JP2014047196A - Compound and polymer compound, organic semiconductor material containing compound or polymer compound and organic semiconductor element using organic semiconductor material - Google Patents

Compound and polymer compound, organic semiconductor material containing compound or polymer compound and organic semiconductor element using organic semiconductor material Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compound having a sufficiently large absolute value of LUMO and a polymer compound.SOLUTION: A compound has at least two structures represented by the formula (1). In Formula (1), Zand Zrepresent an oxygen atom, a sulfur atom, a selenium atom, a group represented by =C(R)(R) or a group represented by =N(R); At least one of Zand Zis a sulfur atom or a selenium atom; R, Rand Rrepresent a cyano group or a group represented by -C(=O)R; Rrepresents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group or a heterocyclic group; Erepresents an oxygen atom, a sulfur atom, a selenium atom, a group represented by -N(R)- or a group represented by -C(R)=C(R)-; R, Rand Rrepresent a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an aryl group, a heterocyclic group, a halogen atom or a cyano group; and a ring Arepresents an aromatic carbocyclic ring or a heterocyclic ring.

Description

本発明は、化合物及び高分子化合物、並びに、該化合物又は該高分子化合物を含有する有機半導体材料及び該有機半導体材料を用いた有機半導体素子に関する。   The present invention relates to a compound and a polymer compound, an organic semiconductor material containing the compound or the polymer compound, and an organic semiconductor element using the organic semiconductor material.

電荷(電子又はホール)輸送性を有する有機半導体材料は、有機太陽電池、有機トランジスタ、有機エレクトロルミネッセンス素子等の有機半導体素子への適用が期待されている。   An organic semiconductor material having charge (electron or hole) transportability is expected to be applied to organic semiconductor elements such as organic solar cells, organic transistors, and organic electroluminescence elements.

無機半導体材料を含む半導体素子は真空蒸着法を用いて製造されていた。一方、有機半導体素子は、有機半導体材料を溶媒に溶解させた溶液を用いて印刷法で作製することができ、製造コストの低下が期待されるため、有機半導体材料の研究開発が盛んに行われている。   A semiconductor element containing an inorganic semiconductor material has been manufactured using a vacuum deposition method. On the other hand, an organic semiconductor element can be produced by a printing method using a solution in which an organic semiconductor material is dissolved in a solvent, and a reduction in manufacturing cost is expected. Therefore, research and development of organic semiconductor materials are actively performed. ing.

一般に有機半導体材料のHOMO(最高占有軌道)の値は、有機半導体素子の電極として通常用いられる金などの金属の仕事関数の値に近く、電極から有機半導体材料へのホール注入が容易となり、多くの有機半導体材料はp型半導体特性を有する。一方、従来の有機半導体材料のLUMO(最低非占有軌道)の絶対値は小さく、電極から有機半導体材料への電子の注入が困難であり、LUMOの絶対値が大きいn型半導体特性を有する有機半導体材料の開発が求められている。   In general, the HOMO (maximum occupied orbit) value of an organic semiconductor material is close to the work function value of a metal such as gold, which is usually used as an electrode of an organic semiconductor element, and it is easy to inject holes from the electrode into the organic semiconductor material. The organic semiconductor material has p-type semiconductor characteristics. On the other hand, the conventional organic semiconductor material has a small LUMO (minimum unoccupied orbital) absolute value, makes it difficult to inject electrons from the electrode into the organic semiconductor material, and has a large LUMO absolute value. Development of materials is required.

さらに、n型半導体特性を有する有機半導体材料を有機トランジスタの活性層に用いた場合、有機半導体材料のLUMOの絶対値が大きいほど、有機トランジスタの大気に対する安定性が向上する効果がある。   Further, when an organic semiconductor material having n-type semiconductor characteristics is used for the active layer of the organic transistor, the larger the absolute value of the LUMO of the organic semiconductor material, the more effective the stability of the organic transistor to the atmosphere is.

n型半導体特性を有する有機半導体材料としては、例えば、下記の化合物が提案されている(非特許文献1)。   As organic semiconductor materials having n-type semiconductor characteristics, for example, the following compounds have been proposed (Non-Patent Document 1).

Figure 2014047196
Figure 2014047196

ケミカル コミュニケイションズ(Chemical Communications)、2011年、第47巻、p.11840-11842Chemical Communications, 2011, 47, p. 11840-11842

しかしながら、上記の化合物のLUMOの絶対値は3.4eVであり、LUMOの絶対値が十分には大きくなかった。   However, the absolute value of LUMO of the above compound was 3.4 eV, and the absolute value of LUMO was not sufficiently large.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、LUMOの絶対値が十分に大きい化合物及び高分子化合物を提供することを目的とする。また、該化合物又は該高分子化合物を含有する有機半導体材料及び該有機半導体材料を用いた有機半導体素子を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a compound and a polymer compound having a sufficiently large LUMO absolute value. Another object of the present invention is to provide an organic semiconductor material containing the compound or the polymer compound and an organic semiconductor element using the organic semiconductor material.

本発明は、下記の化合物及び高分子化合物、並びに、該化合物又は該高分子化合物を含有する有機半導体材料及び該有機半導体材料を用いた有機半導体素子を提供する。   The present invention provides the following compound and polymer compound, an organic semiconductor material containing the compound or the polymer compound, and an organic semiconductor element using the organic semiconductor material.

[1] 下記式(1)で表される構造を少なくとも2個含む化合物。

Figure 2014047196
(式(1)中、Z及びZは、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、=C(R)(R)で表される基又は=N(R)で表される基を表す。Z及びZのうちの少なくとも1つは硫黄原子又はセレン原子である。R、R及びRは、それぞれ独立に、シアノ基又は−C(=O)Rで表される基を表す。Rは、水素原子、ヒドロキシル基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基又は置換基を有していてもよい複素環基を表す。Rが2個ある場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。Eは、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、−N(R)−で表される基又は−C(R)=C(R)−で表される基を表す。R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシル基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよい複素環基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。R及びRは互いに結合してそれぞれが結合している炭素原子と共に五員環又は六員環を形成していてもよい。環Aは、置換基を有していてもよい芳香族炭素環又は置換基を有していてもよい複素環を表す。)
[2] 下記式(2)で表される、[1]に記載の化合物。
Figure 2014047196
(式(2)中、Z、Z、E及び環Aは、前記と同じ意味を表す。2個あるZは同一であっても異なっていてもよい。2個あるZは同一であっても異なっていてもよい。2個あるEは同一であっても異なっていてもよい。2個ある環Aは同一であっても異なっていてもよい。Bは、置換基を有していてもよいアリーレン基、置換基を有していてもよい2価の複素環基、−C≡C−で表される基又は−C(R)=C(R)−で表される基を表す。R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシル基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよい複素環基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。nは、0以上の整数を表す。Bが複数個ある場合、それらは同一であっても異なっていてもよく、R及びRが複数個ある場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。)
[3] 下記式(3)で表される構造単位を含む高分子化合物。
Figure 2014047196
(式(3)中、Z及びZは、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、=C(R)(R)で表される基又は=N(R)で表される基を表す。Z及びZのうちの少なくとも1つは硫黄原子又はセレン原子である。R、R及びRは、それぞれ独立に、シアノ基又は−C(=O)Rで表される基を表す。Rは、水素原子、ヒドロキシル基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Rが2個ある場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。Eは、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、−N(R)−で表される基又は−C(R)=C(R)−で表される基を表す。R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシル基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよい複素環基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。R及びRは互いに結合してそれぞれが結合している炭素原子と共に五員環又は六員環を形成してもよい。環Aは、置換基を有していてもよい芳香族炭素環又は置換基を有していてもよい複素環を表す。)
[4] Z及びZが、硫黄原子である、[1]〜[3]のいずれか1つに記載の化合物又は高分子化合物。
[5] Eが、−N(R)−で表される基である、[1]〜[4]のいずれか1つに記載の化合物又は高分子化合物。
[6] 環Aが、チオフェン環、ベンゼン環、ピリジン環又はナフタレン環である、[1]〜[5]のいずれか1つに記載の化合物又は高分子化合物。
[7] [1]〜[6]のいずれか1つに記載の化合物又は高分子化合物を含有する、有機半導体材料。
[8] [7]に記載の有機半導体材料を含有する有機層を有する、有機半導体素子。
[9] 一対の電極と、該一対の電極の間に設けられた[7]に記載の有機半導体材料を含む層と、を備える有機太陽電池。
[10] ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極及び活性層を有し、該活性層に[7]に記載の有機半導体材料を含有する、有機トランジスタ。 [1] A compound containing at least two structures represented by the following formula (1).
Figure 2014047196
(In Formula (1), Z 1 and Z 2 are each independently an oxygen atom, a sulfur atom, a selenium atom, a group represented by ═C (R 1 ) (R 2 ), or ═N (R 3 ). Represents at least one of Z 1 and Z 2 is a sulfur atom or a selenium atom, R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a cyano group or —C (═O); R 4 represents a group represented by R 4. R 4 has a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, or a substituent. An aryl group which may be substituted or a heterocyclic group which may have a substituent, when two R 4 s are present, they may be the same or different, and E 1 represents an oxygen atom, sulfur atom, a selenium atom, -N (R 5) - group or a -C represented by (R 6) = C (R 7) - is represented by .R 5, R 6 and R 7 represents a group each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, an optionally substituted alkyl group, an alkoxy group which may have a substituent, R 6 and R 7 are each an alkylthio group optionally having a substituent, an aryl group optionally having a substituent, a heterocyclic group optionally having a substituent, a halogen atom, or a cyano group. They may be bonded to form a 5-membered ring or a 6-membered ring together with the carbon atoms to which each is bonded.Ring A 1 has an aromatic carbocyclic ring or a substituent which may have a substituent. Represents a heterocyclic ring which may be
[2] The compound according to [1], represented by the following formula (2).
Figure 2014047196
(In formula (2), Z 1 , Z 2 , E 1 and ring A 1 represent the same meaning as described above. Two Z 1 s may be the same or different. Two Z 2 s. May be the same or different, and two E 1 may be the same or different, and two rings A 1 may be the same or different. An arylene group which may have a substituent, a divalent heterocyclic group which may have a substituent, a group represented by —C≡C—, or —C (R 8 ) ═C (R 9 R 8 and R 9 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group which may have a substituent, or an alkoxy group which may have a substituent. , An alkylthio group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, a heterocyclic group which may have a substituent Represents a halogen atom or a cyano group, n represents an integer of 0 or more, and when there are a plurality of B, they may be the same or different, and when there are a plurality of R 8 and R 9 , They may be the same or different.)
[3] A polymer compound containing a structural unit represented by the following formula (3).
Figure 2014047196
(In Formula (3), Z 1 and Z 2 are each independently an oxygen atom, a sulfur atom, a selenium atom, a group represented by ═C (R 1 ) (R 2 ), or ═N (R 3 ). Represents at least one of Z 1 and Z 2 is a sulfur atom or a selenium atom, R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a cyano group or —C (═O); R 4 represents a group represented by R 4. R 4 has a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, or a substituent. If even also have an aryl group or a substituted group represents an aromatic heterocyclic group .R 4 there are two, they may .E 1 be different even if the same is oxygen atom , a sulfur atom, a selenium atom, -N (R 5) - group or a -C represented by (R 6) = C (R 7) - in Is .R 5, R 6 and R 7 represents a group that is independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an optionally substituted alkyl group, an alkoxy group which may have a substituent, R 6 and R 7 each represents an alkylthio group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, a heterocyclic group which may have a substituent, a halogen atom or a cyano group. May be bonded to each other to form a 5-membered ring or a 6-membered ring together with the carbon atoms to which each is bonded.Ring A 1 represents an aromatic carbocyclic ring or a substituent which may have a substituent. It represents a heterocyclic ring that may have.)
[4] The compound or polymer compound according to any one of [1] to [3], wherein Z 1 and Z 2 are sulfur atoms.
[5] The compound or polymer compound according to any one of [1] to [4], wherein E 1 is a group represented by —N (R 5 ) —.
[6] The compound or polymer compound according to any one of [1] to [5], wherein Ring A 1 is a thiophene ring, a benzene ring, a pyridine ring, or a naphthalene ring.
[7] An organic semiconductor material containing the compound or polymer compound according to any one of [1] to [6].
[8] An organic semiconductor element having an organic layer containing the organic semiconductor material according to [7].
[9] An organic solar cell comprising a pair of electrodes and a layer containing the organic semiconductor material according to [7] provided between the pair of electrodes.
[10] An organic transistor having a source electrode, a drain electrode, a gate electrode, and an active layer, wherein the active layer contains the organic semiconductor material according to [7].

本発明は、LUMOの絶対値が十分に大きい化合物及び高分子化合物、該化合物及び高分子化合物を含有する有機半導体材料、並びにこの有機半導体材料を含有する有機層を有する有機半導体素子、特に有機太陽電池及び有機トランジスタを提供できるため、本発明は極めて有用である。   The present invention relates to a compound and a polymer compound having a sufficiently large LUMO absolute value, an organic semiconductor material containing the compound and the polymer compound, and an organic semiconductor element having an organic layer containing the organic semiconductor material, particularly an organic solar device. Since a battery and an organic transistor can be provided, the present invention is extremely useful.

図1は、本発明の有機トランジスタの第1の構成例を示す模式断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a first structural example of an organic transistor of the present invention. 図2は、本発明の有機トランジスタの第2の構成例を示す模式断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a second configuration example of the organic transistor of the present invention. 図3は、本発明の有機トランジスタの第3の構成例を示す模式断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a third configuration example of the organic transistor of the present invention. 図4は、本発明の有機トランジスタの第4の構成例を示す模式断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a fourth configuration example of the organic transistor of the present invention. 図5は、本発明の有機トランジスタの第5の構成例を示す模式断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a fifth configuration example of the organic transistor of the present invention. 図6は、本発明の有機トランジスタの第6の構成例を示す模式断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a sixth configuration example of the organic transistor of the present invention. 図7は、本発明の有機トランジスタの第7の構成例を示す模式断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a seventh configuration example of the organic transistor of the present invention. 図8は、本発明の有機トランジスタの第8の構成例を示す模式断面図である。FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing an eighth configuration example of the organic transistor of the present invention. 図9は、本発明の有機トランジスタの第9の構成例を示す模式断面図である。FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a ninth configuration example of the organic transistor of the present invention.

以下、必要に応じて図面を参照することにより、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明に用いる図面においては、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as necessary. In the drawings used for the following description, the same components may be denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions may be omitted.

本明細書において、「置換基を有していてもよい」とは、その化合物又は基を構成するすべての水素原子が無置換の場合、及び1個以上の水素原子の一部又は全部が置換基によって置換されている場合の両方の態様を含む。   In the present specification, “optionally substituted” means that all hydrogen atoms constituting the compound or group are unsubstituted, and that one or more hydrogen atoms are partially or completely substituted. Includes both embodiments when substituted by a group.

本明細書において特に特定されていない「置換基」の例としては、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、カルボキシル基、スルホ基、リン酸基、亜リン酸基、ニトロ基、炭素原子数が1〜30のヒドロカルビル基、炭素原子数が1〜30のヒドロカルビルオキシ基、炭素原子数が1〜30のヒドロカルビルチオ基、炭素原子数が1〜30の置換シリル基が挙げられる。これらの置換基の中でも、ハロゲン原子、炭素原子数が1〜18のヒドロカルビル基、炭素原子数が1〜18のヒドロカルビルオキシ基、炭素原子数が1〜18のヒドロカルビルチオ基、炭素原子数が1〜18の置換シリル基が好ましく、炭素原子数が1〜12のヒドロカルビル基、炭素原子数が1〜12のヒドロカルビルオキシ基、炭素原子数が1〜12のヒドロカルビルチオ基、炭素原子数が1〜12の置換シリル基がより好ましく、炭素原子数が1〜12のヒドロカルビル基、炭素原子数が1〜12のヒドロカルビルオキシ基が更に好ましい。ヒドロカルビル基、ヒドロカルビルオキシ基及びヒドロカルビルチオ基はそれぞれ、直鎖状、分岐鎖状、又は環状のいずれであってもよい。   Examples of the “substituent” not particularly specified in the present specification include a halogen atom, a cyano group, a hydroxyl group, a mercapto group, a carboxyl group, a sulfo group, a phosphoric acid group, a phosphorous acid group, a nitro group, and a carbon atom. Examples thereof include hydrocarbyl groups having 1 to 30 carbon atoms, hydrocarbyloxy groups having 1 to 30 carbon atoms, hydrocarbylthio groups having 1 to 30 carbon atoms, and substituted silyl groups having 1 to 30 carbon atoms. Among these substituents, a halogen atom, a hydrocarbyl group having 1 to 18 carbon atoms, a hydrocarbyloxy group having 1 to 18 carbon atoms, a hydrocarbylthio group having 1 to 18 carbon atoms, and 1 carbon atom. A substituted silyl group having 18 to 18 carbon atoms is preferred, a hydrocarbyl group having 1 to 12 carbon atoms, a hydrocarbyloxy group having 1 to 12 carbon atoms, a hydrocarbylthio group having 1 to 12 carbon atoms, and 1 to 1 carbon atoms. 12 substituted silyl groups are more preferable, a hydrocarbyl group having 1 to 12 carbon atoms, and a hydrocarbyloxy group having 1 to 12 carbon atoms are more preferable. Each of the hydrocarbyl group, hydrocarbyloxy group and hydrocarbylthio group may be linear, branched or cyclic.

<化合物>
本発明の化合物は、下記式(1)で表される構造を少なくとも2個含む化合物である。
<Compound>
The compound of the present invention is a compound containing at least two structures represented by the following formula (1).

Figure 2014047196
Figure 2014047196

式(1)中、Z及びZは、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、=C(R)(R)で表される基又は=N(R)で表される基を表す。Z及びZのうちの少なくとも1つは硫黄原子又はセレン原子である。R、R及びRは、それぞれ独立に、シアノ基又は−C(=O)Rで表される基を表す。Rは、水素原子、ヒドロキシル基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基又は置換基を有していてもよい複素環基を表す。Rが2個ある場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。
前記化合物において、R、R及びRが複数個ある場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。
In Formula (1), Z 1 and Z 2 are each independently an oxygen atom, a sulfur atom, a selenium atom, a group represented by ═C (R 1 ) (R 2 ), or ═N (R 3 ). Represents a group. At least one of Z 1 and Z 2 is a sulfur atom or a selenium atom. R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a cyano group or a group represented by —C (═O) R 4 . R 4 has a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent or a substituent. Represents an optionally substituted heterocyclic group. When there are two R 4 , they may be the same or different.
In the compound, when there are a plurality of R 1 , R 2 and R 3 , they may be the same or different.

本明細書において、アルキル基は、直鎖状でも分岐状でもよく、環状であってもよい。アルキル基の炭素原子数は、通常1〜30であり、1〜20であることが好ましい。なお、上記の炭素原子数には、置換基の炭素原子数は含まれない。   In the present specification, the alkyl group may be linear, branched or cyclic. The number of carbon atoms of the alkyl group is usually 1-30, preferably 1-20. The number of carbon atoms does not include the number of carbon atoms of the substituent.

アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、ヘキサデシル基等の直鎖アルキル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、2−エチルヘキシル基、3,7−ジメチルオクチル基等の分岐アルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基が挙げられる。   Specific examples of the alkyl group include a straight chain alkyl group such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, hexyl group, octyl group, dodecyl group, hexadecyl group, isopropyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert. Examples thereof include branched alkyl groups such as -butyl group, 2-ethylhexyl group and 3,7-dimethyloctyl group, and cycloalkyl groups such as cyclopentyl group and cyclohexyl group.

