms, which are predominantly zwitterionic in a neutral medium, in particular ⁇ -amino acids, such as glycine, alanine, arginine, asparagine, Aspartic acid, glutamine, glutamic acid, histidine, leucine, isoleucine, lysine, phenylalanine, proline, serine, threonine, typtophane, tyrosine or valine, as well as ß- and ⁇ -amino acids, such as ⁇ -aminobutyric acid, aromatic amino acids, such as 2-aminobenzoic acid, 3 -Amino benzoic acid, 4-amino benzoic acid, polyaminocarboxylic acids, such as EDTA and EDTA derivatives, and the corresponding N-alkylated aminocarboxylic acids of the abovementioned classes of compounds, the alkyl groups preferably
  • Preferred internal salts are also aminosulfonic acids, preferably having 2 to 20 C atoms , such as taurine, and the corresponding N-alkylated aminosulfonic acids, the alkyl groups preferably containing 1 to 10 carbon atoms, particularly preferably 1, 2, 3 or 4 carbon atoms. Also preferred are the salts of these amino acids or aminosulfonic acids, which are obtained by abstraction of one or more protons of these compounds, the cations mentioned above being suitable as cations.
  • the preferred molar ratio of metal to the added salt is 1: 1 to 1: 1000, particularly preferably 1: 5 to 1: 300, entirely
  • the molar ratio of the metal compound of the formula (2) or formula (3) to the added salt is preferably 1: 1 to 1: 1000, particularly preferably 1: 5 to 1: 300, very particularly preferably 1:10 to 1: 150 and the molar ratio of the metal compound of the formula (4) to the added salt is preferably 1: 2 to 1: 2000, particularly preferably 1:10 to 1: 600, very particularly preferably 1:20 to 1: 300.
  • the reaction is carried out in a solvent mixture of an organic solvent and water, preferably in a homogeneous solution.
  • Homogeneously refers to the solvent mixture, the starting materials and the added salt, but not to the reaction product, which generally precipitates out of the reaction mixture.
  • Organic solvents which are miscible with water are therefore preferred, in particular those which are mixed in any ratio Water miscible. These are in particular polar protic and polar aprotic solvents.
  • Preferred polar protic solvents are alcohols, in particular
  • Alcohols with 1 to 5 carbon atoms for example methanol, ethanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, iso-butanol or tert-butanol, or else diols or polyalcohols, for example ethylene glycol, propylene glycol, glycerol, polyethylene glycols , for example PEG600 and
  • PEG1000 and also alkoxy alcohols, for example methoxyethanol or ethoxyethanol.
  • Preferred polar aprotic solvents are water-miscible open-chain ethers, for example triethylene glycol dimethyl ether, poly (ethylene glycol) dimethyl ether, water-miscible cyclic ethers such as dioxane or THF, and DMSO, NMP and DMF.
  • a polar aprotic solvent is particularly preferably used as the organic solvent, very particularly preferably a cyclic water-miscible ether, in particular dioxane.
  • the proportion of water in the reaction medium is at least 2% by volume.
  • the proportion of water is preferably in the range from 5 to 90% by volume, particularly preferably in the range from 7 to 75% by volume, very particularly preferably in the range from 10 to 60% by volume.
  • a water content of 40 to 60% by volume is particularly suitable.
  • the reaction is preferably carried out in a temperature range from 20 to 250 ° C., particularly preferably from 40 to 150 ° C., very particularly preferably from 50 to 100 ° C.
  • These reaction conditions which are significantly milder than the reaction conditions according to the prior art, offer the advantage that the reaction can also be carried out with thermally and / or chemically sensitive ligands and that no ligand exchange reactions take place at these temperatures, so that heteroleptic complexes can also be obtained with high yield, selectivity and purity by this process.
  • the reaction at these temperatures can be below Reflux.
  • the reaction in a mixture of dioxane and water is preferably carried out under reflux. This corresponds to a 1:
  • the reaction may also be under pressure, for example in an autoclave be carried out 1 mixture of a temperature of about 85-90 0 C..
  • the concentration of the metal starting compound according to formula (2) or formula (3) is preferably in the range from 0.5 mmol / l to 100 mmol / l, particularly preferably in the range from 1 to 30 mmol / l, very particularly preferably in the range from 2 to 10 mmol / l.
  • the concentration of the starting metal compound according to formula (4) is preferably in the range of
  • the preferred molar ratio of the metal compound according to formula (2) or formula (3) to the ligand according to formula (5) is 1: 1 to 1:60, particularly preferably 1: 3 to 1:10, very particularly preferably 1: 3 to 1: 8.
  • the preferred molar ratio of the metal compound according to formula (4) to the ligand according to formula (5) is 1: 1 to 1: 100, particularly preferably 1: 2 to 1:70, very particularly preferably 1: 2 to 1:50.
  • the ligand Since the ligand is usually used in excess, sometimes even in a substantial excess, it can make sense to recover it after the reaction, especially in the case of ligands which are difficult to synthesize. This can be done, for example, by extracting the mother liquor with a water-immiscible solvent.
  • the reaction is preferably carried out within 1 to 100 h, particularly preferably within 5 to 50 h. It is striking that the reaction proceeds much faster than reactions according to the prior art, despite the milder reaction conditions.
  • a further acceleration of the reaction can be achieved, for example, using microwave radiation.
  • WO 04/108738 describes, for example, how ortho-metallation reactions can generally be carried out in the microwave.
  • the Use of microwave radiation is in the invention
  • the facial or meridional metal complexes can be selectively produced by the method according to the invention. It was found that in particular when using metal carboxylates, for example acetate, the meridional metal complexes are formed, while when using amino acids, alkylated amino acids, aminosulfonic acids, alkylated aminosulfonic acids and purely inorganic salts, the corresponding facial metal complexes are formed.
  • a method for producing a facial tris-ortho-metallated metal complex according to formula (1) is furthermore preferred, characterized in that first a meridional complex is produced by a method according to the invention as described above, followed by a reaction step for converting the meridional into the facial isomer of the complex.
  • This conversion of the meridional into the facial isomer can be carried out by adding energy, in particular thermal energy or electromagnetic radiation (UV radiation, microwave radiation, etc.).
  • the conversion step can either be carried out directly in the reaction solution following the reaction as a one-pot process, or it can be carried out in a separate reaction step after isolation of the meridional metal complex. How the conversion from the meridional to the facial complex can be carried out is, for example, from
  • Another object of the invention is the use of the method for the production of difunctionalized metal complexes, in particular for the production of dibromo compounds. These are particularly suitable for use as monomers for the production of polymers.
  • the process according to the invention makes these monomers easily accessible for the first time and with a wide range of ligands.
  • heteroleptic metal complexes can be obtained particularly simply, selectively and in good yields by the process according to the invention, for example octahedral complexes which are substituted on two of the three ligands with bromine, boronic acid or boronic acid esters, for example boronic acid glycol ester or boronic acid pinacol ester, as the polymerizable functional group and on third ligands carry no polymerizable group, such polymers, oligomers or dendrimers are also more accessible than according to the prior art.
  • the invention therefore furthermore relates to the use of difunctionalized compounds of the formula (1), obtained by a process according to the invention, for the production of conjugated, partially conjugated or non-conjugated polymers, oligomers or dendrimers.
  • the functional groups are the difunctionalized ones
  • the method according to the invention offers the following advantages over the prior art: 1.
  • the method according to the invention enables access to tris-ortho-metallated metal complexes from easily accessible metal halide in one step and in very good yield, while the methods according to the prior art Technology of more elaborate
  • Educts for example different metal ketoketonate complexes, or have significantly poorer yields.
  • Acetylacetonate or inorganic bases such as hydrogen carbonate, which, however, do not contain any water in the reaction mixture, take place under significantly more drastic reaction conditions (use of microwave radiation, reaction at above 190 ° C.).
  • This effect of water on the reaction is surprising and Unpredictable result, since in the prior art a reaction in a mixture of ethoxyethanol and water without the addition of a salt only gave a yield of 10%.
  • the process can also be used for the synthesis of metal complexes with thermally and / or chemically sensitive ligands, which lead to undesired side reactions in processes according to the prior art.
  • the meridional complexes which are otherwise only laborious and accessible under very precise control of the reaction conditions, can be synthesized simply and selectively. Since the meridional isomer emits red-shifted in relation to the facial, it can preferably be used for
  • Red emission generation can be used.
  • the meridional complex can, if desired, also selectively in the
  • Iridium (III) chloride hydrate can be obtained from Heraeus and corresponds to the formula IrCl 3 * H 2 O according to iridium and water content determination.
  • the simple substituted 2-phenylpyridines can be obtained from Aldrich or
  • Example 1 Synthesis of homoleptic meridional metal complexes from IrCl 3 * H 2 O - general synthesis instructions
  • Formula (5) and the salt are mixed with the organic solvent and water and stirred at 80 0 C for 30 h.
  • the ligand structures, the salt, the solvents and the respective amounts are listed in Table 1 together with the yields.
  • the precipitate is filtered off (P4) _ three times with 50 ml of a mixture of 50 ml of 1 N aqueous
  • Example 3 Synthesis of homoleptic facial metal complexes from IrCl 3 * H 2 O with the addition of amino acids / aminosulfonic acids - general synthesis instructions
  • a mixture of 10 mmol IrCl 3 * H 2 O 1 60 mmol of the ligand according to formula (5) and the amino acid or aminosulfonic acid is mixed with the organic solvent and water and stirred at 80 ° C. for 30 h.
  • the ligand structures, the amino acid or aminosulfonic acid, the solvents and the respective amounts are listed in Table 3 together with the yields.
  • the precipitate is filtered off (P4), three times with 50 ml of a mixture of 50 ml of 1 N aqueous hydrochloric acid and 150 ml of ethanol, three times with 50 ml of a mixture of 100 ml of water and 100 ml of ethanol and three times with 50 ml each Washed ethanol and dried at 70 0 C in a vacuum.
  • the purity of the products obtained by this process is at least 99.0% according to 1 H-NMR without further purification.
  • Example 4 Synthesis of homoleptic meridionate and heteroleptic metal complexes from dimeric iridium complexes - general synthesis instructions
  • Sodium acetate is mixed with 500 ml of dioxane and 500 ml of water and stirred at 80 ° C. for 30 h (Examples 4a) to 4f)).
  • a mixture of 0.5 mmol of the dimeric iridium complex of the formula (4), 6 mmol of the ligand of the formula (5) and 30 mmol of sodium acetate is mixed with 50 ml of dioxane and 50 ml of water and stirred at 80 ° C. for 30 h (Examples 4g) up to 4t)).
  • the corresponding meridional complexes are obtained in each case.
  • the exact structures of the starting complex and the ligand are listed in Table 4 together with the yields.
  • the precipitate is filtered off (P4), three times with 50 ml of a mixture of 50 ml of 1 N aqueous hydrochloric acid and 150 ml of ethanol, three times with 50 ml of a mixture of 100 ml of water and 100 ml of ethanol and three times with 50 ml each Washed ethanol and dried at 70 C C in a vacuum.
