Derivados de borazeno.

Un derivado que tiene la fórmula (III):**Fórmula**

en la que los sustituyentes R1

, R2, R4 a R8 y R14 a R18 son iguales o diferentes entre sí;

en la que cada uno de R1, R2, R4 5 a R8 y R14 a R18 se selecciona independientemente del grupo que consiste en: hidrógeno; grupo alquilo saturado lineal o ramificado; grupo alquilo insaturado lineal o ramificado; grupo cicloalquilo; grupo arilo; grupo aralquilo; grupo heteroarilo; grupo acilo; hidroxilo; grupo alcoxi; grupo ariloxi; grupo aciloxi; grupo amino; grupo alquilamino; grupo arilamino; grupo acilamino; grupo ciano; grupo carboxilo; grupo tio; grupo aminocarbonilo; grupo carbamoílo, grupo ariloxicarbonilo, grupo fenoxicarbonilo, grupo alcoxicarbonilo y halógeno; en la que R4, R8, R14 y R18 no pueden ser seleccionados simultáneamente que sean hidrógeno;

R4 a R8 y R14 a R18 no pueden ser seleccionados simultáneamente que sean flúor; en la que R1 y R2 no pueden ser seleccionados simultáneamente que sean metilo; en la que R28 se selecciona del grupo que consiste en: hidrógeno; grupo alquilo saturado lineal o ramificado; grupo alquilo insaturado lineal o ramificado; grupo cicloalquilo; grupo arilo; grupo aralquilo; grupo heteroarilo; grupo acilo;

hidroxilo; grupo alcoxi; grupo ariloxi; grupo aciloxi; grupo amino; grupo alquilamino; grupo arilamino; grupo acilamino; grupo ciano; grupo carboxilo; grupo tio; grupo aminocarbonilo; grupo carbamoílo, grupo ariloxicarbonilo, grupo fenoxicarbonilo, grupo alcoxicarbonilo y halógeno; en la que X se selecciona del grupo que consiste en: hidroxilo; grupo alcoxi; grupo cicloalquiloxi; grupo ariloxi; grupo aralquiloxi; grupo aciloxi; grupo amino; grupo alquilamino; grupo cicloalquilamino; grupo dialquilamino; grupo arilamino; grupo aralquilamino; grupo diarilamino; grupo acilamino y

en la que al menos un sustituyente seleccionado del grupo de R6 y R16 se selecciona independientemente del grupo que consiste en grupos alquilo saturados lineales o ramificados, preferiblemente con 1 a 6 átomos de carbono, más preferiblemente con 1 a 4 átomos de carbono, incluso más preferiblemente con 1 a 3 átomos de carbono.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2012/054689.

Solicitante: Université de Namur.

Nacionalidad solicitante: Bélgica.

Dirección: Rue de Bruxelles 61 5000 Namur BELGICA.

Inventor/es: BONIFAZI,DAVIDE, KERVYN DE MEERENDRE,SIMON.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS, CARBOCICLICOS O HETEROCICLICOS... > Compuestos que contienen elementos de los grupos... > C07F5/02 (Compuestos de boro)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS, CARBOCICLICOS O HETEROCICLICOS... > Compuestos que contienen elementos de los grupos... > C07F5/05 (Compuestos cíclicos que tienen al menos un ciclo que contiene boro pero no carbono en el ciclo)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS... > H01L51/00 (Dispositivos de estado sólido que utilizan materiales orgánicos como parte activa, o que utilizan como parte activa una combinación de materiales orgánicos con otros materiales; Procedimientos o aparatos especialmente adaptados para la fabricación o el tratamiento de dichos dispositivos o de sus partes constitutivas (dispositivos consistentes en una pluralidad de componentes formados en o sobre un sustrato común H01L 27/28; dispositivos termoeléctricos que utilizan material orgánico H01L 35/00, H01L 37/00; elementos piezoeléctricos, magnetoestrictivos o electroestrictivos que utilizan material orgánico H01L 41/00))

PDF original: ES-2530353_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Derivados de borazeno.

Campo técnico de la invención.