アルキル基が有していてもよい置換基としては、例えば、アルコキシ基、アリール基、及びハロゲン原子が挙げられる。置換基を有しているアルキル基の具体例としては、メトキシエチル基、ベンジル基、トリフルオロメチル基、及びパーフルオロヘキシル基が挙げられる。   Examples of the substituent that the alkyl group may have include an alkoxy group, an aryl group, and a halogen atom. Specific examples of the alkyl group having a substituent include a methoxyethyl group, a benzyl group, a trifluoromethyl group, and a perfluorohexyl group.

本明細書において、アルコキシ基は、直鎖状でも分岐状でもよく、環状であってもよい。アルコキシ基の炭素原子数は、通常1〜30であり、1〜20であることが好ましい。なお、上記の炭素原子数には、置換基の炭素原子数は含まれない。   In the present specification, the alkoxy group may be linear, branched, or cyclic. The number of carbon atoms of the alkoxy group is usually 1-30, preferably 1-20. The number of carbon atoms does not include the number of carbon atoms of the substituent.

アルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基、ヘキサデシルオキシ基等の直鎖アルコキシ基、イソプロピルオキシ基、イソブチルオキシ基、sec−ブチルオキシ基、tert−ブチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、3,7−ジメチルオクチルオキシ基等の分岐アルコキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等のシクロアルコキシ基が挙げられる。   Specific examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butyloxy group, a hexyloxy group, an octyloxy group, a dodecyloxy group, a straight-chain alkoxy group such as a hexadecyloxy group, an isopropyloxy group, and an isobutyloxy group. , Sec-butyloxy group, tert-butyloxy group, 2-ethylhexyloxy group, branched alkoxy groups such as 3,7-dimethyloctyloxy group, and cycloalkoxy groups such as cyclopentyloxy group and cyclohexyloxy group.

アルコキシ基が有していてもよい置換基としては、例えば、アルコキシ基、アリール基、及びハロゲン原子が挙げられる。   Examples of the substituent that the alkoxy group may have include an alkoxy group, an aryl group, and a halogen atom.

本明細書において、アリール基とは、芳香族炭化水素から環を構成する炭素原子に結合する水素原子1個を除いた残りの原子団を意味し、縮合環を有する基、ベンゼン環及び縮合環からなる群から選ばれる2個以上の環が直接結合した基も含む。アリール基の炭素原子数は、好ましくは6〜30であり、より好ましくは6〜20であり、さらに好ましくは6〜10である。なお、上記の炭素原子数には、置換基の炭素原子数は含まれない。アリール基が有していてもよい置換基としては、例えば、アルコキシ基、アルキルチオ基、複素環基、ハロゲン原子が挙げられる。   In the present specification, the aryl group means a remaining atomic group obtained by removing one hydrogen atom bonded to a carbon atom constituting a ring from an aromatic hydrocarbon, a group having a condensed ring, a benzene ring and a condensed ring. And a group in which two or more rings selected from the group consisting of are directly bonded. The number of carbon atoms of the aryl group is preferably 6-30, more preferably 6-20, and even more preferably 6-10. The number of carbon atoms does not include the number of carbon atoms of the substituent. Examples of the substituent that the aryl group may have include an alkoxy group, an alkylthio group, a heterocyclic group, and a halogen atom.

置換基を有していてもよいアリール基の具体例としては、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基、1−ピレニル基、2−ピレニル基、4−ピレニル基、2−フルオレニル基、3−フルオレニル基、4−フルオレニル基、4−フェニルフェニル基、4−ヘキサデシルフェニル基、3,5−ジメトキシフェニル基、及びペンタフルオロフェニル基が挙げられる。アリール基としては、アルキル基で置換されたフェニル基が好ましい。   Specific examples of the aryl group which may have a substituent include a phenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 1-anthryl group, 2-anthryl group, 9-anthryl group, 1-pyrenyl group, 2-pyrenyl group, 4-pyrenyl group, 2-fluorenyl group, 3-fluorenyl group, 4-fluorenyl group, 4-phenylphenyl group, 4-hexadecylphenyl group, 3,5-dimethoxyphenyl group, and pentafluorophenyl Groups. As the aryl group, a phenyl group substituted with an alkyl group is preferable.

本明細書において、複素環基とは、複素環式化合物から、環を構成する炭素原子に結合する水素原子1個を除いた残りの原子団を意味し、縮合環である複素環を有する基、独立した単環の複素環及び縮合環である複素環からなる群から選ばれる2個以上の環が直接結合した基を含む。複素環式化合物とは、環式構造を有する有機化合物のうち、環を構成する元素が炭素原子だけでなく、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、窒素原子、リン原子、ホウ素原子、ヒ素原子等のヘテロ原子を環内に含む化合物をいう。複素環基の炭素原子数は、好ましくは2〜30であり、より好ましくは2〜20であり、さらに好ましくは2〜10である。なお、上記の炭素原子数には、置換基の炭素原子数は含まれない。複素環基の具体例としては、2−フリル基、3−フリル基、2−チエニル基、3−チエニル基、2−ピロリル基、3−ピロリル基、2−オキサゾリル基、2−チアゾリル基、2−イミダゾリル基、2−ピリジル基、3−ピリジル基、4−ピリジル基、2−ベンゾフリル基、2−ベンゾチエニル基、2−チエノチエニル基、及び4−(2,1,3−ベンゾチアジアゾリル)基が挙げられる。   In the present specification, a heterocyclic group means a remaining atomic group obtained by removing one hydrogen atom bonded to a carbon atom constituting a ring from a heterocyclic compound, and a group having a heterocyclic ring that is a condensed ring. And a group in which two or more rings selected from the group consisting of an independent monocyclic heterocyclic ring and a condensed heterocyclic ring are directly bonded. A heterocyclic compound is an organic compound having a cyclic structure, and the elements constituting the ring are not only carbon atoms, but also oxygen atoms, sulfur atoms, selenium atoms, nitrogen atoms, phosphorus atoms, boron atoms, arsenic atoms, etc. A compound containing a heteroatom in the ring. The number of carbon atoms of the heterocyclic group is preferably 2-30, more preferably 2-20, and even more preferably 2-10. The number of carbon atoms does not include the number of carbon atoms of the substituent. Specific examples of the heterocyclic group include 2-furyl group, 3-furyl group, 2-thienyl group, 3-thienyl group, 2-pyrrolyl group, 3-pyrrolyl group, 2-oxazolyl group, 2-thiazolyl group, 2 -Imidazolyl group, 2-pyridyl group, 3-pyridyl group, 4-pyridyl group, 2-benzofuryl group, 2-benzothienyl group, 2-thienothienyl group, and 4- (2,1,3-benzothiadiazolyl) Groups.

複素環基が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、及びハロゲン原子が挙げられる。置換基を有している複素環基としては、例えば、5−オクチル−2−チエニル基、及び5−フェニル−2−フリル基が挙げられる。複素環基が有していてもよい置換基としてはアルキル基が好ましい。複素環基としては、芳香族複素環基が好ましい。   Examples of the substituent that the heterocyclic group may have include an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an aryl group, and a halogen atom. Examples of the heterocyclic group having a substituent include a 5-octyl-2-thienyl group and a 5-phenyl-2-furyl group. The substituent that the heterocyclic group may have is preferably an alkyl group. As the heterocyclic group, an aromatic heterocyclic group is preferable.

本明細書において、ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が挙げられる。   In the present specification, examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

は、硫黄原子及びセレン原子が好ましく、硫黄原子がより好ましい。 Z 1 is preferably a sulfur atom or a selenium atom, and more preferably a sulfur atom.

は、硫黄原子及びセレン原子が好ましく、硫黄原子がより好ましい。 Z 2 is preferably a sulfur atom or a selenium atom, and more preferably a sulfur atom.

式(1)中、Eは、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、−N(R)−で表される基又は−C(R)=C(R)−で表される基を表す。R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシル基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよい複素環基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。R及びRは互いに結合してそれぞれが隣接する炭素原子と共に五員環又は六員環を形成してもよい。
前記化合物中、Eが複数個ある場合、それらは同一であっても異なっていてもよく、R、R及びRが、それぞれ複数個ある場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。
In Formula (1), E 1 is an oxygen atom, a sulfur atom, a selenium atom, a group represented by —N (R 5 ) — or a group represented by —C (R 6 ) ═C (R 7 ) —. Represents. R 5 , R 6 and R 7 each independently have a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, or a substituent. An alkylthio group which may be substituted, an aryl group which may have a substituent, a heterocyclic group which may have a substituent, a halogen atom or a cyano group; R 6 and R 7 may be bonded to each other to form a 5-membered ring or a 6-membered ring together with adjacent carbon atoms.
In the compound, when there are a plurality of E 1 s , they may be the same or different, and when there are a plurality of R 5 , R 6 and R 7 , they may be the same. May be different.

本明細書において、アルキルチオ基は、直鎖状でも分岐状でもよく、環状であってもよい。アルキルチオ基の炭素原子数は、通常1〜30(分岐アルキルチオ基及びシクロアルキルチオ基の場合、通常3〜30)であり、1〜20(分岐アルキルチオ基及びシクロアルキルチオ基の場合、3〜20)であることが好ましい。なお、上記の炭素原子数には、置換基の炭素原子数は含まれない。   In the present specification, the alkylthio group may be linear, branched, or cyclic. The number of carbon atoms of the alkylthio group is usually 1 to 30 (usually 3 to 30 for branched alkylthio groups and cycloalkylthio groups), and 1 to 20 (3 to 20 for branched alkylthio groups and cycloalkylthio groups). Preferably there is. The number of carbon atoms does not include the number of carbon atoms of the substituent.

アルキルチオ基の具体例としては、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基、ヘキサデシルチオ基等の直鎖アルキルチオ基、イソプロピルチオ基、イソブチルチオ基、sec−ブチルチオ基、tert−ブチルチオ基、2−エチルヘキシルチオ基、3,7−ジメチルオクチルチオ基等の分岐アルキルチオ基、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等のシクロアルキルチオ基が挙げられる。   Specific examples of the alkylthio group include a methylthio group, an ethylthio group, a propylthio group, a butylthio group, a hexylthio group, an octylthio group, a dodecylthio group, a straight-chain alkylthio group such as a hexadecylthio group, an isopropylthio group, an isobutylthio group, and a sec-butylthio group. , Tert-butylthio group, 2-ethylhexylthio group, branched alkylthio group such as 3,7-dimethyloctylthio group, and cycloalkylthio group such as cyclopentylthio group and cyclohexylthio group.

アルキルチオ基が有していてもよい置換基としては、例えば、アルコキシ基、アリール基、及びハロゲン原子が挙げられる。   Examples of the substituent that the alkylthio group may have include an alkoxy group, an aryl group, and a halogen atom.

及びRが互いに結合してそれぞれが結合している炭素原子と共に五員環又は六員環を形成する場合、該五員環の具体例としては、フラン環、チオフェン環、ピロール環、及びチアゾール環が挙げられ、該六員環の具体例としては、ベンゼン環、及びピリジン環が挙げられる。 When R 6 and R 7 are bonded to each other to form a 5-membered ring or a 6-membered ring together with the carbon atoms to which they are bonded, specific examples of the 5-membered ring include a furan ring, a thiophene ring, a pyrrole ring, And a thiazole ring, and specific examples of the six-membered ring include a benzene ring and a pyridine ring.

該五員環及び六員環は置換基を有していてもよく、該置換基としては、例えば、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、及びハロゲン原子が挙げられる。   The 5-membered ring and 6-membered ring may have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group which may have a substituent and an alkoxy group which may have a substituent. , An aryl group which may have a substituent, and a halogen atom.

本発明の化合物の有機溶媒への溶解性を向上させる観点から、Eは、−N(R)−で表される基及び−C(R)=C(R)−で表される基であることが好ましく、−N(R)−で表される基がより好ましい。また、Rはアルキル基であることが好ましい。 From the viewpoint of improving the solubility of the compound of the present invention in an organic solvent, E 1 is represented by a group represented by —N (R 5 ) — and —C (R 6 ) ═C (R 7 ) —. And a group represented by —N (R 5 ) — is more preferable. R 5 is preferably an alkyl group.

式(1)中、環Aは、置換基を有していてもよい芳香族炭素環又は置換基を有していてもよい複素環を表す。 In formula (1), ring A 1 represents an aromatic carbocyclic ring which may have a substituent or a heterocyclic ring which may have a substituent.

環Aで表される芳香族炭素環は、ベンゼン環であっても縮合環であってもよい。
芳香族炭素環の炭素原子数は、好ましくは6〜30であり、より好ましくは6〜20であり、さらに好ましくは6〜10である。なお、上記の炭素原子数には、置換基の炭素原子数は含まれない。
Aromatic carbon ring represented by ring A 1 may be a condensed ring be a benzene ring.
The number of carbon atoms in the aromatic carbocycle is preferably 6-30, more preferably 6-20, and even more preferably 6-10. The number of carbon atoms does not include the number of carbon atoms of the substituent.

芳香族炭素環の具体例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、ペンタセン環、及びフルオレン環が挙げられる。   Specific examples of the aromatic carbocycle include a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a phenanthrene ring, a pyrene ring, a pentacene ring, and a fluorene ring.

芳香族炭素環が有していてもよい置換基としては、例えば、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよい複素環基、及びハロゲン原子が挙げられる。芳香族炭素環が置換基を有する場合、置換基としては、置換基を有していてもよいアルキル基、及びハロゲン原子が好ましい。   Examples of the substituent that the aromatic carbocycle may have include, for example, an alkyl group that may have a substituent, an alkoxy group that may have a substituent, and a substituent. Examples thereof include a good alkylthio group, a heterocyclic group which may have a substituent, and a halogen atom. When the aromatic carbocycle has a substituent, the substituent is preferably an alkyl group which may have a substituent and a halogen atom.

環Aで表される複素環は、単環であっても縮合環であってもよい。
複素環の炭素原子数は、好ましくは2〜30であり、より好ましくは3〜20であり、さらに好ましくは3〜10である。なお、上記の炭素原子数には、置換基の炭素原子数は含まれない。
The heterocyclic ring represented by the ring A 1 may be a single ring or a condensed ring.
The number of carbon atoms in the heterocyclic ring is preferably 2-30, more preferably 3-20, and even more preferably 3-10. The number of carbon atoms does not include the number of carbon atoms of the substituent.

複素環の具体例としては、フラン環、チオフェン環、ピロール環、ピリジン環、ベンゾチオフェン環、及び2,1,3−ベンゾチアジアゾール環が挙げられる。   Specific examples of the heterocyclic ring include a furan ring, a thiophene ring, a pyrrole ring, a pyridine ring, a benzothiophene ring, and a 2,1,3-benzothiadiazole ring.

複素環が有していてもよい置換基としては、例えば、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよい複素環基、及びハロゲン原子が挙げられる。複素環が置換基を有する場合、置換基としては、置換基を有していてもよいアルキル基、及びハロゲン原子が好ましい。   Examples of the substituent that the heterocyclic ring may have include, for example, an alkyl group that may have a substituent, an alkoxy group that may have a substituent, and an alkylthio that may have a substituent. Group, a heterocyclic group which may have a substituent, and a halogen atom. When the heterocyclic ring has a substituent, the substituent is preferably an alkyl group which may have a substituent and a halogen atom.

本発明の化合物の合成の容易さの観点から、環Aは、チオフェン環、ベンゼン環、ピリジン環及びナフタレン環であることが好ましく、チオフェン環及びベンゼン環であることがより好ましい。 From the viewpoint of ease of synthesis of the compound of the present invention, ring A 1 is preferably a thiophene ring, a benzene ring, a pyridine ring, and a naphthalene ring, and more preferably a thiophene ring and a benzene ring.

式(1)で表される構造を少なくとも2個含む化合物としては、下記式(2)で表される化合物が好ましい。   As the compound containing at least two structures represented by the formula (1), a compound represented by the following formula (2) is preferable.

Figure 2014047196
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式(2)中、Z、Z、E及び環Aは、前記と同じ意味を表す。2個あるZは同一であっても異なっていてもよい。2個あるZは同一であっても異なっていてもよい。2個あるEは同一であっても異なっていてもよい。2個ある環Aは同一であっても異なっていてもよい。Bは、置換基を有していてもよいアリーレン基、置換基を有していてもよい2価の複素環基、−C≡C−で表される基又は−C(R)=C(R)−で表される基を表す。R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシル基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよい複素環基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。nは、0以上の整数を表す。Bが複数個ある場合、それらは同一であっても異なっていてもよく、R及びRが複数個ある場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。 In formula (2), Z 1 , Z 2 , E 1 and ring A 1 represent the same meaning as described above. Two Z 1 may be the same or different. Two Z 2 may be the same or different. Two E 1 may be the same or different. Two rings A 1 may be the same or different. B is an arylene group which may have a substituent, a divalent heterocyclic group which may have a substituent, a group represented by —C≡C—, or —C (R 8 ) ═C. The group represented by (R < 9 >)-is represented. R 8 and R 9 each independently have a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, or a substituent. It represents an alkylthio group, an aryl group which may have a substituent, a heterocyclic group which may have a substituent, a halogen atom or a cyano group. n represents an integer of 0 or more. When there are a plurality of B, they may be the same or different, and when there are a plurality of R 8 and R 9 , they may be the same or different.

本明細書において、アリーレン基とは、芳香族炭化水素から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子2個を除いた残りの原子団を意味する。該アリーレン基の炭素原子数は好ましくは6〜60であり、より好ましくは6〜20である。なお、上記の炭素原子数には、置換基の炭素原子数は含まれない。   In the present specification, an arylene group means an atomic group remaining after removing two hydrogen atoms directly bonded to a carbon atom constituting a ring from an aromatic hydrocarbon. The number of carbon atoms of the arylene group is preferably 6 to 60, more preferably 6 to 20. The number of carbon atoms does not include the number of carbon atoms of the substituent.

アリーレン基には、ベンゼン環を有する基、縮合環を有する基、独立したベンゼン環及び縮合環からなる群から選ばれる2個以上の環が直接結合した基、独立したベンゼン環及び縮合環からなる群から選ばれる2個以上の環がビニレン等の基を介して結合した基が含まれる。   The arylene group includes a group having a benzene ring, a group having a condensed ring, a group in which two or more rings selected from the group consisting of an independent benzene ring and a condensed ring are directly bonded, an independent benzene ring and a condensed ring. A group in which two or more rings selected from the group are bonded via a group such as vinylene is included.

アリーレン基が有していてもよい置換基としては、例えば、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよい複素環基、ハロゲン原子が挙げられる。   Examples of the substituent that the arylene group may have include, for example, an alkoxy group that may have a substituent, an alkylthio group that may have a substituent, and a complex that may have a substituent. Examples thereof include a ring group and a halogen atom.

置換基を有していてもよいアリーレン基としては、例えば、下記式1〜下記式12で表される基が挙げられる。   Examples of the arylene group which may have a substituent include groups represented by the following formulas 1 to 12.

Figure 2014047196
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Figure 2014047196
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式1〜式12中、R''は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよい複素環基又はハロゲン原子を表す。複数個存在するR''は、同一であっても異なっていてもよい。   In formulas 1 to 12, R ″ represents a hydrogen atom, an alkyl group that may have a substituent, an alkoxy group that may have a substituent, or an alkylthio group that may have a substituent. Represents an aryl group which may have a substituent, a heterocyclic group which may have a substituent, or a halogen atom. A plurality of R ″ may be the same or different.