  • the purity of the products obtained by this process is at least 99.0% according to 1 H-NMR without further purification.
  • the dimeric iridium complexes according to formula (4) can be prepared according to the literature (K.A. King, P.J. Spellane, R.J. Watts, J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 1431-1432), e.g. B .:
  • Formula (4), 40 mmol of the ligand according to formula (5) and 300 mmol of N, N-dimethylglycine are mixed with 500 ml of dioxane and 500 ml of water and stirred at 80 ° C. for 30 h.
  • a mixture of 0.5 mmol of the dimeric iridium complex of the formula (4), 6 mmol of the ligand of the formula (5) and 30 mmol of N, N-dimethylglycine is mixed with 50 ml of dioxane and 50 ml of water and stirred at 80 ° C. for 30 h (Examples 5f) to 5s)). This creates the corresponding facial complexes.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Herstellung homoleptischer und heteroleptischer tris-ortho-metallierter Metallverbindungen, die als funktionelle Materialien in einer Reihe verschiedenartiger Anwendungen, die im weitesten Sinne der Elektronikindustrie zugerechnet werden können, Einsatz als farbgebende Komponenten finden.

Description

Verfahren zur Herstellung ortho-metallierter Metallverbindungen
Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Herstellung homoleptischer und heteroleptischer tris-ortho-metallierter Metallverbindungen aus einfachen Ausgangsverbindungen.
Metallorganische Verbindungen, speziell Verbindungen der d8-Metalle, finden Einsatz als funktionelle Materialien in einer Reihe verschiedenartiger Anwendungen, die im weitesten Sinne der Elektronikindustrie zugerechnet werden können. Der allgemeine Aufbau organischer Elektro- lumineszenzvorrichtungen bzw. deren Einzelbauteilen, den organischen lichtemittierenden Dioden (OLEDs), ist in US 4539507 und US 5151629 beschrieben. Eine Entwicklung hierzu ist der Einsatz metallorganischer Komplexe, die Phosphoreszenz statt Fluoreszenz zeigen (M. A. Baldo et al., Appl. Phys. Leu. 1999, 75, 4-6). Aus Spin-statistischen Gründen ist unter Verwendung metallorganischer Verbindungen eine bis zu vierfache Energie- und Leistungseffizienz möglich. Diese Entwicklung scheint sich, zumindest für rote und grüne Emission, gegenüber Singulett-Emittem durchzusetzen. Hierfür muss der effiziente chemisch-synthetische Zugang zu den entsprechenden, hochreinen Organometall-Verbindungen gegeben sein. Dies ist insbesondere unter Berücksichtigung der Seltenheit der späten Übergangsmetalle Rh, Ir, Pd und Pt von maßgebender Bedeutung für die ressourcenschonende Nutzung der genannten Verbindungsklasse.
Auch für die Verwendung entsprechender Metallkomplexe als Monomere für die Herstellung von Oligomeren und Polymeren ist ein effizienter Zugang zu entsprechend funktionalisierten Metallkomplexen nötig. Dies erfordert insbesondere einen geeigneten Zugang zu heteroleptischen Metallkomplexen, welche an einem oder zwei der Liganden
polymerisierbare Gruppen tragen, während der dritte Ligand nicht durch polymerisierbare Gruppen funktionalisiert ist.
In der Literatur sind einige Verfahren zur Darstellung tris-ortho-metallierter Organoiridiumverbindungen beschrieben. Die Synthesewege, die Ausbeuten und die charakteristischen Eigenschaften der Synthesen sind im Folgenden kurz am Grundkörper der genannten Verbindungsklasse, dem Tris[2-(2-pyridinyl-κN)phenyl-κC]-iridium(lll), dargelegt.
Ausgehend von hydratisiertem lridium(lll)-chlorid und 2-Phenylpyridin in einer Mischung aus Ethoxyethanol / Wasser (3 : 1) wurde fac-Tris-
[2-(2-pyridinyl-κN)phenyl-κC]-iridium(lll) nach aufwändigen chromatographischen Reinigungsverfahren als Nebenprodukt in etwa 10 %iger Ausbeute erhalten, während als Hauptprodukt der dimere chloro- verbrückte Iridiumkomplex anfällt (K. A. King, P. J. Spellane, R. J. Watts, J. Am. Chem. Soc. 1985, 707, 1431-1432).
K. Dedeian et al. beschreiben ein Verfahren ausgehend von Iridium(lll)- tris(acetylacetonat) und 2-Phenylpyridin, nach dem fac-Tris[2-(2-pyridinyl- κN)phenyl-κC]-iridium(lll) in 45 %iger Ausbeute erhalten wurde. Auch bei diesem Verfahren muss das Produkt durch chromatographische Verfahren von Verunreinigungen gereinigt werden, wobei hier halogenierte Kohlenwasserstoffe zum Einsatz kommen (K. Dedeian, P. I. Djurovich, F. O. Garces, G. Carlson, R. J. Watts, Inorg. Chem. 1991 , 30, 1685-1687). in einem weiteren Verfahren wird Di-μ-chlorotetrakis[2-(2-pyridinyl- κN)phenyl-κC]di-iridium(lll), welches zunächst in ca. 72 %iger Ausbeute aus hydratisiertem lridium(lll)-chlorid und 2-Phenylpyridin dargestellt wird (S. Spouse, K. A. King, P. J. Spellane, R. J. Watts, J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 6647-6653), als Edukt verwendet. Dieses wird mit 2-Phenyl- pyridin und der zweifach molaren Menge an Silbertrifluormethylsulfonat, bezogen auf das Di-/v-chlorotetrakis[2-(2-pyridinyl-κN)phenyl-κC]di- iridium(lll), umgesetzt. Nach chromatographischer Reinigung erhalten die Autoren /ac-Tris[2-(2-pyridinyl-κN)phenyl-κC]-iridium(IM) in 75 %iger Ausbeute (M. G. Colombo, T. C. Brunold, T. Riedener, H. U. Güdel, Inorg. Chem. 1994, 33, 545-550). Neben der chromatographischen Aufreinigung, die wiederum mit halogenierten Kohlenwasserstoffen erfolgt, ist die
Verwendung von Silbertrifluormethylsulfonat nachteilig, weil Silberspuren kaum aus dem Produkt entfernt werden können und sich negativ auf die optoelektronischen Eigenschaften der Iridiumkomplexe auswirken. Die Synthese von facialem und meridionalem Tris[2-(2-pyridinyl- κN)phenyl-κC]-iridium(lll) wurde von M. Thompson et al. (A. B. Tamayo, B. D. Alleyne, P. I. Djurovich, S. Lamansky, I. Tsyba, N. N. Ho, M. E.
Thompson, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 7377-7387) beschrieben. Dazu wird Di-μ-chlorotetrakis[2-(2-pyridinyl-κN)phenyl-κC]di-iridium(lll) mit Phenylpyridin in Glycerin unter Zusatz von Kaliumcarbonat erhitzt. Eine
Reaktionstemperatur von ca. 200 0C ergibt dabei den facialen Iridiumkomplex, während eine Reaktionstemperatur von 140-145 0C den meridionalen Iridiumkomplex ergibt. Die Ausbeute liegt in beiden Fällen zwischen 65 und 80 %. In beiden Fällen entstehen Produktgemische, aus denen die reinen Komplexe durch Chromatographie isoliert werden müssen, so dass dieses Verfahren nicht technisch sinnvoll anzuwenden ist.
Das in WO 02/060910 beschriebene Verfahren besteht in der Umsetzung von lridium(lll)-tris(acetylacetonat) und ähnlichen 1 ,3-Ketoketonat- Komplexen mit einer Arylpyridin- oder Heteroarylpyridinverbindung in Gegenwart eines dipolar protischen Lösemittels unter starkem Erhitzen bei längeren Reaktionszeiten (> 20 h). Hier erhält man sehr gute Ausbeuten (bis zu 96 %) und ebenfalls sehr gute Reinheiten (>99.9 %). Nachteilig ist jedoch, dass bei dieser Synthese von lridium(lll)-tris(acetylacetonat) ausgegangen werden muss, welches erst in einem separaten Syntheseschritt aus Iridiumchlorid hergestellt werden muss. Dabei liegen die in der Literatur zitierten Ausbeuten zur Herstellung von I rid ium(l 11 )-tris(acetyl- acetonat) in der Größenordnung von nur 25 %, so dass hier insgesamt ein erheblicher Verlust an Iridium auftritt. Dasselbe trifft zu für das Verfahren gemäß WO 04/085449, welches von heteroleptischen Iridium-Komplexen, welche zwei Liganden vom Typ Acetylacetonat und zwei weitere Liganden vom Typ Halogenid tragen. Auch hier erhält man die ortho-metallierten Metallkomplexe in hoher Ausbeute und Reinheit, jedoch müssen die Iridium-Ausgangskomplexe in einem separaten Schritt synthetisiert werden, was wiederum zu Ausbeuteverlusten führt. Weiterhin eignen sich beide Verfahren nicht zur Herstellung heteroleptischer Metallkomplexe.
In WO 04/099223 wird ein Verfahren zur Herstellung tris-ortho-metallierter Iridiumkomplexe durch Umsetzung des Liganden mit Iridiumhalogenid in Anwesenheit eines Silber-, Quecksilber-, Aluminium- oder Antimonsalzes beschrieben. Wie oben bereits beschrieben, ist die Verwendung von Metallsalzen, insbesondere Silbersalzen, nachteilig, weil Metallspuren kaum aus dem Produkt entfernt werden können und sich negativ auf die optoelektronischen Eigenschaften der Iridiumkomplexe auswirken.
Gleiches gilt auch für die Verwendung von Quecksilber, Antimon und anderen Metallen. Die Verwendung von Quecksilbersalzen bringt weiterhin ein erhebliches Gesundheits- und Umweltrisiko mit sich.
