CN103517936A - 基于二噻吩并吡啶酮共聚物的半导体材料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了包含式(1)和/或(1’)单元的聚合物。本发明还提供了包含所述聚合物作为半导体材料的电子器件。
Description
有机半导体材料可用于电子器件,如有机光伏器件(OPV)、有机场效晶体管(OFET)、有机发光二极管(OLED)和有机电致变色器件(ECD)中。
对有效且长期的性能而言,希望有机半导体材料基器件具有高载流子迁移率以及高稳定性,尤其是在周围环境条件下对空气氧化的高稳定性。
此外,希望有机半导体材料与液体加工技术如旋涂相容(因为就加工性角度而言,液体加工技术是方便的)且因此允许生产低成本的有机半导体材料基电子器件。此外,液体加工技术也与塑料基材相容,且因此允许生产轻质且机械柔性的有机半导体材料基电子器件。
聚合有机半导体材料在电子器件中的用途是本领域所已知的。
Zhang,M.;Tsao,H.N.;Pisula,W.;Yang,C.;Mishra,A.K.;Müllen,K.J.Am.Chem.Soc.2007,129,3472-3473描述了下式聚合物:
其用于有机场效晶体管(OFET)。
Xiao,S;Zhou H.;You,W.Macromolecules2008,41,5688-5696描述了如下聚合物:
其作为给体材料用于光伏器件中。
Scharber,M. C.;Koppe,M.;Gao,J.;Cordella,F.;Loi,M. A.;Denk,P.;Morana,M.;Egelhaaf,H.-J.;Forberich,K.;Dennler,G.;Gaudiana,R.;Waller,D.;Zhu,Z.;Shi,X.;Brabec,C. J. Adv.Mater. 2009,21,1-4描述了如下聚合物:
其作为给体材料用于太阳能电池中。
Rieger,R.;Beckmann,D.;Pisula,W.;Steffen,W.;Kastler,M.;Müllen K. Adv. Mater. 2010,22,83-86描述了如下聚合物:
其用于有机场效晶体管(OFET)中。
Junying Liu,Rui Zhang,Geneviève Sauvé,Tomasz Kowalewski,Richard D.McCullough,J.Am.Chem.Soc.2008,130,13167-13176描述了如下聚合物:
其用于有机场效晶体管(OFET)中。
Xugang Guo,Rocio P.Ortiz,Yan Zheng,Yan Hu,Yong-Young Noh,Kang-Jun Baeg,Antonio Facchetti,Tobin J.Marks,J.Am.Chem.Soc.2011,133,1405-1418描述了如下聚合物:
其用于有机场效晶体管(OFET)中。
单体二噻吩并吡啶酮也是本领域所已知的。
G.J.Heeres和H.Wynberg,Synth.Comm.1971,1,29-31报告了下式的二噻吩并吡啶酮单体的合成:
本发明的目的是提供新型聚合物半导体材料。
该目的由权利要求1的聚合物和权利要求15的电子器件实现。
本发明的半导体材料为包含下式单元的聚合物:
其中:
R1为H、任选被1-6个取代基Rc取代的C1-30烷基、任选被1-6个取代基Rc取代的C2-30链烯基、任选被1-6个取代基Rc取代的C2-30炔基、任选被1-6个取代基Rd取代的C3-10环烷基、任选被1-6个取代基Rd取代的C5-10环烯基、任选被1-6个取代基Rd取代的单价3-14员脂族杂环基、任选被1-6个取代基Re取代的C6-14芳基或任选被1-6个取代基Re取代的单价5-14员芳族杂环基,
其中:
Rc在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR2、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR2、-NR2R3、-NH-COR2、-COOH、-COOR2、-CONH2、-CONHR2、-CONR2R3、-CO-H、-COR2、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rd在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR2、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR2、-NR2R3、-NH-COR2、-COOH、-COOR2、-CONH2、-CONHR2、-CONR2R3、-CO-H、-COR2、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Re在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR2、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR2、-NR2R3、-NH-COR2、-COOH、-COOR2、-CONH2、-CONHR2、-CONR2R3、-CO-H、-COR2、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基和单价3-14员脂族杂环基,
其中R2和R3在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
X为N或C-R4,
其中:
R4为H、任选被1-6个取代基Rf取代的C1-30烷基、任选被1-6个取代基Rf取代的C2-30链烯基、任选被1-6个取代基Rf取代的C2-30炔基、任选被1-6个取代基Rg取代的C3-10环烷基、任选被1-6个取代基Rg取代的C5-10环烯基、任选被1-6个取代基Rg取代的单价3-14员脂族杂环基、任选被1-6个取代基Rh取代的C6-14芳基或任选被1-6个取代基Rh取代的单价5-14员芳族杂环基,
其中:
Rf在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR5、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR5、-NR5R6、-NH-COR5、-COOH、-COOR5、-CONH2、-CONHR5、-CONR5R6、-CO-H、-COR5、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rg在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR5、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR5、-NR5R6、-NH-COR5、-COOH、-COOR5、-CONH2、-CONHR5、-CONR5R6、-CO-H、-COR5、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rh在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR5、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR5、-NR5R6、-NH-COR5、-COOH、-COOR5、-CONH2、-CONHR5、-CONR5R6、-CO-H、-COR5、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基和单价3-14员脂族杂环基,
其中R5和R6在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
G1和G2彼此独立地为任选被1-6个取代基Ra取代的C6-14亚芳基或任选被1-6个取代基Ra取代的二价5-14员芳族杂环基,
其中:
Ra在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-30烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-30烷基、-O-COR8、-S-C1-30烷基、-NH2、-NHR8、-NR8R9、-NH-COR8、-COOH、-COOR8、-CONH2、-CONHR8、-CONR8R9、-CO-H、-COR8、任选被1-6个取代基Ri取代的C1-30烷基、任选被1-6个取代基Ri取代的C2-30链烯基、任选被1-6个取代基Ri取代的C2-30炔基、任选被1-6个取代基Rj取代的C3-10环烷基、任选被1-6个取代基Rj取代的C5-10环烯基和任选被1-6个取代基Rj取代的单价3-14员脂族杂环基,
其中:
R8和R9在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-30烷基、C2-30链烯基、C2-30炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
Ri在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR10、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR10、-NR10R11、-NH-COR10、-COOH、-COOR10、-CONH2、-CONHR10、-CONR10R11、-CO-H、-COR10、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rj在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR10、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR10、-NR10R11、-NH-COR10、-COOH、-COOR10、-CONH2、-CONHR10、-CONR10R11、-CO-H、-COR10、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
其中R10和R11在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
或
G1和G2彼此独立地为
其中:
R18和R19彼此独立地为H或C1-30烷基,
L为任选被1-6个取代基Rb取代的C6-24亚芳基或任选被1-6个取代基Rb取代的二价5-24员芳族杂环基,
其中:
Rb在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-30烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-30烷基、-O-COR12、-S-C1-30烷基、-NH2、-NHR12、-NR12R13、-NH-COR12、-COOH、-COOR12、-CONH2、-CONHR12、-CONR12R13、-CO-H、-COR12、任选被1-6个取代基Rk取代的C1-30烷基、任选被1-6个取代基Rk取代的C2-30链烯基、任选被1-6个取代基Rk取代的C2-30炔基、任选被1-6个取代基Rl取代的C3-10环烷基、任选被1-6个取代基Rl取代的C5-10环烯基和任选被1-6个取代基Rl取代的单价3-14员脂族杂环基,
其中:
R12和R13在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-30烷基、C2-30链烯基、C2-30炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
Rk在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR14、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR14、-NR14R15、-NH-COR14、-COOH、-COOR14、-CONH2、-CONHR14、-CONR14R15、-CO-H、-COR14、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rl在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR14、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR14、-NR14R15、-NH-COR14、-COOH、-COOR14、-CONH2、-CONHR14、-CONR14R15、-CO-H、-COR14、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