La presente invención se refiere a nuevos derivados de borazeno y su uso en la fabricación de dispositivos electrónicos, en particular dispositivos electroluminiscentes y semiconductores. Más específicamente, la presente invención se refiere a nuevos derivados de borazeno estables que comprenden átomos de boro sustituidos por grupos arilo y a su uso en una o más capas de un dispositivo electroluminiscente o uno semiconductor, en particular en la capa emisora de dispositivos orgánicos emisores de luz (OLED, por sus siglas en inglés).

Antecedentes de la invención

Con el objetivo general de reducir consumo de energía por el planeta, se ha dirigido un importante objeto de investigación a materiales electroluminiscentes orgánicos y poliméricos que han surgido como alternativas valiosas a la producción de luz incandescente. El interés cada vez mayor en la investigación y desarrollo de OLED ha estado motivado principalmente por su uso extendido en tecnología de pantalla plana.

Aunque muchos grupos de investigación han orientado sus estudios hacia la producción de luz blanca, encontrar fuentes de luz UV fiables y eficaces ha parecido que es de gran interés en diversos campos, tales como almacenamiento óptico, fotocatálisis, esterilización y desinfección y diversos métodos quirúrgicos o tratamientos médicos tales como cirugía oftálmica o tratamiento de epilepsia.

La producción de luz UV por materiales orgánicos es un reto mucho mayor que la producción de luz blanca (Visible) debido a que se conocen muy pocas moléculas orgánicas que emitan en el UV con un rendimiento cuántico aceptable para la producción de dispositivos emisores de luz.

Mientras se conoce LED a base de material inorgánico que emite en el UV, esto último presenta varias desventajas comparado con sus contrapartidas orgánicas. Estas desventajas incluyen, pero no se limitan a, no sintonizabilidad de la densidad electrónica del correspondiente material y amplia emisión UV debido a la red cristalina en que se forma el emisor Inorgánico.

En ese contexto, los materiales de borazina han surgido recientemente como una nueva clase de materiales prometedores con supuesta alta movilidad de electrones y de huecos para aplicaciones en dispositivos electroluminiscentes. En particular, la patente internacional WO 25/68583 describe material que contiene borazina con supuestamente alta movilidad de huecos y electrones y estabilidad térmica, que se puede usar supuestamente en una o más capas de un dispositivo electroluminiscente, incluyendo dispositivos OLED o PLED. Supuestamente se reivindica que estos dispositivos son capaces de emitir luz en las regiones UV o visible.

La patente japonesa JP 25-17857 describe una serie de derivados de B, B, B-triantril-N,N,N-triarilborazina y que pueden emitir en la región UV - Visible con rendimientos cuánticos bastante altos. Aunque se ha sugerido su potencial utilidad como una estructura de núcleo para aplicaciones de dispositivos electrónicos orgánicos, queda que las propiedades de fluorescencia de los correspondientes derivados se deben principalmente a los restos antracenilo que pueden reducir considerablemente las potenciales propiedades de ajuste electrónico de los derivados de borazina descritos e interfieren con la florescencia que se origina del anillo de borazina.

Meller et al. en Fluoralkyl- und Fluorarylborazinderivate, 1. Mitt., publicado en Monatshefte fuer Chemie (1.966), 97 (2), 619-32, páginas 388-395, describe simplemente la síntesis y los espectros IR de diversas N-Fluoroalquil- y B- Fluoroarilborazinas, incluyendo derivados de B,B,B-pentafluorofenil-N,N,N-trifenilborazina.

La patente japonesa JP 21 28.637 proporciona un método industrialmente ventajoso para producir una B- arilborazina útil para los usos tales como una membrana de aislamiento para un semiconductor, una capa de metal de barrera, etc.

Paetzold et al. en Boron imides from the thermal decomposition of diarylazidoboranes, publicado en Chem. Ber.

I. 983, vol. 116, n° 4, páginas 1.531-1.539 describen que los diarilazidoboranos se someten a termólisis en diazadiboretidinas o en borazinas. Se discute la formación de boroimidas como compuestos intermedios de reacción.

J. Bielawski et al. en Reactions of borazines with pyrazole and related studies: (p-amido)(p-pyrazolato)diboron species, novel relatives of the pyrazaboles, publicado en Inorg. Chem. 1.986, vol. 25, n° 26, páginas 4.623-4.628 describen la reacción de borazinas, (-BRNR-)3, con pirazol, Hpz, y algunos estudios relacionados.