本明細書において、2価の複素環基とは、複素環式化合物から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子2個を除いた残りの原子団である。2価の複素環基の炭素原子数は好ましくは2〜30であり、より好ましくは3〜20である。なお、上記の炭素原子数には、置換基の炭素原子数は含まれない。2価の複素環基としては、2価の芳香族複素環基であることが好ましい。   In the present specification, the divalent heterocyclic group is a remaining atomic group obtained by removing two hydrogen atoms directly bonded to carbon atoms constituting a ring from a heterocyclic compound. The number of carbon atoms of the divalent heterocyclic group is preferably 2-30, more preferably 3-20. The number of carbon atoms does not include the number of carbon atoms of the substituent. The divalent heterocyclic group is preferably a divalent aromatic heterocyclic group.

2価の複素環基には、縮合環である複素環を有する基、独立した単環の複素環及び縮合環である複素環からなる群から選ばれる2個以上の環が直接結合した基も含まれる。   The divalent heterocyclic group includes a group in which two or more rings selected from the group consisting of a heterocyclic ring that is a condensed ring, an independent monocyclic heterocyclic ring, and a heterocyclic ring that is a condensed ring are directly bonded. included.

2価の複素環基は置換基を有していてもよく、該置換基としては、例えば、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよいアリール基、及びハロゲン原子が挙げられる。   The divalent heterocyclic group may have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, and a substituent. Examples thereof include an alkylthio group which may have a group, an aryl group which may have a substituent, and a halogen atom.

置換基を有していてもよい2価の複素環基としては、例えば、下記式13〜下記式63で表される2価の複素環基が挙げられる。   Examples of the divalent heterocyclic group which may have a substituent include divalent heterocyclic groups represented by the following formulas 13 to 63.

Figure 2014047196
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式13〜式63中、R''は、前記と同じ意味を表す。a及びbは、それぞれ独立に、0〜5の整数を表す。   In Formula 13 to Formula 63, R ″ represents the same meaning as described above. a and b represent the integer of 0-5 each independently.

a及びbは、それぞれ独立に、好ましくは0〜3の整数であり、より好ましくは0〜1の整数である。   a and b are each independently preferably an integer of 0 to 3, more preferably an integer of 0 to 1.

本発明の化合物の電子輸送性を高める観点からは、Bは、置換基を有していてもよい2価の複素環基、−C≡C−で表される基及び−C(R)=C(R)−で表される基であることが好ましく、置換基を有していてもよい2価の複素環基であることがより好ましく、前記式26、式30、式36、式38〜式40、式42、式49〜式54、式57〜式60、及び式62〜式63で表される、置換基を有していてもよい2価の複素環基であることがさらに好ましい。 From the viewpoint of enhancing the electron transport property of the compound of the present invention, B is a divalent heterocyclic group which may have a substituent, a group represented by —C≡C—, and —C (R 8 ). Is preferably a group represented by ═C (R 9 ) —, more preferably a divalent heterocyclic group which may have a substituent, and the above-mentioned formula 26, formula 30, formula 36, It is a divalent heterocyclic group optionally having a substituent represented by Formula 38 to Formula 40, Formula 42, Formula 49 to Formula 54, Formula 57 to Formula 60, and Formula 62 to Formula 63. Is more preferable.

式(2)中、nは、0以上の整数を表す。本発明の化合物の合成の容易さの観点から、nは、0〜5の整数が好ましく、1〜5の整数がより好ましく、1〜3の整数がさらに好ましい。   In formula (2), n represents an integer of 0 or more. From the viewpoint of ease of synthesis of the compound of the present invention, n is preferably an integer of 0 to 5, more preferably an integer of 1 to 5, and further preferably an integer of 1 to 3.

式(1)で表される構造を少なくとも2個含む化合物としては、下記式(1−1)〜式(1−26)で表される化合物が好ましく、式(1−1)〜式(1−24)で表される化合物がより好ましく、式(1−1)〜式(1−16)で表される化合物がさらに好ましく、式(1−1)〜式(1−12)で表される化合物が特に好ましい。   As the compound containing at least two structures represented by the formula (1), compounds represented by the following formulas (1-1) to (1-26) are preferable, and the formulas (1-1) to (1) -24) is more preferred, compounds represented by formula (1-1) to formula (1-16) are more preferred, and formula (1-1) to formula (1-12) are preferred. Are particularly preferred.

Figure 2014047196
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Figure 2014047196
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Figure 2014047196
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<式(S2)で表される化合物の製造方法>
次に、本発明の化合物の好ましい製造方法について、例を用いて説明する。
<Method for Producing Compound Represented by Formula (S2)>
Next, the preferable manufacturing method of the compound of this invention is demonstrated using an example.

本発明の化合物の一態様である下記式(S2)で表される構造を少なくとも2個含む化合物は、下記式(S1)で表される構造を少なくとも2個含む化合物と、硫化試薬とを反応させることにより製造することができる。   A compound containing at least two structures represented by the following formula (S2), which is an embodiment of the compound of the present invention, reacts a compound containing at least two structures represented by the following formula (S1) with a sulfurizing reagent. Can be manufactured.

Figure 2014047196
Figure 2014047196

式(S1)及び式(S2)中、E及び環Aは、前記と同じ意味を表す。 In formula (S1) and formula (S2), E 1 and ring A 1 represent the same meaning as described above.

前記硫化試薬としては、例えば、下記式(S3)で表される化合物が挙げられる。   As said sulfurization reagent, the compound represented by a following formula (S3) is mentioned, for example.

Figure 2014047196
Figure 2014047196

式(S3)中、Rは、置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を表す。 In formula (S3), R A represents an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group which may have a substituent.

は、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ベンジル基、フェニル基、4−メトキシフェニル基、及びフェノキシフェニル基であることが好ましい。 RA is preferably a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a benzyl group, a phenyl group, a 4-methoxyphenyl group, and a phenoxyphenyl group.

前記反応は、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下において、溶媒の存在下において行うことが好ましい。反応温度は、−80℃〜溶媒の沸点の範囲内の温度で行うことが好ましい。   The reaction is preferably performed in the presence of a solvent in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas or argon gas. The reaction temperature is preferably -80 ° C to the boiling point of the solvent.

前記反応に用いられる溶媒としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサンなどの飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレンなどの不飽和炭化水素、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチル−tert−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジオキサンなどのエーテルが挙げられる。これらは溶媒として、単一で用いても、混合して用いてもよい。   Examples of the solvent used in the reaction include saturated hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, and cyclohexane, unsaturated hydrocarbons such as benzene, toluene, ethylbenzene, and xylene, dimethyl ether, diethyl ether, and methyl-tert-butyl ether. , Ethers such as tetrahydrofuran, tetrahydropyran, and dioxane. These may be used alone or in combination as a solvent.

前記反応後、例えば、水を加えて反応を停止させた後に、生成物を有機溶媒で抽出し、溶媒を留去するなどの通常の後処理を行い、前記式(S2)で表される構造を少なくとも2個含む化合物を製造することができる。必要に応じて、クロマトグラフィーによる分取や再結晶等の精製を更に行ってもよい。   After the reaction, for example, after adding water to stop the reaction, the product is extracted with an organic solvent and subjected to usual post-treatment such as distilling off the solvent, whereby the structure represented by the formula (S2) Can be produced. If necessary, purification such as fractionation by chromatography or recrystallization may be further performed.

<式(2)で表される化合物の製造方法>
次に、式(2)で表される化合物の製造方法について、例を用いて説明する。
<Method for Producing Compound Represented by Formula (2)>
Next, the manufacturing method of the compound represented by Formula (2) is demonstrated using an example.

式(2)で表される化合物の一態様である下記式(S5)で表される化合物は、下記式(S4)で表される化合物と、硫化試薬とを反応させて製造することができる。   The compound represented by the following formula (S5), which is one embodiment of the compound represented by the formula (2), can be produced by reacting a compound represented by the following formula (S4) with a sulfurizing reagent. .

Figure 2014047196
Figure 2014047196

式(S4)及び式(S5)中、E、環A、B及びnは、前記と同じ意味を表す。 In formula (S4) and formula (S5), E 1 , ring A 1 , B and n represent the same meaning as described above.

前記硫化試薬としては、例えば、前記式(S3)で表される化合物が挙げられる。   Examples of the sulfurizing reagent include compounds represented by the formula (S3).

前記反応は、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下において、溶媒の存在下において行うことが好ましい。反応温度は、−80℃〜溶媒の沸点の範囲内の温度で行うことが好ましい。   The reaction is preferably performed in the presence of a solvent in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas or argon gas. The reaction temperature is preferably -80 ° C to the boiling point of the solvent.

前記反応に用いられる溶媒としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサンなどの飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレンなどの不飽和炭化水素、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチル−t−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジオキサンなどのエーテルが挙げられる。これらは溶媒として、単一で用いても、混合して用いてもよい。   Examples of the solvent used in the reaction include saturated hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, and cyclohexane, unsaturated hydrocarbons such as benzene, toluene, ethylbenzene, and xylene, dimethyl ether, diethyl ether, and methyl-t-butyl ether. , Ethers such as tetrahydrofuran, tetrahydropyran, and dioxane. These may be used alone or in combination as a solvent.

前記反応後、例えば、水を加えて反応を停止させた後に、生成物を有機溶媒で抽出し、溶媒を留去するなどの通常の後処理を行い、前記式(S5)で表される化合物を製造することができる。必要に応じて、クロマトグラフィーによる分取や再結晶等の精製を更に行ってもよい。   After the reaction, for example, after adding water to stop the reaction, the product is extracted with an organic solvent and subjected to usual post-treatment such as evaporation of the solvent, and the compound represented by the formula (S5) Can be manufactured. If necessary, purification such as fractionation by chromatography or recrystallization may be further performed.

<高分子化合物>
(第1構造単位)
本発明の高分子化合物の一態様は、下記式(3)で表される構造単位(以下、「第1構造単位」ということがある。)を有する高分子化合物である。
<Polymer compound>
(First structural unit)
One embodiment of the polymer compound of the present invention is a polymer compound having a structural unit represented by the following formula (3) (hereinafter sometimes referred to as “first structural unit”).

Figure 2014047196
Figure 2014047196

式(3)中、Z及びZは、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、=C(R)(R)で表される基又は=N(R)で表される基を表す。Z及びZが複数個ある場合、これらは同一であっても異なっていてもよい。Z及びZのうちの少なくとも1つは硫黄原子又はセレン原子である。R、R及びRは、それぞれ独立に、シアノ基又は−C(=O)Rで表される基を表す。Rは、水素原子、ヒドロキシル基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Rが2個ある場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。Eは、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、−N(R)−で表される基又は−C(R)=C(R)−で表される基を表す。R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシル基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよい複素環基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。R及びRは互いに結合してそれぞれが結合している炭素原子と共に五員環又は六員環を形成してもよい。環Aは、置換基を有していてもよい芳香族炭素環又は置換基を有していてもよい複素環を表す。 In formula (3), Z 1 and Z 2 are each independently an oxygen atom, a sulfur atom, a selenium atom, a group represented by ═C (R 1 ) (R 2 ), or ═N (R 3 ). Represents a group. When there are a plurality of Z 1 and Z 2 , these may be the same or different. At least one of Z 1 and Z 2 is a sulfur atom or a selenium atom. R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a cyano group or a group represented by —C (═O) R 4 . R 4 has a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent or a substituent. Represents an aromatic heterocyclic group which may be substituted. When there are two R 4 , they may be the same or different. E 1 represents an oxygen atom, a sulfur atom, a selenium atom, a group represented by —N (R 5 ) — or a group represented by —C (R 6 ) ═C (R 7 ) —. R 5 , R 6 and R 7 each independently have a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, or a substituent. An alkylthio group which may be substituted, an aryl group which may have a substituent, a heterocyclic group which may have a substituent, a halogen atom or a cyano group; R 6 and R 7 may be bonded to each other to form a 5-membered ring or a 6-membered ring together with the carbon atoms to which they are bonded. Ring A 1 represents an aromatic carbocyclic ring which may have a substituent or a heterocyclic ring which may have a substituent.

第1構造単位は、高分子化合物中に1種のみ含まれていても2種以上含まれていてもよい。すなわち高分子化合物中、R、R及びRが複数個ある場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。Eが複数個ある場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。R、R及びRが複数個ある場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。環Aが複数個ある場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。
本発明の高分子化合物は、共役高分子化合物であることが好ましい。
1 type of 1st structural units may be contained in the high molecular compound, or may be contained 2 or more types. That is, when there are a plurality of R 1 , R 2 and R 3 in the polymer compound, they may be the same or different. When there are a plurality of E 1 s , they may be the same or different. When there are a plurality of R 5 , R 6 and R 7 , they may be the same or different. Wherein ring A 1 there are a plurality, they may be be the same or different.
The polymer compound of the present invention is preferably a conjugated polymer compound.

式(3)で表される構造単位は、下記式(3−1)〜式(3−10)で表される構造単位が好ましく、下記式(3−1)〜式(3−4)、及び下記式(3−6)〜式(3−9)で表される構造単位がより好ましく、下記式(3−1)〜式(3−3)、下記式(3−6)〜式(3−8)で表される構造単位がさらに好ましく、下記式(3−1)、式(3−6)で表される構造単位が特に好ましい。   The structural unit represented by the formula (3) is preferably a structural unit represented by the following formula (3-1) to formula (3-10), and the following formula (3-1) to formula (3-4), And structural units represented by the following formulas (3-6) to (3-9) are more preferable, and the following formulas (3-1) to (3-3) and the following formulas (3-6) to (3) The structural unit represented by 3-8) is more preferable, and the structural unit represented by the following formulas (3-1) and (3-6) is particularly preferable.

Figure 2014047196
Figure 2014047196

(第2構造単位)
本発明の高分子化合物は、前記式(3)で表される構造単位のほかに、さらに下記式(4)で表される構造単位(以下、「第2構造単位」ということがある。)を含んでいることが好ましい。
(Second structural unit)
In addition to the structural unit represented by the above formula (3), the polymer compound of the present invention is further represented by the following structural unit represented by the following formula (4) (hereinafter sometimes referred to as “second structural unit”). It is preferable that it contains.

Figure 2014047196
Figure 2014047196

式(4)中、Arは、置換基を有していてもよいアリーレン基又は置換基を有していてもよい2価の複素環基を表す。ただし、Arは、式(3)で表される構造単位とは異なる。   In formula (4), Ar represents an arylene group which may have a substituent or a divalent heterocyclic group which may have a substituent. However, Ar is different from the structural unit represented by the formula (3).

本発明の高分子化合物が第2構造単位を含む場合、式(3)で表される構造単位と、式(4)で表される構造単位とが共役を形成していることが好ましい。
本明細書における共役とは、「不飽和結合/単結合/不飽和結合」の並びの結合態様が化合物中に存在し、π軌道の2個のπ結合が隣り合い、それぞれのπ電子が結合方向に平行に配置し、不飽和結合上にπ電子が局在するのではなく、不飽和結合同士の間の単結合上にπ電子が広がってπ電子が非局在化している状態のことをいう。ここで不飽和結合とは、二重結合や三重結合を意味する。
When the polymer compound of the present invention includes the second structural unit, it is preferable that the structural unit represented by the formula (3) and the structural unit represented by the formula (4) form a conjugate.
Conjugation in this specification refers to a combination of “unsaturated bond / single bond / unsaturated bond” in the compound, two π bonds in the π orbit are adjacent, and each π electron is bonded. It is arranged in parallel to the direction, and π electrons are not localized on unsaturated bonds, but π electrons are spread on single bonds between unsaturated bonds and π electrons are delocalized. Say. Here, the unsaturated bond means a double bond or a triple bond.

本発明の高分子化合物のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、「GPC」という。)で測定したポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)は、通常、1×10〜1×10である。良好な薄膜を形成することができるので、本発明の高分子化合物はポリスチレン換算の数平均分子量が3×10以上であることが好ましい。溶媒への溶解性を高め、薄膜作製を容易にすることができるので、本発明の高分子化合物のポリスチレン換算の数平均分子量は1×10以下であることが好ましい。 The number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (hereinafter referred to as “GPC”) of the polymer compound of the present invention is usually 1 × 10 3 to 1 × 10 7 . Since a good thin film can be formed, the polymer compound of the present invention preferably has a polystyrene-equivalent number average molecular weight of 3 × 10 3 or more. Since the solubility in a solvent can be increased and the production of a thin film can be facilitated, the number average molecular weight in terms of polystyrene of the polymer compound of the present invention is preferably 1 × 10 6 or less.

また、本発明の高分子化合物は、溶媒(特に、有機溶媒)への溶解性が高い。溶媒は、具体的には、本発明の高分子化合物を0.1重量%(以下、「wt%」ということがある。)以上含む溶液を作製し得る溶解性を有することが好ましく、0.4wt%以上含む溶液を作製し得る溶解性を有することがより好ましい。   The polymer compound of the present invention has high solubility in a solvent (particularly an organic solvent). Specifically, the solvent preferably has a solubility capable of producing a solution containing 0.1% by weight (hereinafter sometimes referred to as “wt%”) or more of the polymer compound of the present invention. More preferably, it has a solubility capable of producing a solution containing 4 wt% or more.

本発明の高分子化合物において、前記式(3)で表される構造単位の含有量は、高分子化合物中に少なくとも1個含まれていればよい。式(3)で表される構造単位の含有量は、好ましくは、高分子化合物中に3個以上であり、さらに好ましくは、高分子化合物中に5個以上である。   In the polymer compound of the present invention, the content of the structural unit represented by the formula (3) may be at least one in the polymer compound. The content of the structural unit represented by the formula (3) is preferably 3 or more in the polymer compound, and more preferably 5 or more in the polymer compound.

本発明の高分子化合物は、ホモポリマーであってもいかなる種類の共重合体であってもよく、例えば、ブロック共重合体、ランダム共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体のいずれであってもよい。
本発明の高分子化合物は、式(3)で表される構造単位と、式(4)で表される構造単位との交互共重合体であることが好ましい。
The polymer compound of the present invention may be a homopolymer or any type of copolymer, for example, any of a block copolymer, a random copolymer, an alternating copolymer, and a graft copolymer. There may be.
The polymer compound of the present invention is preferably an alternating copolymer of a structural unit represented by formula (3) and a structural unit represented by formula (4).

本発明の高分子化合物は、分子鎖末端に重合反応に活性である基(重合反応性基)を有すると、該高分子化合物を用いて製造される有機トランジスタの電界効果移動度が低下する可能性がある。そのため、本発明の高分子化合物の分子鎖末端は、アリール基、芳香族複素環基等の重合反応に不活性である基であることが好ましい。   When the polymer compound of the present invention has a group (polymerization reactive group) that is active in a polymerization reaction at the molecular chain end, the field effect mobility of an organic transistor produced using the polymer compound may be reduced. There is sex. For this reason, the molecular chain terminal of the polymer compound of the present invention is preferably a group that is inactive to a polymerization reaction such as an aryl group or an aromatic heterocyclic group.

<高分子化合物の製造方法>
次に、本発明の高分子化合物の製造方法を説明する。
本発明の高分子化合物は、いかなる方法で製造してもよいが、例えば、下記式(5)で表される化合物と、下記式(6)で表される化合物とを、必要に応じて有機溶媒に溶解させ、必要に応じて塩基を加え、適切な触媒を用いた公知のアリールカップリング等の重合方法(方法1)等により製造することができる。
11−A11−X12 (5)

13−A12−X14 (6)
<Method for producing polymer compound>
Next, a method for producing the polymer compound of the present invention will be described.
The polymer compound of the present invention may be produced by any method. For example, a compound represented by the following formula (5) and a compound represented by the following formula (6) It can be produced by a known polymerization method (Method 1) such as aryl coupling using an appropriate catalyst after dissolving in a solvent and adding a base as necessary.
X 11 -A 11 -X 12 (5 )

X 13 -A 12 -X 14 (6 )

式(5)及び式(6)中、A11は、前記式(3)で表される構造単位を表し、A12は、前記式(4)で表される構造単位を表す。X11、X12、X13及びX14は、それぞれ独立に、重合反応性基を表す。 In the formula (5) and (6), A 11 represents a structural unit represented by the formula (3), A 12 represents a structural unit represented by the formula (4). X 11 , X 12 , X 13 and X 14 each independently represent a polymerization reactive group.