其中R14和R15在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
或
L为
其中R16和R17彼此独立地为H、C1-30烷基、-CN或卤素,
q和s彼此独立地为0、1、2、3、4或5,
r为0、1或2,且
n为2-10,000的整数。
优选地,本发明的半导体材料为基本上由下式单元构成的聚合物:
其中:
R1为H、任选被1-6个取代基Rc取代的C1-30烷基、任选被1-6个取代基Rc取代的C2-30链烯基、任选被1-6个取代基Rc取代的C2-30炔基、任选被1-6个取代基Rd取代的C3-10环烷基、任选被1-6个取代基Rd取代的C5-10环烯基、任选被1-6个取代基Rd取代的单价3-14员脂族杂环基、任选被1-6个取代基Re取代的C6-14芳基或任选被1-6个取代基Re取代的单价5-14员芳族杂环基,
其中:
Rc在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR2、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR2、-NR2R3、-NH-COR2、-COOH、-COOR2、-CONH2、-CONHR2、-CONR2R3、-CO-H、-COR2、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rd在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR2、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR2、-NR2R3、-NH-COR2、-COOH、-COOR2、-CONH2、-CONHR2、-CONR2R3、-CO-H、-COR2、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Re在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR2、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR2、-NR2R3、-NH-COR2、-COOH、-COOR2、-CONH2、-CONHR2、-CONR2R3、-CO-H、-COR2、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基和单价3-14员脂族杂环基,
其中R2和R3在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
X为N或C-R4,
其中:
R4为H、任选被1-6个取代基Rf取代的C1-30烷基、任选被1-6个取代基Rf取代的C2-30链烯基、任选被1-6个取代基Rf取代的C2-30炔基、任选被1-6个取代基Rg取代的C3-10环烷基、任选被1-6个取代基Rg取代的C5-10环烯基、任选被1-6个取代基Rg取代的单价3-14员脂族杂环基、任选被1-6个取代基Rh取代的C6-14芳基或任选被1-6个取代基Rh取代的单价5-14员芳族杂环基,
其中:
Rf在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR5、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR5、-NR5R6、-NH-COR5、-COOH、-COOR5、-CONH2、-CONHR5、-CONR5R6、-CO-H、-COR5、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rg在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR5、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR5、-NR5R6、-NH-COR5、-COOH、-COOR5、-CONH2、-CONHR5、-CONR5R6、-CO-H、-COR5、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rh在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR5、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR5、-NR5R6、-NH-COR5、-COOH、-COOR5、-CONH2、-CONHR5、-CONR5R6、-CO-H、-COR5、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基和单价3-14员脂族杂环基,
其中R5和R6在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
G1和G2彼此独立地为任选被1-6个取代基Ra取代的C6-14亚芳基或任选被1-6个取代基Ra取代的二价5-14员芳族杂环基,
其中:
Ra在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-30烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-30烷基、-O-COR8、-S-C1-30烷基、-NH2、-NHR8、-NR8R9、-NH-COR8、-COOH、-COOR8、-CONH2、-CONHR8、-CONR8R9、-CO-H、-COR8、任选被1-6个取代基Ri取代的C1-30烷基、任选被1-6个取代基Ri取代的C2-30链烯基、任选被1-6个取代基Ri取代的C2-30炔基、任选被1-6个取代基Rj取代的C3-10环烷基、任选被1-6个取代基Rj取代的C5-10环烯基和任选被1-6个取代基Rj取代的单价3-14员脂族杂环基,
其中:
R8和R9在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-30烷基、C2-30链烯基、C2-30炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
Ri在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR10、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR10、-NR10R11、-NH-COR10、-COOH、-COOR10、-CONH2、-CONHR10、-CONR10R11、-CO-H、-COR10、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rj在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR10、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR10、-NR10R11、-NH-COR10、-COOH、-COOR10、-CONH2、-CONHR10、-CONR10R11、-CO-H、-COR10、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
其中R10和R11在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
或
G1和G2彼此独立地为:
其中R18和R19彼此独立地为H或C1-30烷基,
L为任选被1-6个取代基Rb取代的C6-24亚芳基或任选被1-6个取代基Rb取代的二价5-24员芳族杂环基,
其中:
Rb在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-30烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-30烷基、-O-COR12、-S-C1-30烷基、-NH2、-NHR12、-NR12R13、-NH-COR12、-COOH、-COOR12、-CONH2、-CONHR12、-CONR12R13、-CO-H、-COR12、任选被1-6个取代基Rk取代的C1-30烷基、任选被1-6个取代基Rk取代的C2-30链烯基、任选被1-6个取代基Rk取代的C2-30炔基、任选被1-6个取代基Rl取代的C3-10环烷基、任选被1-6个取代基Rl取代的C5-10环烯基和任选被1-6个取代基Rl取代的单价3-14员脂族杂环基,
其中:
R12和R13在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-30烷基、C2-30链烯基、C2-30炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
Rk在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR14、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR14、-NR14R15、-NH-COR14、-COOH、-COOR14、-CONH2、-CONHR14、-CONR14R15、-CO-H、-COR14、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rl在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR14、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR14、-NR14R15、-NH-COR14、-COOH、-COOR14、-CONH2、-CONHR14、-CONR14R15、-CO-H、-COR14、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
其中R14和R15在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
或
L为
其中R16和R17彼此独立地为H、C1-30烷基、-CN或卤素,
q和s彼此独立地为0、1、2、3、4或5,
r为0、1或2,且
n为2-10,000的整数。
术语“基本上由……构成”意指式(1)和(1’)单元之和占聚合物的至少80重量%,更优选占至少90重量%,基于聚合物的重量。
更优选本发明的半导体材料为由下式单元构成聚合物:
其中:
R1为H、任选被1-6个取代基Rc取代的C1-30烷基、任选被1-6个取代基Rc取代的C2-30链烯基、任选被1-6个取代基Rc取代的C2-30炔基、任选被1-6个取代基Rd取代的C3-10环烷基、任选被1-6个取代基Rd取代的C5-10环烯基、任选被1-6个取代基Rd取代的单价3-14员脂族杂环基、任选被1-6个取代基Re取代的C6-14芳基或任选被1-6个取代基Re取代的单价5-14员芳族杂环基,
其中:
Rc在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR2、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR2、-NR2R3、-NH-COR2、-COOH、-COOR2、-CONH2、-CONHR2、-CONR2R3、-CO-H、-COR2、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rd在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR2、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR2、-NR2R3、-NH-COR2、-COOH、-COOR2、-CONH2、-CONHR2、-CONR2R3、-CO-H、-COR2、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Re在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR2、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR2、-NR2R3、-NH-COR2、-COOH、-COOR2、-CONH2、-CONHR2、-CONR2R3、-CO-H、-COR2、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基和单价3-14员脂族杂环基,
