CN101160338B

CN101160338B - 包括噻吩和硒吩的单体、低聚物和聚合物

Info

Publication number: CN101160338B
Application number: CN2006800078508A
Authority: CN
Inventors: 马丁·希尼; 史蒂文·蒂尔尼; 瓦伦·达菲; 拉因·麦卡洛克
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Merck Patent GmbH
Priority date: 2005-03-11
Filing date: 2006-02-23
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2026-02-23
Also published as: EP1856178A1; JP2008536811A; US20080303000A1; CN101160338A; US7470377B2; KR20070112791A; US20060249712A1; TW200640896A; WO2006094645A1

Abstract

本发明涉及新颖的包括噻吩和硒吩的单体、低聚物和聚合物，它们在光、光电或电子器件中用作半导体或电荷迁移材料的用途，以及包括该新颖化合物的光、光电或电子器件。

Description

包括噻吩和硒吩的单体、低聚物和聚合物

发明领域

本发明涉及包括噻吩和硒吩的新颖的单体、低聚和聚合化合物。本发明进一步涉及它们在光、光电或者电子器件中作为半导体或者电荷迁移材料的用途。本发明进一步涉及包括新颖化合物的光、光电或者电子器件。

背景和现有技术

有机材料最近有希望作为有机基薄膜晶体管和有机场效应晶体管的活性层[见H.E.Katz，Z.Bao and S.L.Gilat，Acc.Chem.Res.，2001，34，5，359]。这种器件在智能卡、安全标签和平板显示器的开关元件中具有应用前景。如果有机材料能够从溶液中沉积，因此这能够实现快速、大面积制造的途径，能够预见它们具有超过它们硅同系物相当大的成本优点。

该器件的性能主要基于半导材料的载流子迁移率和电流的开/断比例，因此理想的半导体应该在断态具有低的导电率，同时具有高的载流子迁移率(＞1×10^-3cm²V^-1s^-1)。另外，因为氧化导致器件性能降低，重要的是该半导电材料对于氧化相对稳定，即它具有高的电离电势。

已经报道区域规整的头对尾聚(3-己基噻吩)的载流子迁移率为1×10^-5-4.5×10^-2cm²V^-1s^-1，但电流开/断比例相当低为10-10³[见Z.Bao etal.，Appl.Pys.Lett.，1996，69，4108]。所述低的开/断电流部分是由于聚合物低的电离电势引起的，它们在环境条件下能导致氧掺杂聚合物，随后导致高的断开电流[见H.Sirringhaus et al.，Adv.SolidState.，1999，39，101]。

高的区域规整度导致改进的充填和优化的显微结构，导致改进的载流子迁移率[见H.Sirringhaus et al.，Science，1998，280，1741-1744；H.Sirringhaus et al.，Nature，1999，401，685-688；and H.Sirringhaus，et al.，Synthetic Metals，2000，111-112，129-132]。通常，聚(3-烷基噻吩)显示改进的溶解度，能进行溶液处理制造大面积的膜。然而，聚(3-烷基噻吩)具有相对低的电离电势，并在空气中容易被掺杂。

本发明的目的是提供一种用作半导体或者电荷迁移材料的新材料，它们容易合成，具有高的电荷流动性，良好的可加工性和氧化稳定性。本发明另外的目的是提供新的半导体和电荷迁移元件，新的和改进的包括这些组分的光电、电子和发光器件。对于本领域普通技术人员本发明的其他目的从以下的说明中显而易见。

本发明人发现这些目的能够通过提供如在本发明中要求的双(噻吩基)硒吩的单体、低聚物和聚合物实现。

EP-A-1439590公开了单体的、低聚的和聚合的双(噻吩基)亚芳基，但是没有公开本发明的化合物。S.Tierney，M.Heeney and I.McCulloch，Synth Met.，148(2)，195-198，(2005)公开了聚双(3-辛基-噻吩-2-基)硒吩，但是没有公开本发明的化合物。

发明内容

本发明涉及包括一个或多个硒吩-2，5-二基和一个或多个噻吩2，5-二基的单体、低聚或者聚合化合物，每一个任选在3-和/或4-位取代，条件是不包括2，5-双(3-辛基-噻吩-2-基)硒吩的均聚物。

本发明进一步涉及通式I的化合物作为半导体、电荷迁移或者发光材料的用途。

本发明进一步涉及包括至少一种通式I化合物的半导体、电致发光或者电荷迁移材料、元件或者器件。

本发明进一步涉及通式I化合物在光、光电或者电子元件或者器件、有机场效应晶体管(OFET)、集成电路(IC)、薄膜晶体管(TFT)、平板显示器、无线电频率识别(RFID)标签、电致发光或者光致发光器件或元件、有机发光二极管(OLED)、显示器背光、光致电压或者感光器件、电荷注入层、肖特基二极管、平面层、抗静电胶片、导电衬底或者图样、电池的电极材料、光电导体、电摄影应用、电子照相记录、生物记忆器件、定位层、化妆品或者药用组合物、生物传感器、生物晶片中作为电荷输送、半导体、导电、光导或者发光材料的用途，或者用于检测和识别DNA序列。

本发明进一步涉及包括本发明化合物、半导体或者电荷迁移材料、元件或者器件的光、光电或者电子器件、场效应晶体管、集成电路(IC)、TFT、OLED或者定位层。

本发明进一步涉及包括本发明化合物、半导体或者电荷迁移材料、元件或者器件或者FET、IC、TFT或者OLED的用于平板显示器、无线电频率识别(RFID)标签、电致发光显示器或者背光中的TFT、TFT阵列。

本发明进一步涉及包括本发明FET或者RFID标签的安全识别标志或者器件。

附图简述

图1显示在晶体管器件中实施例1的聚合物的传输特性。

本发明的详细说明

本发明的聚合物能够是均聚物，即具有相同的重复单元，或者为具有不同重复单元的共聚物。特别优选的是具有相同重复单元的均聚物。

本发明的化合物是有利的，因为它们与相似的全噻吩体系相比显示较高的载流子迁移率。硒的原子半径增加(103pm(皮米)超过硫的原子半径(88pm)，增强了聚合物链之间的分子重叠，促进电荷的跳动过程。另外，硒吩的引入导致超过在全噻吩体系范围内最大吸收波长的红移。

本发明的化合物尤其是用作电荷迁移或者半导体材料。将烷基侧链引入噻吩和/或硒吩基团能进一步提高尤其是聚合物的溶解度和溶液的可加工性。

本发明聚合物的区域规整度优选至少为90％，特别为95％或更大，非常优选98％或更大，最优选99-100％。

区域规整的聚合物是有利的，因为它们显示强烈的π-π-叠层相互作用，具有很高的结晶度，使它们成为有效的具有高载流子迁移率的电荷迁移材料。

进一步优选的是介晶性或者液晶的单体、低聚物和聚合物，特别是形成杆状液晶相的聚合物，和包括一个或多个基团P-Sp-并可形成杆状液晶相的可聚合的单体。

单体、低聚和聚合化合物优选选自通式I：

其中

R^1-6彼此独立，在多次出现情况下彼此独立，为H，卤素，任选取代的芳基或者杂芳基，P-Sp-，P^*-Sp-，或者具有1-20个C原子的直链、支链或者环状的烷基，它们任选被F、Cl、Br、I或者CN单或者多取代，其中，一个或多个非相邻的CH₂基团在每一情况下彼此独立任选被-O-，-S-，-NH-，-NR⁰-，-SiR⁰R⁰⁰-，-CO-，-COO-，-OCO-，-O-CO-O-，-S-CO-，-CO-S-，-CX¹＝CX²-或-C≡C-以O和/或S原子彼此不直接连接的方式取代，