重合反応性基としては、例えば、ハロゲン原子、ホウ酸エステル残基、ジヒドロキシボリル基(−B(OH))、及び3個のアルキル基で置換されたスタンニル基が挙げられる。 Examples of the polymerization reactive group include a halogen atom, a boric acid ester residue, a dihydroxyboryl group (—B (OH) 2 ), and a stannyl group substituted with three alkyl groups.

重合反応性基であるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。   Examples of the halogen atom that is a polymerization reactive group include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

重合反応性基であるホウ酸エステル残基とは、ホウ酸ジエステルから水酸基を除去した基を意味し、例えば、下記式で示される基が挙げられる。   The boric acid ester residue that is a polymerization reactive group means a group obtained by removing a hydroxyl group from a boric acid diester, and examples thereof include a group represented by the following formula.

Figure 2014047196
Figure 2014047196

重合反応性基である3個のアルキル基で置換されたスタンニル基としては、3個のメチル基で置換されたスタンニル基、及び3個のブチル基で置換されたスタンニル基が挙げられる。   Examples of the stannyl group substituted with three alkyl groups that are polymerization reactive groups include a stannyl group substituted with three methyl groups and a stannyl group substituted with three butyl groups.

上記アリールカップリング等の重合方法としては、Suzukiカップリング反応により重合する方法(Chemical Review、1995年、第95巻、2457−2483頁)、Stilleカップリング反応により重合する方法(European Polymer Journal、2005年、第41巻、2923−2933頁)等が挙げられる。   As a polymerization method such as aryl coupling, a polymerization method by Suzuki coupling reaction (Chemical Review, 1995, 95, 2457-2483), a polymerization method by Stille coupling reaction (European Polymer Journal, 2005). Year 41, 2923-2933).

Suzukiカップリング反応等のニッケル触媒又はパラジウム触媒を用いる反応の場合の重合反応性基としては、例えば、ハロゲン原子、ホウ酸エステル残基、及びジヒドロキシボリル基が挙げられる。重合反応の簡便さの観点からは、臭素原子、ヨウ素原子、及びホウ酸エステル残基が好ましい。   Examples of the polymerization reactive group in the case of a reaction using a nickel catalyst or a palladium catalyst such as a Suzuki coupling reaction include a halogen atom, a boric acid ester residue, and a dihydroxyboryl group. From the viewpoint of simplicity of the polymerization reaction, a bromine atom, an iodine atom, and a boric acid ester residue are preferable.

本発明の高分子化合物をSuzukiカップリング反応により重合する場合、重合に用いる重合反応性基として臭素原子又はヨウ素原子を有する化合物の合計モル数と、重合反応性基としてホウ酸エステル残基を有する化合物の合計モル数との比率が0.7〜1.3とすることが好ましく、0.8〜1.2とすることがより好ましい。   When the polymer compound of the present invention is polymerized by Suzuki coupling reaction, it has a total number of moles of a compound having a bromine atom or iodine atom as a polymerization reactive group used for polymerization, and a boric acid ester residue as a polymerization reactive group The ratio of the total number of moles of the compound is preferably 0.7 to 1.3, more preferably 0.8 to 1.2.

Stilleカップリング反応等のパラジウム触媒を用いる場合の重合反応性基としては、例えば、ハロゲン原子、及び3個のアルキル基で置換されたスタンニル基が挙げられる。重合反応を簡便に行うことができるので、臭素原子、ヨウ素原子、及び3個のアルキル基で置換されたスタンニル基が好ましい。   Examples of the polymerization reactive group in the case of using a palladium catalyst such as Stille coupling reaction include a halogen atom and a stannyl group substituted with three alkyl groups. A stannyl group substituted with a bromine atom, an iodine atom, and three alkyl groups is preferable because the polymerization reaction can be easily performed.

本発明の高分子化合物をStilleカップリング反応により重合する場合、重合に用いる重合反応性基として臭素原子又はヨウ素原子を有する化合物の合計モル数と、重合反応性基として3個のアルキル基で置換されたスタンニル基を有する化合物の合計モル数との比率を0.7〜1.3とすることが好ましく、0.8〜1.2とすることがより好ましい。   When the polymer compound of the present invention is polymerized by a Stille coupling reaction, the total number of moles of the compound having a bromine atom or iodine atom as a polymerization reactive group used for polymerization is substituted with three alkyl groups as a polymerization reactive group. The ratio with respect to the total number of moles of the compound having a stannyl group is preferably 0.7 to 1.3, and more preferably 0.8 to 1.2.

重合に用いられる有機溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、テトラヒドロフラン、及びジオキサンが挙げられる。これらの有機溶媒は、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。   Examples of the organic solvent used for polymerization include benzene, toluene, xylene, chlorobenzene, dichlorobenzene, tetrahydrofuran, and dioxane. These organic solvents may be used alone or in combination of two or more.

重合に用いられる塩基としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、フッ化カリウム、フッ化セシウム、リン酸三カリウム等の無機塩基、フッ化テトラブチルアンモニウム、塩化テトラブチルアンモニウム、臭化テトラブチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム等の有機塩基が挙げられる。   Examples of the base used for polymerization include inorganic bases such as sodium carbonate, potassium carbonate, cesium carbonate, potassium fluoride, cesium fluoride, tripotassium phosphate, tetrabutylammonium fluoride, tetrabutylammonium chloride, tetrabromide. Organic bases such as butylammonium, tetraethylammonium hydroxide, and tetrabutylammonium hydroxide are listed.

重合に用いられる触媒としては、例えば、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム、パラジウムアセテート、ジクロロビストリフェニルホスフィンパラジウム等のパラジウム錯体等の遷移金属錯体と、必要に応じて、トリフェニルホスフィン、トリ−tert−ブチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン等の配位子とからなる触媒が挙げられる。これらの触媒は、予め合成したものを用いてもよいし、反応系中で調製したものをそのまま用いてもよい。また、これらの触媒は、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。   Examples of the catalyst used for the polymerization include transition metal complexes such as tetrakis (triphenylphosphine) palladium, tris (dibenzylideneacetone) dipalladium, palladium acetate, dichlorobistriphenylphosphine palladium and the like, and if necessary. , Triphenylphosphine, tri-tert-butylphosphine, tricyclohexylphosphine, and other ligands. As these catalysts, those synthesized in advance may be used, or those prepared in the reaction system may be used as they are. Moreover, these catalysts may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.

重合の反応温度は、好ましくは0〜200℃であり、より好ましくは0〜150℃であり、更に好ましくは0〜120℃である。   The polymerization reaction temperature is preferably 0 to 200 ° C, more preferably 0 to 150 ° C, and still more preferably 0 to 120 ° C.

重合の反応時間は、通常、1時間以上であり、好ましくは2時間〜500時間である。   The polymerization reaction time is usually 1 hour or longer, preferably 2 hours to 500 hours.

重合の後処理は、公知の方法で行うことができ、例えば、メタノール等の低級アルコールに上記重合で得られた反応液を加えて析出させた沈殿を濾過、及び乾燥させる処理として行うことができる。   The post-treatment of the polymerization can be carried out by a known method, for example, it can be carried out as a treatment for adding a reaction liquid obtained by the above polymerization to a lower alcohol such as methanol and filtering and drying the precipitate. .

本発明の高分子化合物の純度が低い場合には、再結晶、ソックスレー抽出器による連続抽出、カラムクロマトグラフィー等の方法にて精製することにより純度を高めることが好ましい。   When the purity of the polymer compound of the present invention is low, it is preferable to increase the purity by purification by a method such as recrystallization, continuous extraction with a Soxhlet extractor, or column chromatography.

(方法2)
本発明の高分子化合物は、カルボニル基を有する高分子化合物を、硫化試薬を用いてチオカルボニル基に変換する方法(方法2)によっても製造することができる。この(方法2)による製造方法について、例を用いて説明する。
(Method 2)
The polymer compound of the present invention can also be produced by a method (Method 2) in which a polymer compound having a carbonyl group is converted to a thiocarbonyl group using a sulfurizing reagent. The manufacturing method according to this (Method 2) will be described using an example.

本発明の高分子化合物の一態様である下記式(S7)で表される高分子化合物は、例えば、下記式(S6)で表される高分子化合物と、硫化試薬とを反応させることにより製造することができる。   The polymer compound represented by the following formula (S7), which is an embodiment of the polymer compound of the present invention, is produced, for example, by reacting the polymer compound represented by the following formula (S6) with a sulfurizing reagent. can do.

Figure 2014047196
Figure 2014047196

式(S6)及び(S7)中、E、環A及びArは、前記と同じ意味を表す。 In formulas (S6) and (S7), E 1 , ring A 1 and Ar represent the same meaning as described above.

硫化試薬としては、例えば、前記式(S3)で表される化合物が挙げられる。   As a sulfurization reagent, the compound represented by the said Formula (S3) is mentioned, for example.

硫化試薬との反応は、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下において、溶媒の存在下において行うことが好ましい。反応温度は、−80℃〜溶媒の沸点の範囲内の温度で行うことが好ましい。   The reaction with the sulfurizing reagent is preferably carried out in the presence of a solvent in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas or argon gas. The reaction temperature is preferably -80 ° C to the boiling point of the solvent.

硫化試薬との反応に用いられる溶媒としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサンなどの飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレンなどの不飽和炭化水素、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチル−tert−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジオキサンなどのエーテルが挙げられる。該溶媒は、単一で用いても、混合して用いてもよい。   Examples of the solvent used for the reaction with the sulfurizing reagent include saturated hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane and cyclohexane, unsaturated hydrocarbons such as benzene, toluene, ethylbenzene and xylene, dimethyl ether, diethyl ether, methyl- Examples include ethers such as tert-butyl ether, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, and dioxane. These solvents may be used alone or in combination.

硫化試薬との反応の後処理は、公知の方法で行うことができ、例えば、メタノール等の低級アルコールに前記反応で得られた反応液を加えて析出させた沈殿を濾過、及び乾燥させる処理として行うことができる。   The post-treatment of the reaction with the sulfurizing reagent can be carried out by a known method, for example, as a treatment for filtering and drying the precipitate deposited by adding the reaction liquid obtained in the above reaction to a lower alcohol such as methanol. It can be carried out.

本発明の高分子化合物の純度が低い場合には、再結晶、ソックスレー抽出器による連続抽出、カラムクロマトグラフィー等の方法にて精製することにより純度を高めることが好ましい。   When the purity of the polymer compound of the present invention is low, it is preferable to increase the purity by purification by a method such as recrystallization, continuous extraction with a Soxhlet extractor, or column chromatography.

<有機半導体材料>
本発明の有機半導体材料は、本発明の化合物又は本発明の高分子化合物を1種類単独で含んでいてもよく、2種類以上を含んでいてもよい。また、本実施形態の有機半導体材料は、本発明の化合物に加え、キャリア輸送性を有する化合物(低分子化合物であっても、高分子化合物であってもよい。)を更に含んでいてもよい。本実施形態の有機半導体材料が、本発明の化合物及び本発明の高分子化合物以外の成分を含む場合は、本発明の化合物及び本発明の高分子化合物を30重量%以上含むことが好ましく、50重量%以上含むことがより好ましく、70重量%以上含むことがさらに好ましい。
<Organic semiconductor materials>
The organic semiconductor material of the present invention may contain one kind of the compound of the present invention or the polymer compound of the present invention alone, or may contain two or more kinds. In addition to the compound of the present invention, the organic semiconductor material of the present embodiment may further contain a compound having a carrier transport property (may be a low molecular compound or a high molecular compound). . When the organic semiconductor material of this embodiment contains components other than the compound of the present invention and the polymer compound of the present invention, it is preferable that the compound of the present invention and the polymer compound of the present invention contain 30% by weight or more, 50 More preferably, it is contained at 70% by weight or more.

キャリア輸送性を有する化合物としては、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、オリゴチオフェン及びその誘導体、オキサジアゾール誘導体、フラーレン及びその誘導体等の低分子化合物、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリピロール及びその誘導体、ポリフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリチエニレンビニレン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体等が挙げられる。   Compounds having carrier transport properties include arylamine derivatives, stilbene derivatives, oligothiophenes and derivatives thereof, oxadiazole derivatives, fullerenes and derivatives thereof, polyvinylcarbazole and derivatives thereof, polyaniline and derivatives thereof, polythiophene and Examples thereof include polypyrrole and derivatives thereof, polyphenylene vinylene and derivatives thereof, polythienylene vinylene and derivatives thereof, polyfluorene and derivatives thereof, and the like.

有機半導体材料は、その特性を向上させるため、本発明の化合物及び本発明の高分子化合物とは異なる高分子化合物を高分子バインダーとして含有していてもよい。高分子バインダーとしては、キャリア輸送性を過度に低下させない高分子バインダーが好ましい。   In order to improve the characteristics, the organic semiconductor material may contain a polymer compound different from the compound of the present invention and the polymer compound of the present invention as a polymer binder. As the polymer binder, a polymer binder that does not excessively reduce carrier transportability is preferable.

高分子バインダーの例としては、ポリ(N−ビニルカルバゾール)、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)及びその誘導体、ポリ(2,5−チエニレンビニレン)及びその誘導体、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサンが挙げられる。   Examples of polymer binders include poly (N-vinylcarbazole), polyaniline and derivatives thereof, polythiophene and derivatives thereof, poly (p-phenylene vinylene) and derivatives thereof, poly (2,5-thienylene vinylene) and derivatives thereof , Polycarbonate, polyacrylate, polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyvinyl chloride, and polysiloxane.

<有機半導体素子>
本発明の化合物及び本発明の高分子化合物は、高い電荷移動度を有することから、本発明の化合物又は本発明の高分子化合物を含む有機薄膜を有機半導体素子に用いた場合、電極から注入された電子やホール、或いは、光吸収によって発生した電荷を輸送することができる。これらの特性を活かして、本発明の化合物及び本発明の高分子化合物は、光電変換素子、有機トランジスタ、有機エレクトロルミネッセンス素子等の種々の有機半導体素子に好適に用いることができる。以下、これらの素子について個々に説明する。
<Organic semiconductor element>
Since the compound of the present invention and the polymer compound of the present invention have high charge mobility, when the organic thin film containing the compound of the present invention or the polymer compound of the present invention is used for an organic semiconductor element, it is injected from the electrode. Electrons and holes, or charges generated by light absorption can be transported. Taking advantage of these characteristics, the compound of the present invention and the polymer compound of the present invention can be suitably used for various organic semiconductor elements such as a photoelectric conversion element, an organic transistor, and an organic electroluminescence element. Hereinafter, these elements will be described individually.

(光電変換素子)
本発明の化合物又は本発明の高分子化合物を含む光電変換素子は、一対の電極間に、本発明の化合物又は本発明の高分子化合物を含む1層以上の活性層を有する。
本発明の化合物又は本発明の高分子化合物を含む光電変換素子の好ましい形態としては、少なくとも一方が透明又は半透明である一対の電極と、p型の有機半導体化合物とn型の有機半導体化合物とを含む組成物から形成される活性層を有する。本発明の化合物又は本発明の高分子化合物は、n型の有機半導体化合物として用いることが好ましい。
(Photoelectric conversion element)
The photoelectric conversion element containing the compound of the present invention or the polymer compound of the present invention has one or more active layers containing the compound of the present invention or the polymer compound of the present invention between a pair of electrodes.
As a preferable form of the photoelectric conversion element containing the compound of the present invention or the polymer compound of the present invention, a pair of electrodes at least one of which is transparent or translucent, a p-type organic semiconductor compound, and an n-type organic semiconductor compound, An active layer formed from a composition comprising The compound of the present invention or the polymer compound of the present invention is preferably used as an n-type organic semiconductor compound.

本発明の化合物又は本発明の高分子化合物を用いて製造される光電変換素子は、通常、基板上に形成される。該基板は、電極を形成し、有機物の層を形成する際に化学的に変化しない基板であればよい。基板の材料としては、例えば、ガラス、プラスチック、高分子フィルム、シリコンが挙げられる。不透明な基板の場合には、反対側の電極(即ち、不透明な基板から遠い方の電極)が透明又は半透明であることが好ましい。   The photoelectric conversion element manufactured using the compound of the present invention or the polymer compound of the present invention is usually formed on a substrate. The substrate may be any substrate that does not chemically change when an electrode is formed and an organic layer is formed. Examples of the material for the substrate include glass, plastic, polymer film, and silicon. In the case of an opaque substrate, the opposite electrode (ie, the electrode far from the opaque substrate) is preferably transparent or translucent.

本発明の化合物又は本発明の高分子化合物を有する光電変換素子の他の態様は、少なくとも一方が透明又は半透明である一対の電極間に、本発明の化合物を含む第1の活性層と、該第1の活性層と接合されている、ポリ(3−ヘキシルチオフェン)等の電子供与性化合物を含む第2の活性層を含む光電変換素子である。   In another aspect of the photoelectric conversion device having the compound of the present invention or the polymer compound of the present invention, a first active layer containing the compound of the present invention between a pair of electrodes, at least one of which is transparent or translucent, A photoelectric conversion element including a second active layer containing an electron donating compound such as poly (3-hexylthiophene) bonded to the first active layer.

上記の透明又は半透明の電極材料としては、例えば、導電性の金属酸化物膜、半透明の金属薄膜等が挙げられる。透明又は半透明の電極材料としては、具体的には、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化錫、及びそれらの複合体であるインジウムスズオキサイド(以下、「ITO」ということがある。)、インジウム亜鉛オキサイド(以下、「IZO」ということがある。)等からなる導電性材料を用いて作製された膜、NESA、金、白金、銀、銅等を用いて作製された膜が用いられ、ITO、IZO、酸化スズを用いて作製された膜が好ましい。電極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法等が挙げられる。また、電極材料として、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体等の有機の透明導電膜を用いてもよい。   Examples of the transparent or translucent electrode material include a conductive metal oxide film and a translucent metal thin film. Specific examples of the transparent or translucent electrode material include indium oxide, zinc oxide, tin oxide, and indium tin oxide (hereinafter also referred to as “ITO”) that is a composite thereof, indium zinc oxide. (Hereinafter, sometimes referred to as “IZO”), a film made using a conductive material made of, etc., a film made using NESA, gold, platinum, silver, copper, or the like is used. ITO, IZO Films made using tin oxide are preferred. Examples of the method for producing the electrode include a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a plating method, and the like. Moreover, you may use organic transparent conductive films, such as polyaniline and its derivative (s), polythiophene, and its derivative (s) as an electrode material.

一方の電極は透明ではなくてもよく、透明ではない電極の電極材料としては、金属、導電性高分子等を用いることができる。電極材料の具体例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウム等の金属、及びそれらのうち2種以上の合金、又は、1種以上の前記金属と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン及び錫からなる群から選ばれる1種以上の金属との合金、グラファイト、グラファイト層間化合物、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体が挙げられる。合金としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カルシウム−アルミニウム合金等が挙げられる。   One electrode may not be transparent, and as an electrode material of the electrode that is not transparent, a metal, a conductive polymer, or the like can be used. Specific examples of the electrode material include metals such as lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, magnesium, calcium, strontium, barium, aluminum, scandium, vanadium, zinc, yttrium, indium, cerium, samarium, europium, terbium, ytterbium, etc. And one or more alloys selected from the group consisting of gold, silver, platinum, copper, manganese, titanium, cobalt, nickel, tungsten and tin. Examples include alloys with metals, graphite, graphite intercalation compounds, polyaniline and derivatives thereof, and polythiophene and derivatives thereof. Examples of the alloy include magnesium-silver alloy, magnesium-indium alloy, magnesium-aluminum alloy, indium-silver alloy, lithium-aluminum alloy, lithium-magnesium alloy, lithium-indium alloy, and calcium-aluminum alloy.