Pinckney M. Johnson et al. en Atropisomerism in aryl-substituted borazines, publicado en Inorg. Chem. 1.974, vol. 13, n° 11, páginas 2.769-2.772 presenta una borazina aril-sustituida en que se demuestra la ausencia de coplanareidad de los anillos aromáticos y de borazina. También se indica atropisomería en borazinas.

Korshak, V. V. et al. describen una reacción de 1,2-difenildiborano con aminas y organo-borodiaminas, publicado en

Izvestiya Akademü NaukSSSR, Seriya Khimicheskaya (1.963), (9), 1.645-8.

Gerrard, W. en The experimental approach to the preparation of applicable borazole polymers, publicado en SCI Monograph (1.961), 13, 328-42 desarrolla procedimientos para unir anillos de borazol entre si para proporcionar poliborazoles.

La patente de EE.UU. 25/153164 se refiere a materiales que contienen uno o más anillos de borazina se emplean como materiales para dispositivos electroluminiscentes.

Sin rebatir las ventajas asociadas al uso de materiales derivados de borazina descritos en la técnica, aún hay la necesidad de nuevos derivados de borazeno estables con propiedades mejoradas.

Objetivos de la invención

Es un objetivo de la presente invención proporcionar nuevos derivados de borazeno estables al aire que sean capaces de emitir en la región UV.

Ventajosamente, los derivados de borazeno según la invención son capaces de emitir en la región UV con alto rendimiento cuántico.

Aún ventajosamente, los derivados de borazeno según la invención presentan sustituyentes que permiten ajustar las propiedades electrónicas de los derivados de borazeno. Aún ventajosamente, se pueden ajustar las propiedades electrónicas de los derivados de borazina no de acuerdo con la invención sin interferir o perturbar en absoluto la fluorescencia/emisión que se origina del anillo de borazina.

Otra ventaja más que poseen los derivados de borazeno de la invención es alta movilidad del portador de carga y son fáciles de sintetizar, al tiempo que se proporciona excelente procesabilidad (tal como, por ej., tratamiento en disolución, impresión continua) y excelente estabilidad en condiciones atmosféricas/ambientales.

Más ventajosamente, los derivados de borazeno de la invención presentan excelente estabilidad frente a la hidrólisis.

Ventajosamente, los derivados de borazeno según la invención son adecuados para uso en la capa emisora de un dispositivo electroluminiscente, en particular dispositivos orgánicos emisores de luz (OLED).

Además, los derivados de borazeno de la invención pueden encontrar uso ventajoso en particular en la fabricación de otros dispositivos electrónicos, en particular dispositivos semiconductores, y preferiblemente en la fabricación de transistores debido a sus excelentes propiedades de transporte de portador de carga.

Otros objetivos de la invención serán evidentes inmediatamente para los expertos en la materia a partir de la

siguiente descripción.

Sumario de la invención

Según un aspecto de la presente invención, se proporciona un derivado de borazeno que tiene la fórmula (III):

r5

^16

... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un derivado que tiene la fórmula (III):

Rs

(III)

en la que los sustituyentes R1, R2, R4 a R8 y R14 a R18 son ¡guales o diferentes entre sí;

en la que cada uno de R1, R2, R4 a R8 y R14 a R18 se selecciona independientemente del grupo que consiste en: hidrógeno; grupo alquilo saturado lineal o ramificado; grupo alquilo ¡nsaturado lineal o ramificado; grupo cicloalquilo; grupo arilo; grupo aralquilo; grupo heteroarilo; grupo acllo; hidroxllo; grupo alcoxl; grupo arlloxi; grupo aciloxi; grupo amino; grupo alquilamino; grupo arilamino; grupo acilamino; grupo clano; grupo carboxilo; grupo tio; grupo aminocarbonilo, grupo carbamoílo, grupo ariloxicarbonilo, grupo fenoxlcarbonllo, grupo alcoxicarbonilo y halógeno; en la que R4, R8, R14 y R18 no pueden ser seleccionados simultáneamente que sean hidrógeno;