In WO 04/084326 wird ein Verfahren zur Herstellung tris-ortho-metallierter Iridiumkomplexe durch Umsetzung von [L2IrHaIk m't einem weiteren
Liganden vom Typ Arylpyridin in Gegenwart eines Hilfsliganden, welcher befähigt ist, die Metall-Halogen-Bindung aufzubrechen, beschrieben. Als Hilfsliganden werden vor allem Pyridine, Triarylphosphine und Keto- ketonate beschrieben. Die Synthese kann auch in zwei Stufen in einem Eintopfverfahren aus dem Metallhalogenid durchgeführt werden. Als Lösemittel werden protische Lösemittel, insbesondere Ethylenglycol, verwendet, und die Reaktion wird unter Rückfluss (in Ethylenglycol also bei ca. 197 0C) durchgeführt. Über zwei Stufen, ausgehend von IrCI3, werden 60 % Ausbeute erhalten. Hier wäre noch eine Verbesserung der Ausbeute wünschenswert. Weiterhin hat dieses Verfahren den Nachteil, dass es unter drastischen Bedingungen (3 Tage Rückfluss bei 197 0C) durchgeführt wird. Dies kann bei empfindlichen Liganden bereits zur Zersetzung des Liganden oder des gebildeten Komplexes führen. Weiterhin sind die Reaktionsbedingungen ungeeignet zur Synthese tris-ortho-metallierter heteroleptischer Metallkomplexe, da unter diesen Reaktionsbedingungen immer ein Ligandenaustausch stattfindet, so dass keine einheitlichen heteroleptischen tris-ortho-metallierten Komplexe isoliert werden können, sondern nur Komplexgemische. in WO 05/042548 wird ein Verfahren zur Synthese heteroleptischer
Iridiumkomplexe durch Umsetzung von [L2IrHaI]2 mit einem metallorganischen Derivat, insbesondere einem Alkali- oder Erdalkaliderivat, eines Arylpyridinliganden beschrieben. Dabei werden gute Ausbeuten von über 95 % erhalten (ausgehend von [L2IrHaI]2). Jedoch hat dieses
Verfahren den Nachteil, dass es als Zwischenstufe über ein Alkali- oder Erdalkaliderivat läuft, welches luft- und wasserempfindlich ist, so dass die Reaktion unter besonderen Vorsichtsmaßnahmen durchgeführt werden muss, was insbesondere im technischen Maßstab ein Sicherheitsrisiko bedeuten kann. Diese Methode stellt für die Herstellung homoleptischer Komplexe keinen Vorteil dar, da die Reaktion über zwei Stufen geführt wird und da die Zwischenstufe, [L2IrHaI]2, in einem separaten Schritt hergestellt, isoliert und gereinigt werden muss. Ein weiterer Nachteil ist, dass die Ligandenvorstufen, die für dieses Verfahren benötigt werden, oftmals nur aufwändig darzustellen oder synthetisch kaum zugänglich sind und dass sich das entsprechende metallorganische Derivat des Liganden in einigen Fällen nicht selektiv bildet.
In JP 2004/238379 wird ein Verfahren zur Synthese von Iridiumkomplexen durch Umsetzung von [L2IrHaI]2 mit einem weiteren Liganden in
Anwesenheit einer Base beschrieben. Als Base wird bevorzugt eine anorganische Base, ein Alkalimetallalkoxid oder ein organisches Amin verwendet. Als Lösemittel werden polare Lösemittel, insbesondere
Ethylenglycol, Glycerin, 2-Methoxyethanol, 2-Ethoxyethanol und DMF angegeben. Das einzige Ausführungsbeispiel beschreibt die Synthese unter Verwendung von Triethanolamin als Base in Ethylenglycol unter Einsatz von Mikrowellenstrahlung.
Wie aus der oben aufgeführten Literatur ersichtlich, wäre es von Vorteil, ein breit anwendbares Verfahren zur Verfügung zu haben, durch welches sich tris-ortho-metallierte Iridiumkomplexe einfach, in hoher Ausbeute und unter milden Reaktionsbedingungen aus einfach zugänglichem Iridium(lll)- halogenid synthetisieren lassen. Insbesondere für die Synthese hetero- leptischer Metallkomplexe sind noch deutliche Verbesserungen gegenüber dem Stand der Technik nötig. Weiterhin wäre es von Vorteil, ein einfaches und reproduzierbares Verfahren zur Herstellung meridionaler Komplexe zur Verfügung zu haben. Diese Komplexe sind mit den Verfahren gemäß dem Stand der Technik nur schwer zugänglich, da sie gegenüber den entsprechenden facialen Komplexen thermodynamisch instabil sind.
Es wurde überraschend gefunden, dass die Synthese tris-ortho- metallierter Rhodium- und Iridiumkomplexe und bis-ortho-metallierter r
Palladium- und Platinkomplexe ausgehend von Metallhalogeniden oder halogenidverbrückten dimeren Komplexen unter besonders milden
Bedingungen abläuft und besonders gute Ausbeuten ergibt, wenn die Reaktion in Anwesenheit eines Salzes, dessen Anion mindestens zwei Sauerstoffatome enthält, in einem Lösemittelgemisch aus einem
organischen Lösemittel und mindestens 5 Vol.% Wasser durchgeführt wird. Durch dieses Verfahren lassen sich, je nach Wahl des zugesetzten Salzes, selektiv sowohl die facialen wie auch die sonst nur schwer zugänglichen meridionalen Iridium-Komplexe erhalten. Die meridionalen können in einem Folgeschritt auch in die entsprechenden facialen
Komplexe umgewandelt werden. Damit handelt es sich um das erste Verfahren, welches aus einfach zugänglichem hydratisiertem Iridium- halogenid in einem Schritt unter milden Reaktionsbedingungen und in guten Ausbeuten zu tris-ortho-metallierten Iridiumkomplexen führt. Dieses Ergebnis ist insbesondere deshalb überraschend, da aus der Literatur bekannt ist, dass einerseits die Verwendung einer Mischung aus Ethoxy- ethanol und Wasser nur zu Ausbeuten in der Größenordnung von 10 % führt und da andererseits die Verwendung eines rein organischen Lösemittels zusammen mit einer Base drastische Reaktionsbedingungen (Aktivierung durch Einsatz von Mikrowellenstrahlung) erfordert, um hohe Ausbeuten zu erzielen. Es ist daher nicht naheliegend, dass die
Kombination eines Lösemittelsystems aus einem organischen Lösemittel und Wasser zusammen mit bestimmten Salzen einen solch starken Einfluss auf den Reaktionsverlauf hat. Weiterhin hat sich gezeigt, dass das Verfahren nicht nur für die Synthese von Iridiumkomplexen, sondern auch für die Synthese entsprechender Rhodium-, Palladium- und Platinkomplexe anwendbar ist.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Metallkomplexen der Formel (1 ),
Figure imgf000007_0001
Formel (1 ) worin gilt:
M ist Rh, Ir, Pd oder Pt;
DCy ist bei jedem Auftreten gleich oder verschieden eine cyclische
Gruppe, die mindestens ein neutrales Donoratom, bevorzugt
Stickstoff oder Phosphor, enthält, über welches die cyclische Gruppe an das Metall gebunden ist, und die einen oder mehrere Substituenten R tragen kann; die Gruppen DCy und CCy sind über eine kovalente Bindung miteinander verbunden; außerdem können sie weiterhin über einen Rest
R miteinander verbunden sein;
CCy ist bei jedem Auftreten gleich oder verschieden eine cyclische
Gruppe, die ein Kohlenstoffatom oder ein negativ geladenes Stickstoffatom enthält, über welches die cyclische Gruppe an das Metall gebunden ist, und die einen oder mehrere
Substituenten R tragen kann;
R ist bei jedem Auftreten gleich oder verschieden F, Cl1 Br, I,
NO2, CN, NH2, NHR1, N(R1)2, B(OH)2, B(OR1)2, CHO, COOH,
CON(R1)2, SO3H, C(=O)R1, P(=O)(R1)2> S(=O)R1, S(=O)2R1, P(RV, N(R1J3 +, OH, SH, eine geradkettige Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 20 C-Atomen oder eine verzweigte oder cyclische Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 3 bis 20
C-Atomen, wobei jeweils ein oder mehrere nicht benachbarte
CH2-Gruppen durch -O-, -S-, -NR1-, -CONR1-, -CO-O-, -CR1=CR1- oder -C≡C- ersetzt sein können und die auch durch eine oder mehrere Gruppen R2 substituiert sein kann, oder ein aromatisches oder heteroaromatisches Ringsystem mit 5 bis 30 aromatischen Ringatomen, das durch einen oder mehrere Reste R2 substituiert sein kann, oder eine Aryloxy-, Heteroaryloxy-, Arylamino- oder Heteroarylaminogruppe mit 5 bis 30 aromatischen Ringatomen, die durch einen oder mehrere Reste R2 substituiert sein kann; dabei können zwei oder mehrere Substituenten R, sowohl am selben Ring als auch an den beiden unterschiedlichen Ringen zusammen, wiederum miteinander oder mit R1, R2 und/oder R3 ein weiteres mono- oder polycyclisches, aliphatisches oder aromatisches Ringsystem aufspannen; R1 ist bei jedem Auftreten gleich oder verschieden H, eine
geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 20 C-Atomen oder eine verzweigte oder cyclische Alkylgruppe mit 3 bis 20 C-Atomen, wobei jeweils ein oder mehrere nicht benachbarte CH2- Gruppen, die nicht direkt an ein Heteroatom binden, durch -O-, -S-, -NR3-, -CONR3-, -CO-O-, -CR3=CR3- oder -C≡C- ersetzt sein können und die auch durch eine oder mehrere Gruppen R2 substituiert sein kann,
oder ein aromatisches oder heteroaromatisches Ringsystem mit 5 bis 30 aromatischen Ringatomen, das durch einen oder mehrere Reste R2 substituiert sein kann; dabei können zwei oder mehrere Substituenten R1 wiederum miteinander oder mit R, R2 und/oder R3 ein weiteres mono- oder polycyclisches, aliphatisches oder aromatisches Ringsystem aufspannen;
R2 ist bei jedem Auftreten gleich oder verschieden H, F, Cl, Br, I,
NO2, CN, NH2, NHR3, N(R3)2, B(OH)2, B(OR3)2, CHO, COOH, CON(R3) 2, SO3H, C(=O)R1, P(=O)(R1)2l S(=O)R1, S(=O)2R1, P(RV, N(RV, OH, SH, eine geradkettige Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 20 C-Atomen oder eine verzweigte oder cyclische Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 3 bis 20 C- Atomen, wobei jeweils ein oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen durch -O-, -S-, -NR3-, -CONR3-, -CO-O-, -CR3=CR3- oder -C≡C- ersetzt sein können und die auch durch eine oder mehrere Gruppen R3 substituiert sein kann, oder ein aromatisches oder heteroaromatisches Ringsystem mit 5 bis 30 aromatischen Ringatomen, das durch einen oder mehrere Reste R3 substituiert sein kann, oder eine Aryloxy-, Heteroaryloxy-, Arylamino- oder Heteroarylaminogruppe mit 5 bis 30 aromatischen Ringatomen, die durch einen oder mehrere Reste R substituiert sein kann; dabei können zwei oder mehrere Substituenten R2, sowohl am selben Ring als auch an den beiden unterschiedlichen Ringen zusammen, wiederum miteinander oder mit R, R1 und/oder R3 ein weiteres mono- oder polycyclisches, aliphatisches oder aromatisches Ringsystem aufspannen;
R3 ist gleich oder verschieden bei jedem Auftreten H oder ein aliphatischer oder aromatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 C-Atomen; dabei können auch zwei oder mehrere Reste R3 miteinander ein Ringsystem bilden; m ist 2 für M = Pd oder Pt und ist 3 für M = Rh oder Ir; durch Umsetzung einer Metallverbindung der Formel (2), der Formel (3) oder der Formel (4)
MXm * z H2O * y HX Yn[MXp] * z H2O * y HX
Formel (2) Formel (3)
Figure imgf000010_0001
Formel (4) wobei M und m dieselbe Bedeutung haben, wie für Formel (1)
beschrieben, und für die weiteren Symbole und Indizes gilt:
X ist bei jedem Auftreten gleich oder verschieden F1 Cl, Br oder
I;
Y ist bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ein Alkalimetallkation, ein Erdalkalimetallkation, ein Ammoniumkation, ein Tetraalkylammoniumkation mit 4 bis 40 C-Atomen oder ein Tetraalkylphosphoniumkation mit 4 bis 40 C-Atomen; p ist 4 für M = Pd oder Pt und ist 6 für M = Rh oder Ir; n entspricht der Ladung von M für ein einwertiges Kation Y und entspricht der halben Ladung von M für ein zweiwertiges Kation Y; z ist 0 bis 100;
y ist 0 bis 100; mit einer Verbindung der Formel (5),
Figure imgf000011_0001
Formel (5) worin DCy und CCy die unter Formel (1) genannten Bedeutungen haben, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion in Anwesenheit eines Salzes, dessen Anion mindestens zwei Sauerstoffatome enthält, in einem
Lösemittelgemisch aus mindestens einem organischen Lösemittel und mindestens 2 Vol.-% Wasser durchgeführt wird.