R⁰和R⁰⁰彼此独立地是H，芳基或者具有1-12个C原子的烷基，

X¹和X²彼此独立地是H、F、Cl或者CN，

P是可聚合基团，

P^*是能够转变为可聚合基团P或者被可聚合基团P取代的基团，

Sp是间隔基团或者单键，

a，b，c和d彼此独立地是0，1，2或者3，其中a+c＞1和b+d＞1，

n是≥1的整数，

其中该重复单元是相同或不同的，

条件是不包括如下的化合物：其中a＝b＝c＝1，d＝0，R¹和R²为n-C₈H₁₇，R³，R⁴，R⁵和R⁶为H，以及n＞1。

尤其是优选通式II的化合物：

其中R^1-6，a，b，c，d和n具有通式I的含义，

R⁷和R⁸彼此独立地具有R¹其中之一的含义或者表示-Sn(R⁰)₃，-B(OR′)(OR″)，-CH₂Cl，-CHO，-CH＝CH₂或-SiR⁰R⁰⁰R⁰⁰⁰，

R⁰，R⁰⁰，R⁰⁰⁰彼此独立地是H，芳基或者具有1-12个C原子的烷基，

R′和R″彼此独立地是H或者具有1-12个C原子的烷基，或者OR′和OR″与硼原子一起形成具有2-20个碳原子的环状基团。

进一步优选的是通式I和II的化合物，其中：

-n是2-5000的整数，优选10-5000，非常优选100-1000，

-分子量(M_w)为5000-300,000，特别为20,000-100,000，

-n是1，

-a和/或c是1，

-b是1或2，

-d是0，

-a＝c＝1，b＝1或2，d＝0，

-a＝c＝1，b＝d＝1，

-b＝d＝1，c＝1或2，a＝0，

-a＝b＝1，c＝d＝0，

-R¹，R²，R³，R⁴，R⁵和R⁶彼此独立地是卤素，任选取代的芳基或者杂芳基，P-Sp-，P^*-Sp-，或者具有9-20个C原子的直链、支链或者环状的烷基，它们任选被F、Cl、Br、I或者CN单或者多取代，其中，一个或多个非相邻的CH₂基团在每一情况下彼此独立任选被-O-，-S-，-NH-，-NR⁰，-SiR⁰R⁰⁰-，-CO-，-COO-，-OCO-，-O-CO-O-，-S-CO-，-CO-S-，-CX¹＝CX²-或-C≡C-以O和/或S原子彼此不直接连接的方式取代，

-R³，R⁴，R⁵和R⁶是H，

-R¹和R²不是H，

-R¹和R²相同，

-R¹和R²选自C₁-C₂₀烷基，C₁-C₂₀烷氧基，C₂-C₂₀烯基，C₂-C₂₀炔基，C₁-C₂₀硫代烷基，C₁-C₂₀甲硅烷基，C₁-C₂₀酯，C₁-C₂₀氨基，C₁-C₂₀氟烷基，任选取代的芳基或者杂芳基，非常优选C₁-C₂₀烷基或者C₁-C₂₀氟烷基，

-R¹和R²选自C₉-C₂₀烷基，C₉-C₂₀烷氧基，C₉-C₂₀烯基，C₉-C₂₀炔基，C₉-C₂₀硫代烷基，C₉-C₂₀甲硅烷基，C₉-C₂₀酯，C₉-C₂₀氨基，C₉-C₂₀氟烷基，任选取代的芳基或者杂芳基，非常优选C₉-C₂₀烷基或者C₉-C₂₀氟烷基，最优选C₁₀-C₂₀烷基或者C₁₀-C₂₀氟烷基，

-R¹，R²，R⁵和R⁶是H，

-R³和R⁴不是H，

-R³和R⁴相同，

-R³和R⁴选自C₁-C₂₀烷基，C₁-C₂₀烷氧基，C₂-C₂₀烯基，C₂-C₂₀炔基，C₁-C₂₀硫代烷基，C₁-C₂₀甲硅烷基，C₁-C₂₀酯，C₁-C₂₀氨基，C₁-C₂₀氟烷基，任选取代的芳基或者杂芳基，非常优选C₁-C₂₀烷基或者C₁-C₂₀氟烷基，

-R³和R⁴选自C₉-C₂₀烷基，C₉-C₂₀烷氧基，C₉-C₂₀烯基，C₉-C₂₀炔基，C₉-C₂₀硫代烷基，C₉-C₂₀甲硅烷基，C₉-C₂₀酯，C₉-C₂₀氨基，C₉-C₂₀氟烷基，任选取代的芳基或者杂芳基，非常优选C₉-C₂₀烷基或者C₉-C₂₀氟烷基，最优选C₁₀-C₂₀烷基或者C₁₀-C₂₀氟烷基，

-R¹，R²，R³和R⁴是H，

-R⁵和R⁶不是H，

-R⁵和R⁶相同，

-R⁵是H，R⁶不是H，

-R⁶是H，R⁵不是H，

-R⁵和/或R⁶选自C₁-C₂₀烷基，C₁-C₂₀烷氧基，C₂-C₂₀烯基，C₂-C₂₀ 炔基，C₁-C₂₀硫代烷基，C₁-C₂₀甲硅烷基，C₁-C₂₀酯，C₁-C₂₀氨基，C₁-C₂₀ 氟烷基，任选取代的芳基或者杂芳基，非常优选C₁-C₂₀烷基或者C₁-C₂₀ 氟烷基，

-R⁵和/或R⁶选自C₉-C₂₀烷基，C₉-C₂₀烷氧基，C₉-C₂₀烯基，C₉-C₂₀ 炔基，C₉-C₂₀硫代烷基，C₉-C₂₀甲硅烷基，C₉-C₂₀酯，C₉-C₂₀氨基，C₉-C₂₀ 氟烷基，任选取代的芳基或者杂芳基，非常优选C₉-C₂₀烷基或者C₉-C₂₀ 氟烷基，最优选C₁₀-C₂₀烷基或者C₁₀-C₂₀氟烷基，

-P^*是-OH或-O-Si-R⁰R⁰⁰R⁰⁰⁰，优选其中R⁰，R⁰⁰和R⁰⁰⁰是相同或不同的基团，选自芳基或者C_1-12烷基、优选C₁-C₆烷基，如甲基、乙基、异丙基、叔丁基或者苯基，

-R⁷和R⁸选自H，卤素，Sn(R⁰)₃，B(OR′)(OR″)，CH₂Cl，CHO，CH＝CH₂SiR⁰R⁰⁰R⁰⁰⁰和任选取代的芳基或者杂芳基，

-n是1，R⁷和R⁸的一个或两个是优选为Br，Cl或I的卤素， Sn(R⁰)₃，B(OR′)(OR″)，CH₂Cl，CHO，CH＝CH₂或SiR⁰R⁰⁰R⁰⁰⁰，

-R¹，R²，R³，R⁴，R⁵和R⁶的至少之一是P-Sp-，

-n是1，R⁷和R⁸的一个或两个是P-Sp-或P^*-Sp-。

尤其是优选以下通式的化合物：

其中R^1-8和n具有通式I1中的含义。

尤其是优选以下化合物：

其中n具有通式I的含义，R具有通式I中R¹的含义之一但不是H。

如果R^1-8之一是芳基或者杂芳基，它优选是具有最高达25个碳原子的单、双或者三环的芳族或者杂芳族基团，其中环能够稠合。杂芳族基团包含至少一个选自N、O和S的杂环原子。该芳族或者杂芳族基团任选用一个或多个基团L取代。

L是F，Cl，Br，I，CN或者具有1-20个碳原子的直链、支链或者环状的烷基，它们是未取代的，被F，Cl，Br，I，-CN或者-OH单或者多取代的，其中一个或多个非相邻的CH₂基团在每一情况下任选彼此独立以O和/或S原子不彼此直接连接的形式被-O-，-S-，-NH-，-NR⁰-，-SiR⁰R⁰⁰-，-CO-，-COO-，OCO-，-OCO-O，-S-CO-，-CO-S-，-CH＝CH-或-C≡C-取代。

尤其优选的芳基和杂芳基是苯基、氟化苯基、吡啶、嘧啶、联苯、萘、任选氟化或者烷基化或者氟烷基化的苯并[1，2-b:4，5-b′]二硫代苯、任选氟化或者烷基化或者氟烷基化的噻吩并[3，2-b]噻吩、任选氟化或者烷基化或者氟烷基化的2，2-二硫代苯、噻唑和噁唑，所有的是未取代的，用如上定义L单或者多取代的。

如果R^1-8之一是烷基或者烷氧基，即其中末端CH₂基团被-O-取代，则可以是直链或者支链的。它优选是直链的，具有2-8个碳原子，因此优选是乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、或者辛氧基，而且例如甲基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四基、十五烷基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、十三烷氧基或者十四烷氧基。

氟烷基或者氟化烷基或者烷氧基优选是直链的(O)C_iF_2i+1，其中i是1-20的整数，特别为1-15，非常优选(O)CF₃，(O)C₂F₅，(O)C₃F₇，(O)C₄F₉，(O)C₅F₁₁，(O)C₆F₁₃，(O)C₇F₁₅或(O)C₈F₁₇，最优选(O)C₆F₁₃。