光電変換効率を向上させるための構成として活性層以外の付加的な中間層を設けてもよい。中間層の材料としては、フッ化リチウム等のアルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、酸化チタン等の酸化物、PEDOT(ポリ−3,4−エチレンジオキシチオフェン)などが挙げられる。   An additional intermediate layer other than the active layer may be provided as a structure for improving the photoelectric conversion efficiency. Examples of the material for the intermediate layer include alkali metal halides such as lithium fluoride, alkaline earth metal halides, oxides such as titanium oxide, and PEDOT (poly-3,4-ethylenedioxythiophene). .

活性層は、本発明の化合物又は本発明の高分子化合物を1種単独で含んでいても2種以上を組み合わせて含んでいてもよい。また、活性層中に電子供与性化合物及び/又は電子受容性化合物として、本発明の化合物又は本発明の高分子化合物以外の化合物を混合して用いることもできる。なお、活性層において、電子供与性化合物であるか、または電子受容性化合物であるかは、化合物同士のエネルギー準位から相対的に決定される。   The active layer may contain the compound of the present invention or the polymer compound of the present invention singly or in combination of two or more. In addition, a compound other than the compound of the present invention or the polymer compound of the present invention can be mixed and used as the electron donating compound and / or the electron accepting compound in the active layer. In the active layer, whether the compound is an electron donating compound or an electron accepting compound is relatively determined from the energy levels of the compounds.

電子供与性化合物としては、例えば、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、オリゴチオフェン及びその誘導体、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリシラン及びその誘導体、側鎖又は主鎖に芳香族アミン残基を有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリピロール及びその誘導体、ポリフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリチエニレンビニレン及びその誘導体が挙げられる。   Examples of the electron donating compound include pyrazoline derivatives, arylamine derivatives, stilbene derivatives, triphenyldiamine derivatives, oligothiophene and derivatives thereof, polyvinylcarbazole and derivatives thereof, polysilane and derivatives thereof, and aromatic amines in side chains or main chains. Examples thereof include polysiloxane derivatives having a residue, polyaniline and derivatives thereof, polythiophene and derivatives thereof, polypyrrole and derivatives thereof, polyphenylene vinylene and derivatives thereof, and polythienylene vinylene and derivatives thereof.

電子受容性化合物としては、例えば、炭素材料、酸化チタン等の金属酸化物、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアントラキノジメタン及びその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、ジフェノキノン誘導体、8−ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体、ポリキノリン及びその誘導体、ポリキノキサリン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体、2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(バソクプロイン)等のフェナントレン誘導体、フラーレン、フラーレン誘導体が挙げられ、好ましくは、酸化チタン、カーボンナノチューブ、フラーレン、フラーレン誘導体であり、特に好ましくはフラーレン、フラーレン誘導体である。   Examples of the electron-accepting compound include carbon materials, metal oxides such as titanium oxide, oxadiazole derivatives, anthraquinodimethane and its derivatives, benzoquinone and its derivatives, naphthoquinone and its derivatives, anthraquinone and its derivatives, tetracyano Anthraquinodimethane and derivatives thereof, fluorenone derivatives, diphenyldicyanoethylene and derivatives thereof, diphenoquinone derivatives, metal complexes of 8-hydroxyquinoline and derivatives thereof, polyquinoline and derivatives thereof, polyquinoxaline and derivatives thereof, polyfluorene and derivatives thereof, 2 Phenanthrene derivatives such as 9,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (basocuproin), fullerenes, fullerene derivatives, preferably titanium oxide, carbon Bruno tube, fullerene, a fullerene derivative, particularly preferably a fullerene, a fullerene derivative.

フラーレン、フラーレン誘導体としてはC60フラーレン、C70フラーレン、C76フラーレン、C78フラーレン、C84フラーレン及びその誘導体が挙げられる。フラーレン誘導体としては、例えば、下記の構造を有するフラーレン誘導体が挙げられる。   Examples of fullerene and fullerene derivatives include C60 fullerene, C70 fullerene, C76 fullerene, C78 fullerene, C84 fullerene and derivatives thereof. As a fullerene derivative, the fullerene derivative which has the following structure is mentioned, for example.

Figure 2014047196
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Figure 2014047196
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また、フラーレン誘導体の例としては、[6,6]フェニル−C61酪酸メチルエステル(C60PCBM、[6,6]-Phenyl C61 butyric acid methyl ester)、[6,6]フェニル−C70酪酸メチルエステル(C70PCBM、[6,6]-Phenyl C70 butyric acid methyl ester)、[6,6]フェニル−C84酪酸メチルエステル(C84PCBM、[6,6]-Phenyl C84 butyric acid methyl ester)、[6,6]チェニル−C60酪酸メチルエステル([6,6]-Thienyl C60 butyric acid methyl ester)等が挙げられる。   Examples of fullerene derivatives include [6,6] phenyl-C61 butyric acid methyl ester (C60PCBM, [6,6] -Phenyl C61 butyric acid methyl ester), [6,6] phenyl-C70 butyric acid methyl ester (C70PCBM). [6,6] -Phenyl C70 butyric acid methyl ester), [6,6] Phenyl-C84 butyric acid methyl ester (C84PCBM, [6,6] -Phenyl C84 butyric acid methyl ester), [6,6] Examples thereof include C60 butyric acid methyl ester ([6,6] -Thienyl C60 butyric acid methyl ester).

活性層中に本発明の化合物又は本発明の高分子化合物とポリ(3−ヘキシルチオフェン)等の電子供与性化合物とを含む場合、活性層中の電子供与性化合物の量は、本発明の化合物又は本発明の高分子化合物100重量部に対して、10重量部〜1000重量部であることが好ましく、20重量部〜500重量部であることがより好ましい。   When the active layer contains the compound of the present invention or the polymer compound of the present invention and an electron donating compound such as poly (3-hexylthiophene), the amount of the electron donating compound in the active layer is the compound of the present invention. Or it is preferable that it is 10 weight part-1000 weight part with respect to 100 weight part of high molecular compounds of this invention, and it is more preferable that it is 20 weight part-500 weight part.

活性層の厚さは、通常、1nm〜100μmであることが好ましく、より好ましくは2nm〜1000nmであり、さらに好ましくは5nm〜500nmであり、より好ましくは20nm〜200nmである。   The thickness of the active layer is usually preferably 1 nm to 100 μm, more preferably 2 nm to 1000 nm, still more preferably 5 nm to 500 nm, and more preferably 20 nm to 200 nm.

活性層は、如何なる方法で形成してもよく、例えば、本発明の化合物又は本発明の高分子化合物を含む溶液からの形成(成膜)、真空蒸着法による形成が挙げられる。   The active layer may be formed by any method, and examples thereof include formation from a solution containing the compound of the present invention or the polymer compound of the present invention (film formation) and formation by a vacuum deposition method.

光電変換素子の好ましい製造方法は、第1の電極と第2の電極とを有し、該第1の電極と該第2の電極との間に活性層を有する光電変換素子の製造方法であって、該第1の電極上に本発明の化合物又は本発明の高分子化合物と溶媒とを含む溶液(インキ)を塗布法により塗布して活性層を形成する工程、該活性層上に第2の電極を形成する工程を有する。   A preferred method for producing a photoelectric conversion element is a method for producing a photoelectric conversion element having a first electrode and a second electrode, and having an active layer between the first electrode and the second electrode. And applying a solution (ink) containing the compound of the present invention or the polymer compound of the present invention and a solvent on the first electrode by a coating method to form an active layer, and forming a second on the active layer. Forming an electrode.

溶液からの成膜に用いる溶媒は、本発明の化合物又は本発明の高分子化合物を溶解させる溶媒であればよい。該溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、デカリン、ビシクロヘキシル、n−ブチルベンゼン、sec−ブチルベンゼン、tert−ブチルベンゼン等の不飽和炭化水素溶媒、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロブタン、ブロモブタン、クロロペンタン、ブロモペンタン、クロロヘキサン、ブロモヘキサン、クロロシクロヘキサン、ブロモシクロヘキサン等のハロゲン化飽和炭化水素溶媒、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化不飽和炭化水素溶媒、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のエーテル溶媒が挙げられる。本発明の化合物又は本発明の高分子化合物は、通常、前記溶媒に0.1重量%以上溶解させることができる。   The solvent used for film formation from a solution may be any solvent that dissolves the compound of the present invention or the polymer compound of the present invention. Examples of the solvent include unsaturated hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, mesitylene, tetralin, decalin, bicyclohexyl, n-butylbenzene, sec-butylbenzene, tert-butylbenzene, carbon tetrachloride, chloroform, dichloromethane, Halogenated saturated hydrocarbon solvents such as dichloroethane, chlorobutane, bromobutane, chloropentane, bromopentane, chlorohexane, bromohexane, chlorocyclohexane and bromocyclohexane, halogenated unsaturated hydrocarbon solvents such as chlorobenzene, dichlorobenzene and trichlorobenzene, tetrahydrofuran And ether solvents such as tetrahydropyran. The compound of the present invention or the polymer compound of the present invention can be usually dissolved in the solvent in an amount of 0.1% by weight or more.

溶液を用いて成膜する場合、スリットコート法、ナイフコート法、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法、ディスペンサー印刷法、ノズルコート法、キャピラリーコート法等の塗布法を用いることができ、スリットコート法、キャピラリーコート法、グラビアコート法、マイクログラビアコート法、バーコート法、ナイフコート法、ノズルコート法、インクジェット印刷法、スピンコート法が好ましい。   When forming a film using a solution, slit coating method, knife coating method, spin coating method, casting method, micro gravure coating method, gravure coating method, bar coating method, roll coating method, wire bar coating method, dip coating method, Coating methods such as spray coating, screen printing, gravure printing, flexographic printing, offset printing, ink jet printing, dispenser printing, nozzle coating, capillary coating, etc. can be used, slit coating, capillary A coating method, a gravure coating method, a micro gravure coating method, a bar coating method, a knife coating method, a nozzle coating method, an ink jet printing method, and a spin coating method are preferable.

成膜性の観点からは、用いられる溶媒は、25℃における表面張力が15mN/mより大きいことが好ましく、15mN/mより大きく100mN/mよりも小さいことがより好ましく、25mN/mより大きく60mN/mよりも小さいことがさらに好ましい。   From the viewpoint of film formability, the solvent used preferably has a surface tension at 25 ° C. of greater than 15 mN / m, more preferably greater than 15 mN / m and less than 100 mN / m, and greater than 25 mN / m and greater than 60 mN. More preferably, it is smaller than / m.

(有機薄膜太陽電池)
本発明の化合物又は本発明の高分子化合物を用いた光電変換素子は、透明又は半透明の電極側から太陽光等の光を入射させることにより、電極間に光起電力が発生し、有機薄膜太陽電池として動作させることができる。有機薄膜太陽電池を複数集積することによりモジュールとして用いることもできる。
(Organic thin film solar cell)
In the photoelectric conversion element using the compound of the present invention or the polymer compound of the present invention, photovoltaic light is generated between the electrodes when light such as sunlight enters from the transparent or translucent electrode side, and the organic thin film It can be operated as a solar cell. It can also be used as a module by integrating a plurality of organic thin-film solar cells.

また、電極間に電圧を印加した状態、あるいは無印加の状態で、透明又は半透明の電極側から光を入射させることにより、光電流が流れ、有機光センサーとして動作させることができる。有機光センサーを複数集積することにより有機イメージセンサーとして用いることもできる。   In addition, when light is incident from the transparent or translucent electrode side in a state where a voltage is applied between the electrodes or in a state where no voltage is applied, a photocurrent flows and the organic light sensor can be operated. It can also be used as an organic image sensor by integrating a plurality of organic photosensors.

有機薄膜太陽電池は、従来のモジュールと基本的には同様のモジュール構造をとりうる。太陽電池モジュールは、一般的には金属、セラミック等の支持基板の上にセルが構成され、その上を充填樹脂や保護ガラス等で覆い、支持基板の反対側から光を取り込む構造をとるが、支持基板に強化ガラス等の透明材料を用い、その上にセルを構成してその透明の支持基板側から光を取り込む構造とすることも可能である。具体的には、スーパーストレートタイプ、サブストレートタイプ、ポッティングタイプと呼ばれるモジュール構造、アモルファスシリコン太陽電池などで用いられる基板一体型モジュール構造等が知られている。本発明の化合物又は本発明の高分子化合物を用いて製造される有機薄膜太陽電池も使用目的、使用場所及び環境により、適宜これらのモジュール構造を選択できる。   The organic thin film solar cell can basically have the same module structure as a conventional module. The solar cell module generally has a structure in which cells are formed on a support substrate such as metal or ceramic, and the cell is covered with a filling resin or protective glass, and light is taken in from the opposite side of the support substrate. It is also possible to use a transparent material such as tempered glass for the support substrate, configure a cell thereon, and take in light from the transparent support substrate side. Specifically, a module structure called a super straight type, a substrate type, or a potting type, a substrate integrated module structure used in an amorphous silicon solar cell, and the like are known. The organic thin film solar cell produced using the compound of the present invention or the polymer compound of the present invention can also be appropriately selected from these module structures depending on the purpose of use, the place of use and the environment.

代表的なスーパーストレートタイプあるいはサブストレートタイプのモジュールは、片側又は両側が透明で反射防止処理を施された支持基板の間に一定の間隔でセルが配置され、隣り合うセル同士が金属リード又はフレキシブル配線等によって接続され、外縁部に集電電極が配置されており、発生した電力が外部に取り出される構造となっている。基板とセルとの間には、セルの保護、集電効率向上のため、目的に応じエチレンビニルアセテート(EVA)等様々な種類のプラスチック材料をフィルム又は充填樹脂の形で用いてもよい。また、外部からの衝撃が少ないところなど表面を硬い素材で覆う必要のない場所においてモジュールを使用する場合には、表面保護層を透明プラスチックフィルムで構成し、又は上記充填樹脂を硬化させることによって保護機能を付与し、片側の支持基板をなくすことが可能である。支持基板の周囲は、内部の密封及びモジュールの剛性を確保するため金属製のフレームでサンドイッチして固定し、支持基板とフレームとの間は封止材料で密封シールする。また、セル自体、支持基板、充填材料及び封止材料に可撓性の素材を用いれば、曲面の上に太陽電池を構成することもできる。   In a typical super straight type or substrate type module, cells are arranged at regular intervals between support substrates that are transparent on one or both sides and subjected to antireflection treatment, and adjacent cells are metal leads or flexible wiring, etc. Are connected to each other, and a collecting electrode is arranged on the outer edge, so that the generated power is taken out to the outside. Various types of plastic materials such as ethylene vinyl acetate (EVA) may be used between the substrate and the cell in the form of a film or a filled resin in order to protect the cell and improve the current collection efficiency. In addition, when the module is used in places where it is not necessary to cover the surface with a hard material, such as where there is little impact from the outside, the surface protective layer is made of a transparent plastic film or protected by curing the filling resin. It is possible to provide a function and eliminate the support substrate on one side. The periphery of the support substrate is sandwiched and fixed by a metal frame in order to ensure internal sealing and module rigidity, and a sealing material is hermetically sealed between the support substrate and the frame. In addition, if a flexible material is used for the cell itself, the support substrate, the filling material, and the sealing material, a solar cell can be formed on the curved surface.

ポリマーフィルム等のフレキシブル支持体を用いた太陽電池の場合、ロール状の支持体を送り出しながら順次に支持体上にセルを形成し、所望のサイズに切断した後、周縁部をフレキシブルで防湿性のある素材でシールすることにより電池本体を作製できる。また、Solar Energy Materials and Solar Cells, 48,p383-391に記載されている「SCAF」とよばれるモジュール構造とすることもできる。更に、フレキシブル支持体を用いた太陽電池は曲面ガラス等に接着固定して使用することもできる。   In the case of a solar cell using a flexible support such as a polymer film, cells are sequentially formed on the support while feeding the roll-shaped support, and after cutting to a desired size, the periphery is flexible and moisture-proof. The battery body can be produced by sealing with a certain material. A module structure called “SCAF” described in Solar Energy Materials and Solar Cells, 48, p383-391 can also be used. Furthermore, a solar cell using a flexible support can be used by being bonded and fixed to a curved glass or the like.

(有機エレクトロルミネッセンス素子)
本発明の化合物及び本発明の高分子化合物は、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「有機EL素子」ということがある。)に用いることもでき、本発明の高分子化合物を有機EL素子に用いることが好ましい。有機EL素子は、少なくとも一方が透明又は半透明である一対の電極間に発光層を有する。有機EL素子は、発光層の他にも、正孔輸送層、電子輸送層を含んでいてもよい。該発光層、正孔輸送層、電子輸送層のいずれかの層中に本発明の化合物又は本発明の高分子化合物が含まれる。発光層中には、本発明の化合物又は本発明の高分子化合物の他にも、電子輸送材料、正孔輸送材料(これらを総称して電荷輸送材料ということがある。)を含んでいてもよい。有機EL素子としては、陽極と発光層と陰極とを有する素子、さらに陰極と発光層の間に、該発光層に隣接して電子輸送材料を含有する電子輸送層を有する、陽極と発光層と電子輸送層と陰極とを有する素子、さらに陽極と発光層の間に、該発光層に隣接して正孔輸送材料を含む正孔輸送層を有する、陽極と正孔輸送層と発光層と陰極とを有する素子、陽極と正孔輸送層と発光層と電子輸送層と陰極とを有する素子等が挙げられる。
(Organic electroluminescence device)
The compound of the present invention and the polymer compound of the present invention can also be used for an organic electroluminescence device (hereinafter sometimes referred to as “organic EL device”), and the polymer compound of the present invention is used for an organic EL device. Is preferred. An organic EL element has a light emitting layer between a pair of electrodes, at least one of which is transparent or translucent. The organic EL element may include a hole transport layer and an electron transport layer in addition to the light emitting layer. The compound of the present invention or the polymer compound of the present invention is contained in any one of the light emitting layer, the hole transport layer, and the electron transport layer. In addition to the compound of the present invention or the polymer compound of the present invention, the light emitting layer may contain an electron transport material or a hole transport material (these may be collectively referred to as a charge transport material). Good. As an organic EL element, an element having an anode, a light emitting layer, and a cathode, and further having an electron transport layer containing an electron transport material adjacent to the light emitting layer between the cathode and the light emitting layer, A device having an electron transport layer and a cathode, and further having a hole transport layer containing a hole transport material adjacent to the light emitting layer between the anode and the light emitting layer, the anode, the hole transport layer, the light emitting layer, and the cathode And an element having an anode, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and a cathode.

(有機トランジスタ)
有機トランジスタの構成としては、例えば、ソース電極及びドレイン電極と、これらの電極間の電流経路となり、本発明の化合物又は本発明の高分子化合物を含む活性層と、該電流経路を通る電流量を制御するゲート電極とを備えた構成が挙げられる。このような構成を有する有機トランジスタとしては、電界効果型有機トランジスタ、静電誘導型有機トランジスタ等が挙げられる。
(Organic transistor)
As the structure of the organic transistor, for example, a source electrode and a drain electrode, a current path between these electrodes, an active layer containing the compound of the present invention or the polymer compound of the present invention, and the amount of current passing through the current path are determined. The structure provided with the gate electrode to control is mentioned. Examples of the organic transistor having such a configuration include a field effect organic transistor and a static induction organic transistor.