其中R2和R3在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
X为N或C-R4,
其中:
R4为H、任选被1-6个取代基Rf取代的C1-30烷基、任选被1-6个取代基Rf取代的C2-30链烯基、任选被1-6个取代基Rf取代的C2-30炔基、任选被1-6个取代基Rg取代的C3-10环烷基、任选被1-6个取代基Rg取代的C5-10环烯基、任选被1-6个取代基Rg取代的单价3-14员脂族杂环基、任选被1-6个取代基Rh取代的C6-14芳基或任选被1-6个取代基Rh取代的单价5-14员芳族杂环基,
其中:
Rf在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR5、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR5、-NR5R6、-NH-COR5、-COOH、-COOR5、-CONH2、-CONHR5、-CONR5R6、-CO-H、-COR5、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rg在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR5、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR5、-NR5R6、-NH-COR5、-COOH、-COOR5、-CONH2、-CONHR5、-CONR5R6、-CO-H、-COR5、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rh在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR5、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR5、-NR5R6、-NH-COR5、-COOH、-COOR5、-CONH2、-CONHR5、-CONR5R6、-CO-H、-COR5、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基和单价3-14员脂族杂环基,
其中R5和R6在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
G1和G2彼此独立地为任选被1-6个取代基Ra取代的C6-14亚芳基或任选被1-6个取代基Ra取代的二价5-14员芳族杂环基,
其中:
Ra在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-30烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-30烷基、-O-COR8、-S-C1-30烷基、-NH2、-NHR8、-NR8R9、-NH-COR8、-COOH、-COOR8、-CONH2、-CONHR8、-CONR8R9、-CO-H、-COR8、任选被1-6个取代基Ri取代的C1-30烷基、任选被1-6个取代基Ri取代的C2-30链烯基、任选被1-6个取代基Ri取代的C2-30炔基、任选被1-6个取代基Rj取代的C3-10环烷基、任选被1-6个取代基Rj取代的C5-10环烯基和任选被1-6个取代基Rj取代的单价3-14员脂族杂环基,
其中:
R8和R9在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-30烷基、C2-30链烯基、C2-30炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
Ri在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR10、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR10、-NR10R11、-NH-COR10、-COOH、-COOR10、-CONH2、-CONHR10、-CONR10R11、-CO-H、-COR10、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rj在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR10、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR10、-NR10R11、-NH-COR10、-COOH、-COOR10、-CONH2、-CONHR10、-CONR10R11、-CO-H、-COR10、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
其中R10和R11在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
或
G1和G2彼此独立地为
其中R18和R19彼此独立地为H或C1-30烷基,
L为任选被1-6个取代基Rb取代的C6-24亚芳基或任选被1-6个取代基Rb取代的二价5-24员芳族杂环基,
其中:
Rb在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-30烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-30烷基、-O-COR12、-S-C1-30烷基、-NH2、-NHR12、-NR12R13、-NH-COR12、-COOH、-COOR12、-CONH2、-CONHR12、-CONR12R13、-CO-H、-COR12、任选被1-6个取代基Rk取代的C1-30烷基、任选被1-6个取代基Rk取代的C2-30链烯基、任选被1-6个取代基Rk取代的C2-30炔基、任选被1-6个取代基Rl取代的C3-10环烷基、任选被1-6个取代基Rl取代的C5-10环烯基和任选被1-6个取代基Rl取代的单价3-14员脂族杂环基,
其中:
R12和R13在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-30烷基、C2-30链烯基、C2-30炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
Rk在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR14、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR14、-NR14R15、-NH-COR14、-COOH、-COOR14、-CONH2、-CONHR14、-CONR14R15、-CO-H、-COR14、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rl在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR14、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR14、-NR14R15、-NH-COR14、-COOH、-COOR14、-CONH2、-CONHR14、-CONR14R15、-CO-H、-COR14、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
其中R14和R15在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
或
L为
其中R16和R17彼此独立地为H、C1-30烷基、-CN或卤素,
q和s彼此独立地为0、1、2、3、4或5,
r为0、1或2,且
n为2-10,000的整数。
C1-10烷基和C1-30烷基可为支化的或未支化的。C1-10烷基的实例为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、新戊基、异戊基、正-(1-乙基)丙基、正己基、正庚基、正辛基、正-(2-乙基)己基、正壬基和正癸基。C1-30烷基的实例为C1-10烷基和正十一烷基、正十二烷基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基和正二十烷基(C20)、正二十二烷基(C22)、正二十四烷基(C24)、正二十六烷基(C26)、正二十八烷基(C28)和正三十烷基(C30)。
C2-10链烯基和C2-30链烯基可为支化的或未支化的。C2-10链烯基的实例为乙烯基、丙烯基、顺-2-丁烯基、反-2-丁烯基、3-丁烯基、顺-2-戊烯基、反-2-戊烯基、顺-3-戊烯基、反-3-戊烯基、4-戊烯基、2-甲基-3-丁烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基和癸烯基。C2-30链烯基的实例为C2-10链烯基和亚油基(C18)、亚麻油基(C18)、油基(C18)、花生四烯基(arachidonyl,C20)和瓢儿菜基(erucyl,C22)。
C2-10炔基和C2-30炔基可为支化的或未支化的。C2-10炔基的实例为乙炔基、2-丙炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、戊炔基、己炔基、庚炔基、辛炔基、壬炔基和癸炔基。C2-30炔基的实例为C2-10炔基和十一碳炔基、十二碳炔基、十一碳炔基、十二碳炔基、十三碳炔基、十四碳炔基、十五碳炔基、十六碳炔基、十七碳炔基、十八碳炔基、十九碳炔基和二十碳炔基(C20)。
C3-10环烷基的实例优选为单环C3-10环烷基如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基,还包括多环C3-10环烷基如萘烷基、降冰片基和金刚烷基。
C5-10环烯基的实例优选为单环C5-10环烯基如环戊烯基、环己烯基、环己二烯基和环庚三烯基,也包括多环C5-10环烯基。
单价3-14员脂族杂环基的实例为单环单价3-8员脂族环状基团和多环(例如双环)单价7-12员脂族杂环基。
单环单价3-8员脂族杂环基的实例为含有一个杂原子的单环单价5员脂族杂环基,如吡咯烷基、1-吡咯啉基、2-吡咯啉基、3-吡咯啉基、四氢呋喃基、2,3-二氢呋喃基、四氢噻吩基和2,3-二氢噻吩基;含有两个杂原子的单环单价5员脂族杂环基,如咪唑烷基、咪唑啉基、吡唑烷基、吡唑啉基、唑烷基、唑啉基、异唑烷基、异唑啉基、噻唑烷基、噻唑啉基、异噻唑烷基和异噻唑啉基;含有三个杂原子的单环单价5员脂族杂环基,如1,2,3-三唑基、1,2,4-三唑基和1,4,2-二噻唑基;含有一个杂原子的单环单价6员脂族杂环基,如哌啶基、哌啶子基、四氢吡喃基、吡喃基、噻烷基和噻喃基;含有两个杂原子的单环单价6员脂族杂环基,如哌嗪基、吗啉基和吗啉代和噻嗪基;含有一个杂原子的单环单价7员脂族杂环基,如氮杂环庚烷基、氮杂基、氧杂环庚烷基、硫杂环庚烷基(thiepanyl)、thiapanyl、硫杂基(thiepinyl);和含有两个杂原子的单环单价7员脂族杂环基,如1,2-二氮杂基和1,3-硫氮杂基。
双环单价7-12员脂族杂环基的实例为十氢萘基。
C6-14芳基可为单环或多环的。C6-14芳基的实例为单环C6芳基如苯基,双环C9-10芳基如1-萘基、2-萘基、茚基、2,3-二氢化茚基和四氢萘基,以及三环C12-14芳基如蒽基、菲基、芴基和s-二环戊二烯并苯基(s-indacenyl)。
单价5-14员芳族杂环基可为单环单价5-8员芳族杂环基或多环基团,例如双环单价7-12员、三环单价9-14员芳族杂环基或四环单价9-14员芳族杂环基。