CX¹＝CX²优选为-CH＝CH-，-CH＝CF-，-CF＝CH-，-CF＝CF-，-CH＝C(CN)-或-C(CN)＝CH-。

卤素优选为F，Br或Cl。

杂原子优选选自N、O和S。

可聚合基团P是能够参与聚合反应如自由基或者离子链聚合、加聚或者缩聚的基团，或者在类聚合反应(polymeranaloguous reaction)中能够例如通过缩合或者加成而接枝到聚合物骨架的基团。尤其优选的是用于链聚合反应如自由基、阳离子或者阴离子聚合的可聚合基团。非常优选的是包括C-C双或者三键的可聚合基团，和能够通过开环反应如氧杂环丁烷或者环氧化物聚合的可聚合基团。

非常优选的可聚合的基团P选自：CH₂＝CW¹-COO-，

CH₂＝CW¹-CO-，

CH₂＝CW²-(O)_k1-，CH₃-CH＝CH-O-，(CH₂＝CH)₂CH-OCO-，

(CH₂＝CH-CH₂)₂CH-OCO-，(CH₂＝CH)₂CH-O-，(CH₂＝CH-CH₂)₂N-，

(CH₂＝CH-CH₂)₂N-CO-，HO-CW²W³-，HS-CW²W³-，HW²N-，HO-CW²W³-NH-，CH₂＝CW¹-CO-NH-，CH₂＝CH-(COO)_k1-Phe-(O)_k2-，CH₂＝CH-(CO)_k1-Phe-(O)_k2-，Phe-CH＝CH-，HOOC-，OCN-，和W⁴W⁵W⁶Si-，其中W¹是H，Cl，CN，CF₃，苯基或者具有1-5个C原子的烷基，特别是H，Cl或者CH₃，W²和W³彼此独立是H或者具有1-5个C原子的烷基，特别是H、甲基、乙基或者正丙基，W⁴，W⁵和W⁶彼此独立地是Cl，具有1-5个C原子的氧杂烷基或者氧杂羰基烷基，W⁷和W⁸ 彼此独立是H、Cl或者具有1-5个C原子的烷基，Phe是1，4-亚苯基，任选被如上定义的一个或多个基团L取代，k₁和k₂彼此独立地是0或者1。

尤其是优选的基团P是CH₂＝CH-COO-，CH₂＝C(CH₃)-COO-， CH₂＝CH-，CH₂＝CH-O-，(CH₂＝CH)₂CH-OCO-，(CH₂＝CH)₂CH-O-，

和

非常优选的是丙烯酸酯和氧杂环丁烷基团。氧杂环丁烷一经聚合(交联)就不太产生收缩，导致在膜之内的应力形成更小，导致较高的有序保持性并且缺陷更少。氧杂环丁烷交联同样需要阳离子引发剂，不像自由基引发剂，它们对氧是惰性的。

作为间隔基团Sp，能被使用的用于该目的所有的基团对于本领域普通技术人员是熟知的。间隔基团Sp优选通式为Sp′-X，因此P-Sp-是P-Sp′-X-，以及P^*-Sp-是P^*-Sp′-X-，其中

Sp′是具有最高达20个碳原子的亚烷基，它们可以是未取代的，被F、Cl、Br、I或者CN单或者多取代的，同样对于一个或多个非相邻的CH₂基团在每一情况下彼此独立可以O和/或S原子不能彼此直接连接方式被-O-，-S-，-NH-，-NR⁰-，-SiR⁰R⁰⁰-，-CO-，-COO-，-OCO-，-OCO-O-，-S-CO-，-CO-S-，-CH＝CH-或-C≡C-取代。

X是-O-，-S-，-CO-，-COO-，-OCO-，-O-COO-，-CO-NR⁰-，-NR⁰-CO-，-CO-NR⁰-CO-，-OCH₂-，-CH₂O-，-SCH₂-，-CH₂S-，-CF₂O-，-OCF₂-，-CF₂S-，-SCF₂-，-CF₂CH₂-，-CH₂CF₂-，-CF₂CF₂-，-CH＝N-，-N＝CH-，-N＝N-，-CH＝CR⁰-，-CX¹＝CX²-，-C≡C-，-CH＝CH-COO-，-OCO-CH＝CH-或单键，和

R⁰，R⁰⁰，X¹和X²具有以上给出的含义之一。

X优选为-O-，-S-，-OCH₂-，-CH₂O-，-SCH₂-，-CH₂S-，-CF₂O-，-OCF₂-，-CF₂S-，-SCF₂-，-CH₂CH₂-，-CF₂CH₂-，-CH₂CF₂-，-CF₂CF₂-，-CH＝N-，-N＝CH-，-N＝N-，-CH＝CR⁰-，-CX¹＝CX²-，-C≡C-或单键，特别是-O-，-S-，-C≡C-，-CX¹＝CX²-或单键，非常优选的是能形成共轭体系的基团，例如-C≡C-或-CX¹＝CX²-，或单键。

典型的Sp′例如是-(CH₂)_p-，-(CH₂CH₂O)_q-CH₂CH₂-，-CH₂CH₂-S-CH₂CH₂-or-CH₂CH₂-NH-CH₂CH₂-或-(SiR⁰R⁰⁰-O)_p-，其中p是2-12的整数，q是1-3的整数，R⁰和R⁰⁰具有以上给出的含义。

优选的基团Sp′例如是亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、亚十一烷基、亚十二烷基、亚十八烷基、亚乙基氧亚乙基、亚甲基氧亚丁基、亚乙基硫亚乙基、亚乙基-N-甲基-亚氨基亚乙基、1-甲基亚烷基、亚乙烯基、亚丙烯基和亚丁烯基。

进一步优选的是具有一个或二个基团P-Sp-或者P^*-Sp-的化合物，其中Sp是单键。

在分别具有两个基团P-Sp或者P^*-Sp-化合物的情况下，基团P或者P^*和间隔基团的每一个是相同或者不同的。

另外的优选实施方式涉及包括一个或多个基团P^*-Sp-的化合物，其中P^*是能转化为如上定义的可聚合基团P的基团或者被如上定义的可聚合基团P取代的基团。优选P^*是比P例如对于自发聚合反应性更差的基团。这些化合物例如能在具有一个或多个基团P的通式I可聚合化合物的合成中用作中间体，或者作为反应性太强以至于不能较长时间贮藏或者输送的可聚合化合物的前体材料。优选选择基团P^*以使它能容易地通过已知的方法转化为基团P或者被基团P取代。例如，它可是基团P的保护形式。其他优选的基团P^*例如是-OH或者甲硅烷基如-O-Si-R⁰R⁰⁰R⁰⁰⁰，例如-O-Si(CH₃)₃，-O-Si-(异丙基)₃，-O-Si-(苯基)₃，-O-Si-(CH₃)₂(苯基)，-O-Si(CH₃)₂(叔丁基)等等，它们能够例如反应成为可聚合的(甲基)丙烯酸酯端基。

通过聚合或者共聚作用从本发明的化合物或者混合物得到的 SCLCPs具有由可聚合基团P形成的骨架。

本发明的单体、低聚物和聚合物能根据已知的或者实施例描述的或者类似的方法合成。

本发明另外的方面涉及本发明化合物和材料的氧化和还原形式。电子的损失或者增加导致形成具有高电导率的高度离域离子的形式。一经接触通常的掺杂物就发生上述情况。适当的掺杂物和掺杂方法是本领域普通技术人员众所周知的，例如见EP0528662，US5,198,153或者WO96/21659。

掺杂方法通常意味着用氧化或者还原剂在氧化还原反应中处理半导体材料以在材料中形成离域离子中心，同时相应的平衡离子来源于施加的掺杂物。适当的掺杂方法包括例如在大气压力或者减压下接触掺杂蒸汽，在包括掺杂物的溶液中电化学掺杂，将掺杂物与要热扩散的半导体材料接触和将掺杂物离子植入半导体材料中。