電界効果型有機トランジスタは、通常、ソース電極及びドレイン電極と、これらの電極間の電流経路となり、本発明の化合物又は本発明の高分子化合物を含む活性層と、該電流経路を通る電流量を制御するゲート電極と、活性層とゲート電極との間に配置される絶縁層とを有する有機トランジスタである。特に、ソース電極及びドレイン電極が、活性層に接して設けられており、さらに活性層に接した絶縁層を挟んでゲート電極が設けられている構成を有する有機トランジスタが好ましい。   A field effect organic transistor usually has a source electrode and a drain electrode, and a current path between these electrodes, and an active layer containing the compound of the present invention or the polymer compound of the present invention, and the amount of current passing through the current path. An organic transistor having a gate electrode to be controlled and an insulating layer disposed between the active layer and the gate electrode. In particular, an organic transistor having a structure in which a source electrode and a drain electrode are provided in contact with an active layer and a gate electrode is provided with an insulating layer in contact with the active layer interposed therebetween is preferable.

静電誘導型有機トランジスタは、通常、ソース電極及びドレイン電極と、これらの電極間の電流経路となり、本発明の化合物又は本発明の高分子化合物を含む活性層と、該電流経路を通る電流量を制御するゲート電極とを有し、該ゲート電極が活性層中に設けられている有機トランジスタである。特に、ソース電極、ドレイン電極及び前記ゲート電極が、前記活性層に接して設けられている構成を有する有機トランジスタが好ましい。   The static induction organic transistor usually has a source electrode and a drain electrode, a current path between these electrodes, an active layer containing the compound of the present invention or the polymer compound of the present invention, and the amount of current passing through the current path. And an organic transistor having a gate electrode provided in an active layer. In particular, an organic transistor having a configuration in which a source electrode, a drain electrode, and the gate electrode are provided in contact with the active layer is preferable.

静電誘導型有機トランジスタのゲート電極は、ソース電極からドレイン電極へ流れる電流経路が形成でき、かつ、ゲート電極に印加した電圧で該電流経路を流れる電流量が制御できる構造であればよく、このようなゲート電極としては、例えば、くし型電極が挙げられる。   The gate electrode of the electrostatic induction organic transistor may have a structure in which a current path flowing from the source electrode to the drain electrode can be formed and the amount of current flowing through the current path can be controlled by a voltage applied to the gate electrode. An example of such a gate electrode is a comb-type electrode.

図1は、本発明の有機トランジスタ(電界効果型有機トランジスタ)の第1の構成例を示す模式的な断面図である。
図1に示されるように、有機トランジスタ100は、基板1と、基板1上に所定の間隔で離間するように、基板1の主面上に形成されたソース電極5及びドレイン電極6と、ソース電極5及びドレイン電極6を覆うようにして基板1上に形成された活性層2と、活性層2上に形成された絶縁層3と、絶縁層3層上に、ソース電極5とドレイン電極6との間の領域上の絶縁層3を覆って、基板1の厚さ方向から見たときにソース電極5及びドレイン電極6にまたがるように絶縁層3上に形成されたゲート電極4とを有する。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a first configuration example of an organic transistor (field effect organic transistor) of the present invention.
As shown in FIG. 1, the organic transistor 100 includes a substrate 1, a source electrode 5 and a drain electrode 6 formed on the main surface of the substrate 1 so as to be separated from the substrate 1 at a predetermined interval, and a source The active layer 2 formed on the substrate 1 so as to cover the electrode 5 and the drain electrode 6, the insulating layer 3 formed on the active layer 2, and the source electrode 5 and the drain electrode 6 on the insulating layer 3 layer. And a gate electrode 4 formed on the insulating layer 3 so as to straddle the source electrode 5 and the drain electrode 6 when viewed from the thickness direction of the substrate 1. .

図2は、本発明の有機トランジスタ(電界効果型有機トランジスタ)の第2の構成例を示す模式的な断面図である。
図2に示される有機トランジスタ110は、基板1と基板1上に形成されたソース電極5と、ソース電極5を覆うようにして基板1及びソース電極5上に形成された活性層2と、ソース電極5と所定の間隔で離間するように活性層2上に形成されたドレイン電極6と、活性層2及びドレイン電極6上に形成された絶縁層3と、ソース電極5とドレイン電極6との間の領域上の絶縁層3を覆うように、基板1の厚さ方向から見たときにソース電極5及びドレイン電極6にまたがるように絶縁層3上に形成されたゲート電極4とを有する。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a second configuration example of the organic transistor (field effect organic transistor) of the present invention.
The organic transistor 110 shown in FIG. 2 includes a substrate 1, a source electrode 5 formed on the substrate 1, an active layer 2 formed on the substrate 1 and the source electrode 5 so as to cover the source electrode 5, and a source A drain electrode 6 formed on the active layer 2 so as to be separated from the electrode 5 at a predetermined interval, an insulating layer 3 formed on the active layer 2 and the drain electrode 6, and the source electrode 5 and the drain electrode 6. A gate electrode 4 is formed on the insulating layer 3 so as to straddle the source electrode 5 and the drain electrode 6 when viewed from the thickness direction of the substrate 1 so as to cover the insulating layer 3 on the region in between.

図3は、本発明の有機トランジスタ(電界効果型有機トランジスタ)の第3の構成例を示す模式的な断面図である。
図3に示される有機トランジスタ120は、基板1と、基板1上に形成されたゲート電極4と、ゲート電極4を覆うようにして基板1上に形成された絶縁層3と、ゲート電極4が下部に形成されている絶縁層3の領域をそれぞれ一部を覆うように、かつ基板1の厚さ方向から見たときにソース電極5及びドレイン電極6にまたがるように絶縁層3上に所定の間隔で離間するように形成されたソース電極5及びドレイン電極6と、ソース電極5及びドレイン電極6の一部を覆って、ソース電極5及びドレイン電極6にまたがるように絶縁層3上に形成された活性層2とを有する。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a third configuration example of the organic transistor (field effect organic transistor) of the present invention.
The organic transistor 120 shown in FIG. 3 includes a substrate 1, a gate electrode 4 formed on the substrate 1, an insulating layer 3 formed on the substrate 1 so as to cover the gate electrode 4, and a gate electrode 4 A predetermined region on the insulating layer 3 is formed so as to cover a part of the region of the insulating layer 3 formed in the lower part and to straddle the source electrode 5 and the drain electrode 6 when viewed from the thickness direction of the substrate 1. A source electrode 5 and a drain electrode 6 formed so as to be spaced apart from each other, and a part of the source electrode 5 and the drain electrode 6 are covered and formed on the insulating layer 3 so as to straddle the source electrode 5 and the drain electrode 6. Active layer 2.

図4は、本発明の有機トランジスタ(電界効果型有機トランジスタ)の第4の構成例を示す模式的な断面図である。
図4に示される有機トランジスタ130は、基板1と、基板1上に形成されたゲート電極4と、ゲート電極4を覆うように基板1及びゲート電極4上に形成された絶縁層3と、基板1の厚さ方向から見たときにゲート電極4にまたがるように絶縁層3の領域の一部を覆うように絶縁層3上に形成されたソース電極5と、ソース電極5の一部を覆うようにして絶縁層3上に形成された活性層2と、活性層2の一部及び絶縁層3の一部を覆って、ソース電極5と所定の間隔で離間するように形成されたドレイン電極6とを有する。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a fourth configuration example of the organic transistor (field effect organic transistor) of the present invention.
The organic transistor 130 shown in FIG. 4 includes a substrate 1, a gate electrode 4 formed on the substrate 1, a substrate 1 and an insulating layer 3 formed on the gate electrode 4 so as to cover the gate electrode 4, a substrate The source electrode 5 formed on the insulating layer 3 so as to cover a part of the region of the insulating layer 3 so as to straddle the gate electrode 4 when viewed from the thickness direction of 1, and a part of the source electrode 5 are covered. Thus, the active layer 2 formed on the insulating layer 3, the drain electrode formed so as to cover a part of the active layer 2 and a part of the insulating layer 3 and to be separated from the source electrode 5 at a predetermined interval 6.

図5は、本発明の有機トランジスタ(静電誘導型有機トランジスタ)の第5の構成例を示す模式断面図である。
図5に示される有機トランジスタ140は、基板1と、基板1上に形成されたソース電極5と、ソース電極5上に形成された活性層2と、活性層2上に所定の間隔で離間するように形成された複数の櫛歯を有するゲート電極4と、ゲート電極4の全てを一体的に覆うようにして活性層2及びゲート電極4を覆う活性層2a(活性層2aを構成する材料は、活性層2と同一であっても異なっていてもよい。)と、活性層2a上に基板1の厚さ方向から見たときにゲート電極4に重なるように一体的に形成されたドレイン電極6とを有する。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a fifth configuration example of the organic transistor (static induction organic transistor) of the present invention.
An organic transistor 140 shown in FIG. 5 is separated from the substrate 1, the source electrode 5 formed on the substrate 1, the active layer 2 formed on the source electrode 5, and the active layer 2 at a predetermined interval. The gate electrode 4 having a plurality of comb teeth formed as described above, and the active layer 2a covering the active layer 2 and the gate electrode 4 so as to integrally cover all of the gate electrode 4 (the material constituting the active layer 2a is , Which may be the same as or different from the active layer 2), and a drain electrode integrally formed on the active layer 2 a so as to overlap the gate electrode 4 when viewed from the thickness direction of the substrate 1. 6.

図6は、本発明の有機トランジスタ(電界効果型有機トランジスタ)の第6の構成例を示す模式断面図である。
図6に示される有機トランジスタ150は、基板1と、基板1上に形成された活性層2と、活性層2上に所定の間隔で離間するように形成されたソース電極5及びドレイン電極6と、ソース電極5及びドレイン電極6の一部を覆うようにソース電極5及びドレイン電極6にまたがって活性層2上に形成された絶縁層3と、基板1の厚さ方向から見たときにソース電極5及びドレイン電極6にまたがるように絶縁層3上に形成されたゲート電極4とを備える。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a sixth configuration example of the organic transistor (field effect organic transistor) of the present invention.
An organic transistor 150 shown in FIG. 6 includes a substrate 1, an active layer 2 formed on the substrate 1, and a source electrode 5 and a drain electrode 6 formed on the active layer 2 so as to be spaced apart at a predetermined interval. The insulating layer 3 formed on the active layer 2 across the source electrode 5 and the drain electrode 6 so as to cover a part of the source electrode 5 and the drain electrode 6, and the source when viewed from the thickness direction of the substrate 1. And a gate electrode 4 formed on the insulating layer 3 so as to straddle the electrode 5 and the drain electrode 6.

図7は、本発明の有機トランジスタ(電界効果型有機トランジスタ)の第7の構成例を示す模式的な断面図である。
図7に示される有機トランジスタ160は、基板1と、基板1上に形成されたゲート電極4と、ゲート電極4を覆うように基板1上に形成された絶縁層3と、基板1の厚さ方向から見たときにゲート電極4上の領域を覆うように形成された活性層2と、活性層2の一部を覆うように、かつ基板1の厚さ方向から見たときにゲート電極4の一部にまたがって活性層2上に形成されたソース電極5と、活性層2の一部を覆うように、かつ基板1の厚さ方向から見たときにゲート電極4にまたがってソース電極5と所定の間隔をで離間するように活性層2上に形成されたドレイン電極6とを有する。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a seventh configuration example of the organic transistor (field effect organic transistor) of the present invention.
The organic transistor 160 shown in FIG. 7 includes a substrate 1, a gate electrode 4 formed on the substrate 1, an insulating layer 3 formed on the substrate 1 so as to cover the gate electrode 4, and a thickness of the substrate 1. The active layer 2 formed so as to cover the region on the gate electrode 4 when viewed from the direction, and the gate electrode 4 so as to cover a part of the active layer 2 and viewed from the thickness direction of the substrate 1. The source electrode 5 formed on the active layer 2 across a part of the active layer 2 and the source electrode 5 so as to cover a part of the active layer 2 and the gate electrode 4 when viewed from the thickness direction of the substrate 1 5 and a drain electrode 6 formed on the active layer 2 so as to be separated from each other by a predetermined interval.

図8は、本発明の有機トランジスタ(電界効果型有機トランジスタ)の第8の構成例を示す模式的な断面図である。
図8に示される有機トランジスタ170は、ゲート電極4と、ゲート電極4上に形成された絶縁層3と、絶縁層3上に形成された活性層2と、活性層2上に所定の間隔で離間するように形成されたソース電極5及びドレイン電極6とを有する。この場合、ゲート電極4が基板を兼ねる構成となっている。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing an eighth configuration example of the organic transistor (field effect organic transistor) of the present invention.
An organic transistor 170 shown in FIG. 8 includes a gate electrode 4, an insulating layer 3 formed on the gate electrode 4, an active layer 2 formed on the insulating layer 3, and a predetermined interval on the active layer 2. It has the source electrode 5 and the drain electrode 6 which were formed so that it might space apart. In this case, the gate electrode 4 serves as a substrate.

図9は、本発明の有機トランジスタ(電界効果型有機トランジスタ)の第9の構成例を示す模式断面図である。
図9に示される有機トランジスタ180は、ゲート電極4と、ゲート電極4上に形成された絶縁層3と、絶縁層3上に所定の間隔で離間するように形成されたソース電極5の一部及びドレイン電極6の一部にまたがるように絶縁層3上に形成された活性層2とを有する。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a ninth configuration example of the organic transistor (field effect organic transistor) of the present invention.
An organic transistor 180 shown in FIG. 9 includes a gate electrode 4, an insulating layer 3 formed on the gate electrode 4, and a part of the source electrode 5 formed on the insulating layer 3 so as to be separated at a predetermined interval. And the active layer 2 formed on the insulating layer 3 so as to straddle part of the drain electrode 6.

上述した本発明の有機トランジスタにおいては、活性層2及び/又は活性層2aは、本発明の化合物又は本発明の高分子化合物を含有する膜によって構成され、ソース電極5とドレイン電極6との間の電流通路(チャネル)として機能する。また、ゲート電極4は、電圧を印加することによりチャネルを通る電流量を制御する。   In the above-described organic transistor of the present invention, the active layer 2 and / or the active layer 2a is constituted by a film containing the compound of the present invention or the polymer compound of the present invention, and between the source electrode 5 and the drain electrode 6. Functions as a current path (channel). The gate electrode 4 controls the amount of current passing through the channel by applying a voltage.

上述した構成を有する電界効果型有機トランジスタは、公知の方法、例えば特開平5−110069号公報に記載の製造方法により製造することができる。また、静電誘導型有機トランジスタは、特開2004−006476号公報に記載の製造方法等の公知の方法により製造することができる。   The field effect organic transistor having the above-described configuration can be manufactured by a known method, for example, a manufacturing method described in JP-A-5-110069. The electrostatic induction organic transistor can be manufactured by a known method such as a manufacturing method described in JP-A-2004-006476.

基板1の材料は、有機トランジスタの特性を阻害しない材料であればよい。基板1としては、ガラス基板、フレキシブルなフィルム基板、プラスチック基板を用いることができる。   The material of the substrate 1 may be any material that does not hinder the characteristics of the organic transistor. As the substrate 1, a glass substrate, a flexible film substrate, or a plastic substrate can be used.

絶縁層3の材料は、電気の絶縁性が高い材料であればよく、SiOx、SiNx、Ta25、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルフェノール、有機ガラス、フォトレジスト等を用いることができるが、動作電圧を低くできるので、誘電率の高い材料を用いることが好ましい。 The material of the insulating layer 3 may be any material having high electrical insulation, and SiO x , SiN x , Ta 2 O 5 , polyimide, polyvinyl alcohol, polyvinyl phenol, organic glass, photoresist, and the like can be used. Since the operating voltage can be lowered, it is preferable to use a material having a high dielectric constant.

絶縁層3の上に活性層2を形成する場合は、絶縁層3と活性層2の界面特性を改善するため、シランカップリング剤等の表面処理剤で絶縁層3の表面を処理して表面改質した後に活性層2を形成してもよい。   When the active layer 2 is formed on the insulating layer 3, the surface of the insulating layer 3 is treated with a surface treatment agent such as a silane coupling agent in order to improve the interface characteristics between the insulating layer 3 and the active layer 2. The active layer 2 may be formed after the modification.

電界効果型トランジスタの場合、電荷は一般に、絶縁層3と活性層2との界面付近を通過する。従って、この界面の状態がトランジスタの電界効果移動度に大きな影響を与える。そこで、界面状態を改良して特性を向上させる方法として、シランカップリング剤による界面の制御が提案されている(例えば、表面化学、2007年、第28巻、第5号、p.242−248参照。)。   In the case of a field effect transistor, the charge generally passes near the interface between the insulating layer 3 and the active layer 2. Accordingly, the state of this interface greatly affects the field effect mobility of the transistor. Therefore, as a method for improving the interface state and improving the properties, control of the interface with a silane coupling agent has been proposed (for example, Surface Chemistry, 2007, Vol. 28, No. 5, p. 242-248). reference.).

シランカップリング剤の例としては、アルキルクロロシラン類(オクチルトリクロロシラン(OTS)、オクタデシルトリクロロシラン(ODTS)、フェニルエチルトリクロロシラン等)、アルキルアルコキシシラン類、フッ素化アルキルクロロシラン類、フッ素化アルキルアルコキシシラン類、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)等のシリルアミン化合物が挙げられる。また、表面処理剤で処理する前に、絶縁層の表面をオゾンUV処理、Oプラズマ処理してもよい。 Examples of silane coupling agents include alkylchlorosilanes (octyltrichlorosilane (OTS), octadecyltrichlorosilane (ODTS), phenylethyltrichlorosilane, etc.), alkylalkoxysilanes, fluorinated alkylchlorosilanes, and fluorinated alkylalkoxysilanes. And silylamine compounds such as hexamethyldisilazane (HMDS). Further, the surface of the insulating layer may be subjected to ozone UV treatment or O 2 plasma treatment before being treated with the surface treatment agent.

このような処理によって、絶縁層3として用いられるシリコン酸化膜等の表面エネルギーを制御することができる。また、表面処理により、活性層2を構成している膜の絶縁層3上での配向性が向上するため、より高い電界効果移動度が得られる。   By such treatment, the surface energy of the silicon oxide film or the like used as the insulating layer 3 can be controlled. Further, since the orientation of the film constituting the active layer 2 on the insulating layer 3 is improved by the surface treatment, higher field effect mobility can be obtained.

ゲート電極4の材料には、金、白金、銀、銅、クロム、パラジウム、アルミニウム、インジウム、モリブデン、低抵抗ポリシリコン、低抵抗アモルファスシリコン等の金属、錫酸化物、酸化インジウム、インジウム錫酸化物(ITO)等の材料を用いることができる。   Materials for the gate electrode 4 include gold, platinum, silver, copper, chromium, palladium, aluminum, indium, molybdenum, low resistance polysilicon, low resistance amorphous silicon, and other metals, tin oxide, indium oxide, and indium tin oxide. A material such as (ITO) can be used.

これらの材料は、1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。なお、ゲート電極4としては、高濃度にドープされたシリコン基板を用いてもよい。高濃度にドープされたシリコン基板は、ゲート電極4としての性能とともに、基板としての性能も併有する。このような基板としての性能も有するゲート電極4を用いる場合には、基板1を省略してもよい。   These materials may be used alone or in combination of two or more. Note that a highly doped silicon substrate may be used as the gate electrode 4. The highly doped silicon substrate has not only the performance as the gate electrode 4 but also the performance as the substrate. When the gate electrode 4 having such performance as a substrate is used, the substrate 1 may be omitted.

ソース電極5及びドレイン電極6は、低抵抗の材料から構成されることが好ましく、金、白金、銀、銅、クロム、パラジウム、アルミニウム、インジウム、モリブデン等から構成されることが特に好ましい。これらの材料は1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。   The source electrode 5 and the drain electrode 6 are preferably made of a low-resistance material, and particularly preferably made of gold, platinum, silver, copper, chromium, palladium, aluminum, indium, molybdenum or the like. These materials may be used alone or in combination of two or more.