单环单价5-8员芳族杂环基的实例为含有一个杂原子的单环单价5员芳族杂环基,如吡咯基、呋喃基和噻吩基;含有两个杂原子的单环单价5员芳族杂环基,如咪唑基、吡唑基、唑基、异唑基、噻唑基、异噻唑基;含有三个杂原子的单环单价5员芳族杂环基,如1,2,3-三唑基、1,2,4-三唑基和二唑基;含有四个杂原子的单环单价5员芳族杂环基,如四唑基;含有一个杂原子的单环单价6员芳族杂环基,如吡啶基;含有两个杂原子的单环单价6员芳族杂环基,如吡嗪基、嘧啶基和哒嗪基;含有三个杂原子的单环单价6员芳族杂环基,如1,2,3-三嗪基、1,2,4-三嗪基和1,3,5-三嗪基;含有一个杂原子的单环单价7员芳族杂环基,如氮杂基;以及含有两个杂原子的单环单价7员芳族杂环基,如1,2-二氮杂基。
双环单价7-12员芳族杂环基的实例为含有两个杂原子的双环单价8员芳族杂环基,如噻吩并[3,2-b]噻吩基;含有一个杂原子的双环9员芳族杂环基,如吲哚基、异吲哚基、中氮茚基、二氢吲哚基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、苯并噻吩基和异苯并噻吩基;含有两个杂原子的双环单价9员芳族杂环基,如吲唑基、苯并咪唑基、苯并咪唑啉基、苯并唑基、苯并异唑基、苯并噻唑基、苯并异噻唑基、呋喃并吡啶基和噻吩并吡啶基;含有三个杂原子的双环单价9员芳族杂环基,如苯并三唑基、苯并二唑基、唑并吡啶基、异唑并吡啶基、噻唑并吡啶基、异噻唑并吡啶基和咪唑并吡啶基;含有四个杂原子的双环单价9员芳族杂环基,如嘌呤基;含有一个杂原子的双环单价10员芳族杂环基,如喹啉基、异喹啉基、苯并吡喃基和苯并二氢吡喃基;含有两个杂原子的双环单价10员芳族杂环基,如喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、酞嗪基、1,5-二氮杂萘基和1,8-二氮杂萘基;含有三个杂原子的双环单价10员芳族杂环基,如吡啶并吡嗪基、吡啶并嘧啶基和吡啶并哒嗪基;以及含有四个杂原子的双环单价10员芳族杂环基,如喋啶基。
三环单价9-14员芳族杂环基的实例为二苯并呋喃基、吖啶基、吩嗪基、7H-环戊并[1,2-b:3,4-b']二噻吩基和4H-环戊并[2,1-b:3,4-b']二噻吩基。含有三个杂原子的三环单价9-14员芳族杂环基的实例为下式的二噻吩并噻吩基:
含有四个杂原子的四环单价9-14员芳族杂环基的实例为下式的三噻吩并噻吩基:
卤素的实例为-F、-Cl、-Br和-I。
C1-10烷氧基的实例为甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、新戊氧基、异戊氧基、己氧基、正庚氧基、正辛氧基、正壬氧基和正癸氧基。C1-30烷氧基的实例为C1-10烷氧基和正十一烷氧基、正十二烷氧基、正十一烷氧基、正十二烷氧基、正十三烷氧基、正十四烷氧基、正十五烷氧基、正十六烷氧基、正十七烷氧基、正十八烷氧基、正十九烷氧基和正二十烷氧基(C20)、正二十二烷氧基(C22)、正二十四烷氧基(C24)、正二十六烷氧基(C26)、正二十八烷氧基(C28)和正三十烷氧基(C30)。
C2-6亚烷基的实例为亚乙基、亚丁基、亚戊基、亚己基和2-甲基亚戊基。
C6-14亚芳基的实例为单环C6亚芳基如亚苯基;双环C9-10亚芳基,如亚萘基,例如亚茚基,例如亚2,3-二氢化茚基,例如和亚四氢萘基,例如和三环C12-14亚芳基,例如亚蒽基,例如亚菲基,例如亚芴基,例如以及亚s-二环戊二烯并苯基,例如
二价5-14员芳族杂环基可为单环二价5-8员芳族杂环基或多环基团,例如双环二价7-14员、三环二价9-14员芳族杂环基或四环二价9-14员芳族杂环基。
单环二价5-8员芳族杂环基的实例为含有一个杂原子的单环二价5员芳族杂环基,如亚吡咯基、亚呋喃基和亚噻吩基;含有两个杂原子的单环二价5员芳族杂环基,如亚咪唑基、亚吡唑基、亚唑基、亚异唑基、亚噻唑基、亚异噻唑基;含有三个杂原子的单环二价5员芳族杂环基,如1,2,3-亚三唑基、1,2,4-亚三唑基和亚二唑基;含有四个杂原子的单环二价5员芳族杂环基,如亚四唑基;含有一个杂原子的单环二价6员芳族杂环基,如亚吡啶基;含有两个杂原子的单环二价6员芳族杂环基,如亚吡嗪基、亚嘧啶基和亚哒嗪基;含有三个杂原子的单环二价6员芳族杂环基,如1,2,3-亚三嗪基、1,2,4-亚三嗪基和1,3,5-亚三嗪基;含有一个杂原子的单环二价7员芳族杂环基,如亚氮杂基;以及含有两个杂原子的单环二价7员芳族杂环基,如1,2-亚二氮杂基。
双环二价7-14员芳族杂环基的实例为含有两个杂原子的双环二价8员芳族杂环基,如亚噻吩并噻吩基,例如含有三个杂原子的双环二价8员芳族杂环基,如亚噻吩并噻唑基,例如含有四个杂原子的双环二价8员芳族杂环基,如亚噻唑并噻唑基,例如含有一个杂原子的双环二价9员芳族杂环基,如亚吲哚基、亚异吲哚基、亚中氮茚基、亚二氢吲哚基、亚异二氢吲哚基,例如亚苯并呋喃基、亚异苯并呋喃基、亚苯并噻吩基和亚异苯并噻吩基;含有两个杂原子的双环二价9员芳族杂环基,如亚吲唑基、亚苯并咪唑基、亚苯并咪唑啉基、亚苯并唑基、亚苯并异唑基、亚苯并噻唑基、亚苯并异噻唑基、亚呋喃并吡啶基和亚噻吩并吡啶基;含有三个杂原子的双环二价9员芳族杂环基,例如亚苯并三唑基、亚苯并二唑基、亚唑并吡啶基、亚异唑并吡啶基、亚噻唑并吡啶基、亚异噻唑并吡啶基、亚咪唑并吡啶基、亚苯并噻二唑基,例如以及亚二氧杂环己烷并噻吩基,例如含有四个杂原子的双环二价9员芳族杂环基,如亚嘌呤基;含有一个杂原子的双环二价10员芳族杂环基,如亚喹啉基、亚异喹啉基、亚苯并吡喃基和亚苯并二氢吡喃基;含有两个杂原子的双环二价10员芳族杂环基,如亚喹喔啉基,例如亚喹唑啉基、亚噌啉基、亚酞嗪基、1,5-亚二氮杂萘基和1,8-亚二氮杂萘基;含有三个杂原子的双环二价10员芳族杂环基,如亚吡啶并吡嗪基、亚吡啶并嘧啶基和亚吡啶并哒嗪基;以及含有四个杂原子的双环二价10员芳族杂环基,如亚喋啶基。
含有两个杂原子的三环二价9-14员芳族杂环基的实例为亚吩嗪基和如下化合物:
含有三个杂原子的三环二价9-14员芳族杂环基的实例为如下化合物:
含有四个杂原子的三环二价9-14员芳族杂环基的实例为如下化合物:
含有六个杂原子的三环二价9-14员芳族杂环基的实例为如下化合物:
含有四个杂原子的四环二价9-14员芳族杂环基的实例为如下化合物:
二价5-24员芳族杂环基的实例为二价5-14员芳族杂环基以及如下化合物:
L的实例为:
在优选的式(1)和(1’)单元中,
R1为H、任选被1-6个取代基Rc取代的C1-30烷基、任选被1-6个取代基Rc取代的C2-30链烯基、任选被1-6个取代基Rc取代的C2-30炔基、任选被1-6个取代基Rd取代的C3-10环烷基、任选被1-6个取代基Rd取代的C5-10环烯基或任选被1-6个取代基Rd取代的单价3-14员脂族杂环基,
其中:
Rc在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR2、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR2、-NR2R3、-NH-COR2、-COOH、-COOR2、-CONH2、-CONHR2、-CONR2R3、-CO-H、-COR2、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rd在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR2、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR2、-NR2R3、-NH-COR2、-COOH、-COOR2、-CONH2、-CONHR2、-CONR2R3、-CO-H、-COR2、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
其中R2和R3在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
X为C-R4,
其中:
R4为H、任选被1-6个取代基Rf取代的C1-30烷基、任选被1-6个取代基Rf取代的C2-30链烯基、任选被1-6个取代基Rf取代的C2-30炔基、任选被1-6个取代基Rg取代的C3-10环烷基、任选被1-6个取代基Rg取代的C5-10环烯基或任选被1-6个取代基Rg取代的单价3-14员脂族杂环基,
其中:
Rf在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR5、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR5、-NR5R6、-NH-COR5、-COOH、-COOR5、-CONH2、-CONHR5、-CONR5R6、-CO-H、-COR5、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rg在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR5、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR5、-NR5R6、-NH-COR5、-COOH、-COOR5、-CONH2、-CONHR5、-CONR5R6、-CO-H、-COR5、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
其中R5和R6在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
G1和G2彼此独立地为任选被1-6个取代基Ra取代的C6-14亚芳基或任选被1-6个取代基Ra取代的二价5-14员芳族杂环基,
其中:
Ra在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-30烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-30烷基、-O-COR8、-S-C1-30烷基、-NH2、-NHR8、-NR8R9、-NH-COR8、-COOH、-COOR8、-CONH2、-CONHR8、-CONR8R9、-CO-H、-COR8、任选被1-6个取代基Ri取代的C1-30烷基、任选被1-6个取代基Ri取代的C2-30链烯基、任选被1-6个取代基Ri取代的C2-30炔基、任选被1-6个取代基Rj取代的C3-10环烷基、任选被1-6个取代基Rj取代的C5-10环烯基和任选被1-6个取代基Rj取代的单价3-14员脂族杂环基,
其中:
R8和R9在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-30烷基、C2-30链烯基、C2-30炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
Ri在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR10、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR10、-NR10R11、-NH-COR10、-COOH、-COOR10、-CONH2、-CONHR10、-CONR10R11、-CO-H、-COR10、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rj在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR10、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR10、-NR10R11、-NH-COR10、-COOH、-COOR10、-CONH2、-CONHR10、-CONR10R11、-CO-H、-COR10、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
其中R10和R11在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
或
G1和G2彼此独立地为
其中R18和R19彼此独立地为H或C1-30烷基,
L为任选被1-6个取代基Rb取代的C6-24亚芳基或任选被1-6个取代基Rb取代的二价5-24员芳族杂环基,
其中:
Rb在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-30烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-30烷基、-O-COR12、-S-C1-30烷基、-NH2、-NHR12、-NR12R13、-NH-COR12、-COOH、-COOR12、-CONH2、-CONHR12、-CONR12R13、-CO-H、-COR12、任选被1-6个取代基Rk取代的C1-30烷基、任选被1-6个取代基Rk取代的C2-30链烯基、任选被1-6个取代基Rk取代的C2-30炔基、任选被1-6个取代基Rl取代的C3-10环烷基、任选被1-6个取代基Rl取代的C5-10环烯基和任选被1-6个取代基Rl取代的单价3-14员脂族杂环基,