当电子用作载体时，适当的掺杂物例如是卤素(例如I₂，Cl₂，Br₂，ICl，ICl₃，Ibr和IF)，路易斯酸(例如PF₅，AsF₅，SbF₅，BF₃，BCl₃，SbCl₅，BBr₃和SO₃)，质子酸、有机酸或者氨基酸(例如HF，HCl，HNO₃，H₂SO₄，HClO₄，FSO₃H和ClSO₃H)，过渡金属化合物(例如FeCl₃，FeOCl，Fe(ClO₄)₃，Fe(4-CH₃C₆H₄SO₃)₃，TiCl₄，ZrCl₄，HfCl₄，NbF₅，NbCl₅，TaCl₅，MoF₅，MoCl₅，WF₅，WCl₆，UF₆和LnCl₃(其中Ln是镧系元素)，阴离子(例如Cl^-，Br^-，I^-，I3^-，HSO₄ ^-，SO₄ ^2-，NO₃ ^-，ClO₄ ^-，BF₄ ^-，PF₆ ^-，AsF₆ ^-，SbF₆ ^-，FeCl₄ ^-，Fe(CN)₆ ^3-，和各种各样的磺酸比如芳基-SO₃ ^-的阴离子)。当空穴用作载体时，掺杂物的例子是阳离子(例如H⁺，Li⁺，Na⁺，K⁺，Rb⁺和Cs⁺)，碱金属(例如Li，Na，K，Rb和Cs)，碱土金属(例如Ca，Sr和Ba)，O₂，XeOF₄，(NO₂ ⁺)(SbF₆ ^-)，(NO₂ ⁺)(SbCl₆ ^-)，(NO₂ ⁺)(BF₄ ^-)，AgClO₄，H₂IrCl₆，La(NO₃)₃·6H₂O，FSO₂OOSO₂F，Eu，乙酰胆碱，R₄N⁺，(R是烷基)，R₄P⁺(R是烷基)，R₆As⁺(R是烷基)，和R₃S⁺(R是烷基)。

本发明导电形式的化合物和材料能够在如下应用场合例如而不限于有机发光二极管应用场合中的电荷注入层和ITO极化层、平板显示器和触屏膜、抗静电胶片、印刷导电基材、电子应用场合比如印刷电路板和电容器中的图样或者区域，中用作有机“金属”。

本发明优选实施方式涉及为介晶性或者液晶的通式I和I1和它们优选的次通式的单体、低聚物和聚合物，非常优选包括一个或多个可聚合基团。非常优选的该类型材料是通式I或者I1和它们优选的次通式的单体和低聚物，其中n是1-15的整数，R⁷和/或R⁸表示P-Sp-。

这些材料特别用作半导体或者电荷迁移材料，因为在它们的液晶相中它们能通过已知的技术调整为高度一致的有序取向，因此显示较高的导致特别高载流子迁移率的有序度。该高度有序的液晶态能通过原位聚合或者经由基团P交联固定，以得到具有高载流子迁移率，高热、力学和化学稳定性的聚合物膜。

例如，如果器件由通过原位聚合由可聚合的液晶材料制备，则该液晶材料优选包括一个或多个通式I1和其优选次通式的单体或者低聚物，其中R⁷和R⁸的一个或者两个表示P-Sp-。如果液晶聚合物首先例如通过在溶液中聚合进行制备，分离的聚合物用于制备器件，该聚合物优选由包括一个或多个通式I1和其优选的次通式的单体或者低聚物的液晶材料制造，其中R⁷和R⁸之一表示P-Sp-。

同样可以共聚本发明的可聚合单体、低聚物和聚合物和其他现有技术熟知的可聚合的介晶性或者液晶单体，以诱导或者提高液晶相行为。

因此，本发明另外的方面涉及可聚合的液晶材料，包括如上和如下所述本发明的一个或多个单体、低聚物或者聚合物，及包括至少一个可聚合基团，和任选包括一个或多个另外的可聚合化合物，其中至少一个本发明的可聚合单体、低聚物和聚合物和/或另外的可聚合化合物是介晶性或者液晶。

特别优选的是具有向列相和/或层列相的液晶。对于FET应用场合，尤其是优选层列的(液晶相)材料。对于OLED应用场合，尤其优选向列相或者层列相的(液晶)材料。尤其优选的是层列的A(SA)相，而且高度有序的层列相如S_B、S_E、S_G和S_F相。

本发明另外的方面涉及从如上定义的可聚合液晶材料得到的具有电荷迁移性能的各向异性聚合物膜，所述的液晶材料在其液晶相调整为宏观上取向一致并聚合或者交联以固定该取向状态。

优选在包括本发明的半导体材料的电子或者光学器件制造期间，优选原位聚合该材料的涂敷层而进行聚合。在液晶材料情况下，优选在它们的液晶态调整为垂直取向之后聚合，其中共轭π电子体系与电荷迁移方向垂直。这确保分子间距减少到最小，由此在分子之间电荷输送需要的能量减少到最小。然后聚合或者交联该分子以固定取向一致的液晶态。在该材料液晶相中或者中间相中进行定位和固化。该技术本领域中是已知的，在例如D.J.Broer，et al.，Angew.Makromol.Chem.183，(1990)，45-66中有一般的描述。

例如通过处理在其上涂敷该材料的基材，通过在涂敷期间或者在涂敷之后剪切该材料，通过向该涂布材料施加磁性或者电场，或者通过将表面活性化合物加成到该液晶材料上实现液晶材料的定位。例如以下文献给出了定位技术的综述：I.Sage的″Thermotropic LiquidCrystals″，G.W.Gray编辑，John Wiley & Sons，1987，pages 75-77，and T.Uchida和H.Seki的″Liquid Crystals-Applications and Uses Vol.3″，B.Bahadur编辑，World Scientific Publishing，Singapore 1992，pages 1-63。J.Cognard，Mol.Cryst.Liq.Cryst.78，Supplement 1(1981)，pages 1-77中给出了定位材料和技术的综述。

通过置于热或者光化辐射之下发生聚合。光化辐射意思是用光如紫外线、IR光或者可见光照射，用x-光或者γ射线照射，或者用高能粒子比如离子或者电子照射。优选通过紫外线在非吸收波长照射进行聚合。作为光化辐射源，例如能使用单一的紫外线灯或者一组紫外线灯。当使用高功率灯时，减少固化时间。另外可能的光化辐射源是激光，如紫外激光器，IR激光或者可见光激光器。

优选在光化辐射波长处吸收的引发剂存在下进行聚合。例如，当通过紫外线聚合时，使用的光引发剂能在紫外线照射下分解产生引发聚合反应的自由基或者离子。当用丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯基团固化可聚合的材料时，优选使用自由基光引发剂，当用乙烯基、环氧化物和氧杂环丁烷基团固化可聚合的材料时，优选使用阳离子的光引发剂。同样可以使用聚合引发剂，当加热时分解产生引发聚合的自由基或者离子。作为自由基聚合的光引发剂，可以使用例如商业获得的Irgacure 651，Irgacure 184，Darocure 1173或者Darocure 4205(都得自Ciba Geigy AG)，而在阳离子光聚作用情况下，使用商业获得的UVI6974(Union Carbide)。

该可聚合的材料能另外包括一种或多种其他适当的组分，比如催化剂、敏化剂、稳定剂、抑止剂、链转移剂、共反应单体、表面活性化合物、脱模剂、润湿剂、分散剂、疏水剂、粘合剂、流动改进剂、消泡剂、脱氧剂、稀释剂、活性稀释剂、助剂、颜料、染料或者颜料。

包括一个或多个基团P-Sp-的单体、低聚和聚合物也可以与可聚合的介晶性化合物共聚以诱导或者提高液晶相行为。作为适当的共聚单体的可聚合介晶性化合物在现有技术中是熟知的，例如公开在WO93/22397；EP0,261,712；DE195,04,224；WO95/22586和WO97/00600。

本发明另外的方面涉及从如上定义的可聚合液晶材料通过聚合或者类聚合反应得到的液晶侧链聚合物(SCLCP)。特别优选的是从一个或多个通式I1和其优选的次通式单体得到的SCLCPs，其中R⁷和R⁸ 的一个或者两个，优选一个是可聚合的或者活性基团，或者从包括一个或多个所述单体的可聚合的混合物得到。

本发明另外的方面涉及通过从一个或多个通式I1和其优选次通式单体，其中R⁷和R⁸的一个或者两个是可聚合的基团，或者从如上定义的可聚合的液晶混合物，与一个或多个其他介晶性或者非介晶性共聚单体一起共聚或者类聚合反应得到的SCLCP。

其中半导体组份通过脂族间隔基团与挠性骨架分开作为侧基设置的侧链液晶聚合物或者共聚物(SCLCPs)，提供得到高度有序薄层状形态的可能性。该结构由密堆积的共轭芳族介晶性相组成，其中出现非常紧密的(通常＜

