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公開番号2022094314
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-06-24
出願番号2021188056
出願日2021-11-18
発明の名称高分子化合物の製造方法
出願人住友化学株式会社
代理人特許業務法人三枝国際特許事務所
主分類C08G 61/00 20060101AFI20220617BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】
本発明は、水酸基含有不純物の含有量を低減させた高分子化合物の製造方法を提供する。
【解決手段】
触媒、塩基、溶媒、並びに、-2~+4価の硫黄原子を含む無機化合物及び低原子価金属化合物からなる群から選択される還元剤の存在下、1以上のモノマーを鈴木カップリング反応により重合反応させて高分子化合物を製造する工程、を含む高分子化合物の製造方法。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項1】
触媒、塩基、溶媒、並びに、-2~+4価の硫黄原子を含む無機化合物及び低原子価金属化合物からなる群から選択される還元剤の存在下、1以上のモノマーを鈴木カップリング反応を利用して重合反応させて高分子化合物を製造する工程、を含む高分子化合物の製造方法。
続きを表示(約 2,300 文字)【請求項2】
式(M-1)で表される化合物及び式(M-2)で表される化合物を含むモノマーを鈴木カップリング反応を利用して重合反応させて、式(U-1)で表される構成単位及び式(U-2)で表される構成単位を含む高分子化合物を製造する工程、を含む請求項1に記載の高分子化合物の製造方法。
TIFF
2022094314000034.tif
44
169
[式中、
Ar
a1
、Ar
a2
、Ar
a3
、Ar
b1
、Ar
b2
及びAr
b3
は、それぞれ独立に、2価の芳香族炭化水素基、2価の複素環基、又は、2価の芳香族炭化水素基及び2価の複素環基のうち2個以上の基が直接若しくは連結基を介して連結した2価の基を表し、これらの基は置換基を有していてもよく、Ar
a2
、Ar
a3
、Ar
b2
及びAr
b3
がそれぞれ複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。

a1
、R
a2
、R
b1
及びR
b2
は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよく、R
a1
、R
a2
、R
b1
及びR
b2
がそれぞれ複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。R
a1
とR
a2
は互いに連結して、それぞれが結合する窒素原子と共に環を形成していてもよい。R
b1
とR
b2
は互いに連結して、それぞれが結合する窒素原子と共に環を形成していてもよい。
a1及びb1は、それぞれ独立に、0、1又は2を表す。
a2及びb2は、それぞれ独立に、0又は1を表し、a2及びb2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。

1
、Z
2
、Z
3
及びZ
4
は、それぞれ独立に、置換基A群及び置換基B群から選ばれる基又は原子を表す。但し、Z
1
、Z
2
、Z
3
及びZ
4
のうち、少なくとも一種は置換基A群から選ばれる基又は原子であり、少なくとも一種は置換基B群から選ばれる基である。]
<置換基A群>
塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、及び、-O-S(=O)
2

C1
(式中、R
C1
は、アルキル基又はアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。)で表される基。
<置換基B群>
-B(OR
C2
)
2
(式中、R
C2
は、水素原子、アルキル基又はアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するR
C2
は、同一でも異なっていてもよく、互いに連結して、それぞれが結合する酸素原子と共に環を形成していてもよい。)で表される基。
TIFF
2022094314000035.tif
48
169
[式中、Ar
a1
、Ar
a2
、Ar
a3
、Ar
b1
、Ar
b2
、R
a1
、R
a2
、R
b1
、R
b2
、a1、a2、b1及びb2は、前記と同じ意味を表す。]
【請求項3】
前記-2~+4価の硫黄原子を含む無機化合物が、M
x