上記有機トランジスタにおいて、ソース電極5及びドレイン電極6と、活性層2との間には、更に他の化合物から構成された層が介在していてもよい。このような層としては、電子輸送性を有する低分子化合物、ホール輸送性を有する低分子化合物、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、これらの金属と有機化合物との錯体、ヨウ素、臭素、塩素、塩化ヨウ素等のハロゲン、硫酸、無水硫酸、二酸化硫黄、硫酸塩等の酸化硫黄化合物、硝酸、二酸化窒素、硝酸塩等の酸化窒素化合物、過塩素酸、次亜塩素酸等のハロゲン化化合物、アルキルチオール化合物、芳香族チオール類、フッ素化アルキル芳香族チオール類等の芳香族チオール化合物等からなる層が挙げられる。   In the organic transistor, a layer composed of another compound may be interposed between the source electrode 5 and the drain electrode 6 and the active layer 2. Examples of such layers include low molecular compounds having electron transport properties, low molecular compounds having hole transport properties, alkali metals, alkaline earth metals, rare earth metals, complexes of these metals with organic compounds, iodine, bromine, Halogens such as chlorine and iodine chloride, sulfur oxide compounds such as sulfuric acid, sulfuric anhydride, sulfur dioxide and sulfate, nitric oxide compounds such as nitric acid, nitrogen dioxide and nitrate, halogenated compounds such as perchloric acid and hypochlorous acid, Examples thereof include layers made of aromatic thiol compounds such as alkyl thiol compounds, aromatic thiols, and fluorinated alkyl aromatic thiols.

また、上記のような有機トランジスタを作製した後には、素子を保護するため、有機トランジスタ上に保護膜を形成することが好ましい。これにより、有機トランジスタが大気から遮断され、有機トランジスタの特性の低下を抑制することができる。また、有機トランジスタの上に駆動する表示デバイスを形成する場合、その形成工程における有機トランジスタへの影響も該保護膜により低減することができる。   In addition, after manufacturing the organic transistor as described above, it is preferable to form a protective film on the organic transistor in order to protect the element. Thereby, an organic transistor is interrupted | blocked from air | atmosphere and the fall of the characteristic of an organic transistor can be suppressed. Further, when a display device to be driven is formed on an organic transistor, the protective film can also reduce the influence on the organic transistor in the formation process.

保護膜を形成する方法としては、有機トランジスタを、UV硬化樹脂、熱硬化樹脂や無機のSiONx膜等で覆う方法等が挙げられる。大気との遮断を効果的に行うため、有機トランジスタを作製後、有機トランジスタを大気にさらすことなく(例えば、乾燥した窒素ガス雰囲気中、真空中等で)保護膜を形成することが好ましい。 Examples of the method for forming the protective film include a method of covering the organic transistor with a UV curable resin, a thermosetting resin, an inorganic SiON x film, or the like. In order to effectively block the atmosphere, it is preferable to form a protective film after the organic transistor is manufactured without exposing the organic transistor to the atmosphere (for example, in a dry nitrogen gas atmosphere or in a vacuum).

このように構成された有機トランジスタの一種である電界効果型トランジスタは、アクティブマトリックス駆動方式の液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの画素を駆動するためのスイッチング素子等として適用できる。そして、上述した本実施形態の電界効果型トランジスタは、活性層として本発明の化合物又は本発明の高分子化合物を含有し、そのことにより電荷の移動度に優れた活性層を備えているため、その電界効果移動度が高いものとなる。したがって、より速い応答速度を持つディスプレイの製造等に有用である。   A field effect transistor, which is a kind of organic transistor thus configured, can be applied as a liquid crystal display of an active matrix driving system, a switching element for driving a pixel of an organic electroluminescence display, or the like. The field effect transistor of the present embodiment described above contains the compound of the present invention or the polymer compound of the present invention as an active layer, and thereby includes an active layer excellent in charge mobility. The field effect mobility is high. Therefore, it is useful for manufacturing a display having a faster response speed.

以下、本発明をさらに詳細に説明するために実施例を示す。本発明はこれらの実施例に限定されない。   Examples are given below to illustrate the present invention in more detail. The present invention is not limited to these examples.

(測定条件等)
核磁気共鳴(NMR)スペクトルは、JEOL(日本電子株式会社)製の商品名JMN−270(1H測定時270MHz)、又は同社製の商品名JMNLA−600(13C測定時150MHz)を用いて測定した。ケミカルシフトは百万分率(ppm)で表している。内部標準0ppmとして、テトラメチルシラン(TMS)を用いた。結合定数(J)は、ヘルツで示されており、略号s、d、t、q、m及びbrは、それぞれ、一重線(singlet)、二重線(doublet)、三重線(triplet)、四重線(quartet)、多重線(multiplet)及び広幅線(broad)を表す。
(Measurement conditions, etc.)
The nuclear magnetic resonance (NMR) spectrum was measured using the product name JMN-270 (270 MHz at 1H measurement) manufactured by JEOL (JEOL Ltd.) or the product name JMNLA-600 (150 MHz at 13C measurement) manufactured by the same company. . Chemical shifts are expressed in parts per million (ppm). Tetramethylsilane (TMS) was used as an internal standard of 0 ppm. The coupling constant (J) is shown in hertz, and the abbreviations s, d, t, q, m, and br are singlet, doublet, triplet, four, respectively. Represents a quartet, a multiplet, and a broad line.

サイクリックボルタンメトリー(以下、「CV」という。)は、BAS社製の装置を使用し、作用電極としてBAS社製Pt電極、対電極としてPt線、参照電極としてAg線を用いて測定した。この測定時の掃引速度は100mV/秒であり、走査電位領域は−2.8V〜1.6Vであった。還元電位及び酸化電位の測定は、塩化メチレンに、測定される化合物を1×10−3mol/Lの濃度で溶解させ、支持電解質としてテトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェートを0.1mol/Lの濃度で溶解させた溶液を用いて行った。 Cyclic voltammetry (hereinafter referred to as “CV”) was measured using an apparatus manufactured by BAS, using a Pt electrode manufactured by BAS as a working electrode, a Pt line as a counter electrode, and an Ag line as a reference electrode. The sweep rate during this measurement was 100 mV / second, and the scanning potential region was −2.8 V to 1.6 V. The reduction potential and the oxidation potential are measured by dissolving the compound to be measured in methylene chloride at a concentration of 1 × 10 −3 mol / L and tetrabutylammonium hexafluorophosphate as a supporting electrolyte at a concentration of 0.1 mol / L. Performed using the dissolved solution.

合成例1
<化合物Aの合成>
ねじ口試験管に、4−ブロモフタル酸無水物を2.00g(8.81mmol)、ジメチルホルムアミドを50mL、2−エチルヘキシルアミンを1.13g(8.81mmol)入れ、140℃で12時間撹拌した。室温まで冷却後、反応液に水を加え、酢酸エチルを用いて有機層を抽出し、硫酸マグネシウムを用いて有機層を乾燥させた。乾燥させた有機層をエバポレーターを用いて減圧濃縮し、ヘキサンと酢酸エチルとを酢酸エチルに対するヘキサンの体積比が10となるように混合した溶媒を展開溶媒として用いたシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、下記式で表される淡黄色油状の化合物Aを2.24g得た。化合物Aの収率は75%であった。
Synthesis example 1
<Synthesis of Compound A>
In a screw test tube, 2.00 g (8.81 mmol) of 4-bromophthalic anhydride, 50 mL of dimethylformamide, and 1.13 g (8.81 mmol) of 2-ethylhexylamine were added and stirred at 140 ° C. for 12 hours. After cooling to room temperature, water was added to the reaction solution, the organic layer was extracted using ethyl acetate, and the organic layer was dried using magnesium sulfate. The dried organic layer was concentrated under reduced pressure using an evaporator, and purified by silica gel column chromatography using a solvent in which hexane and ethyl acetate were mixed so that the volume ratio of hexane to ethyl acetate was 10, as a developing solvent, 2.24 g of pale yellow oily compound A represented by the following formula was obtained. The yield of compound A was 75%.

Figure 2014047196
Figure 2014047196

得られた化合物Aの分析結果は下記の通りである。
TLC R=0.4(ヘキサン/酢酸エチル=10/1(体積比))。
H NMR(400MHz、CDCl):δ7.95(d、1H、J=1.8Hz)、7.83(dd、1H、J=7.8、1.8Hz)、7.69(d、1H、J=7.8Hz)、3.56(d、2H、J=6.9Hz)、1.81(m、1H)、1.28(m、8H)、0.88(m、6H)。
The analysis result of the obtained compound A is as follows.
TLC R f = 0.4 (hexane / ethyl acetate = 10/1 (volume ratio)).
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 7.95 (d, 1 H, J = 1.8 Hz), 7.83 (dd, 1 H, J = 7.8, 1.8 Hz), 7.69 (d, 1H, J = 7.8 Hz), 3.56 (d, 2H, J = 6.9 Hz), 1.81 (m, 1H), 1.28 (m, 8H), 0.88 (m, 6H) .

合成例2
<化合物Bの合成>
ねじ口試験管に、化合物Aを1.00g(2.95mmol)、トリメチルシリルアセチレンを1.44g(14.7mmol)、ヨウ化銅を56mg(0.295mmol)、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)を207mg(0.30mmol)、テトラヒドロフランを5mL、トリエチルアミンを5mL入れ、ねじ口試験管中の空気を窒素ガスで置換し、12時間還流させた。エバポレーターを用いて反応液を減圧濃縮し、ヘキサンとクロロホルムとを等量混合した溶媒を展開溶媒として用いたシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、下記式で表される淡黄色油状の化合物Bを1.02g得た。化合物Bの収率は97%であった。
Synthesis example 2
<Synthesis of Compound B>
In a screw test tube, 1.00 g (2.95 mmol) of compound A, 1.44 g (14.7 mmol) of trimethylsilylacetylene, 56 mg (0.295 mmol) of copper iodide, dichlorobis (triphenylphosphine) palladium (II ), 207 mg (0.30 mmol), tetrahydrofuran (5 mL) and triethylamine (5 mL) were added, and the air in the screw test tube was replaced with nitrogen gas, and the mixture was refluxed for 12 hours. The reaction solution was concentrated under reduced pressure using an evaporator and purified by silica gel column chromatography using a solvent in which an equal amount of hexane and chloroform was mixed as a developing solvent. 02 g was obtained. The yield of compound B was 97%.

Figure 2014047196
Figure 2014047196

得られた化合物Bの分析結果は下記の通りである。
TLC R=0.3(ヘキサン/クロロホルム=1/1)。
H NMR(400MHz、CDCl):δ7.87(s、1H)、7.75(d、1H、J=7.8Hz)、7.73(d、1H、J=7.8Hz)、3.65(d、2H、J=5.6Hz)、1.81(m、1H)、1.29(m、8H)、0.88(m、6H)、0.26(s、9H)。
The analysis result of the obtained compound B is as follows.
TLC R f = 0.3 (hexane / chloroform = 1/1).
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 7.87 (s, 1H), 7.75 (d, 1H, J = 7.8 Hz), 7.73 (d, 1H, J = 7.8 Hz), 3 .65 (d, 2H, J = 5.6 Hz), 1.81 (m, 1H), 1.29 (m, 8H), 0.88 (m, 6H), 0.26 (s, 9H).

合成例3<化合物Cの合成>
ナス型フラスコに、化合物Bを400mg(1.12mmol)、テトラヒドロフランを4mL、メタノールを1mL、炭酸カリウムを309mg(2.24mmol)入れ、1時間撹拌した。その後、反応液のセライト濾過を行い、エバポレーターを用いて減圧濃縮した後、ヘキサンと酢酸エチルとを酢酸エチルに対するヘキサンの体積比が10となるように混合した溶媒を展開溶媒として用いたシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、下記式で表される淡黄色油状の化合物Cを210mg得た。化合物Cの収率は66%であった。
Synthesis Example 3 <Synthesis of Compound C>
In an eggplant-shaped flask, 400 mg (1.12 mmol) of Compound B, 4 mL of tetrahydrofuran, 1 mL of methanol, and 309 mg (2.24 mmol) of potassium carbonate were added and stirred for 1 hour. Thereafter, the reaction solution was filtered through Celite, concentrated under reduced pressure using an evaporator, and then silica gel column chromatography using a solvent in which hexane and ethyl acetate were mixed so that the volume ratio of hexane to ethyl acetate was 10, as a developing solvent. Purified by chromatography, 210 mg of pale yellow oily compound C represented by the following formula was obtained. The yield of compound C was 66%.

Figure 2014047196
Figure 2014047196

得られた化合物Cの分析結果は下記の通りである。
TLC R=0.5(ヘキサン/酢酸エチル=10/1)。
H NMR(400MHz、CDCl):δ7.90(s、1H)、7.78(s、2H)、3.56(d、2H、J=7.8Hz)、1.81(m、1H)、1.29(m、8H)、0.88(m、6H)。
The analysis result of the obtained compound C is as follows.
TLC R f = 0.5 (hexane / ethyl acetate = 10/1).
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 7.90 (s, 1H), 7.78 (s, 2H), 3.56 (d, 2H, J = 7.8 Hz), 1.81 (m, 1H) ), 1.29 (m, 8H), 0.88 (m, 6H).

合成例4
<化合物Dの合成>
ねじ口試験管に、4,7−ジブロモ−2,1,3−ベンゾチアジアゾールを89mg(0.30mmol)、ヨウ化銅を5mg(0.03mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)を39mg(0.030mmol)、化合物Cを189mg(0.674mmol)、テトラヒドロフランを6mL、ジイソプロピルエチルアミンを0.6mL加え、ねじ口試験管内の空気を窒素ガスで置換し、12時間還流させた。エバポレーターを用いて反応液を減圧濃縮し、クロロホルムを展開溶媒として用いたシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、粗生成物を得た後、再結晶により、下記式で表される黄色固体の化合物Dを189mg得た。化合物Dの収率は89%であった。再結晶において、クロロホルムとアセトンとを用いた二層法で結晶を得た後、ヘキサン及びアセトンで結晶を洗浄した。
Synthesis example 4
<Synthesis of Compound D>
In a screw test tube, 89 mg (0.30 mmol) of 4,7-dibromo-2,1,3-benzothiadiazole, 5 mg (0.03 mmol) of copper iodide, tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) 39 mg (0.030 mmol), 189 mg (0.674 mmol) of Compound C, 6 mL of tetrahydrofuran and 0.6 mL of diisopropylethylamine were added, and the air in the screw-mouth test tube was replaced with nitrogen gas, and the mixture was refluxed for 12 hours. The reaction solution was concentrated under reduced pressure using an evaporator, purified by silica gel column chromatography using chloroform as a developing solvent to obtain a crude product, and then recrystallization gave a yellow solid compound D represented by the following formula. 189 mg was obtained. The yield of compound D was 89%. In recrystallization, crystals were obtained by a two-layer method using chloroform and acetone, and then washed with hexane and acetone.

Figure 2014047196
Figure 2014047196

得られた化合物Dの分析結果は下記の通りである。
TLC R=0.2(クロロホルム)。
H NMR(400MHz、CDCl):δ8.09(d、2H、J=1.4Hz)、7.97(dd、2H、J=8.2、1.4Hz)、7.87(d、2H、J=8.2Hz)、7.86(s、2H)、3.59(d、4H、J=8.7Hz)、1.84(m、2H)、1.29(m、16H)、0.90(m、12H)。
The analysis result of the obtained compound D is as follows.
TLC R f = 0.2 (chloroform).
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 8.09 (d, 2H, J = 1.4 Hz), 7.97 (dd, 2H, J = 8.2, 1.4 Hz), 7.87 (d, 2H, J = 8.2 Hz), 7.86 (s, 2H), 3.59 (d, 4H, J = 8.7 Hz), 1.84 (m, 2H), 1.29 (m, 16H) 0.90 (m, 12H).

実施例1<化合物Eの合成>
ねじ口試験管に、化合物Dを40mg(0.057mmol)、2,4−ビス(メチルチオ)−1,3,2,4−ジチアジホスフェタン−2,4−ジスルフィド(下記式で表される化合物Z)を65mg(0.229mmol)、トルエンを4mL入れ、ねじ口試験管内の空気を窒素ガスで置換し、6時間還流させた。エバポレーターを用いて反応液を減圧濃縮し、ヘキサンとクロロホルムとを等量混合した溶媒を展開溶媒として用いたシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して粗生成物を得た後、移動層にクロロホルムを用いたGPCにより、下記式で表される赤色固体の化合物Eを20mg得た。化合物Eの収率は46%であった。
Example 1 <Synthesis of Compound E>
In a screw test tube, 40 mg (0.057 mmol) of Compound D, 2,4-bis (methylthio) -1,3,4,4-dithiadiphosphetane-2,4-disulfide (represented by the following formula) Compound Z) (65 mg, 0.229 mmol) and toluene (4 mL) were added, and the air in the screw cap test tube was replaced with nitrogen gas, followed by refluxing for 6 hours. The reaction solution was concentrated under reduced pressure using an evaporator, and purified by silica gel column chromatography using a mixed solvent of hexane and chloroform in an equal amount as a developing solvent to obtain a crude product. Then, chloroform was used for the moving bed. 20 mg of a red solid compound E represented by the following formula was obtained by GPC. The yield of compound E was 46%.

Figure 2014047196
Figure 2014047196

Figure 2014047196
Figure 2014047196

得られた化合物Eの分析結果は下記の通りである。
TLC R=0.5(ヘキサン/クロロホルム=1/1)。
H NMR(400MHz、CDCl):δ8.23(s、2H)、8.04(d、2H、J=8.2Hz)、7.98(d、2H、J=8.2Hz)、7.97(s、2H)、4.50(d、4H、J=8.0Hz)、2.30(m、2H)、1.40(m、16H)、0.96(m、12H)。
The analysis result of the obtained compound E is as follows.
TLC R f = 0.5 (hexane / chloroform = 1/1).
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 8.23 (s, 2H), 8.04 (d, 2H, J = 8.2 Hz), 7.98 (d, 2H, J = 8.2 Hz), 7 .97 (s, 2H), 4.50 (d, 4H, J = 8.0 Hz), 2.30 (m, 2H), 1.40 (m, 16H), 0.96 (m, 12H).

合成例5
<化合物Fの合成>
試験管に、5,5’−ビス(トリブチルスタニル)−2,2’−ビチオフェンを300mg(0.403mmol)、4−ブロモ−N−ヘキシルフタルイミドを299mg(0.965mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)を46mg(0.040mmol)、トルエンを5mL入れ、マイクロウェーブ照射下、180℃で5分間反応させた。エバポレーターを用いて反応液を減圧濃縮し、アルミナカラムクロマトグラフィーで精製し、粗生成物を得た。アルミナカラムクロマトグラフィーの展開溶媒には、最初にヘキサンを用い、次いでクロロホルムを用いた。その後、粗生成物をゲル浸透クロマトグラフィーにより、下記式で表される黄色固体の化合物Fを単離した。化合物Fの得量は186mgであり、収率は74%であった。
Synthesis example 5
<Synthesis of Compound F>
In a test tube, 300 mg (0.403 mmol) of 5,5′-bis (tributylstannyl) -2,2′-bithiophene, 299 mg (0.965 mmol) of 4-bromo-N-hexylphthalimide, tetrakis (triphenyl) Phosphine) palladium (0) (46 mg, 0.040 mmol) and toluene (5 mL) were added and reacted at 180 ° C. for 5 minutes under microwave irradiation. The reaction solution was concentrated under reduced pressure using an evaporator and purified by alumina column chromatography to obtain a crude product. As a developing solvent for alumina column chromatography, hexane was first used, and then chloroform was used. Thereafter, Compound F as a yellow solid represented by the following formula was isolated from the crude product by gel permeation chromatography. The yield of compound F was 186 mg, and the yield was 74%.