)的π-π叠层。该叠层可使分子间电荷更容易迁移，导致高载流子迁移率。SCLCPs对于特定应用是有利的，因为它们能在处理加工以前容易地合成，然后例如从有机溶剂溶液中处理。如果SCLCPs用于溶液，则当涂敷在适当表面上时以及当在它们中间相温度下时它们能自然取向，这能导致大面积高度有序的区域。

SCLCPs能通过上面描述的方法从本发明可聚合的化合物或者混合物制备，或者通过常规的本领域普通技术人员众所周知的聚合技术制备，例如包括自由基、阴离子或者阳离子链聚合、加聚或者缩聚。例如在不需要涂敷和预先定位的情况下在溶液中聚合，或者原位聚合进行聚合。同样可以通过用适当的活性基团或者其混合物将本发明化合物接枝在同类聚合反应中预合成的各向同性或者各向异性聚合物骨架上形成SCLCPs。例如，具有羟端基的化合物能连接到具有侧羧酸或者酯基的聚合物骨架上，具有末端异氰酸酯基的化合物能连接到具有自由羟基的骨架上，具有末端乙烯基或者乙烯氧基的化合物能连接到例如具有Si-H基团的聚硅氧烷骨架上。同样可以通过从本发明的化合物以及常规的介晶性或者非介晶性共聚单体的共聚作用或者类聚合反应形成SCLCPs。适当的共聚单体是本领域普通技术人员众所周知的。原则上，可以使用本领域熟知所有常规的载带能够进行形成希望聚合物反应的反应性或者可聚合基团的共聚单体，例如如上定义的可聚合的或者活性基团P。典型的介晶性共聚单体例如是在WO93/22397，EP0261712，DE19504224，WO95/22586，WO97/00600和GB2351734中提到的那些。典型的非介晶性共聚单体例如是具有1-20个碳原子烷基的丙烯酸烷基酯或者甲基丙烯酸烷基酯，如丙烯酸甲酯或者甲基丙烯酸甲酯。

本发明的单体、低聚物和聚合物能用作光、电子和半导体材料，特别作为场效应晶体管(FETs)中的电荷迁移材料，例如作为集成电路原件的元件、ID标签或者TFT应用场合。或者，它们可以用于电致发光显示器应用场合中的有机发光二极管(OLEDs)，或者例如作为液晶显示器的背光，作为光致电压或者传感器材料，用于电子照相记录和其他半导体应用场合。

尤其是本发明的低聚物和聚合物显示有利的溶解性能，这能使生产工艺使用这些化合物的溶液。因此包括层和涂层的膜可以通过低成本生产技术例如旋涂产生。适当的溶剂或者溶剂混合物包括烷烃和/或者芳烃，尤其是它们的氟化衍生物。

本发明的材料用作光、电子和半导体材料，特别作为场效应晶体管(FETs)中的电荷迁移材料，作为光致电压或者传感器材料，用于电子照相记录和用于其他半导体应用场合。这种其中有机半导体材料布置在栅绝缘体和漏电极和源电极之间作为薄膜的场效应晶体管，在例如US5,892,244，WO00/79617，US5,998,804中以及在背景和现有技术章节中和以下列举的参考文献中有一般的描述。由于该优点，利用本发明化合物溶解性能的低成本生产因此能实现大表面的可加工性，这些场效应晶体管优选的应用场合比如是集成电路元件，TFT显示器和安全应用场合。

在安全应用场合中，场效应晶体管及其他具有半导体材料的器件，如晶体管或者二极管，可以用于ID标签或者安全标记以鉴定和防止仿造有价证券如钞票、信用卡或者身份证、国家ID文献、执照或者任何具有金融价值的产品如邮票、券、股票、支票等。

或者，本发明的单体、低聚物和聚合物可以用于有机发光器件或者二极管(OLEDs)中，例如用于显示器应用场合或者作为例如液晶显示器的背光。使用多层结构实现通常的OLEDs。发光层通常夹在一个或多个电子传递和/或空穴传输层之间。通过施加电压，电子和作为载流子的空穴向发光层移动，其中它们的再结合导致激发，由此包含于该发光层中的发光团单元发光。本发明的化合物、材料和膜可以用于对应于它们的电和/或光学性质的一个或多个电荷迁移层和/或用于发光层中。而且，如果本发明的化合物、材料和膜本身显示电致发光性能或包括电致发光基团或化合物，则它们在发光层之内的用途是特别有利的。用于OLEDs中适当的单体、低聚物和聚合物或材料的选择、表征以及处理加工通常是本领域普通技术人员熟知的，例如见Meerholz，Synthetic Materials，111-112，2000，31-34，Alcala，J.Appl.Phys.，88，2000，7124-7128和在其中所引用的文献。

根据其它用途，本发明的化合物、材料或膜特别是显示光致发光性能的那些可以用作光源材料，例如显示器的光源材料，如EP0889350A1或C.Weder et al.，Science，279，1998，835-837中的描述。

根据其它用途，本发明的化合物、材料或膜能单独用于或与其他材料一起用于LCD或OLED器件中的定位层中或作为定位层，例如US2003/0021913中的描述。使用本发明电荷迁移化合物能增强定位层的电导率。当用于LCD中时，增加电导率能降低不利的可换向LCD单元中残余直流电影响，并抑制图像粘贴，或例如用于铁电的LCDs 中，通过转换铁电LCs的自发极化电荷降低残余电荷。当用于包括定位层上提供的发光材料的OLED器件时，增加电导率能提高该发光材料的电致发光(性能)。本发明具有介晶性或液晶性能的化合物或材料能形成如上所述各向异性的取向膜，这特别用作定位层诱导或提高在所述各向异性薄膜上提供的液晶介质中的定位。本发明的材料也可以与可光异构化的化合物和/或发色团一起用于光定位层中或作为光定位层，如US2003/0021913中的描述。

根据其它用途，本发明的材料和聚合物，特别是它们水可溶的衍生物(例如含有极性的或离子的侧基)或离子掺杂形式，能用作化学传感器或材料用于检测和识别DNA序列。这样的用途例如描述在L.Chen，D.W.McBranch，H.Wang，R.Helgeson，F.Wudl and D.G.Whitten，Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.1999，96，12287；D.Wang，X.Gong，P.S.Heeger，F.Rininsland，G.C.Bazan and A.J.Heeger，Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.2002，99，49；N.DiCesare，M.R.Pinot，K.S.Schanze and J.R.Lakowicz，Langmuir 2002，18，7785；D.T.McQuade，A.E.Pullen，T.M.Swager，Chem.Rev.2000，100，2537中。

本发明的化合物和材料也可以用于化妆品或药用组合物中，例如公开在EP1498112A2中的用于头发护理的化妆品组合物。

以下实施例用来说明本发明而不限制本发明。在上述及以下，除非另有说明，所有给出的温度以摄氏温度计，所有的百分数按重量计算。

实施例1

聚合物1以如下所述制备：

2，5-双(三甲基甲锡烷基)硒吩：

向在无水己烷(90ml)和TMEDA(17.4g，150mmol)溶液中的硒吩(7.4g，56.5mmol)溶液中，在0℃在氮气下在5分钟之内逐滴地加入正丁基锂(55ml的2.5M己烷溶液，137.5mmol)。得到的溶液回流30分钟，然后冷却到0℃，一次加入固体的三甲基氯化锡(25.6g，129mmol)。得到的溶液放置温热到室温，并在该温度下搅拌20小时。用水(100ml)骤冷溶液，加入乙酸乙酯(100ml)。分层后，用另外的水(4×100ml)、盐水(100ml)洗涤该有机层，干燥(Na₂SO₄)，过滤和在减压下浓缩。得到的固体从乙腈中重结晶四次以提供白色针状产品(25.8g，83％)。M/Z簇中心，456(M+)。发现C，26.3；H，4.6.Calc.for C₁₀H₂₀SeSn₂ C，26.3；H，4.2.¹H NMR(300 MHz，CDCl₃)δ7.68(s，2H)，0.37(s，18H).¹³CNMR(75 MHz，CDCl₃)δ150.2，138.7，-7.7.