y

z
(式中、Mは1価若しくは2価の金属原子、アンモニウム塩又は水素原子を表す。x及びyは、それぞれ独立に、1又は2を表し、yが1のときzは3を表し、yが2のときzは3、4又は5を表す。)で表される化合物である、請求項1又は2に記載の高分子化合物の製造方法。
【請求項4】
前記低原子価金属化合物が+2価のマンガン原子又は+2価の鉄原子を含む無機化合物である、請求項1又は2に記載の高分子化合物の製造方法。
【請求項5】
前記触媒がパラジウム触媒である、請求項1~4のいずれか一項に記載の高分子化合物の製造方法。
【請求項6】
前記還元剤の使用量が、前記式(M-1)で表される化合物に対して0.01モル当量以上1000モル当量以下である、請求項1~5のいずれか一項に記載の高分子化合物の製造方法。
【請求項7】
さらに、得られた高分子化合物及び溶媒を含む溶液と、シリカ/アルミナ比が1以上10以下のゼオライトとを接触させる工程を含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の高分子化合物の製造方法。
【請求項8】
陽極、有機層及び陰極を有する発光素子の製造方法であって、請求項1~7のいずれか一項に記載の製造方法により高分子化合物を製造する工程、並びに当該高分子化合物を用いて前記有機層を形成する工程を含む、発光素子の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、高分子化合物の製造方法に関する。
続きを表示(約 3,600 文字)【背景技術】
【0002】
有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「有機EL素子」ともいう。)は、発光効率が高く、駆動電圧が低いことから、ディスプレイの用途に好適に使用することが可能であり、近年注目されている。この発光素子は、発光層、電荷輸送層等の有機層を備える。有機層の材料として高分子化合物を用いることで、インクジェット印刷法に代表される塗布法により有機層を形成することができる。発光素子の製造に用いる高分子化合物及びその製造方法が検討されており、このような高分子化合物は、所定のモノマー化合物を鈴木カップリング反応等により重合させて製造することができる(特許文献1)。
【0003】
有機EL素子の課題としては、駆動に伴って経時的に発光輝度が低下する現象が挙げられる。発光輝度が低下する原因の一つとして、有機EL材料に含まれる水酸基含有不純物の存在が知られている(特許文献2)。当該水酸基含有不純物は、例えば鈴木カップリング反応の副生成物として生成することが報告されている(非特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2020-26505号公報
国際公開第2008/126802号
【非特許文献】
【0005】
Journal of American Chemical Society, 2006年, 128巻, 6829頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
発光素子の発光輝度を改善するために、高分子化合物に含まれる水酸基含有不純物を低減させることが必要である。本発明は、水酸基含有不純物の含有量が低減された高分子化合物の製造方法を提供することを目的とする。特に、水酸基含有不純物の生成を抑制できる、鈴木カップリング反応を用いた高分子化合物の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、還元剤を添加して鈴木カップリングを用いた重合反応を行うことで、高分子化合物に含まれる水酸基含有不純物の含有量を十分に低減できることを見出した。かかる知見に基づいて、更に検討を加えることにより、本発明を完成するに至った。
本発明は、以下の[1]~[8]を提供する。
【0008】
[1] 触媒、塩基、溶媒、並びに、-2~+4価の硫黄原子を含む無機化合物及び低原子価金属化合物からなる群から選択される還元剤の存在下、1以上のモノマーを鈴木カップリング反応を利用して重合反応させて高分子化合物を製造する工程、を含む高分子化合物の製造方法。
[2] 式(M-1)で表される化合物及び式(M-2)で表される化合物を含むモノマーを鈴木カップリング反応を利用して重合反応させて、式(U-1)で表される構成単位及び式(U-2)で表される構成単位を含む高分子化合物を製造する工程、を含む[1]に記載の高分子化合物の製造方法。
TIFF
2022094314000001.tif
46
168
[式中、
Ar
a1
、Ar
a2
、Ar
a3
、Ar
b1
、Ar
b2
及びAr
b3
は、それぞれ独立に、2価の芳香族炭化水素基、2価の複素環基、又は、2価の芳香族炭化水素基及び2価の複素環基のうち2個以上の基が直接若しくは連結基を介して連結した2価の基を表し、これらの基は置換基を有していてもよく、Ar
a2
、Ar
a3
、Ar
b2
及びAr
b3
がそれぞれ複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。

a1
、R
a2
、R
b1
及びR
b2
は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよく、R
a1
、R
a2
、R
b1
及びR
b2
がそれぞれ複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
a1及びb1は、それぞれ独立に、0、1又は2を表す。
a2及びb2は、それぞれ独立に、0又は1を表し、a2及びb2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。

1
、Z
2
、Z
3
及びZ
4
は、それぞれ独立に、置換基A群及び置換基B群から選ばれる基又は原子を表す。但し、Z
1
、Z
2
、Z
3
及びZ
4
のうち、少なくとも一種は置換基A群から選ばれる基又は原子であり、少なくとも一種は置換基B群から選ばれる基である。]
<置換基A群>
塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、及び、-O-S(=O)
2

C1
(式中、R
C1
は、アルキル基又はアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。)で表される基。
<置換基B群>
-B(OR
C2
)
2
(式中、R
C2
は、水素原子、アルキル基又はアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するR
C2
は、同一でも異なっていてもよく、互いに連結して、それぞれが結合する酸素原子と共に環を形成していてもよい。)で表される基。
TIFF
2022094314000002.tif
51
168
[式中、Ar
a1
、Ar
a2
、Ar
a3
、Ar
b1
、Ar
b2
、R
a1
、R
a2
、R
b1
、R
b2
、a1、a2、b1及びb2は、前記と同じ意味を表す。]
[3] 前記-2~+4価の硫黄原子を含む無機化合物が、M
x

y

z
(式中、Mは1価若しくは2価の金属原子、アンモニウム塩又は水素原子を表す。x及びyは、それぞれ独立に、1又は2を表し、yが1のときzは3を表し、yが2のときzは3、4又は5を表す。)で表される化合物である、[1]又は[2]に記載の高分子化合物の製造方法。
[4] 前記低原子価金属化合物が+2価のマンガン原子又は+2価の鉄原子を含む無機化合物である、[1]又は[2]に記載の高分子化合物の製造方法。
[5] 前記触媒がパラジウム触媒である、[1]~[4]のいずれか一項に記載の高分子化合物の製造方法。
[6] 前記還元剤の使用量が、前記式(M-1)で表される化合物に対して0.01モル当量以上1000モル当量以下である、[1]~[5]のいずれか一項に記載の高分子化合物の製造方法。
[7] さらに、得られた高分子化合物及び溶媒を含む溶液と、シリカ/アルミナ比が1以上10以下のゼオライトとを接触させる工程を含む、[1]~[6]のいずれか一項に記載の高分子化合物の製造方法。
[8] 陽極、有機層及び陰極を有する発光素子の製造方法であって、[1]~[7]のいずれか一項に記載の製造方法により高分子化合物を製造する工程、並びに当該高分子化合物を用いて前記有機層を形成する工程を含む、発光素子の製造方法。
【発明の効果】
【0009】
本発明の製造方法によれば、鈴木カップリング反応を用いた重合反応において水酸基含有不純物の生成を抑制できるため、水酸基含有不純物の含有量が十分に少ない高分子化合物を製造することができる。得られた高分子化合物を発光素子の材料として用いることにより、発光素子の輝度寿命を向上させることができる。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の好ましい実施形態について説明する。
(【0011】以降は省略されています)

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