R4 a R8 y R14 a R18 no pueden ser seleccionados simultáneamente que sean flúor;

en la que R1 y R2 no pueden ser seleccionados simultáneamente que sean metilo;

en la que R28 se selecciona del grupo que consiste en: hidrógeno; grupo alquilo saturado lineal o ramificado; grupo alquilo insaturado lineal o ramificado; grupo cicloalquilo; grupo arilo; grupo aralquilo; grupo heteroarilo; grupo acilo; hidroxilo; grupo alcoxi; grupo ariloxi; grupo aciloxi; grupo amino; grupo alquilamino; grupo arilamino; grupo acilamino; grupo ciano; grupo carboxilo; grupo tio; grupo aminocarbonilo; grupo carbamoílo, grupo ariloxicarbonilo, grupo fenoxicarbonilo, grupo alcoxicarbonilo y halógeno; en la que X se selecciona del grupo que consiste en: hidroxilo; grupo alcoxi; grupo cicloalquiloxi; grupo ariloxi; grupo aralquiloxi; grupo aciloxi; grupo amino; grupo alquilamino; grupo cicloalquilamino; grupo dialquilamino; grupo arilamino; grupo aralquilamino; grupo diarilamino; grupo acilamino

y

en la que al menos un sustituyente seleccionado del grupo de R5 6 y R16 se selecciona independientemente del grupo que consiste en grupos alquilo saturados lineales o ramificados, preferiblemente con 1 a 6 átomos de carbono, más preferiblemente con 1 a 4 átomos de carbono, incluso más preferiblemente con 1 a 3 átomos de carbono.

2. Un derivado según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que al menos dos sustituyentes, preferiblemente todos los sustituyentes seleccionados del grupo de R4, R8, R14 y R18 se seleccionan independientemente del grupo que consiste en grupos alquilo saturados lineales o ramificados, preferiblemente con 1 a 6 átomos de carbono, más preferiblemente con 1 a 4 átomos de carbono, incluso más preferiblemente con 1 a 3 átomos de carbono.

3. Un derivado según la reivindicación 1 ó 2, en el que cada uno de R1, R2 y R28 se selecciona independientemente del grupo que consiste en: hidrógeno, grupo alquilo saturado lineal o ramificado, grupo cicloalquilo, grupo arilo y grupo aralquilo.

4. Un derivado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que X se selecciona del grupo que consiste en: hidroxilo, grupo alcoxi, grupo cicloalquiloxi, grupo ariloxi, grupo aralquiloxi, grupo amino, grupo alquilamino, grupo cicloalquilamino, grupo arilamino y grupo aralquilamino; preferiblemente del grupo que consiste en: hidroxilo, grupo alquilamino, grupo cicloalquilamino y grupo arilamino.

5. Un derivado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, capaz de emitir en la región UV con un rendimiento

cuántico por encima de ,5, preferiblemente por encima de ,3, más preferiblemente por encima de ,4, incluso

más preferiblemente por encima de ,5, lo más preferiblemente por encima de ,6.

6. Un método para la fabricación de un dispositivo electrónico que comprende la etapa de incluir un derivado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el dispositivo electrónico se selecciona preferiblemente del grupo que consiste en dispositivos electroluminiscentes y semiconductores.

7. Un método según la reivindicación 6, en el que el dispositivo electrónico es un OLED y en el que el derivado se

incluye preferiblemente en la capa emisora de dicho OLED.

8. Un método según la reivindicación 6, en el que el dispositivo electrónico es un dispositivo semiconductor, preferiblemente un transistor.

9. Uso de un derivado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, para la fabricación de un dispositivo 1 electrónico, preferiblemente para la fabricación de un dispositivo seleccionado del grupo que consiste en dispositivos

electroluminiscentes y semiconductores.

1. Uso según la reivindicación 9, en el que el dispositivo electrónico es un OLED y en el que el derivado se usa preferiblemente para la fabricación de la capa emisora de dicho OLED.

11. Uso según la reivindicación 9, en el que el dispositivo electrónico es un dispositivo semiconductor, 15 preferiblemente un transistor.

12. Dispositivo electrónico que comprende al menos una capa que comprende un derivado de borazeno según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el dispositivo electrónico se selecciona preferiblemente del grupo que consiste en dispositivos electroluminiscentes y semiconductores.

13. Dispositivo electrónico según la reivindicación 12, siendo dicho dispositivo electrónico un OLED en el que dicha

capa es preferiblemente la capa emisora.

14. Dispositivo electrónico según la reivindicación 12, siendo dicho dispositivo electrónico un dispositivo semiconductor, preferiblemente un transistor.