其中:
R12和R13在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-30烷基、C2-30链烯基、C2-30炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
Rk在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR14、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR14、-NR14R15、-NH-COR14、-COOH、-COOR14、-CONH2、-CONHR14、-CONR14R15、-CO-H、-COR14、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rl在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR14、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR14、-NR14R15、-NH-COR14、-COOH、-COOR14、-CONH2、-CONHR14、-CONR14R15、-CO-H、-COR14、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
其中R14和R15在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
或
L为
其中R16和R17彼此独立地为H或C1-30烷基,
q和s彼此独立地为0、1、2、3、4或5,
r为0、1或2,且
n为5-10,000的整数。
在更优选的式(1)和(1’)单元中,
R1为H或任选被1-6个取代基Rc取代的C1-30烷基,
其中:
Rc在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR2、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR2、-NR2R3、-NH-COR2、-COOH、-COOR2、-CONH2、-CONHR2、-CONR2R3、-CO-H、-COR2、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
其中R2和R3在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
X为C-R4,
其中R4为H或任选被1-6个取代基Rf取代的C1-30烷基,
其中:
Rf在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR5、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR5、-NR5R6、-NH-COR5、-COOH、-COOR5、-CONH2、-CONHR5、-CONR5R6、-CO-H、-COR5、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
其中R5和R6在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
G1和G2彼此独立地为任选被1-6个取代基Ra取代的C6-14亚芳基或任选被1-6个取代基Ra取代的二价5-14员芳族杂环基,
其中:
Ra在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-30烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-30烷基、-O-COR8、-S-C1-30烷基、-NH2、-NHR8、-NR8R9、-NH-COR8、-COOH、-COOR8、-CONH2、-CONHR8、-CONR8R9、-CO-H、-COR8、任选被1-6个取代基Ri取代的C1-30烷基、任选被1-6个取代基Ri取代的C2-30链烯基、任选被1-6个取代基Ri取代的C2-30炔基、任选被1-6个取代基Rj取代的C3-10环烷基、任选被1-6个取代基Rj取代的C5-10环烯基和任选被1-6个取代基Rj取代的单价3-14员脂族杂环基,
其中:
R8和R9在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-30烷基、C2-30链烯基、C2-30炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
Ri在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR10、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR10、-NR10R11、-NH-COR10、-COOH、-COOR10、-CONH2、-CONHR10、-CONR10R11、-CO-H、-COR10、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rj在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR10、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR10、-NR10R11、-NH-COR10、-COOH、-COOR10、-CONH2、-CONHR10、-CONR10R11、-CO-H、-COR10、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
其中R10和R11在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
或
G1和G2彼此独立地为
其中R18和R19彼此独立地为H或C1-30烷基,
L为任选被1-6个取代基Rb取代的C6-24亚芳基或任选被1-6个取代基Rb取代的二价5-24员芳族杂环基,
其中:
Rb在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-30烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-30烷基、-O-COR12、-S-C1-30烷基、-NH2、-NHR12、-NR12R13、-NH-COR12、-COOH、-COOR12、-CONH2、-CONHR12、-CONR12R13、-CO-H、-COR12、任选被1-6个取代基Rk取代的C1-30烷基、任选被1-6个取代基Rk取代的C2-30链烯基、任选被1-6个取代基Rk取代的C2-30炔基、任选被1-6个取代基Rl取代的C3-10环烷基、任选被1-6个取代基Rl取代的C5-10环烯基和任选被1-6个取代基Rl取代的单价3-14员脂族杂环基,
其中:
R12和R13在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-30烷基、C2-30链烯基、C2-30炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
Rk在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR14、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR14、-NR14R15、-NH-COR14、-COOH、-COOR14、-CONH2、-CONHR14、-CONR14R15、-CO-H、-COR14、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rl在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR14、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR14、-NR14R15、-NH-COR14、-COOH、-COOR14、-CONH2、-CONHR14、-CONR14R15、-CO-H、-COR14、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
其中R14和R15在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
或
L为
其中R16和R17彼此独立地为H或C1-30烷基,
q和s彼此独立地为0、1、2、3、4或5,
r为0、1或2,且
n为5-10,000的整数。
在甚至更优选的式(1)和(1’)单元中,
R1为任选被1-6个取代基Rc取代的C1-30烷基,
其中:
Rc在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR2、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR2、-NR2R3、-NH-COR2、-COOH、-COOR2、-CONH2、-CONHR2、-CONR2R3、-CO-H、-COR2、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
其中R2和R3在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
X为C-R4,
其中R4为H或任选被1-6个取代基Rf取代的C1-30烷基,
其中:
Rf在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR5、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR5、-NR5R6、-NH-COR5、-COOH、-COOR5、-CONH2、-CONHR5、-CONR5R6、-CO-H、-COR5、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
其中R5和R6在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
G1和G2彼此独立地为任选被1-4个取代基Ra取代的单环二价5-8员芳族杂环基,
其中:
Ra在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-30烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-30烷基、-O-COR8、-S-C1-30烷基、-NH2、-NHR8、-NR8R9、-NH-COR8、-COOH、-COOR8、-CONH2、-CONHR8、-CONR8R9、-CO-H、-COR8、任选被1-6个取代基Ri取代的C1-30烷基、任选被1-6个取代基Ri取代的C2-30链烯基、任选被1-6个取代基Ri取代的C2-30炔基、任选被1-6个取代基Rj取代的C3-10环烷基、任选被1-6个取代基Rj取代的C5-10环烯基和任选被1-6个取代基Rj取代的单价3-14员脂族杂环基,
其中:
R8和R9在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-30烷基、C2-30链烯基、C2-30炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