Dabei bedeutet cyclisch im Sinne dieser Erfindung sowohl monocyclisch, wie auch bicyclisch oder polycyclisch.
Wenn die Reste miteinander ein Ringsystem bilden, so können hieraus kondensierte aromatische oder nicht-aromatische Systeme gebildet werden. Dabei sei nochmals explizit betont, dass auch Reste, die an verschiedenen Gruppen, beispielsweise an CCy und DCy gebunden sind, miteinander ein Ringsystem bilden können. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter einer C-i- bis
C4o-Alkylgruppe, in der auch einzelne H-Atome oder CH2-Gruppen durch die oben genannten Gruppen substituiert sein können, besonders bevorzugt die Reste Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, i-Butyl, s-Butyl, t-Butyl, 2-Methylbutyl, n-Pentyl, s-Pentyl, Cyclopentyl, n-Hexyl,
Cyclohexyl, n-Heptyl, Cycloheptyl, n-Octyl, Cyclooctyl, 2-Ethylhexyl, Adamantyl, Trifluormethyl, Pentafluorethyl, 2,2,2-Trifluorethyl, Ethenyl, Propenyl, Butenyl, Pentenyl, Cyclopentenyl, Hexenyl, Cyclohexenyl, Heptenyl, Cycloheptenyl, Octenyl, Cyclooctenyl, Ethinyl, Propinyl, Butinyl, Pentinyl, Hexinyl oder Octinyl verstanden. Unter einer Cr bis C4o-Alkoxy- gruppe werden besonders bevorzugt Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy, i-Propoxy, n-Butoxy, i-Butoxy, s-Butoxy, t-Butoxy oder 2-Methylbutoxy verstanden. Unter einem aromatischen oder heteroaromatischen Ringsystem mit 1 bis 30 aromatischen Ringatomen, welches noch jeweils mit den oben genannten Resten R2 bzw. R3 substituiert sein kann und welches über beliebige Positionen am Aromaten bzw. Heteroaromaten verknüpft sein kann, werden insbesondere Gruppen verstanden, die abgeleitet sind von Benzol, Naphthalin, Anthracen, Phenanthren, Pyren, Chrysen, Perylen, Fluoranthen, Tetracen, Pentacen, Benzpyren, Biphenyl, Biphenylen, Terphenyl, Terphenylen, Fluoren, Spirobifluoren, Truxen,
Isotruxen, Dihydrophenanthren, Dihydropyren, Tetrahydropyren, eis- oder trans-lndenofluoren, Furan, Benzofuran, Isobenzofuran, Dibenzofuran, Thiophen, Benzothiophen, Isobenzothiophen, Dibenzothiophen, Pyrrol, Indol, Isoindol, Carbazol, 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, Pyrazin imidazol, Chinoxalinimidazol, Oxazol, Benzoxazol, Naphthoxazol, Anthroxazol, Phenanthroxazol, Isoxazol, 1 ,2-Thiazol, 1 ,3-Thiazol, Benzothiazol,
Pyridazin, Benzopyridazin, Pyrimidin, Benzpyrimidin, Chinoxalin, Pyrazin, Phenazin, 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.
Je nach Ausgangsprodukten und Liganden können sowohl homoleptische wie auch heteroleptische Metallkomplexe synthetisiert werden. Unter einem homoleptischen Komplex wird eine Verbindung verstanden, in der nur gleiche Liganden an ein Metall gebunden sind. Heteroleptische
Komplexe sind solche, in denen unterschiedliche Liganden an das Metall gebunden sind. Dies bezieht sich sowohl auf Liganden mit unterschiedlicher Ligandengrundstruktur wie auch auf Liganden, die dieselbe Grund- struktur aufweisen, die jedoch unterschiedlich substituiert sind. Wird eine Verbindung gemäß Formel (2) bzw. eine Verbindung gemäß Formel (3) mit einer Verbindung gemäß Formel (5) umgesetzt, entstehen im Allgemeinen homoleptische Metallkomplexe. Wird eine Verbindung gemäß Formel (4) mit einem gleichartigen Liganden gemäß Formel (5) umgesetzt, entstehen ebenfalls im Allgemeinen homoleptische Metallkomplexe. Wird eine
Verbindung gemäß Formel (4) mit einem andersartigen Liganden gemäß Formel (5) umgesetzt, entstehen heteroleptische Metallkomplexe.
Bevorzugte oktaedrische heteroleptische Metallkomplexe sind solche, die zwei gleiche Liganden und einen dritten unterschiedlichen Liganden enthalten.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren sind, je nach Reaktionsführung, selektiv sowohl die facialen wie auch die meridionalen oktaedrischen Komplexe zugänglich.
Faciale bzw. meridionale Koordination im Sinne dieser Anmeldung beschreibt die oktaedrische Umgebung des Metalls M mit den sechs Donoratomen. Eine faciale Koordination liegt vor, wenn drei identische Donoratome eine Dreiecksfläche im (pseudo)oktaedrischen Koordinations- polyeder und drei identische, aber von den ersten verschiedene Donoratome eine andere Dreiecksfläche im (pseudo)oktaedrischen
Koordinationspolyeder besetzen. Bei einer merdionalen Koordination besetzen drei identische Donoratome den einen Meridian im (pseudo)- oktaedrischen Koordinationspolyeder und drei identische, aber von den ersten verschiedene Donoratome den anderen Meridian im (pseudo)- oktaedrischen Koordinationspolyeder. Dies ist im Folgenden am Beispiel der Koordination von drei N-Donoratomen und drei C-Donoratomen gezeigt (Schema 1 ). Da sich diese Definition auf Donoratome bezieht und nicht auf die Cyclen CCy und DCy, die diese Donoratome bereitstellen, können die drei Cyclen CCy und die drei Cyclen DCy bei jedem Auftreten gleich oder verschieden sein und trotzdem einer facialen oder
meridionalen Koordination im Sinne dieser Anmeldung entsprechen. Als identische Donoratome werden solche verstanden, die aus den gleichen Elementen (z. B. Kohlenstoff bzw. Stickstoff) bestehen, unabhängig ob diese Elemente in unterschiedliche Strukturen eingebaut sind. Ebenso lässt sich diese Definition auf Metallkomplexe übertragen, welche allgemein drei neutrale und drei anionische koordinierende Atome enthalten, so dass sich diese Definition auch verwenden lässt, wenn beispielsweise ein Ligand über ein neutrales und ein anionisches
Stickstoffatom koordiniert.
Schema 1 :
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faciale Koordination meridionale Koordination Bevorzugte erfindungsgemäße Metalledukte sind solche, in denen das Symbol M für Iridium oder Platin, insbesondere für Iridium steht.
Bevorzugte Verbindungen gemäß Formel (2) sind solche, in denen der Index z für 1 bis 10 steht, besonders bevorzugt für 1 bis 3. Bevorzugte Verbindungen gemäß Formel (2) sind weiterhin solche, in denen der Index y für 0 bis 10 steht, besonders bevorzugt für 0 bis 3 steht.
Bevorzugte Verbindungen gemäß Formel (3) sind solche, in denen der Index z für 0 bis 10 steht, besonders bevorzugt für 0 bis 3. Bevorzugte Verbindungen gemäß Formel (3) sind weiterhin solche, in denen der Index y für O bis 10 steht, besonders bevorzugt für 0 bis 3, ganz besonders bevorzugt für 0.
Dabei muss es sich bei den Indizes z und y nicht um ganze Zahlen handeln, da die Komplexe auch nicht-stöchiometrische Mengen Wasser und HX enthalten können. Gerade der Wasseranteil kann je nach Charge schwanken, da es sich um hygroskopische Metallsalze handelt. Der Anteil von Wasser im Ausgangsprodukt hat jedoch keinen Einfluss auf die Reaktion, da der Reaktionsmischung eine größere Menge Wasser zugesetzt wird.
Bevorzugte Metalledukte der Formeln (2), (3) und (4) sind weiterhin solche, in denen das Symbol X, gleich oder verschieden bei jedem
Auftreten, für Chlor oder Brom, besonders bevorzugt für Chlor steht. Bevorzugte Liganden sind solche, in denen das Symbol CCy, gleich oder verschieden bei jedem Auftreten, für eine aromatische oder heteroaromatische Gruppe mit 5 bis 20 aromatischen Ringatomen steht, welche einen oder mehrere Substituenten R tragen kann. Die aromatische bzw. heteroaromatische Gruppe CCy kann auch kondensiert sein. Dabei muss der unkoordinierte Ligand in mindestens einer ortho-Position zur Bindung von DCy ein unsubstituiertes Kohlenstoffatom oder eine NH-Gruppe aufweisen, welche dann an das Metall binden kann. Besonders bevorzugt bindet die Gruppe CCy über ein Kohlenstoffatom an das Metall.
Bevorzugte aromatische Gruppen CCy sind solche mit 6 bis 20 C-Atomen, bevorzugt 6 bis 14 C-Atomen, besonders bevorzugt 6 oder 10 C-Atomen, welche auch durch einen oder mehrere Reste R substituiert sein können. Ganz besonders bevorzugte aromatische Gruppen sind Phenyl, Naphthyl, Anthryl, Fluorenyl und Phenanthrenyl, insbesondere Phenyl und Naphthyl, welche jeweils durch einen oder mehrere Reste R substituiert sein können. Bevorzugte heteroaromatische Gruppen CCy sind solche mit mindestens einem Heteroatom und mindestens zwei C-Atomen, wobei die Summe aus Heteroatomen und C-Atomen mindestens 5 ergeben muss. Die Hetero- atome sind bevorzugt ausgewählt aus N, S und/oder O. Bevorzugte heteroaromatische Gruppen enthalten 5 bis 14 aromatische Ringatome, besonders bevorzugt 5, 6, 9 oder 10 aromatische Ringatome. Besonders bevorzugte heteroaromatische Gruppen sind abgeleitet von Thiophen, Pyrrol, Furan, Imidazol, Pyrazol, Pyridin, Pyrazin, Pyrimidin, Pyridazin, Benzothiophen, Indol, Carbazol, Benzofuran, Chinolin, Isochinolin oder Chinoxalin, welche jeweils durch einen oder mehrere Reste R substituiert sein können.