5，5’-二溴-4，4’-双(癸基)-2，2’-联噻吩：

以类似于公开的步骤制备4，4′-双(癸基)-2，2’-联噻吩(见M.Zagorska and B.Krische Polymer，1990，31，p1379)。

向在氯仿(100ml)和冰醋酸(100ml)中的4，4′-双(癸基)-2，2′-联噻吩(6.60g，14.8mmol)的溶液中，在5℃下在黑暗中在1小时之内逐份加入N-溴琥珀酰亚胺(5.40g，30mmol)。得到的溶液温热到20℃，另外搅拌16小时。在减压下除去溶剂，残余物悬浮在MTBE(200ml)中。过滤该溶液除去琥珀酰亚胺副产品。用5％碳酸钠(100ml)、水(100ml)和盐水(100ml)洗涤滤液，干燥(硫酸钠)，过滤和在减压下浓缩。得到的粗产品通过反相柱色谱法用RP 18硅石(23g)，用乙腈/THF 2∶1洗胶而进一步提纯。从乙酸乙酯中最后的重结晶提供产品(2.94g)。HRMS602.1248(calc.for C₂₈H₄₄S₂Br⁷⁹ ₂ 602.1251).¹H NMR(300 MHz，CDCl₃)δ6.77(s，2H)，2.70(t，4H)，1.57(五重峰，4H)，1.28(m，28H)，0.88(t，6H).¹³C NMR(75 MHz，CDCl₃)δ143.0，136.1，124.5，107.9，31.9，29.62，29.57，29.40，29.35，29.2，22.7，14.2.

聚(2，5-双(3-癸基噻吩-2-基)硒吩)[1]：

向20ml的小玻璃管中用搅棒填充5，5’-二溴-4，4’-双(癸基)-2，2’-联噻吩(604.6mg，1mmol)，2，5-双-三甲基甲锡烷基硒吩(456.6mg，1mmol)，三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(18.3mg，0.02mmol，4mol％Pd)，三(邻甲苯基)膦(24.4mg，0.08mmol，8mol％)和氯苯(15ml)。用氮气吹扫小玻璃管并关紧密封。将小玻璃管放置到微波反应器中(EmrysCreator，Personal Chemistry Ltd)，依次加热到140℃保持1分钟，然后加热到160℃保持1分钟，最后加热到185℃保持20分钟。冷却到室温之后，反应混合物沉淀进入甲醇(150ml)和37％盐酸(15ml)的混合物中，搅拌14小时。过滤聚合物，用甲醇洗涤，真空下干燥。用甲醇((6h)，丙酮(24h)和己烷(24h)(经由索格利特萃取器)洗涤聚合物。得到的聚合物溶解在热的氯仿(50ml)中，过滤并沉淀进入甲醇中，得到产品(540mg)。GPC(氯苯，60℃)Mn(127，100g/mol)，Mw(58,700g/mol).λ_max 570nm(固体膜).¹H NMR(300 MHz，，50℃，CDCl₃)δ7.25(s，2H，由于CHCl₃波峰模糊)7.01(s，2H)，2.76(t，4H)，1.70(m，4H)，1.45-1.20(m，28H)，0.88(t，6H).

实施例2

聚合物2以如下所述制备：

5，5’-二溴-4，4’-双(十二烷基)-2，2’-联噻吩：

以类似于公开的步骤制备4，4′-双(十二烷基)-2，2’-联噻吩(见M.Zagorska and B.Krische Polymer，1990，31，p1379)。

向在氯仿(200ml)和冰醋酸(200ml)中4，4’-双(十二烷基)-2，2’-联噻吩(28.8g，57.3mmol)的溶液中在25℃在黑暗中在1小时之内分批加入N-溴琥珀酰亚胺(19.88g，111.7mmol)。得到的溶液搅拌6小时。在减压下除去溶剂，残余物溶解在二氯甲烷(1000ml)和水(500ml)的混合物中。分离有机层，用二氯甲烷(500ml)萃取水层。用5％碳酸钠(500ml)、水(500ml)和盐水(500ml)洗涤合并的有机物，干燥(硫酸钠)，过滤和在减压下浓缩。得到的粗产品通过硅石芯棒(洗脱液∶汽油40-60℃)过滤并在减压下浓缩。从丁酮中重结晶得到浅黄晶体产品(43.1g，73％)。M/Z 660(M+).发现C，58.1；H，7.9；S，9.2.计算为C₃₂H₅₂S₂Br₂ C，58.2；H，7.9；S，9.7。¹H NMR(300 MHz，CDCl₃)δ 6.77(s，2H)，2.51(t，4H)，1.57(五重峰，4H)，1.28(m，36H)，0.88(t，6H)。¹³CNMR(75 MHz，CDCl3)δ 142.8，136.0，124.3，107.7，31.8，29.6(2C)，29.5(4C)，29.2(2C)，29.0，22.6，14.0。

聚(2，5-双(3-十二烷基噻吩-2-基)硒吩)[2]：

向20ml的小玻璃管中用搅棒填充5，5’-二溴-4，4’-双(十二烷基)-2，2’-联噻吩(660.7mg，1mmol)，2，5-双-三甲基甲锡烷基硒吩 (466.6mg，1mmol)，三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(18.3mg，0.02mmol，4mol％Pd)，三(邻甲苯基)膦(24.4mg，0.08mmol，8mol％)和氯苯(15ml)。用氮气吹扫小玻璃管并关紧密封。将小玻璃管放置到微波反应器中(Emrys Creator，Personal Chemistry Ltd)，依次加热到140℃保持1分钟，然后加热到160℃保持1分钟，最后加热到180℃保持15分钟。冷却到室温之后，反应混合物沉淀进入甲醇(150ml)和37％盐酸(15ml)的混合物中，搅拌14小时。过滤聚合物，用甲醇洗涤，真空下干燥。用甲醇(6h)，丙酮(24h)和己烷(24h)(经由索格利特萃取器)洗涤聚合物。得到的聚合物溶解在热氯苯(50ml)中，通过硅石(2g)芯棒过滤，在60℃沉淀进入甲醇中以得到产品(466mg)。GPC(氯苯，60℃)Mn(23,800g/mol)，Mw(46,400g/mol).λ_max(固体膜)572，620(sh)nm.λ_max(CHCl₃)486nm.¹H NMR(300 MHz，，50℃，CDCl₃)δ7.25(s，2H，由于CHCl₃波峰模糊)7.01(s，2H)，2.75(t，4H)，1.70(m，4H)，1.45-1.20(m，36H)，0.87(t，6H)。

实施例3

以如下所述制备聚合物3：

4，4′-双(己基)-2，2’-二硒吩：

根据公开的步骤(C.Mahatsekake et al，Phosphorus，Sulfur andSilicon，1990，47，35-41；1.0g，4.64mmol)制备3-己基硒吩。

向无水THF(25ml)中的3-己基硒吩(4.30g，20mmol)和N，N，N’，N’-四甲基乙二胺(2.44g，21mmol)中在-40℃加入正丁基锂(8.5ml 2.5M己烷溶液，21.3mmol)。在30分钟之内使溶液温热到25℃，在25℃下搅拌45分钟。得到的溶液冷却到-20℃，一次加入固体的氯化铜(II)(2.96g，22mmol)。在25℃下搅拌反应另外的16h，通过加入5％的HCl(50ml)骤冷。用乙酸乙酯(3×50ml)萃取有机物。用5％HCl(2×50ml)、水(50ml)和饱和的氯化钠(50ml)洗涤合并的有机物，干燥(Na₂SO₄)，过滤和在减压下浓缩。通过柱色谱法用硅石(洗提液∶汽油40-60℃)进一步提纯得到的油。第一馏分包含3-己基硒吩，第二馏分包含产品。从THF/乙腈在-70℃下重结晶得到白色固体产品。M/Z 430(M+).¹H NMR(300 MHz，CDCl3)δ7.36(s，2H)，7.11(s，2H)，2.52(t，4H)，1.60(五重峰，4H)，1.30(m，12H)，0.89(t，6H).¹³C NMR(75 MHz，CDCl3)δ145.9，144.0，128.3，122.9，32.3，31.7，30.2，29.0，22.7，14.2。

5，5’-二溴-4，4’-双(己基)-2，2’-二硒吩：

在25℃在黑暗中向四氢呋喃(25ml)中4，4’-双(己基)-2，2’-二硒吩(1.0g，2.33mmol)的溶液在30分钟之内以两份加入N-溴琥珀酰亚胺(0.84g，4.72mmol)。得到的溶液搅拌6小时。在减压下除去溶剂，溶解在乙酸乙酯(50ml)中的残余物，用水(2×30ml)和饱和的氯化钠(30ml)洗涤，过滤和在减压下浓缩。得到的粗产品通过硅石芯棒(洗脱液∶汽油40-60℃)过滤并在减压下浓缩。从乙醇中重结晶提供白色晶体产品(0.75g，55％)。M/Z三重态中心，456(M⁺)。¹H NMR(300 MHz，CDCl-3)δ 6.84(s，2H)，2.48(t，4H)，1.55(五重峰，4H)，1.3(m，12H)，0.89(t，6H).¹³C NMR(75 MHz，CDCl3)δ145.3，142.9，127.7，110.3，31.6，30.9，39.6，29.6，22.6，14.2。