Figure 2014047196
Figure 2014047196

得られた化合物Fの分析結果は下記の通りである。
TLC R=0.2(ヘキサン/クロロホルム=1/1)。
H NMR(400MHz、CDCl):δ8.04(d、2H、J=1.8Hz)、7.78(dd、2H、J=7.9、1.8Hz)、7.83(d、2H、J=7.8Hz)、7.43(d、2H、J=7.4Hz)、7.27(d、2H、J=7.4Hz)、3.68(t、4H、J=8.2Hz)、1.68(p、4H、J=8.2Hz)、1.31(m、12H)、0.88(t、6H、J=6.9Hz)。
The analysis result of the obtained compound F is as follows.
TLC R f = 0.2 (hexane / chloroform = 1/1).
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 8.04 (d, 2H, J = 1.8 Hz), 7.78 (dd, 2H, J = 7.9, 1.8 Hz), 7.83 (d, 2H, J = 7.8 Hz), 7.43 (d, 2H, J = 7.4 Hz), 7.27 (d, 2H, J = 7.4 Hz), 3.68 (t, 4H, J = 8) .2 Hz), 1.68 (p, 4H, J = 8.2 Hz), 1.31 (m, 12H), 0.88 (t, 6H, J = 6.9 Hz).

実施例2<化合物Gの合成>
ねじ口試験管に、化合物Fを50mg(0.080mmol)、化合物Zを91mg(0.32mmol)、トルエンを5mL入れ、ねじ口試験管内の空気を窒素ガスで置換し、12時間還流させた。エバポレーターを用いて反応液を減圧濃縮し、固体の粗生成物をジクロロメタン、次いでエーテルで洗浄し、下記式で表される黒色固体の化合物Gを54mg得た。化合物Gの収率は98%であった。
Example 2 <Synthesis of Compound G>
50 mg (0.080 mmol) of Compound F, 91 mg (0.32 mmol) of Compound Z, and 5 mL of toluene were placed in the screw cap test tube, and the air in the screw cap test tube was replaced with nitrogen gas and refluxed for 12 hours. The reaction solution was concentrated under reduced pressure using an evaporator, and the solid crude product was washed with dichloromethane and then ether to obtain 54 mg of a black solid compound G represented by the following formula. The yield of compound G was 98%.

Figure 2014047196
Figure 2014047196

得られた化合物Gの分析結果は下記の通りである。
H NMR(400MHz、CDCl):δ8.03(s、2H)、7.85(s、4H)、7.47(d、2H、J=3.7Hz)、7.28(d、2H、J=3.7Hz)、4.41(t、4H、J=7.8Hz)、1.73(m、4H)、1.35(m、12H)、0.89(m、6H)。
The analysis result of the obtained compound G is as follows.
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 8.03 (s, 2H), 7.85 (s, 4H), 7.47 (d, 2H, J = 3.7 Hz), 7.28 (d, 2H) , J = 3.7 Hz), 4.41 (t, 4H, J = 7.8 Hz), 1.73 (m, 4H), 1.35 (m, 12H), 0.89 (m, 6H).

合成例6
<化合物Hの合成>
試験管に、5,5’−ビス(トリブチルスタニル)−2,2’−ビチオフェンを300mg(0.403mmol)、化合物Aを327mg(0.967mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)を46mg(0.040mmol)、トルエンを5mL入れ、マイクロウェーブ照射下、180℃で5分間反応させた。エバポレーターを用いて反応液を減圧濃縮し、得られた固体をジクロロメタン、次いでエーテルで洗浄し、下記式で表される黒色固体の化合物Hを単離した。化合物Hの得量は225mgであり、収率は82%であった。
Synthesis Example 6
<Synthesis of Compound H>
In a test tube, 300 mg (0.403 mmol) of 5,5′-bis (tributylstannyl) -2,2′-bithiophene, 327 mg (0.967 mmol) of compound A, tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) 46 mg (0.040 mmol) and 5 mL of toluene were added and reacted at 180 ° C. for 5 minutes under microwave irradiation. The reaction solution was concentrated under reduced pressure using an evaporator, and the resulting solid was washed with dichloromethane and then with ether to isolate a black solid compound H represented by the following formula. The yield of compound H was 225 mg, and the yield was 82%.

Figure 2014047196
Figure 2014047196

得られた化合物Hの分析結果は下記の通りである。
H NMR(400MHz、CDCl):δ8.04(d、2H、J=1.4Hz)、7.89(dd、2H、J=7.8、1.4Hz)、7.83(d、2H、J=7.8Hz)、7.43(d、2H、J=3.8Hz)、7.27(d、2H、J=3.8Hz)、3.53(t、4H、J=7.3Hz)、1.84(m、2H)、1.32(m、16H)、0.91(m、12H)。
The analysis result of the obtained compound H is as follows.
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 8.04 (d, 2H, J = 1.4 Hz), 7.89 (dd, 2H, J = 7.8, 1.4 Hz), 7.83 (d, 2H, J = 7.8 Hz), 7.43 (d, 2H, J = 3.8 Hz), 7.27 (d, 2H, J = 3.8 Hz), 3.53 (t, 4H, J = 7) .3 Hz), 1.84 (m, 2H), 1.32 (m, 16H), 0.91 (m, 12H).

実施例3
<化合物Iの合成>
ねじ口試験管に、化合物Hを100mg(0.146mmol)、化合物Zを166mg(0.584mmol)、トルエンを5mL入れ、ねじ口試験管内の空気を窒素ガスで置換し、12時間還流させた。エバポレーターを用いて反応液を減圧濃縮し、固体の粗生成物をジクロロメタン、次いでエーテルで洗浄し、下記式で表される黒色固体の化合物Iを95mg得た。化合物Iの収率は88%であった。
Example 3
<Synthesis of Compound I>
100 mg (0.146 mmol) of Compound H, 166 mg (0.584 mmol) of Compound Z, and 5 mL of toluene were placed in the screw cap test tube, and the air in the screw cap test tube was replaced with nitrogen gas and refluxed for 12 hours. The reaction solution was concentrated under reduced pressure using an evaporator, and the solid crude product was washed with dichloromethane and then ether to obtain 95 mg of black solid Compound I represented by the following formula. The yield of Compound I was 88%.

Figure 2014047196
Figure 2014047196

得られた化合物Iの分析結果は下記の通りである。
H NMR(400MHz、CDCl):δ8.01(s、2H)、7.83(s、4H)、7.46(d、2H、J=4.1Hz)、7.27(d、2H、J=4.1Hz)、4.38(m、4H)、2.19(m、2H)、1.32(m、16H)、0.87(m、12H)。
The analysis results of the obtained compound I are as follows.
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 8.01 (s, 2H), 7.83 (s, 4H), 7.46 (d, 2H, J = 4.1 Hz), 7.27 (d, 2H) , J = 4.1 Hz), 4.38 (m, 4H), 2.19 (m, 2H), 1.32 (m, 16H), 0.87 (m, 12H).

合成例7<化合物Jの合成>
試験管に、4,7−ビス(5−(トリブチルスタニル)チオフェン−2−イル)ベンゾ[c][1,2,5]チアジアゾールを100mg(0.152mmol)、化合物Aを128mg(0.381mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)を18mg(0.016mmol)、トルエンを5mL入れ、マイクロウェーブ照射下、180℃で5分間反応させた。エバポレーターを用いて反応液を減圧濃縮し、エーテルで洗浄して粗生成物を得た後、ゲル浸透クロマトグラフィーにより、下記式で表される赤色固体の化合物Jを単離した。化合物Jの得量は90mgであり、収率は70%であった。
Synthesis Example 7 <Synthesis of Compound J>
In a test tube, 100 mg (0.152 mmol) of 4,7-bis (5- (tributylstannyl) thiophen-2-yl) benzo [c] [1,2,5] thiadiazole and 128 mg (0. 381 mmol), 18 mg (0.016 mmol) of tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) and 5 mL of toluene were added and reacted at 180 ° C. for 5 minutes under microwave irradiation. The reaction solution was concentrated under reduced pressure using an evaporator, washed with ether to obtain a crude product, and then a red solid compound J represented by the following formula was isolated by gel permeation chromatography. The yield of Compound J was 90 mg, and the yield was 70%.

Figure 2014047196
Figure 2014047196

得られた化合物Jの分析結果は下記の通りである。
H NMR(400MHz、CDCl):δ8.15(d、2H、J=5.5Hz)、8.15(s、2H)、8.00(d、2H、J=7.8Hz)、7.96(s、2H)、7.85(d、2H、J=7.8Hz)、7.59(d、2H、J=5.5Hz)、3.60(d、4H、J=7.8Hz)、1.85(m、2H)、1.30(m、16H)、0.91(m、12H)。
The analysis results of the obtained compound J are as follows.
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 8.15 (d, 2H, J = 5.5 Hz), 8.15 (s, 2H), 8.00 (d, 2H, J = 7.8 Hz), 7 .96 (s, 2H), 7.85 (d, 2H, J = 7.8 Hz), 7.59 (d, 2H, J = 5.5 Hz), 3.60 (d, 4H, J = 7. 8 Hz), 1.85 (m, 2H), 1.30 (m, 16H), 0.91 (m, 12H).

実施例4
<化合物Kの合成>
ねじ口試験管に、化合物Jを50mg(0.061mmol)、化合物Zを68mg(0.24mmol)、トルエンを5mL入れ、ねじ口試験管内の空気を窒素ガスで置換し、12時間還流させた。エバポレーターを用いて反応液を減圧濃縮し、固体の粗生成物をジクロロメタン、次いでエーテルで洗浄し、黒色固体の化合物Kを33mg得た。化合物Kの収率は62%であった。
Example 4
<Synthesis of Compound K>
50 mg (0.061 mmol) of compound J, 68 mg (0.24 mmol) of compound Z, and 5 mL of toluene were placed in the screw cap test tube, and the air in the screw cap test tube was replaced with nitrogen gas and refluxed for 12 hours. The reaction solution was concentrated under reduced pressure using an evaporator, and the solid crude product was washed with dichloromethane and then with ether to obtain 33 mg of black solid compound K. The yield of compound K was 62%.

Figure 2014047196
Figure 2014047196

得られた化合物Kの分析結果は下記の通りである。
H NMR(400MHz、CDCl):δ8.11(d、2H、J=4.1Hz)、8.15(d、2H、J=1.4Hz)、7.91(dd、2H、J=7.8、1.4Hz)、7.90(s、2H)、7.82(d、2H、J=7.8Hz)、7.59(d、2H、J=4.1Hz)、4.38(m、4H)、2.20(m、2H)、1.32(m、16H)、0.89(m、12H)。
The analysis result of the obtained compound K is as follows.
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ 8.11 (d, 2H, J = 4.1 Hz), 8.15 (d, 2H, J = 1.4 Hz), 7.91 (dd, 2H, J = 7.8, 1.4 Hz), 7.90 (s, 2H), 7.82 (d, 2H, J = 7.8 Hz), 7.59 (d, 2H, J = 4.1 Hz), 4. 38 (m, 4H), 2.20 (m, 2H), 1.32 (m, 16H), 0.89 (m, 12H).

実施例5
化合物Eを用いてCV測定した。結果として、化合物Eの還元電位E1/2は−1.08Vであった。還元電位から化合物EのLUMOを算出したところ、−3.72eVであった。
Example 5
CV measurement was performed using Compound E. As a result, the reduction potential E 1/2 of Compound E was −1.08V. It was -3.72 eV when LUMO of the compound E was computed from the reduction potential.

実施例6
化合物Iを用いてCV測定した。結果として、化合物Iの還元電位E1/2は−1.11Vであった。還元電位から化合物IのLUMOを算出したところ、−3.69eVであった。
Example 6
CV was measured using Compound I. As a result, the reduction potential E1 / 2 of Compound I was −1.11V. The LUMO of compound I was calculated from the reduction potential and found to be -3.69 eV.

実施例7
化合物Kを用いてCV測定した。結果として、化合物Kの還元電位E1/2は−1.14Vであった。還元電位から化合物KのLUMOを算出したところ、−3.66eVであった。
Example 7
CV was measured using Compound K. As a result, the reduction potential E1 / 2 of Compound K was −1.14V. It was -3.66eV when LUMO of the compound K was computed from the reduction potential.

1 基板
2、2a 活性層
3 絶縁層
4 ゲート電極
5 ソース電極
6 ドレイン電極
100、110、120、130、140、150、160、170、180 有機トランジスタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2, 2a Active layer 3 Insulating layer 4 Gate electrode 5 Source electrode 6 Drain electrode 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180 Organic transistor

Claims (10)

下記式(1)で表される構造を少なくとも2個含む化合物。
Figure 2014047196
(式(1)中、Z及びZは、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、=C(R)(R)で表される基又は=N(R)で表される基を表す。Z及びZのうちの少なくとも1つは硫黄原子又はセレン原子である。R、R及びRは、それぞれ独立に、シアノ基又は−C(=O)Rで表される基を表す。Rは、水素原子、ヒドロキシル基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基又は置換基を有していてもよい複素環基を表す。Rが2個ある場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。Eは、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、−N(R)−で表される基又は−C(R)=C(R)−で表される基を表す。R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシル基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよい複素環基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。R及びRは互いに結合してそれぞれが結合している炭素原子と共に五員環又は六員環を形成していてもよい。環Aは、置換基を有していてもよい芳香族炭素環又は置換基を有していてもよい複素環を表す。)
A compound containing at least two structures represented by the following formula (1).
Figure 2014047196
(In Formula (1), Z 1 and Z 2 are each independently an oxygen atom, a sulfur atom, a selenium atom, a group represented by ═C (R 1 ) (R 2 ), or ═N (R 3 ). Represents at least one of Z 1 and Z 2 is a sulfur atom or a selenium atom, R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a cyano group or —C (═O); R 4 represents a group represented by R 4. R 4 has a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, or a substituent. An aryl group which may be substituted or a heterocyclic group which may have a substituent, when two R 4 s are present, they may be the same or different, and E 1 represents an oxygen atom, sulfur atom, a selenium atom, -N (R 5) - group or a -C represented by (R 6) = C (R 7) - is represented by .R 5, R 6 and R 7 represents a group each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, an optionally substituted alkyl group, an alkoxy group which may have a substituent, R 6 and R 7 are each an alkylthio group optionally having a substituent, an aryl group optionally having a substituent, a heterocyclic group optionally having a substituent, a halogen atom, or a cyano group. They may be bonded to form a 5-membered ring or a 6-membered ring together with the carbon atoms to which each is bonded.Ring A 1 has an aromatic carbocyclic ring or a substituent which may have a substituent. Represents a heterocyclic ring which may be
下記式(2)で表される、請求項1に記載の化合物。
Figure 2014047196
(式(2)中、Z、Z、E及び環Aは、前記と同じ意味を表す。2個あるZは同一であっても異なっていてもよい。2個あるZは同一であっても異なっていてもよい。2個あるEは同一であっても異なっていてもよい。2個ある環Aは同一であっても異なっていてもよい。Bは、置換基を有していてもよいアリーレン基、置換基を有していてもよい2価の複素環基、−C≡C−で表される基又は−C(R)=C(R)−で表される基を表す。R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシル基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよい複素環基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。nは、0以上の整数を表す。Bが複数個ある場合、それらは同一であっても異なっていてもよく、R及びRが複数個ある場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。)
The compound of Claim 1 represented by following formula (2).
Figure 2014047196
(In formula (2), Z 1 , Z 2 , E 1 and ring A 1 represent the same meaning as described above. Two Z 1 s may be the same or different. Two Z 2 s. May be the same or different, and two E 1 may be the same or different, and two rings A 1 may be the same or different. An arylene group which may have a substituent, a divalent heterocyclic group which may have a substituent, a group represented by —C≡C—, or —C (R 8 ) ═C (R 9 R 8 and R 9 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group which may have a substituent, or an alkoxy group which may have a substituent. , An alkylthio group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, a heterocyclic group which may have a substituent Represents a halogen atom or a cyano group, n represents an integer of 0 or more, and when there are a plurality of B, they may be the same or different, and when there are a plurality of R 8 and R 9 , They may be the same or different.)
下記式(3)で表される構造単位を含む高分子化合物。
Figure 2014047196
(式(3)中、Z及びZは、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、=C(R)(R)で表される基又は=N(R)で表される基を表す。Z及びZのうちの少なくとも1つは硫黄原子又はセレン原子である。R、R及びRは、それぞれ独立に、シアノ基又は-C(=O)Rで表される基を表す。Rは、水素原子、ヒドロキシル基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Rが2個ある場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。Eは、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、−N(R)−で表される基又は−C(R)=C(R)−で表される基を表す。R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシル基、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよい複素環基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。R及びRは互いに結合してそれぞれが結合している炭素原子と共に五員環又は六員環を形成してもよい。環Aは、置換基を有していてもよい芳香族炭素環又は置換基を有していてもよい複素環を表す。)
The high molecular compound containing the structural unit represented by following formula (3).
Figure 2014047196
(In Formula (3), Z 1 and Z 2 are each independently an oxygen atom, a sulfur atom, a selenium atom, a group represented by ═C (R 1 ) (R 2 ), or ═N (R 3 ). Represents at least one of Z 1 and Z 2 is a sulfur atom or a selenium atom, R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a cyano group or —C (═O); R 4 represents a group represented by R 4. R 4 has a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, or a substituent. If even also have an aryl group or a substituted group represents an aromatic heterocyclic group .R 4 there are two, they may .E 1 be different even if the same is oxygen atom , A sulfur atom, a selenium atom, a group represented by —N (R 5 ) — or a group represented by —C (R 6 ) ═C (R 7 ) — R 5 , R 6 and R 7 each independently represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, R 6 and R 7 each represents an alkylthio group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, a heterocyclic group which may have a substituent, a halogen atom or a cyano group. May be bonded to each other to form a 5-membered ring or a 6-membered ring together with the carbon atoms to which each is bonded.Ring A 1 represents an aromatic carbocyclic ring or a substituent which may have a substituent. It represents a heterocyclic ring that may have.)
及びZが、硫黄原子である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の化合物又は高分子化合物。 The compound or polymer compound according to any one of claims 1 to 3, wherein Z 1 and Z 2 are sulfur atoms. が、−N(R)−で表される基である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物又は高分子化合物。 E 1 is, -N (R 5) - is a group represented by The compound or a polymer compound according to any one of claims 1 to 4. 環Aが、チオフェン環、ベンゼン環、ピリジン環又はナフタレン環である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の化合物又は高分子化合物。 Ring A 1 is a thiophene ring, a benzene ring, a pyridine ring or a naphthalene ring, a compound or a polymer compound according to any one of claims 1 to 5. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の化合物又は高分子化合物を含有する、有機半導体材料。   The organic-semiconductor material containing the compound or high molecular compound of any one of Claims 1-6. 請求項7に記載の有機半導体材料を含有する有機層を有する、有機半導体素子。   The organic-semiconductor element which has an organic layer containing the organic-semiconductor material of Claim 7. 一対の電極と、該一対の電極の間に設けられた請求項7に記載の有機半導体材料を含む層と、を備える有機太陽電池。   An organic solar cell provided with a pair of electrodes and the layer containing the organic-semiconductor material of Claim 7 provided between this pair of electrodes. ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極及び活性層を有し、該活性層に請求項7に記載の有機半導体材料を含有する、有機トランジスタ。   The organic transistor which has a source electrode, a drain electrode, a gate electrode, and an active layer, and contains the organic-semiconductor material of Claim 7 in this active layer.
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