Bevorzugte Liganden sind weiterhin solche, in denen das Symbol DCy, gleich oder verschieden bei jedem Auftreten, für eine cyclische Gruppe mit 5 bis 20 Ringatomen steht, welche ein neutrales Stickstoffatom in ortho- Position zur Bindung von CCy als Donoratom enthält. Dabei ist der Stick- stoff bevorzugt entweder in einer Imin-Funktionalität gebunden oder Teil eines heteroaromatischen Systems. Der Cyclus DCy enthält mindestens ein Stickstoffatom und mindestens zwei Kohlenstoffatome, wobei die Summe aller Heteroatome und Kohlenstoffatome mindestens 5 ergeben muss. Bevorzugt enthält DCy 5 bis 20 aromatische Ringatome, besonders bevorzugt 5 bis 14 aromatische Ringatome, ganz besonders bevorzugt 5, 6, 9 oder 10 aromatische Ringatome. Besonders bevorzugte Cyclen DCy sind ausgewählt aus Pyridin, Chinolin, Isochinolin, Chinoxalin, Benz- pyrimidin, 2-Azaanthracen, Phenanthridin, Oxazol, Thiazol, Benzoxazol oder Benzthiazol, insbesondere Pyridin, Chinolin, Isochinolin oder Benz- pyrimidin, welche jeweils durch einen oder mehrere Reste R substituiert sein können.
Die Reaktion wird unter Zusatz eines Salzes, welches mindestens zwei Sauerstoffatome enthält, durchgeführt. Dabei kann es sich bei dem Salz sowohl um organische, wie auch um anorganische Salze handeln. Auch zwitterionische Verbindungen (so genannte innere Salze) sind Salze im Sinne dieser Erfindung und kommen für das erfindungsgemäße Verfahren in Frage. Bevorzugt ist mindestens eines der Sauerstoffatome negativ geladen. Weiterhin bevorzugt sind die Sauerstoffatome in einer 1 ,3-, 1 ,4- oder 1 ,5-Anordnung in dem Salz gebunden (Schema 2, wobei auch
Bindung an andere Zentralatome als Kohlenstoff möglich ist, beispielsweise an Schwefel, Stickstoff oder Phosphor), das heißt, sie binden bevorzugt an dasselbe Zentralatom (1 ,3-Anordnung), an benachbarte Zentralatome (1 ,4-Anordnung) oder jeweils an das übernächste Zentral- atom (1 ,5-Anordnung). Besonders bevorzugt sind die Sauerstoffatome in dem Salz in 1 ,3- oder 1 ,4-Anordnung gebunden, ganz besonders bevorzugt in 1 ,3-Anordnung. Es ist auch möglich, dass das Salz in situ durch Zusatz einer Base gebildet wird.
Schema 2:
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1,3-Anordnung 1 ,4-Anordnung 1 ,5-Anordnung
Unter einem inneren Salz bzw. einem Zwitterion im Sinne dieser Erfindung wird eine Verbindung verstanden, die mindestens eine anionische Gruppe enthält, welche mindestens zwei Sauerstoffatome enthält, und die im selben Molekül mindestens eine kationische Gruppe enthält. Ein solches inneres Salz kann beispielsweise entstehen intramolekulare Säure-Base- Reaktion zwischen einer sauren Gruppe und einer basischen Gruppe im selben Molekül, beispielsweise zwischen einer Carbonsäuregruppe und einer Aminogruppe in einer Aminocarbonsäure. Bevorzugte anorganische Salze sind Alkali-, Erdalkali-, Ammonium-, Tetraalkylammonium-, Tetraalkylphosphonium- und/oder Tetraaryl- phosphoniumsalze von Carbonat, Hydrogencarbonat, Sulfat, Hydrogensulfat, Sulfit, Hydrogensulfit, Nitrat, Nitrit, Phosphat, Hydrogenphosphat, Dihydrogenphosphat, Borat, insbesondere die Alkali-, die Ammonium- und die Tetraalkylammoniumsalze. In allen diesen Salzen sind die
Sauerstoffatome in einer 1 ,3-Anordnung gebunden.
Bevorzugte organische Salze sind die Alkali-, Erdalkali-, Ammonium-, Tetraalkylammonium-, Tetraalkylphosphonium und/oder Tetraaryl- phosphoniumsalze organischer Carbonsäuren mit 1 bis 20 C-Atomen, insbesondere Formiat, Acetat, Fluoracetat, Trifluoracetat, Trichloracetat, Propionat, Butyrat, Oxalat, Benzoat, Pyridincarboxylat, organischer Sulfonsäuren mit 1 bis 20 C-Atomen, insbesondere MeSO3 ", EtSO3 ", PrSO3 ", F3CSO3 ", C4F9SO3 ", Phenyl-SO3 ", ortho-, meta- oder para- ToIyI-SO3 ", sowie von α-Ketocarboxylaten, wie z. B. Salze der Brenz- traubensäure, ß-Ketoketonaten, insbesondere Acetylacetonat, ß-Keto- carboxylaten, wie z. B. Salze der ß-Ketobuttersäure, und Salze von
Brenzcatechin und Salicylsäure, insbesondere jeweils solche mit bis zu 20 C-Atomen. Dabei sind in den Salzen der organischen Carbonsäuren und organischen Sulfonsäuren die Sauerstoffatome in einer 1 ,3-Anordnung gebunden, in Oxalat sowohl in einer 1 ,3- wie auch in einer 1 ,4-Anordnung, in ß-Ketoketonaten in einer 1 ,5-Anordnung und in ß-Ketocarboxylaten in einer 1 ,3- wie auch in einer 1 ,5-Anordnung.
Die Carboxylate und Sulfonate können dabei lineare, verzweigte oder cyclische Grundstruktur aufweisen und können aliphatisch und/oder aromatisch sein. Weiterhin können sie mit den vorne definierten Gruppen R substituiert oder unsubstituiert sein.
Unter Alkalisalzen sind Lithium-, Natrium-, Kalium-, Rubidium- und
Caesiumsalze zu verstehen, bevorzugt Natrium- und Kaliumsalze. Unter Erdalkalisalzen sind Beryllium-, Magnesium-, Calcium-, Strontium- und Bariumsalze zu verstehen, bevorzugt Magnesiumsalze. Unter Tetraalkyl- ammoniumsalzen sind bevorzugt solche mit insgesamt 4 bis 40 C-Atomen, insbesondere Tetramethylammonium, Tetraethylammonium, Tetrapropyl- ammonium und Tetrabutylammonium, zu verstehen. Unter Tetraalkyl- phosphoniumsalzen sind bevorzugt solche mit insgesamt 4 bis 40
C-Atomen, insbesondere Tetramethylphosphonium, Tetraethyl- phosphonium, Tetrapropylphosphonium und Tetrabutylphosphonium, zu verstehen. Unter Tetraarylphosphoniumsalzen sind bevorzugt solche mit insgesamt 20 bis 40 C-Atomen, insbesondere Tetraphenylphosphonium und Tetratolylphosphonium, zu verstehen. Dabei werden vorwiegend Salze eingesetzt, die im Reaktionsmedium löslich sind, bevorzugt solche, die in einer Konzentration von mindestens 0.001 mol/l löslich sind, besonders bevorzugt in einer Konzentration von mindestens 0.01 mol/l, ganz besonders bevorzugt in einer Konzentration von mindestens
0.1 mol/l.
Bevorzugte innere Salze sind Aminocarbonsäuren, bevorzugt mit 2 bis 20 C-Atomen, die in neutralem Medium überwiegend zwitterionisch vorliegen, insbesondere α-Aminosäuren, wie Glycin, Alanin, Arginin, Asparagin, Asparaginsäure, Glutamin, Glutaminsäure, Histidin, Leucin, Isoleucin, Lysin, Phenylalanin, Prolin, Serin, Threonin, Typtophan, Tyrosin oder Valin, ebenso ß- und γ-Aminosäuren, wie γ-Aminobuttersäure, aromatische Aminosäuren, wie 2-Aminobenzoesäure, 3-Aminobenzoesäure, 4-Amino- benzoesäure, Polyaminocarbonsäuren, wie EDTA und Derivate von EDTA, sowie die entsprechenden N-alkylierten Aminocarbonsäuren der oben genannten Verbindungsklassen, wobei die Alkylgruppen bevorzugt 1 bis 10 C-Atome enthalten, besonders bevorzugt 1 , 2, 3 oder 4 C-Atome, wie beispielsweise N,N-Dimethylglycin, N,N-Diethylglycin, N,N-Dimethylalanin, 4-N,N-Dimethylaminobuttersäure, etc. Bevorzugte innere Salze sind weiterhin Aminosulfonsäuren, bevorzugt mit 2 bis 20 C-Atomen, wie beispielsweise Taurin, sowie die entsprechenden N-alkylierten Aminosulfonsäuren, wobei die Alkylgruppen bevorzugt 1 bis 10 C-Atome enthalten, besonders bevorzugt 1 , 2, 3 oder 4 C-Atome. Weiterhin bevorzugt sind die Salze dieser Aminosäuren bzw. Aminosulfonsäuren, die durch Abstraktion eines oder mehrerer Protonen dieser Verbindungen erhalten werden, wobei als Kationen die oben genannten Kationen in Frage kommen.
Das bevorzugte molare Verhältnis von Metall zum zugesetzten Salz beträgt 1 :1 bis 1 :1000, besonders bevorzugt 1 :5 bis 1 :300, ganz
besonders bevorzugt 1 :10 bis 1:150. Daher beträgt das molare Verhältnis der Metallverbindung gemäß Formel (2) bzw. Formel (3) zum zugesetzten Salz bevorzugt 1 :1 bis 1 :1000, besonders bevorzugt 1 :5 bis 1 :300, ganz besonders bevorzugt 1 :10 bis 1 :150 und das molare Verhältnis der Metall- Verbindung gemäß Formel (4) zum zugesetzten Salz bevorzugt 1 :2 bis 1 :2000, besonders bevorzugt 1 :10 bis 1 :600, ganz besonders bevorzugt 1 :20 bis 1 :300.
Die Reaktion wird erfindungsgemäß in einem Lösemittelgemisch aus einem organischen Lösemittel und Wasser durchgeführt, bevorzugt in homogener Lösung. Dabei bezieht sich homogen auf die Lösemittelmischung, die Edukte und das zugesetzte Salz, nicht jedoch auf das Reaktionsprodukt, welches im Allgemeinen aus der Reaktionsmischung ausfällt. Bevorzugt sind daher organische Lösemittel, welche mit Wasser mischbar sind, insbesondere solche, welche in beliebigem Verhältnis mit Wasser mischbar sind. Dies sind insbesondere polar protische und polar aprotische Lösemittel.