聚(2，5-双(3-己基硒苯-2-基)噻吩)[3]：

用搅棒向10ml小玻璃管中填充5，5’-二溴-4，4’-双(己基)-2，2’-二硒吩(300mg，0.512mmol)，2，5-双-三甲基甲锡烷基噻吩(209.7mg，0.512mmol)，三(二亚苄基丙酮)二钯(O)(9.37mg，0.01mmol，4mol％Pd)，三(邻甲苯基)膦(12.46mg，0.04mmol，8mol％)和氯苯(5ml)。用氮气吹扫小玻璃管并关紧密封。将小玻璃管放置到微波反应器中(Emrys Creator，Personal Chemistry Ltd)，依次加热到140℃保持1分钟，然后加热到160℃保持1分钟，最后加热到180℃保持15分钟。冷却到室温之后，反应混合物沉淀进入甲醇(50ml)和37％盐酸(5ml)的混合物中，搅拌14小时。过滤聚合物，用甲醇(6h)，丙酮(24h)和异己烷(24h)(经由索格利特萃取器)洗涤。得到的聚合物溶解在热氯仿中，沉淀进入甲醇中提供产品(210mg)。GPC(氯苯，60℃)Mn(12,700g/mol)，Mw(26,000g/mol).λ_max(固体膜)550，578(sh)，628(sh)nm。λ_max(CHCl₃)483nm.¹H NMR(300 MHz，，50℃，CDCl₃)δ7.11(s，2H)，7.01(s，2H)，2.73(t，4H)，1.68(m，4H)，1.45-1.20(m，12H)，0.90(t，6H)。

实施例4

以如下所述制备聚合物4：

聚(2，5-双(3-己基硒苯-2-基)噻吩)[4]：

用搅棒向10ml小玻璃管中填充5，5’-二溴-4，4’-双(己基)-2，2’-b 二硒吩(300mg，0.512mmol)，5，5’-双-三甲基甲锡烷基-[2，2′]二硫苯基(251.7mg，0.512 mmol)，三(二亚苄基丙酮)二钯(O)(9.37mg，0.01mmol，4mol％Pd)，三(邻甲苯基)膦(12.46mg，0.04mmol，8mol％)和氯苯(5ml)。用氮气吹扫小玻璃管并关紧密封。将小玻璃管放置到微波反应器中(Emrys Creator，Personal Chemistry Ltd)，依次加热到140℃保持1分钟，然后加热到160℃保持1分钟，最后加热到190℃保持15分钟。冷却到室温之后，反应混合物沉淀进入甲醇(50ml)和37％盐酸(5ml)的混合物中，搅拌14小时。过滤聚合物，用甲醇(6h)，丙酮(16h)和异己烷(16h)(经由索格利特萃取器)洗涤。得到的聚合物溶解在热氯仿中，沉淀进入甲醇中提供产品(230mg)。GPC(氯苯，60℃)Mn(18,500g/mol)，Mw(40,700g/mol).λ_max 544nm(固体膜)。λ_max 482nm(CHCl₃)¹H NMR(300 MHz，，50℃，CDCl₃)δ7.11(br s，4H)，6.98(d，2H)，2.73(t，4H)，1.68(m，4H)，1.45-1.20(m，12H)，0.90(t，6H)。

实施例5

以如下所述制备聚合物5：

聚(2，5-双(3，4-二癸基噻吩-2-基)硒吩)[5]：

用搅棒向10ml小玻璃管中填充2，5-二溴-3，4，-二癸基噻吩(100mg，0.19mmol)，2，5-双-三甲基甲锡烷基硒吩(87.2mg，0.191mmol)，三(二亚苄基丙酮)二钯(O)(3.5mg，0.004mmol，4mol％Pd)，三(邻甲苯基)膦(4.65mg，0.016mmol，8mol％)和氯苯(3ml)。用氮气吹扫小玻璃管并关紧密封。将小玻璃管放置到微波反应器中(Emrys Creator，Personal Chemistry Ltd)，依次加热到140℃保持2分钟，然后加热到160℃保持2分钟，最后加热到180℃保持15分钟。冷却到室温之后，反应混合物沉淀进入甲醇(75ml)和37％盐酸(25ml)的混合物中，搅拌1.5小时。过滤聚合物，用丙酮洗涤(经由索格利特萃取器)(4h)。用氯仿提取得到的聚合物，在减压下浓缩提供产品(60mg)。GPC(氯苯，60℃)Mn(4,700g/mol)，Mw(7,000g/mol).λ_max 514nm(固体膜)。λ_max(CHCl₃)454nm ¹H NMR(300 MHz，，THF-d₈)δ7.33(brs，2H)，2.77(brt，4H)，1.63(m，4H)，1.4-1.2(m，28H)，0.9(brt，6H)。

晶体管制造和测量：

在高度掺杂的硅衬底上用热生长的二氧化硅(SiO₂)绝缘层制造薄膜有机场效应晶体管(OFETs)，其中该衬底作为共用的栅电极。在二氧化硅层上用照相平板印刷术形成晶体管源-漏金电极。在有机半导体沉积之前，用硅烷化剂六甲基二硅氮烷(HMDS)或辛基三氯硅烷(OTS)处理场效应晶体管衬底。然后通过在氯仿、二甲苯、氯苯或二氯苯(0.4-1.0wt％)中在FET衬底上旋转涂敷聚合物溶液沉积半导体薄膜。在环境大气下使用计算机控制的Agilent 4155 C半导体参数分析仪进行晶体管器件的电学特性表征。

在通过旋涂制备的膜上测定晶体管特性。薄膜在氮气下加热到100℃保持10分钟以除去剩余溶剂，然后冷却到室温测量晶体管特性。

图1显示在10微米通道长度和20,000微米通道宽度的晶体管器件中实施例1的电流(I)-电压(V)传输特性。对于两种不同设置的源漏电压(V_sd)，晶体管门电压(V_g)在40和-60伏之间变化。分别对于V_sd＝-5V(曲线a)和-60V(曲线b)I_sd对V_g作图。

该器件显示典型的p型行为，具有良好的电流调制和充分限定的线形和饱和区。使用如下公式(1)计算饱和区中的场效应流动性(V_d＞(V_g-V₀))：

{(\frac{{dI}_{d}^{sat}}{{dV}_{g}})}_{Vd} = \frac{{WC}_{i}}{L} μ^{sat} (V_{g} - V_{0}) - - - (1)

其中W是通道宽度，L是通道长度，Ci是绝缘层电容，V_g是栅压，V_d是漏电压，I_d是漏电流，V₀是导通电压，和μ^sat是饱和的载流子迁移率。导通电压(V₀)确定为源-漏电流产生的电压(图1)。化合物1-3的流动性值总结在表1中。

化合物	μ^sat(cm²/Vs)	μ^lin(cm²/Vs)	开/关
				1	0.1	0.04	10⁶
2	0.18	0.07	10⁶
				3	0.01	0.004	10⁶

表1.聚合物1-3电气数据的一览表。

Claims

1.化合物，其选自通式I：

其中

R^1-6彼此独立，在多次出现情况下彼此独立，为H，卤素，任选取代的芳基或者杂芳基，P-Sp-，或者具有1-20个C原子的直链、支链或者环状的烷基，其任选被F、Cl、Br、I或者CN单或者多取代，和其中，一个或多个非相邻的CH₂基团在每一情况下彼此独立任选被-O-，-S-，-NH-，-NR⁰-，-SiR⁰R⁰⁰-，-CO-，-COO-，-OCO-，-O-CO-O-，-S-CO-，-CO-S-，-CX¹＝CX²-或-C≡C-以O和/或S原子彼此不直接连接的方式替代，附加条件是其中R¹和R²不是H，或者R³和R⁴不是H，或者R⁵和R⁶之一或二者不是H，