Ri在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR10、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR10、-NR10R11、-NH-COR10、-COOH、-COOR10、-CONH2、-CONHR10、-CONR10R11、-CO-H、-COR10、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rj在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR10、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR10、-NR10R11、-NH-COR10、-COOH、-COOR10、-CONH2、-CONHR10、-CONR10R11、-CO-H、-COR10、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
其中R10和R11在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
L为任选被1-4个取代基Rb取代的单环二价5-8员芳族杂环基,
其中:
Rb在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-30烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-30烷基、-O-COR12、-S-C1-30烷基、-NH2、-NHR12、-NR12R13、-NH-COR12、-COOH、-COOR12、-CONH2、-CONHR12、-CONR12R13、-CO-H、-COR12、任选被1-6个取代基Rk取代的C1-30烷基、任选被1-6个取代基Rk取代的C2-30链烯基、任选被1-6个取代基Rk取代的C2-30炔基、任选被1-6个取代基Rl取代的C3-10环烷基、任选被1-6个取代基Rl取代的C5-10环烯基和任选被1-6个取代基Rl取代的单价3-14员脂族杂环基,
其中:
R12和R13在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-30烷基、C2-30链烯基、C2-30炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
Rk在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR14、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR14、-NR14R15、-NH-COR14、-COOH、-COOR14、-CONH2、-CONHR14、-CONR14R15、-CO-H、-COR14、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rl在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR14、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR14、-NR14R15、-NH-COR14、-COOH、-COOR14、-CONH2、-CONHR14、-CONR14R15、-CO-H、-COR14、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
其中R14和R15在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
或
L为
其中R16和R17彼此独立地为H或C1-30烷基,
q和s彼此独立地为0、1、2、3、4或5,
r为0、1或2,且
n为5-10,000的整数。
在最优选的式(1)和(1’)单元中,
R1为C1-30烷基
X为C-R4,
其中R4为H,
G1和G2彼此独立地为任选被1-4个取代基Ra取代的单环二价5-8员芳族杂环基,
其中Ra在每次出现时彼此独立地为C1-30烷基,
L为任选被1-4个取代基Rb取代的单环二价5-8员芳族杂环基,
其中Rb在每次出现时彼此独立地为C1-30烷基
或
L为
其中R16和R17二者均为H,
q和s二者均为1,
r为1,且
n为5-10,000的整数。
特别优选的式(1)单元为下式单元:
其中R1、X、Ra、L和n如上文所定义。
特别优选的式(1')单元为下式单元:
其中R1、X、Ra、L和n如上文所定义。
在特别优选单元的式(1a)、(1')、(1a)和(1'a)中,
L为
优选n为5-5,000,更优选为5-1,000,甚至更优选为5-100,最优选为10-100的整数。
式(1)和(1a)单元的特别优选实例为下式单元:
其中n为10-1000,优选10-100的整数;
和
其中n为10-1000,优选10-100的整数。
式(1')和(1'a)单元的特别优选实例为下式单元:
其中n为10-1000,优选10-100的整数;
和
其中n为10-1000,优选10-100的整数。
本发明的半导体材料可为分别包含优选至少80重量%,更优选至少90重量%的式(1)和/或(1'),(1a)和/或(1'a)单元的聚合物,基于所述聚合物的重量。
最优选地,本发明的半导体材料为基本上分别由式(1)和/或(1'),(1a)和/或(1'a)单元构成的聚合物。
包含式(1)和/或(1')单元的聚合物可通过本领域已知的方法制备。
包含式(1)和/或(1')单元的聚合物可例如通过在过渡金属催化剂1存在下用式(3)化合物处理式(2)化合物而制备:
其中R1和X为如上文所定义,且HaL为卤素,优选为-Br;
其中G1、G2、L、q、r和s如上文所定义,且R100、R101和R102彼此独立地为C1-10烷基,优选为甲基。
过渡金属催化剂1优选为钯催化剂,如三(二亚苄基丙酮)二钯(0),优选与膦类如三邻甲苯基膦组合。所述反应优选在升高的温度如80-200℃,优选90-150℃下进行。所述反应可在惰性有机溶剂如氯苯中进行。所述反应可通过添加封端剂如2-溴噻吩和2-三丁基甲锡烷基噻吩而停止。粗产物可通过常规方法后处理,例如通过用合适的溶剂,例如用丙酮萃取粗产物。
式(2)化合物可通过用过渡金属催化剂2处理下式化合物而制备:
其中R1、X和HaL为如上文所定义。
过渡金属催化剂2优选为铜。所述反应优选在升高的温度,如80-150℃,优选100-120℃下进行。所述反应可在惰性有机溶剂如二甲基甲酰胺中进行。粗产物可通过常规方法后处理,例如通过用合适的溶剂,例如用二乙基醚萃取粗产物。
式(4)化合物可通过用卤化试剂处理下式化合物而制备:
其中R1和X为如上文所定义。
所述卤化试剂优选为N-溴代琥珀酰亚胺。所述反应优选在稍微升高的温度,如35-80℃,优选40-60℃下进行。所述反应可在有机溶剂,如氯仿/乙酸中进行。粗产物可通过常规方法后处理,例如通过用合适的溶剂,例如用二氯甲烷萃取粗产物。
式(5)化合物可通过使式(6)化合物与式(7)化合物在碱存在下反应而制备:
其中R1和X为如上文所定义;
其中X为如上文所定义,且LG1为离去基团,优选为-Cl。
所述碱优选为叔胺,如三乙胺。所述反应优选在稍微升高的温度,如35-80℃,优选40-60℃下进行。所述反应可在有机溶剂,如氯仿/乙酸中进行。粗产物可通过常规方法后处理,例如通过用合适的溶剂,例如用二氯甲烷萃取粗产物。
式(2)、(4)和(5)的化合物也为本发明的一部分。
本发明的一部分还为包含含式(1)和/或(1')单元的聚合物作为半导体材料的电子器件。优选所述电子器件为有机场效晶体管(OFET),尤其为薄膜晶体管(TFT)。优选所述电子器件为有机光伏器件(OPV)。
有机场效晶体管通常包括介电层、半导体层和基材。此外,有机场效晶体管通常包括栅电极和源电极/漏电极。
有机场效晶体管可具有各种设计。
最常见的场效晶体管设计为底栅顶接触(BGTC)设计。此处,栅极位于基材的顶部和介电层的底部,半导体层位于介电层的顶部且源电极/漏电极位于半导体层的顶部。
场效晶体管的另一设计为顶栅底接触(TGBC)设计。此处,源电极/漏电极位于基材的顶部和半导体层的底部,介电层位于半导体层的顶部且栅电极位于介电层的顶部。
所述半导体层包含本发明的半导体材料。所述半导体层可具有5-500nm,优选10-100nm,更优选20-50nm的厚度。
所述介电层包含介电材料。所述介电材料可为硅/二氧化硅或者优选为有机聚合物如聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚(4-乙烯基酚)(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、苯并环丁烯(anzocyclobuten,BCB)或聚酰亚胺(PI)。所述介电层可具有10-2000nm,优选50-1000nm,更优选100-800nm的厚度。
源极/漏极触点和栅极触点可由任何合适的材料,例如Au制备。
所述基材可为任何合适的基材,如玻璃或塑料基材。优选所述基材为塑料基材,例如聚醚砜、聚碳酸酯、聚砜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。更优选地,所述塑料基材为塑料箔。
所述有机场效晶体管可通过本领域已知的方法制备。
例如,顶栅底接触(TGBC)薄膜晶体管(TFT)可如下制备:首先:将源极/漏极触点置于基材上,例如通过热蒸发源极/漏极材料;第二:用半导体层涂覆基材,例如通过旋涂所述半导体材料于合适溶剂中的溶液并在升高的温度,如80-100℃下干燥所述半导体层;第三:用介电材料于合适溶剂中的溶液涂覆所述半导体层,例如通过旋涂介电材料的溶液并在升高的温度,如80-100℃下干燥所述介电层;第四:将栅极触点置于介电层顶部,例如通过热蒸发栅极材料。
本发明的一部分还为包含式(1)和/或(1')单元的聚合物作为半导体材料的用途。
包含本发明半导体材料的电子器件显示出高载流子迁移率以及高稳定性,尤其是在周围环境条件下对空气氧化的高稳定性。
此外,本发明的半导体材料与液体加工技术(如旋涂)相容且因此允许生产低成本、轻质且柔性的电子器件。
实施例
所有试剂均由商业来源购得,且除非另外注明,否则所述试剂未经进一步提纯即使用。使用常规Schlenk技术,且除非另外注明,否则所述反应在N2下进行。在Varian400MR光谱仪上记录NMR谱(1H,400MHz)。聚合物分子量在室温下在具有折射率检测仪的Agilent1200系列上于THF中相对于聚苯乙烯标样测定。
实施例1
3-十二烷基氨基噻吩(6a)的制备
将3-溴噻吩(7.20g,44.16mmol)、十二烷基胺(12.28g,166.24mmol)、Cu(0.14g,2.21mmol)、CuI(0.42g,2.21mmol)、K3PO4(18.75g,88.32mmol)和N,N-二甲基乙醇胺(60mL)的混合物用N2吹扫。随后,将所述反应混合物在90℃下于氮气下搅拌2天。将所述反应混合物用水骤冷并用二乙基醚萃取,随后用盐水洗涤。有机层经Na2SO4干燥。粗化合物通过柱层析在硅胶上用处于己烷中的0-5%乙酸乙酯作为洗脱剂提纯,从而获得褐色固体状的3-十二烷基氨基噻吩(6a)(5.75g,49%)。1H-NMR(400MHz)ppm7.11(dd,1H,J=3.0Hz,J=5.2Hz),6.58(dd,1H,J=1.5Hz,J=5.1Hz),5.88(dd,1H,J=1.5Hz,J=3.0Hz),3.02(t,2H,J=7.1Hz),1.58(m,2H),1.35(m,18H),0.86(t,3H,J=6.8Hz)。
实施例2
3-噻吩碳酰氯(7a)的制备
将3-噻吩甲酸(3.50g,27.31mmol)和甲苯(80mL)添加至圆底烧瓶中。随后,向所述混合物中添加草酰氯(3.57mL,40.97mmol)和DMF(1滴)。将所述反应混合物在80℃下加热过夜。在真空下移除溶剂并将剩余的粗固体溶于甲苯中并经氢化钙干燥,随后蒸发溶剂。3-噻吩碳酰氯(7a)为褐色固体(3.02g,75.43%)且未进一步提纯即直接用于实施例3中。
实施例3
化合物5a的制备
在氮气下将3-十二烷基氨基噻吩(6a)(5.62g,21.01mmol)、THF(40mL)和三乙胺(3.87g,38.20mmol)添加至圆底烧瓶中。随后,在0℃下逐滴添加处于THF(20mL)中的3-噻吩碳酰氯(7a)(2.80g,19.10mmol)。随后,将所述反应混合物升温至室温并搅拌过夜。将所述混合物倾入水中并用二氯甲烷萃取。有机层经Na2SO4干燥。粗化合物通过柱层析在硅胶上用处于己烷中的0-10%乙酸乙酯作为洗脱剂提纯,从而获得浅褐色固体状的化合物5a(6.1g,84.6%)。1H-NMR(400MHz)ppm7.26(dd,1H,J=3.2Hz,J=5.1Hz),7.20(dd,1H,J=1.1Hz,J=3.0Hz),7.08(dd,1H,J=3.0Hz,J=5.1Hz),6.93(dd,1H,J=1.2Hz,J=3.1Hz),6.91(dd,1H,J=1.1Hz,J=5.1Hz),6.85(dd,1H,J=1.3Hz,J=5.1Hz),3.76(m,2H),1.57(m,2H),1.26(m,18H),0.86(t,3H,J=6.8Hz)。