Bevorzugte polar protische Lösemittel sind Alkohole, insbesondere
Alkohole mit 1 bis 5 C-Atomen, beispielsweise Methanol, Ethanol, n-Propanol, iso-Propanol, n-Butanol, iso-Butanol oder tert-Butanol, oder auch Diole oder Polyalkohole, beispielsweise Ethylenglycol, Propylen- glycol, Glycerin, Polyethylenglycole, beispielsweise PEG600 und
PEG1000, sowie Alkoxyalkohole, beispielsweise Methoxyethanol oder Ethoxyethanol.
Bevorzugte polar aprotische Lösemittel sind wassermischbare offenkettige Ether, beispielsweise Triethylenglycoldimethylether, Poly(ethylenglycol)- dimethylether, wassermischbare cyclische Ether, wie Dioxan oder THF, sowie DMSO, NMP und DMF.
Besonders bevorzugt wird als organisches Lösemittel ein polar aprotisches Lösemittel verwendet, ganz besonders bevorzugt ein cyclischer wassermischbarer Ether, insbesondere Dioxan. Erfindungsgemäß ist der Anteil von Wasser im Reaktionsmedium mindestens 2 Vol.-%. Bevorzugt liegt der Anteil von Wasser im Bereich von 5 bis 90 Vol.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 7 bis 75 Vol.-%, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 10 bis 60 Vol.-%. Insbesondere geeignet ist ein Wasseranteil von 40 bis 60 Vol.-%.
Die Umsetzung wird bevorzugt in einem Temperaturbereich von 20 bis 250 0C durchgeführt, besonders bevorzugt von 40 bis 150 0C, ganz besonders bevorzugt von 50 bis 100 0C. Diese Reaktionsbedingungen, die deutlich milder sind als die Reaktionsbedingungen gemäß dem Stand der Technik, bieten den Vorteil, dass die Reaktion auch mit thermisch und/oder chemisch empfindlichen Liganden durchgeführt werden kann und dass bei diesen Temperaturen keine Ligandenaustauschreaktionen stattfinden, so dass durch dieses Verfahren auch heteroleptische Komplexe mit hoher Ausbeute, Selektivität und Reinheit zugänglich sind. Je nach Lösemittelgemisch kann die Reaktion bei diesen Temperaturen unter Rückfluss durchgeführt werden. So wird die Reaktion in einer Mischung aus Dioxan und Wasser bevorzugt unter Rückfluss durchgeführt. Dies entspricht bei einer 1 :1 Mischung einer Temperatur von ca. 85-90 0C. Die Reaktion kann auch unter Druck, beispielsweise im Autoklaven, durchgeführt werden.
Die Konzentration der Metall-Ausgangsverbindung gemäß Formel (2) bzw. Formel (3) liegt bevorzugt im Bereich von 0.5 mmol/l bis 100 mmol/l, besonders bevorzugt im Bereich von 1 bis 30 mmol/l, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 2 bis 10 mmol/l. Die Konzentration der Metall- Ausgangsverbindung gemäß Formel (4) liegt bevorzugt im Bereich von
1 bis 1000 mmol/l, besonders bevorzugt im Bereich von 5 bis 500 mmol/l, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 10 bis 100 mmol/l.
Das bevorzugte molare Verhältnis der Metall-Verbindung gemäß Formel (2) bzw. Formel (3) zum Liganden gemäß Formel (5) beträgt 1 :1 bis 1 :60, besonders bevorzugt 1 :3 bis 1 :10, ganz besonders bevorzugt 1 :3 bis 1 :8. Das bevorzugte molare Verhältnis der Metall-Verbindung gemäß Formel (4) zum Liganden gemäß Formel (5) beträgt 1 :1 bis 1 :100, besonders bevorzugt 1 :2 bis 1 :70, ganz besonders bevorzugt 1 :2 bis 1 :50.
Da der Ligand üblicherweise im Überschuss eingesetzt wird, teilweise sogar in erheblichem Überschuss, kann es insbesondere bei aufwändig synthetisierbaren Liganden sinnvoll sein, diesen nach der Reaktion wiederzugewinnen. Dies kann beispielsweise durch Extraktion der Mutter- lauge mit einem nicht wassermischbaren Lösemittel erfolgen.
Die Reaktion wird bevorzugt innerhalb von 1 bis 100 h durchgeführt, besonders bevorzugt innerhalb von 5 bis 50 h. Es fällt auf, dass die Reaktion trotz der milderen Reaktionsbedingungen deutlich schneller abläuft als Reaktionen gemäß dem Stand der Technik.
Eine weitere Beschleunigung der Reaktion kann beispielsweise unter Einsatz von Mikrowellenstrahlung erreicht werden. Wie Ortho- metallierungsreaktionen allgemein in der Mikrowelle durchgeführt werden können, ist beispielsweise in WO 04/108738 beschrieben. Die Verwendung von Mikrowellenstrahlung ist im erfindungsgemäßen
Verfahren jedoch nicht unbedingt erforderlich, um gute Ausbeuten zu erzielen.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich selektiv die facialen bzw. die meridionalen Metallkomplexe herstellen. Dabei wurde gefunden, dass insbesondere bei Verwendung von Metallcarboxylaten, beispielsweise Acetat, die meridionalen Metallkomplexe entstehen, während bei Verwendung von Aminosäuren, alkylierten Aminosäuren, Aminosulfon- säuren, alkylierten Aminosulfonsäuren und rein anorganischen Salzen die entsprechenden facialen Metallkomplexe entstehen.
Bevorzugt ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines facialen tris- ortho-metallierten Metallkomplexes gemäß Formel (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass zunächst ein meridionaler Komplex durch ein erfindungs- gemäßes Verfahren gemäß der obigen Beschreibung hergestellt wird, gefolgt von einem Reaktionsschritt zur Überführung des meridionalen in das faciale Isomer des Komplexes. Diese Umwandlung des meridionalen in das faciale Isomer kann durch Zuführung von Energie, insbesondere thermischer Energie oder elektromagnetischer Strahlung (UV-Strahlung, Mikrowellenstrahlung, etc.), durchgeführt werden. Dabei kann der
Umwandlungsschritt entweder direkt in der Reaktionslösung im Anschluss an die Reaktion als Eintopfverfahren durchgeführt werden, oder er kann in einem separaten Reaktionsschritt nach Isolation des meridionalen Metallkomplexes durchgeführt werden. Wie die Umwandlung vom meridionalen zum facialen Komplex durchgeführt werden kann, ist beispielsweise von
Thompson et al. beschrieben (A. B. Tamayo, B. D. Alleyne, P. I. Djurovich, S. Lamansky, I. Tsyba, N. N. Ho, M. E. Thompson, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 7377-7387). Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung des Verfahrens zur Herstellung difunktionalisierter Metallkomplexe, insbesondere zur Herstellung von Dibromverbindungen. Diese eignen sich insbesondere für den Einsatz als Monomere zur Herstellung von Polymeren. Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden diese Monomere erstmalig einfach und mit einer großen Bandbreite an Liganden gut zugänglich. Da durch das erfindungsgemäße Verfahren heteroleptische Metallkomplexe besonders einfach, selektiv und in guten Ausbeuten zugänglich sind, beispielsweise oktaedrische Komplexe, die an zwei der drei Liganden mit Brom, Boronsäure oder Boronsäureestern, beispielsweise Boron- säureglycolester oder Boronsäurepinacolester, als polymerisierbare funktionelle Gruppe substituiert sind und am dritten Liganden keine polymerisierbare Gruppe tragen, sind derartige Polymere, Oligomere oder Dendrimere ebenfalls besser zugänglich als gemäß dem Stand der Technik. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung difunktionalisierter Verbindungen gemäß Formel (1 ), erhalten durch ein erfindungsgemäßes Verfahren, zur Herstellung konjugierter, teilkonjugierter oder nicht-konjugierter Polymere, Oligomere oder Dendrimere. Dabei sind die funktionellen Gruppen der difunktionalisierten
Verbindungen bevorzugt Halogen, insbesondere Brom, oder Boronsäure bzw. Boronsäurederivate.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet die folgenden Vorteile gegenüber dem Stand der Technik: 1. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht einen Zugang zu tris- ortho-metallierten Metallkomplexen aus einfach zugänglichem Metall- halogenid in einem Schritt und in sehr guter Ausbeute, während die Verfahren gemäß dem Stand der Technik von aufwändigeren
Edukten, beispielsweise verschiedenen Metallketoketonat- Komplexen, ausgehen oder deutlich schlechtere Ausbeuten aufweisen.
2. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die
milden Reaktionsbedingungen. Dies ist überraschend, da ähnliche Verfahren gemäß dem Stand der Technik, die unter Zusatz von
Acetylacetonat oder anorganischen Basen, wie Hydrogencarbonat ablaufen, die jedoch in der Reaktionsmischung kein Wasser enthalten, bei deutlich drastischeren Reaktionsbedingungen (Einsatz von Mikrowellenstrahlung, Reaktion bei über 190 0C) ablaufen. Diese Wirkung von Wasser auf die Reaktion ist ein überraschendes und nicht vorhersehbares Ergebnis, da im Stand der Technik bei einer Reaktion in einer Mischung aus Ethoxyethanol und Wasser ohne Zusatz eines Salzes nur eine Ausbeute von 10 % erhalten wurde.
3. Durch die milden Reaktionsbedingungen lässt sich das Verfahren auch zur Synthese von Metallkomplexen mit thermisch und/oder chemisch empfindlichen Liganden nutzen, die bei Verfahren gemäß dem Stand der Technik zu unerwünschten Nebenreaktionen führen.
4. Durch die milden Reaktionsbedingungen lassen sich selektiv hetero- leptische Metallkomplexe synthetisieren. Diese sind nach dem Stand der Technik schwierig zu synthetisieren, da bei hohen Temperaturen immer Ligandenaustauschreaktionen stattfinden, welche zu Produktmischungen führen. Dieses Verfahren ist daher auch besonders gut geeignet zur Herstellung heteroleptischer Komplexe, welche in Polymerisationsreaktionen als Monomere eingesetzt werden können.
5. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können die meridionalen Komplexe, die ansonsten nur aufwändig und unter sehr genauer Kontrolle der Reaktionsbedingungen zugänglich sind, einfach und selektiv synthetisiert werden. Da das meridionale Isomer gegenüber dem facialen rotverschoben emittiert, kann es bevorzugt zur
Erzeugung roter Emission verwendet werden. Der meridionale Komplex kann, wenn gewünscht, auch selektiv in den
entsprechenden facialen Komplex überführt werden.