X¹和X²彼此独立地是H、F、Cl或者CN，

P是可聚合基团，选自CH₂＝CW¹-COO-、CH₂＝CW¹-CO-、

CH₂＝CW²-(O)_k1-、CH₃-CH＝CH-O-、(CH₂＝CH)₂CH-OCO-、(CH₂＝CH-CH₂)₂CH-OCO-、(CH₂＝CH)₂CH-O-、(CH₂＝CH-CH₂)₂N-、(CH₂＝CH-CH₂)₂N-CO-、HO-CW²W³-、HS-CW²W³-、HW²N-、HO-CW²W³-NH-、CH₂＝CW¹-CO-NH-、CH₂＝CH-(COO)_k1-Phe-(O)_k2-、CH₂＝CH-(CO)_k1-Phe-(O)_k2-、Phe-CH＝CH-、HOOC-、OCN-和W⁴W⁵W⁶Si-，其中W¹是H、Cl、CN、CF₃、苯基或者具有1-5个C原子的烷基，W²和W³彼此独立是H或者具有1-5个C原子的烷基，W⁴、W⁵和W⁶彼此独立地是Cl，具有1-5个C原子的氧杂烷基或者氧杂羰基烷基，W⁷和W⁸彼此独立是H、Cl或者具有1-5个C原子的烷基，Phe是1，4-亚苯基，其任选被一个或多个如下定义的基团L取代，k₁和k₂彼此独立地是0或者1，

L是F，Cl，Br，I，CN或者具有1-20个碳原子的直链、支链或者环状的烷基，它们是未取代的，被F、Cl、Br、I、-CN或者-OH单或者多取代的，和其中一个或多个非相邻的CH₂基团在每一情况下任选彼此独立以O和/或S原子不彼此直接连接的形式被-O-、-S-、-NH-、-NR⁰-、-SiR⁰R⁰⁰-、-CO-、-COO-、OCO-、-OCO-O、-S-CO-、-CO-S-、-CH＝CH-或-C≡C-取代，

Sp是具有通式Sp’-X的间隔基团或者单键，

Sp’是具有最最高至20个碳原子的亚烷基，其可以是未取代的、被F、Cl、Br、I或者CN单或者多取代的，对于一个或多个非相邻的CH₂基团，在每一情况下彼此独立可以被-O-、-S-、-NH-、-NR⁰-、-SiR⁰R⁰⁰-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-CH＝CH-或-C≡C-以O和/或S原子不能彼此直接连接方式替代，

X是-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR⁰-、-NR⁰-CO-、-CO-NR⁰-CO-、-OCH₂-、-CH₂O-、-SCH₂-、-CH₂S-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CF₂S-、-SCF₂-、-CF₂CH₂-、-CH₂CF₂-、-CF₂CF₂-、-CH＝N-、-N＝CH-、-N＝N-、-CH＝CR⁰-、-CX¹＝CX²-、-C≡C-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-或单键，

a＝c＝1，b＝1或2，d＝0，

或a＝c＝1，b＝d＝1，

或b＝d＝1，c＝1或2，a＝0，

或a＝b＝1，c＝d＝0，

n是10至5,000的整数，

其中该重复单元是相同或不同的，

条件是不包括其中a＝b＝c＝1，d＝0，R¹和R²为n-C₈H₁₇，R³，R⁴，R⁵和R⁶为H，和n＞1的化合物。

2.根据权利要求1的化合物，其选自通式I1：

其中R^1-6，a，b，c，d和n具有在权利要求1中给出的含义，

R⁷和R⁸彼此独立地具有R¹的含义之一或表示-Sn(R⁰)₃，-B(OR′)(OR″)，-CH₂Cl，-CHO，-CH＝CH₂或-SiR⁰R⁰⁰R⁰⁰⁰，

R⁰，R⁰⁰，R⁰⁰⁰彼此独立地是H，芳基或具有1-12个C原子的烷基，

3.化合物，其选自通式I1：

其中R^1-6、a、b、c和d具有在权利要求1中给出的含义，n为1，和

R⁷和R⁸彼此独立地表示P-Sp-、卤素、-Sn(R⁰)₃、-B(OR′)(OR″)、-CH₂Cl、-CHO、-CH＝CH₂或-SiR⁰R⁰⁰R⁰⁰⁰，

R⁰、R⁰⁰、R⁰⁰⁰彼此独立地是H，芳基或具有1-12个C原子的烷基，

4.根据权利要求2的化合物，特征在于它们选自以下的通式：

其中R^1-8，a，b，c，d和n具有在权利要求2中给出的含义。

5.根据权利要求4的化合物，其选自以下的通式：

其中n、R⁷和R⁸具有在权利要求4中给出的含义，和R具有权利要求4中R¹的含义之一，但不是H。

6.根据权利要求1至4中任一项的化合物，特征在于R³，R⁴，R⁵和R⁶是H，R¹和R²不是H。

7.根据权利要求1至5中任一项的化合物，特征在于R¹和R²选自C₁-C₂₀烷基，C₁-C₂₀烷氧基，C₁-C₂₀烯基，C₁-C₂₀炔基，C₁-C₂₀硫代烷基，C₁-C₂₀甲硅烷基，C₁-C₂₀酯，C₁-C₂₀氨基，C₁-C₂₀氟烷基。

8.根据权利要求1至5中任一项的化合物，特征在于R¹和R²选自C₉-C₂₀烷基，C₉-C₂₀烷氧基，C₉-C₂₀烯基，C₉-C₂₀炔基，C₉-C₂₀硫代烷基，C₉-C₂₀甲硅烷基，C₉-C₂₀酯，C₉-C₂₀氨基，C₉-C₂₀氟烷基和任选取代的芳基或者杂芳基。

9.可聚合的液晶材料，包括一种或多种根据权利要求3的化合物，其中R⁷和R⁸中的一者或二者表示P-Sp-，和任选包括一种或多种其他可聚合的化合物，其中所述权利要求3的化合物或所述其他可聚合的化合物的至少一种是介晶性或液晶性。

10.具有电荷迁移性能的各向异性聚合物膜，从权利要求9的可聚合的液晶材料得到，所述的液晶材料在其液晶相中宏观上定位为一致的取向，并聚合或交联以固定取向的状态。

11.侧链液晶聚合物，任选在一种或多种其他的介晶性或非介晶性共聚单体存在情况下，通过聚合一种或多种根据权利要求3所述的化合物或根据权利要求9所述的可聚合的液晶材料得到，或通过将所述的根据权利要求3所述的化合物或根据权利要求9所述的可聚合的液晶材料在同系聚合反应中接枝到聚合物骨架而得到。

12.根据权利要求1至5中任一项所述的化合物、根据权利要求9所述的可聚合的液晶材料或根据权利要求10中所述的各向异性聚合物膜在光、光电或者电子元件或者器件中作为电荷输送、半导体、导电、光导或者发光材料的用途，或者用于检测和识别DNA序列的用途。

13.根据权利要求1至5中任一项所述的化合物、根据权利要求9所述的可聚合的液晶材料或根据权利要求10中所述的各向异性聚合物膜在有机场效应晶体管(OFET)、集成电路(IC)、薄膜晶体管(TFT)、平板显示器、无线电频率识别(RFID)标签、电致发光或者光致发光器件或元件、有机发光二极管(OLED)、显示器背光、光致电压或者感光器件、电荷注入层、肖特基二极管、平面层、抗静电胶片、导电衬底或者图样、电池的电极材料、光电导体、电摄影应用、电子照相记录、生物记忆器件、定位层、化妆品或者药用组合物、生物传感器、生物晶片中作为电荷输送、半导体、导电、光导或者发光材料的用途，或者用于检测和识别DNA序列的用途。

14.半导体、电致发光或电荷迁移材料、元件或器件，包括至少一种根据权利要求1至5中任一项所述的化合物、根据权利要求9所述的可聚合的液晶材料或根据权利要求10中所述的各向异性聚合物膜。

15.光、电光学或电子器件、FET、集成电路(IC)、TFT、OLED或定位层，包括根据权利要求14所述的半导体、电致发光或电荷迁移材料、元件或器件。

16.平板显示器的TFT或TFT阵列、无线电频率识别(RFID)标签、电致发光显示器或背光源，包括根据权利要求14所述的半导体、电致发光或电荷迁移材料、元件或器件或根据权利要求15所述的光、电光学或电子器件、FET、集成电路(IC)、TFT或OLED。

17.安全识别标志或器件，包括根据权利要求16中所述的FET或RFID标签。

18.根据权利要求1至5中任一项所述的化合物、根据权利要求9所述的可聚合的液晶材料或根据权利要求10中所述的各向异性聚合物膜，它们被氧化或还原掺杂以形成导电离子物种。

19.用于电子应用场合或平板显示器中的电荷注入层、平面层、抗静电胶片或导电衬底，包括根据权利要求18中所述的化合物、材料或聚合物。