实施例4
化合物4a的制备
将化合物5a(6.0g,15.89mmol)溶于氯仿(150mL)/乙酸(50mL)混合物中。用铝箔缠绕烧瓶以保护反应混合物免受光影响。添加N-溴代琥珀酰亚胺(11.31g,63.56mmol),并将所述反应混合物在室温下搅拌2小时,随后在50℃下搅拌。所述反应通过薄层色谱法监测。添加额外量的NBS,直至反应完全。添加水以骤冷所述反应混合物并用二氯甲烷萃取该反应混合物。有机层经Na2SO4干燥。粗化合物4a通过柱层析在硅胶上用处于己烷中的0-60%二氯甲烷作为洗脱剂提纯,从而获得绿色液体状的化合物4a(4.8g,42.7%)。1H-NMR(400MHz)ppm6.87(s,1H),6.67(s,1H),3.69(m,2H),1.54(d,2H,J=6.5Hz),1.28(m,18H),0.86(t,3H,J=6.8Hz)。
实施例5
化合物2a的制备
在N2下将Cu(0.348g,5.48mmol)添加至圆底烧瓶中。添加处于DMF(260mL)中的化合物4a(3.80g,5.48mmol)并将所述反应混合物在110℃下搅拌过夜。所述反应通过薄层色谱法监测。添加额外的Cu以使反应完全。将所述反应混合物用水骤冷并用二乙基醚萃取。用水洗涤有机层并经Na2SO4干燥。粗化合物2a通过柱层析在硅胶上用处于己烷中的0-70%二氯甲烷作为洗脱剂提纯,从而获得褐色固体状的化合物2a(0.44g,15.0%)。1H-NMR(400MHz)ppm7.57(s,1H),7.10(s,1H),4.13(m,2H),1.69(td,2H,J=7.6Hz,J=15.3Hz),1.33(m,18H),0.86(t,3H,J=6.8Hz)。
实施例6
基本上由式1b和/或(1'b)单元构成的聚合物P1的制备
将化合物3a(0.11g,0.13mmol)、三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(Pd2dba3)(0.0036g,0.004mmol)和P(邻-甲苯基)3(0.0024g,0.008mmol)添加至圆底烧瓶中并用N2吹扫。随后,添加处于氯苯(2.5mL)中的化合物2a(0.07g,0.13mmol)并在130℃下搅拌所述混合物。添加2-溴噻吩和2-三丁基甲锡烷基噻吩以封端基本上由式1b和/或1'b单元构成聚合物,随后在甲醇中沉淀并过滤。在用丙酮索格利特萃取过夜后,将基本上由式1b和/或1'b单元构成的聚合物P1溶于氯苯中并在甲醇中再沉淀。基本上由式1b和/或1'b单元构成的最终聚合物P1为褐色固体(105mg)。Mn=1.83×104g/mol,D=8.6。元素分析(计算):C,71.78(73.36);H,8.59(9.07);N,1.30(1.56)。
实施例7
基本上由式1c和/或1'c单元构成的聚合物P2的制备
将化合物2a(0.10g,0.19mmol)、三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(Pd2dba3)(0.0052g,0.006mmol)和P(邻-甲苯基)3(0.0034g,0.011mmol)添加至圆底烧瓶中并用N2吹扫。随后,添加处于氯苯(7mL)中的化合物3b(0.17g,0.19mmol)并在130℃下搅拌所述混合物。添加2-溴噻吩和2-三丁基甲锡烷基噻吩以封端基本上由式1c和/或1'c单元构成的聚合物,随后于甲醇中沉淀并过滤。在用丙酮索格利特萃取过夜后,将基本上由式1c和/或1'c单元构成的聚合物P2溶于氯苯中并在甲醇中再沉淀。基本上由式1c和/或1'c单元构成的最终聚合物P2为褐色固体(150mg)。Mn=1.64×104g/mol,D=3.3。元素分析(计算):C,70.75(71.57);H,7.67(8.53);N,1.43(1.46)。
实施例8
分别含有聚合物P1、P2作为半导体材料的顶栅底接触晶体管(TGBC)的制备
在玻璃(PGO玻璃,原样使用)上制备顶栅底接触(TGBC)薄膜晶体管(TFT)。热蒸发Au源极-漏极触点(30nm厚)。随后,分别通过旋涂(1500rpm)聚合物P1、P2于甲苯中的溶液(浓度为约10mg/mL)并在90℃下将所述膜干燥30秒而用半导体层(厚度:30-40nm)涂覆基材。旋涂(3600rpm)处于乙酸异丙酯中的4重量%聚苯乙烯溶液,并将所形成介电膜在90℃下干燥30秒以获得介电层(厚度:500-600nm)。通过经由阴影掩模气相沉积图案化的Au栅极触点(约30nm厚)以完成器件结构。沟道长度和宽度分别为50μm和0.5mm,从而获得W/L=10。
实施例8的顶栅底接触(TGBC)薄膜晶体管显示出如下迁移率:
P1:迁移率=1.5×10-3cm2V-1s-1,
P2:迁移率=1.3×10-3cm2V-1s-1。
Claims (18)
1.一种聚合物,其包含下式单元:
其中:
R1为H、任选被1-6个取代基Rc取代的C1-30烷基、任选被1-6个取代基Rc取代的C2-30链烯基、任选被1-6个取代基Rc取代的C2-30炔基、任选被1-6个取代基Rd取代的C3-10环烷基、任选被1-6个取代基Rd取代的C5-10环烯基、任选被1-6个取代基Rd取代的单价3-14员脂族杂环基、任选被1-6个取代基Re取代的C6-14芳基或任选被1-6个取代基Re取代的单价5-14员芳族杂环基,
其中:
Rc在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR2、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR2、-NR2R3、-NH-COR2、-COOH、-COOR2、-CONH2、-CONHR2、-CONR2R3、-CO-H、-COR2、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rd在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR2、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR2、-NR2R3、-NH-COR2、-COOH、-COOR2、-CONH2、-CONHR2、-CONR2R3、-CO-H、-COR2、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Re在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR2、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR2、-NR2R3、-NH-COR2、-COOH、-COOR2、-CONH2、-CONHR2、-CONR2R3、-CO-H、-COR2、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基和单价3-14员脂族杂环基,
其中R2和R3在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
X为N或C-R4,
其中:
R4为H、任选被1-6个取代基Rf取代的C1-30烷基、任选被1-6个取代基Rf取代的C2-30链烯基、任选被1-6个取代基Rf取代的C2-30炔基、任选被1-6个取代基Rg取代的C3-10环烷基、任选被1-6个取代基Rg取代的C5-10环烯基、任选被1-6个取代基Rg取代的单价3-14员脂族杂环基、任选被1-6个取代基Rh取代的C6-14芳基或任选被1-6个取代基Rh取代的单价5-14员芳族杂环基,
其中:
Rf在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR5、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR5、-NR5R6、-NH-COR5、-COOH、-COOR5、-CONH2、-CONHR5、-CONR5R6、-CO-H、-COR5、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rg在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR5、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR5、-NR5R6、-NH-COR5、-COOH、-COOR5、-CONH2、-CONHR5、-CONR5R6、-CO-H、-COR5、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rh在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR5、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR5、-NR5R6、-NH-COR5、-COOH、-COOR5、-CONH2、-CONHR5、-CONR5R6、-CO-H、-COR5、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基和单价3-14员脂族杂环基,
其中R5和R6在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
G1和G2彼此独立地为任选被1-6个取代基Ra取代的C6-14亚芳基或任选被1-6个取代基Ra取代的二价5-14员芳族杂环基,
其中:
Ra在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-30烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-30烷基、-O-COR8、-S-C1-30烷基、-NH2、-NHR8、-NR8R9、-NH-COR8、-COOH、-COOR8、-CONH2、-CONHR8、-CONR8R9、-CO-H、-COR8、任选被1-6个取代基Ri取代的C1-30烷基、任选被1-6个取代基Ri取代的C2-30链烯基、任选被1-6个取代基Ri取代的C2-30炔基、任选被1-6个取代基Rj取代的C3-10环烷基、任选被1-6个取代基Rj取代的C5-10环烯基和任选被1-6个取代基Rj取代的单价3-14员脂族杂环基,
其中:
R8和R9在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-30烷基、C2-30链烯基、C2-30炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
Ri在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR10、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR10、-NR10R11、-NH-COR10、-COOH、-COOR10、-CONH2、-CONHR10、-CONR10R11、-CO-H、-COR10、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rj在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR10、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR10、-NR10R11、-NH-COR10、-COOH、-COOR10、-CONH2、-CONHR10、-CONR10R11、-CO-H、-COR10、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
其中R10和R11在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
或
G1和G2彼此独立地为
其中R18和R19彼此独立地为H或C1-30烷基,
L为任选被1-6个取代基Rb取代的C6-24亚芳基或任选被1-6个取代基Rb取代的二价5-24员芳族杂环基,
其中:
Rb在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-30烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-30烷基、-O-COR12、-S-C1-30烷基、-NH2、-NHR12、-NR12R13、-NH-COR12、-COOH、-COOR12、-CONH2、-CONHR12、-CONR12R13、-CO-H、-COR12、任选被1-6个取代基Rk取代的C1-30烷基、任选被1-6个取代基Rk取代的C2-30链烯基、任选被1-6个取代基Rk取代的C2-30炔基、任选被1-6个取代基Rl取代的C3-10环烷基、任选被1-6个取代基Rl取代的C5-10环烯基和任选被1-6个取代基Rl取代的单价3-14员脂族杂环基,
其中:
R12和R13在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-30烷基、C2-30链烯基、C2-30炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
Rk在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR14、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR14、-NR14R15、-NH-COR14、-COOH、-COOR14、-CONH2、-CONHR14、-CONR14R15、-CO-H、-COR14、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rl在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR14、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR14、-NR14R15、-NH-COR14、-COOH、-COOR14、-CONH2、-CONHR14、-CONR14R15、-CO-H、-COR14、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
其中R14和R15在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
或
L为
其中R16和R17彼此独立地为H、C1-30烷基、-CN或卤素,
q和s彼此独立地为0、1、2、3、4或5,
r为0、1或2,且
n为2-10,000的整数。
2.如权利要求1的聚合物,其中:
R1为H或任选被1-6个取代基Rc取代的C1-30烷基,
其中:
Rc在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR2、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR2、-NR2R3、-NH-COR2、-COOH、-COOR2、-CONH2、-CONHR2、-CONR2R3、-CO-H、-COR2、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
其中R2和R3在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
X为C-R4,
其中R4为H或任选被1-6个取代基Rf取代的C1-30烷基,
其中:
Rf在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR5、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR5、-NR5R6、-NH-COR5、-COOH、-COOR5、-CONH2、-CONHR5、-CONR5R6、-CO-H、-COR5、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
其中R5和R6在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
且G1、G2、L、q、s、r和n如权利要求1所定义。
3.如权利要求1的聚合物,其中:
R1为任选被1-6个取代基Rc取代的C1-30烷基,
其中:
Rc在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR2、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR2、-NR2R3、-NH-COR2、-COOH、-COOR2、-CONH2、-CONHR2、-CONR2R3、-CO-H、-COR2、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
其中R2和R3在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
X为C-R4,
其中R4为H或任选被1-6个取代基Rf取代的C1-30烷基,
其中:
Rf在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR5、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR5、-NR5R6、-NH-COR5、-COOH、-COOR5、-CONH2、-CONHR5、-CONR5R6、-CO-H、-COR5、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
其中R5和R6在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
且G1、G2、L、q、s、r和n如权利要求1所定义。
4.如权利要求1的聚合物,其中
R1为C1-30烷基,
X为C-R4,
其中R4为H,
且G1、G2、L、q、s、r和n如权利要求1所定义。
5.如权利要求1-4中任一项的聚合物,其中:
G1和G2彼此独立地为任选被1-4个取代基Ra取代的单环二价5-8员芳族杂环基,
其中:
Ra在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-30烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-30烷基、-O-COR8、-S-C1-30烷基、-NH2、-NHR8、-NR8R9、-NH-COR8、-COOH、-COOR8、-CONH2、-CONHR8、-CONR8R9、-CO-H、-COR8、任选被1-6个取代基Ri取代的C1-30烷基、任选被1-6个取代基Ri取代的C2-30链烯基、任选被1-6个取代基Ri取代的C2-30炔基、任选被1-6个取代基Rj取代的C3-10环烷基、任选被1-6个取代基Rj取代的C5-10环烯基和任选被1-6个取代基Rj取代的单价3-14员脂族杂环基,
其中:
R8和R9在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-30烷基、C2-30链烯基、C2-30炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
Ri在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR10、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR10、-NR10R11、-NH-COR10、-COOH、-COOR10、-CONH2、-CONHR10、-CONR10R11、-CO-H、-COR10、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rj在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR10、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR10、-NR10R11、-NH-COR10、-COOH、-COOR10、-CONH2、-CONHR10、-CONR10R11、-CO-H、-COR10、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
其中R10和R11在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基。
6.如权利要求1-5中任一项的聚合物,其中:
L为任选被1-4个取代基Rb取代的单环二价5-8员芳族杂环基,
其中:
Rb在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-30烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-30烷基、-O-COR12、-S-C1-30烷基、-NH2、-NHR12、-NR12R13、-NH-COR12、-COOH、-COOR12、-CONH2、-CONHR12、-CONR12R13、-CO-H、-COR12、任选被1-6个取代基Rk取代的C1-30烷基、任选被1-6个取代基Rk取代的C2-30链烯基、任选被1-6个取代基Rk取代的C2-30炔基、任选被1-6个取代基Rl取代的C3-10环烷基、任选被1-6个取代基Rl取代的C5-10环烯基和任选被1-6个取代基Rl取代的单价3-14员脂族杂环基,
其中:
R12和R13在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-30烷基、C2-30链烯基、C2-30炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
Rk在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR14、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR14、-NR14R15、-NH-COR14、-COOH、-COOR14、-CONH2、-CONHR14、-CONR14R15、-CO-H、-COR14、C3-10环烷基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
Rl在每次出现时彼此独立地选自如下组:=O、=C(CN)2、-O-C2-6亚烷基-O-、卤素、-CN、-NO2、-OH、C1-10烷氧基、-O-CH2CH2O-C1-10烷基、-O-COR14、-S-C1-10烷基、-NH2、-NHR14、-NR14R15、-NH-COR14、-COOH、-COOR14、-CONH2、-CONHR14、-CONR14R15、-CO-H、-COR14、C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基;
其中R14和R15在每次出现时彼此独立地选自如下组:C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、C3-10环烷基、C5-10环烯基、单价3-14员脂族杂环基、C6-14芳基和单价5-14员芳族杂环基,
或
L为
其中R16和R17彼此独立地为H或C1-30烷基。
7.如权利要求1-6中任一项的聚合物,其中:
G1和G2彼此独立地为任选被1-4个取代基Ra取代的单环二价5-8员芳族杂环基,
其中Ra在每次出现时彼此独立地为C1-30烷基。
9.如权利要求1-8中任一项的聚合物,其中:
q和s二者均为1,
r为1,且
n为5-10,000的整数。
12.如权利要求10或11的聚合物,其中:
R1和X如权利要求3所定义且
Ra和n如权利要求1所定义。
13.如权利要求10或11的聚合物,其中:
R1和X如权利要求4所定义,且
Ra如权利要求7所定义,且
n如权利要求1所定义。
14.如权利要求1-13中任一项的聚合物,其中n为5-5,000,更优选5-1,000,甚至更优选5-100,最优选10-100的整数。
15.一种电子器件,其包含如权利要求1-14中任一项的聚合物作为半导体材料。
16.如权利要求15的电子器件,其中所述电子器件为有机场效晶体管(OFET)。
17.如权利要求15的电子器件,其中所述电子器件为有机光伏器件(OPV)。
18.如权利要求1-14中任一项的聚合物作为半导体材料的用途。
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