Die vorliegende Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert, ohne diese auf die Beispiele einschränken zu wollen. Dem Fachmann auf dem Gebiet der organischen und metallorganischen Synthese ist es ohne weitere erfinderische Tätigkeit möglich, an weiteren Systemen die erfindungsgemäßen Umsetzungen durchzuführen. Insbesondere kann das Verfahren ohne weitere erfinderische Tätigkeit an unterschiedlich substituierten Systemen durchgeführt werden oder auch an Systemen, welche statt Phenyl oder Pyridin bzw. Isochinolin bzw. Benzpyrimidin andere Aryl- oder Heteroarylgruppen enthalten. Beispiele
Die nachfolgenden Synthesen werden, sofern nicht anders angegeben, unter einer Schutzgasatmosphäre durchgeführt. lridium(lll)chlorid Hydrat kann von der Firma Heraeus bezogen werden und entspricht nach Iridium- und Wassergehaltsbestimmung der Formel IrCl3 * H2O. Die einfachen substituierten 2-Phenylpyridine können von der Firma Aldrich bzw. der
Firma ABCR bezogen bzw. nach gängigen Literaturvorschriften dargestellt werden.
Vergleichsbeispiel 1 : Synthese ohne Zusatz von Wasser
Ein Gemisch aus 10 mmol IrCI3 * H2O1 60 mmol 2-Phenylpyridin und 300 mmol Natriumacetat wird mit 500 ml Dioxan versetzt und 30 h bei 80 °C gerührt. Die Reaktion verläuft nicht in homogener Lösung. Es bildet sich ein Bodensatz Undefinierter Zusammensetzung. Es kann kein tris- ortho-metallierter Metallkomplex isoliert werden.
Vergleichsbeispiel 2: Synthese ohne Zusatz von Salz
Ein Gemisch aus 10 mmol IrCl3 * H2O und 60 mmol 2-Phenylpyridin wird mit 500 ml Dioxan und 500 ml Wasser versetzt und 30 h bei 80 0C gerührt. Nach Erkalten wird der Niederschlag abgesaugt. Es wird der dimere Chloro-verbrückte Iridiumkomplex, [PhPy]2IrCI2Ir[PhPy]2 in ca. 90 %
Ausbeute erhalten.
Beispiel 1 : Synthese homoleptischer meridionaler Metallkomplexe aus IrCI3 * H2O - Allgemeine Synthesevorschrift
Ein Gemisch aus 10 mmol IrCI3 * H2O, 60 mmol des Liganden gemäß
Formel (5) und dem Salz wird mit dem organischen Lösemittel und Wasser versetzt und 30 h bei 80 0C gerührt. Die Ligandenstrukturen, das Salz, die Lösemittel und die jeweiligen Mengen sind in Tabelle 1 zusammen mit den Ausbeuten aufgeführt. Nach Erkalten wird der Niederschlag abgesaugt (P4)_ dreimal mit je 50 ml eines Gemischs aus 50 ml 1 N wässriger
Salzsäure und 150 ml Ethanol, dreimal mit je 50 ml eines Gemischs aus 100 ml Wasser und 100 ml Ethanol und dreimal mit je 50 ml Ethanol gewaschen und bei 70 0C im Vakuum getrocknet. Die Reinheit der nach diesem Verfahren erhaltenen Produkte beträgt ohne weitere Aufreinigung mindestens 99.0 % nach 1H-NMR. Tabelle 1 :
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Beispiel 2: Synthese homoleptischer facialer Metallkomplexe aus IrCI3 * H2O - Allgemeine Synthesevorschrift
Ein Gemisch aus 10 mmol IrCb * H2O, 300 mmol des Liganden gemäß Formel (5) und dem Salz wird mit dem organischem Lösemittel und
Wasser versetzt und 30 h bei 80 0C gerührt. Die Ligandenstrukturen, das Salz, die Lösemittel und die jeweiligen Mengen sind in Tabelle 2
zusammen mit den Ausbeuten aufgeführt. Nach Erkalten wird der Niederschlag abgesaugt (P4), dreimal mit je 50 ml eines Gemischs aus 50 ml 1 N wässriger Salzsäure und 150 ml Ethanol, dreimal mit je 50 ml eines
Gemischs aus 100 ml Wasser und 100 ml Ethanol und dreimal mit je 50 ml Ethanol gewaschen und bei 70 0C im Vakuum getrocknet. Die Reinheit der nach diesem Verfahren erhaltenen Produkte beträgt ohne weitere
Aufreinigung mindestens 99.0 % nach 1H-NMR.
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Beispiel 3: Synthese homoleptischer facialer Metallkomplexe aus IrCI3 * H2O unter Zusatz von Aminosäuren / Amino- sulfonsäuren - Allgemeine Synthesevorschrift
Ein Gemisch aus 10 mmol IrCl3 * H2O1 60 mmol des Liganden gemäß Formel (5) und der Aminosäure bzw. Aminosulfonsäure wird mit dem organischem Lösemittel und Wasser versetzt und 30 h bei 80 0C gerührt.
Die Ligandenstrukturen, die Aminosäure bzw. Aminosulfonsäure, die Lösemittel und die jeweiligen Mengen sind in Tabelle 3 zusammen mit den Ausbeuten aufgeführt. Nach Erkalten wird der Niederschlag abgesaugt (P4), dreimal mit je 50 ml eines Gemischs aus 50 ml 1 N wässriger Salzsäure und 150 ml Ethanol, dreimal mit je 50 ml eines Gemischs aus 100 ml Wasser und 100 ml Ethanol und dreimal mit je 50 ml Ethanol gewaschen und bei 70 0C im Vakuum getrocknet. Die Reinheit der nach diesem Verfahren erhaltenen Produkte beträgt ohne weitere Aufreinigung mindestens 99.0 % nach 1H-NMR.
Tabelle 3:
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Beispiel 4: Synthese homoleptischer meridionater und hetero- leptischer Metallkomplexe aus dimeren Iridiumkomplexen - Allgemeine Synthesevorschrift
Ein Gemisch aus 5 mmol des dimeren Iridiumkomplexes gemäß
Formel (4), 40 mmol des Liganden gemäß Formel (5) und 300 mmol
Natriumacetat wird mit 500 ml Dioxan und 500 ml Wasser versetzt und 30 h bei 80 0C gerührt (Beispiele 4a) bis 4f)). Alternativ wird ein Gemisch aus 0.5 mmol des dimeren Iridiumkomplexes gemäß Formel (4), 6 mmol des Liganden gemäß Formel (5) und 30 mmol Natriumacetat mit 50 ml Dioxan und 50 ml Wasser versetzt und 30 h bei 80 0C gerührt (Beispiele 4g) bis 4t)). Dabei werden jeweils die entsprechenden meridionalen Komplexe erhalten. Die genauen Strukturen des Ausgangskomplexes und des Liganden sind in Tabelle 4 zusammen mit den Ausbeuten aufgeführt. Nach Erkalten wird der Niederschlag abgesaugt (P4), dreimal mit je 50 ml eines Gemischs aus 50 ml 1 N wässriger Salzsäure und 150 ml Ethanol, dreimal mit je 50 ml eines Gemischs aus 100 ml Wasser und 100 ml Ethanol und dreimal mit je 50 ml Ethanol gewaschen und bei 70 CC im Vakuum getrocknet. Die Reinheit der nach diesem Verfahren erhaltenen Produkte beträgt ohne weitere Aufreinigung mindestens 99.0 % nach 1H-NMR.
Die dimeren Iridiumkomplexe gemäß Formel (4) können gemäß der Literatur (K. A. King, P. J. Spellane, R. J. Watts, J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 1431-1432) dargestellt werden, z. B.:
Eine Suspension aus 7,7-Dimethyl-8-fluor-dibenzo[de,h]chinolin
(Darstellung gemäß WO 05/033244) (4.0 g, 15.20 mmol, 2.1 Äq.) und IrCI3 * H2O (2.55 g, 7.24 mmol) in 120 mL Ethoxyethanol und 40 mL Wasser wird 16 h unter Inertgasatmosphäre bei 130 0C gerührt. Der ausgefallene Feststoff wird unter Schutzgas abfiltriert, mit Wasser (100 mL), MeOH (100 mL) Diethylether (50 mL) und Hexan (100 mL) gewaschen. Man erhält 3.84 g (2.55 mmol) eines orangeroten Pulvers entsprechend 70.6 % d. Th. abelle 4:
Figure imgf000039_0001
Figure imgf000040_0001
Figure imgf000041_0001
Beispiel 5: Synthese homoleptischer facialer und heteroleptischer
Iridiumkomplexe aus dimeren Iridiumverbindungen - Allgemeine Synthesevorschrift
Ein Gemisch aus 5 mmol des dimeren Iridiumkomplexes gemäß
Formel (4), 40 mmol des Liganden gemäß Formel (5) und 300 mmol N,N-Dimethylglycin wird mit 500 ml Dioxan und 500 ml Wasser versetzt und 30 h bei 80 0C gerührt. Alternativ wird ein Gemisch aus 0.5 mmol des dimeren Iridiumkomplexes gemäß Formel (4), 6 mmol des Liganden gemäß Formel (5) und 30 mmol N,N-Dimethylglycin mit 50 ml Dioxan und 50 ml Wasser versetzt und 30 h bei 80 0C gerührt (Beispiele 5f) bis 5s)). Dabei entstehen die entsprechenden facialen Komplexe. Die genauen Strukturen des Komplexes und des Liganden sind in Tabelle 5 zusammen mit den Ausbeuten aufgeführt. Nach Erkalten wird der Niederschlag abgesaugt (P4), dreimal mit je 50 ml eines Gemischs aus 50 ml 1 N wässriger Salzsäure und 150 ml Ethanol, dreimal mit je 50 ml eines
Gemischs aus 100 ml Wasser und 100 ml Ethanol und dreimal mit je 50 ml Ethanol gewaschen und bei 70 0C im Vakuum getrocknet. Die Reinheit der nach diesem Verfahren erhaltenen Produkte beträgt ohne weitere
Aufreinigung mindestens 99.0 % nach 1H-NMR.
Tabelle 5:
Figure imgf000042_0001
Figure imgf000043_0001
Figure imgf000044_0001
Figure imgf000045_0001
10
15
20
25
30
35

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von Metallkomplexen der Formel (1 )
Figure imgf000046_0001
worin gilt:
M ist Rh, Ir1 Pd oder Pt; DCy ist bei jedem Auftreten gleich oder verschieden eine
cyclische Gruppe, die mindestens ein neutrales Donor- atom enthält, über welches die cyclische Gruppe an das Metall gebunden ist, und die einen oder mehrere
Substituenten R tragen kann; die Gruppen DCy und CCy sind über eine kovalente Bindung miteinander verbunden; außerdem können sie weiterhin über einen Rest R miteinander verbunden sein;
CCy ist bei jedem Auftreten gleich oder verschieden eine
cyclische Gruppe, die ein Kohlenstoffatom oder ein negativ geladenes Stickstoffatom enthält, über welches die cyclische Gruppe an das Metall gebunden ist, und die einen oder mehrere Substituenten R tragen kann; R ist bei jedem Auftreten gleich oder verschieden F, Cl, Br, I,
NO2, CN, NH2, NHR1, N(R1)2, B(OH)2, B(OR1)2> CHO, COOH, CONH2, CON(R1)2, SO3H, C(=O)R1, P(=O)(R1)2, S(=O)R\ S(=O)2R1, P(R1J3 +, N(RV, OH1 SH, eine gerad- kettige Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 20 C-Atomen oder eine verzweigte oder cyclische Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 3 bis 20 C-Atomen, wobei jeweils ein oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen durch -O-, -S-, -NR1-, -CONR1-, -CO-O-, -CR1=CR1- oder -OC- ersetzt sein können und die auch durch eine oder mehrere Gruppen R2 substituiert sein kann,
oder ein aromatisches oder heteroaromatisches Ringsystem mit 5 bis 30 aromatischen Ringatomen, das durch einen oder mehrere Reste R2 substituiert sein kann, oder eine Aryloxy-, Heteroaryloxy-, Arylamino- oder Heteroarylaminogruppe mit 5 bis 30 aromatischen Ring- atomen, die durch einen oder mehrere Reste R2 substituiert sein kann; dabei können zwei oder mehrere Substituenten R, sowohl am selben Ring als auch an den beiden unterschiedlichen Ringen zusammen, wiederum miteinander oder mit R1, R2 und/oder R3 ein weiteres mono- oder polycyclisches, aliphatisches oder aromatisches Ringsystem aufspannen;
R1 ist bei jedem Auftreten gleich oder verschieden H, eine geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 20 C-Atomen oder eine verzweigte oder cyclische Alkylgruppe mit 3 bis 20 C-
Atomen, wobei jeweils ein oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen, die nicht direkt an ein Heteroatom binden, durch -O-, -S-, -NR3-, -CONR3-, -CO-O-, -CR3=CR3- oder -C≡C- ersetzt sein können und die auch durch eine oder mehrere Gruppen R2 substituiert sein kann,
oder ein aromatisches oder heteroaromatisches Ringsystem mit 5 bis 30 aromatischen Ringatomen, das durch einen oder mehrere Reste R3 substituiert sein kann; dabei können zwei oder mehrere Substituenten R1 wiederum miteinander oder mit R, R2 und/oder R3 ein weiteres mono- oder polycyclisches, aliphatisches oder aromatisches Ringsystem aufspannen;
R2 ist bei jedem Auftreten gleich oder verschieden H, F, Cl,
Br, I, NO2, CN, NH2, NHR3, N(R3)2, B(OH)2, B(OR3)2, CHO,
COOH, CON(R3)2, SO3H, C(=O)R1, P(=O)(R1)2, S(=O)R1, S(=O)2R1, P(R3)3 +, N(R3)3 +, OH, SH, eine geradkettige Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 20 C-Atomen oder eine verzweigte oder cyclische Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 3 bis 20 C-Atomen, wobei jeweils ein oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen durch -O-, -S-, -NR3-, -CONR3-,
-CO-O-, -CR3=CR3- oder -C≡C- ersetzt sein können und die auch durch eine oder mehrere Gruppen R3 substituiert sein kann,
oder ein aromatisches oder heteroaromatisches Ring- System mit 5 bis 30 aromatischen Ringatomen, das durch einen oder mehrere Reste R3 substituiert sein kann, oder eine Aryloxy-, Heteroaryloxy-, Arylamino- oder Hetero- arylaminogruppe mit 5 bis 30 aromatischen Ringatomen, die durch einen oder mehrere Reste R3 substituiert sein kann; dabei können zwei oder mehrere Substituenten R2, sowohl am selben Ring als auch an den beiden unterschiedlichen Ringen zusammen, wiederum miteinander oder mit R1 R1 und/oder R3 ein weiteres mono- oder poly- cyclisches, aliphatisches oder aromatisches Ringsystem aufspannen;
R3 ist gleich oder verschieden bei jedem Auftreten H oder ein aliphatischer oder aromatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 C-Atomen; dabei können auch zwei oder mehrere Reste R3 miteinander ein Ringsystem bilden; m ist 2 für M = Pd oder Pt und ist 3 für M = Rh oder Ir; durch Umsetzung einer Metallverbindung der Formel (2), der Formel (3) oder der Formel (4)
Figure imgf000049_0001
wobei M und m dieselbe Bedeutung haben, wie für Formel (1) beschrieben, und für die weiteren Symbole und Indizes gilt:
X ist bei jedem Auftreten gleich oder verschieden F, Cl, Br oder I;
Y ist bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ein Alkalimetallkation, ein Erdalkalimetallkation, ein Ammoniumkation, ein Tetraalkylammoniumkation mit 4 bis 40
C-Atomen oder ein Tetraalkylphosphoniumkation mit 4 bis 40 C-Atomen; p ist 4 für M = Pd oder Pt und ist 6 für M = Rh oder Ir; n entspricht der Ladung von M für ein einwertiges Kation Y und entspricht der halben Ladung von M für ein zweiwertiges Kation Y; z ist 0 bis 100; y ist 0 bis 100; mit einer Verbindung der Formel (5),
Figure imgf000050_0001
worin DCy und CCy die unter Formel (1 ) genannten Bedeutungen haben, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion in Anwesenheit eines
Salzes, dessen Anion mindestens zwei Sauerstoffatome enthält, in einem Lösemittelgemisch aus mindestens einem organischen Lösemittel und mindestens 2 Vol.-% Wasser durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als
Ausgangsverbindung eine Verbindung gemäß Formel (2) bzw. eine Verbindung gemäß Formel (3) mit einer Verbindung gemäß Formel (5) umgesetzt wird zu einem homoleptischen Metallkomplex oder dass eine Verbindung gemäß Formel (4) mit einem gleichartigen Liganden gemäß Formel (5) umgesetzt wird zu einem homoleptischen Metallkomplex oder dass eine Verbindung gemäß Formel (4) mit einem andersartigen Liganden gemäß Formel (5) umgesetzt wird zu einem heteroleptischen Metallkomplex.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Verbindungen gemäß Formel (2) der Index z für 1 bis 10 steht und der Index y für 0 bis 10 steht und dass in Verbindungen gemäß Formel (3) der Index z für 0 bis 10 und der Index y für 0 bis 10 steht.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass in den Metalledukten der Formeln (2), (3) und (4) das Symbol X, gleich oder verschieden bei jedem
Auftreten, für Chlor oder Brom, bevorzugt für Chlor steht.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das Symbol CCy, gleich oder verschieden bei jedem Auftreten, für eine aromatische oder heteroaromatische Gruppe mit 5 bis 20 aromatischen Ringatomen steht, welche einen oder mehrere Substituenten R tragen kann und welche über ein Kohlenstoffatom an das Metall bindet, und dass das
Symbole DCy, gleich oder verschieden bei jedem Auftreten, für eine cyclische Gruppe mit 5 bis 20 Ringatomen steht, welche ein neutrales Stickstoffatom als Donoratom enthält, wobei der Stickstoff in einer Imin-Funktionalität gebunden oder Teil eines heteroaromatischen Systems ist.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das zugesetzte Salz ein organisches oder ein anorganisches Salz oder eine zwitterionische Verbindung ist.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Sauerstoffatome in einer 1 ,3-, in einer 1 ,4- oder in einer 1 ,5-Anordnung in dem Salz gebunden sind.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass als anorganisches Salz ein Alkali-,
Erdalkali-, Ammonium-, Tetraalkylammonium-, Tetraalkyl- phosphonium- und/oder Tetraarylphosphoniumsalz von Carbonat, Hydrogencarbonat, Sulfat, Hydrogensulfat, Sulfit, Hydrogensulfit, Nitrat, Nitrit, Phosphat, Hydrogenphosphat, Dihydrogenphosphat oder Borat zugesetzt wird und/oder dass als organisches Salz ein Alkali-,
Erdalkali-, Ammonium-, Tetraalkylammonium-, Tetraalkyl- phosphonium- und/oder Tetraarylphosphoniumsalz organischer Carbonsäuren mit 1 bis 20 C-Atomen, organischer Sulfonsäuren mit 1 bis 20 C-Atomen, sowie von α-Ketocarboxylaten, ß-Ketoketonaten, ß-Ketocarboxylaten, Salze von Brenzcatechin und Salicylsäure zugesetzt wird und/oder dass als inneres Salz Aminocarbonsäuren, insbesondere α-, ß- oder γ-Aminocarbonsäuren, aromatische Aminocarbonsäuren, Polyaminocarbonsäuren, N-alkylierte Aminocarbonsäuren, wobei die Alkylgruppen 1 bis 10 C-Atome enthalten, Amino- sulfonsäuren oder N-alkylierte Aminosulfonsäuren, wobei die Alkylgruppen 1 bis 10 C-Atome enthalten, zugesetzt werden oder dass Salze dieser Verbindungen, die durch Abstraktion eines oder mehrerer Protonen erhalten werden, verwendet werden.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das molare Verhältnis von Metall zum zugesetzten Salz 1 :1 bis 1 :1000 beträgt.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion in homogener Lösung durchgeführt wird.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass als organisches Lösemittel ein polar protisches und/oder ein polar aprotisches Lösemittel eingesetzt wird.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass als organisches Lösemittel Alkohole, insbesondere Alkohole mit 1 bis 5 C-Atomen, Diole, Polyalkohole, Alkoxyalkohole, wassermischbare offenkettige oder cyclische Ether, DMSO, NMP und/oder DMF eingesetzt werden.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil von Wasser im Reaktionsmedium im Bereich von 5 bis 90 Vol.-% liegt.
14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration der Metallausgangsverbindung gemäß Formel (2) bzw. Formel (3) im Bereich von 0.5 mmol/l bis 100 mmol/l liegt und die Konzentration der Metall- Ausgangsverbindung gemäß Formel (4) im Bereich von 1 bis
1000 mmol/l liegt.
15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass das molare Verhältnis der Iridium- Verbindung gemäß Formel (2) bzw. Formel (3) zum Liganden gemäß
Formel (5) 1 :1 bis 1 :60 beträgt und das molare Verhältnis der Iridium- Verbindung gemäß Formel (4) zum Liganden gemäß Formel (5) 1 :1 bis 1 :100 beträgt.
16. Verfahren zur Herstellung eines facialen tris-ortho-metallierten
Metallkomplexes gemäß Formel (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass ein Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15 zur Herstellung eines meridionalen Komplexes durchgeführt wird, gefolgt von einem Reaktionsschritt zur Überführung des meridionalen in das faciale Isomer des Komplexes.
17. Verwendung der Verfahrens nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 16 zur Herstellung von difunktionalisierten
Verbindungen, welche sich zur Verwendung als Monomere eignen.
18. Verwendung der Verbindungen gemäß Formel (1 ), erhalten durch ein Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, zur Herstellung konjugierter, teilkonjugierter oder nicht-konjugierter Polymere, Oligomere oder Dendrimere.
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