CN104334610A - 二酮基吡咯并吡咯聚合物和小分子 - Google Patents

二酮基吡咯并吡咯聚合物和小分子 Download PDF

Info

Publication number
CN104334610A
CN104334610A CN201380029473.8A CN201380029473A CN104334610A CN 104334610 A CN104334610 A CN 104334610A CN 201380029473 A CN201380029473 A CN 201380029473A CN 104334610 A CN104334610 A CN 104334610A
Authority
CN
China
Prior art keywords
alkyl
independently
group
aryl
interval
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201380029473.8A
Other languages
English (en)
Inventor
P·哈约兹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Publication of CN104334610A publication Critical patent/CN104334610A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D487/00Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00
    • C07D487/02Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D487/04Ortho-condensed systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/0803Compounds with Si-C or Si-Si linkages
    • C07F7/081Compounds with Si-C or Si-Si linkages comprising at least one atom selected from the elements N, O, halogen, S, Se or Te
    • C07F7/0812Compounds with Si-C or Si-Si linkages comprising at least one atom selected from the elements N, O, halogen, S, Se or Te comprising a heterocyclic ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/0803Compounds with Si-C or Si-Si linkages
    • C07F7/0825Preparations of compounds not comprising Si-Si or Si-cyano linkages
    • C07F7/083Syntheses without formation of a Si-C bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/0834Compounds having one or more O-Si linkage
    • C07F7/0838Compounds with one or more Si-O-Si sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/0834Compounds having one or more O-Si linkage
    • C07F7/0838Compounds with one or more Si-O-Si sequences
    • C07F7/0872Preparation and treatment thereof
    • C07F7/0876Reactions involving the formation of bonds to a Si atom of a Si-O-Si sequence other than a bond of the Si-O-Si linkage
    • C07F7/0878Si-C bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/12Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/12Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/122Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides
    • C08G61/123Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides derived from five-membered heterocyclic compounds
    • C08G61/124Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides derived from five-membered heterocyclic compounds with a five-membered ring containing one nitrogen atom in the ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/12Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/122Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides
    • C08G61/123Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides derived from five-membered heterocyclic compounds
    • C08G61/126Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides derived from five-membered heterocyclic compounds with a five-membered ring containing one sulfur atom in the ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/0666Polycondensates containing five-membered rings, condensed with other rings, with nitrogen atoms as the only ring hetero atoms
    • C08G73/0672Polycondensates containing five-membered rings, condensed with other rings, with nitrogen atoms as the only ring hetero atoms with only one nitrogen atom in the ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B57/00Other synthetic dyes of known constitution
    • C09B57/004Diketopyrrolopyrrole dyes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B67/00Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
    • C09B67/0033Blends of pigments; Mixtured crystals; Solid solutions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B69/00Dyes not provided for by a single group of this subclass
    • C09B69/008Dyes containing a substituent, which contains a silicium atom
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B69/00Dyes not provided for by a single group of this subclass
    • C09B69/10Polymeric dyes; Reaction products of dyes with monomers or with macromolecular compounds
    • C09B69/109Polymeric dyes; Reaction products of dyes with monomers or with macromolecular compounds containing other specific dyes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/10Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/12Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H10K85/113Heteroaromatic compounds comprising sulfur or selene, e.g. polythiophene
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10Organic polymers or oligomers
    • H10K85/151Copolymers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/40Organosilicon compounds, e.g. TIPS pentacene
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/10Definition of the polymer structure
    • C08G2261/12Copolymers
    • C08G2261/124Copolymers alternating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/10Definition of the polymer structure
    • C08G2261/14Side-groups
    • C08G2261/141Side-chains having aliphatic units
    • C08G2261/1412Saturated aliphatic units
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/10Definition of the polymer structure
    • C08G2261/14Side-groups
    • C08G2261/144Side-chains containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/30Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain
    • C08G2261/32Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain
    • C08G2261/322Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain non-condensed
    • C08G2261/3222Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain non-condensed containing one or more oxygen atoms as the only heteroatom, e.g. furan
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/30Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain
    • C08G2261/32Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain
    • C08G2261/322Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain non-condensed
    • C08G2261/3223Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain non-condensed containing one or more sulfur atoms as the only heteroatom, e.g. thiophene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/30Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain
    • C08G2261/32Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain
    • C08G2261/324Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain condensed
    • C08G2261/3243Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating heteroaromatic structural elements in the main chain condensed containing one or more sulfur atoms as the only heteroatom, e.g. benzothiophene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/30Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain
    • C08G2261/33Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating non-aromatic structural elements in the main chain
    • C08G2261/332Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating non-aromatic structural elements in the main chain containing only carbon atoms
    • C08G2261/3327Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating non-aromatic structural elements in the main chain containing only carbon atoms alkene-based
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/30Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain
    • C08G2261/34Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating partially-aromatic structural elements in the main chain
    • C08G2261/344Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating partially-aromatic structural elements in the main chain containing heteroatoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/30Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain
    • C08G2261/36Oligomers, i.e. comprising up to 10 repeat units
    • C08G2261/364Oligomers, i.e. comprising up to 10 repeat units containing hetero atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/40Polymerisation processes
    • C08G2261/41Organometallic coupling reactions
    • C08G2261/411Suzuki reactions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/90Applications
    • C08G2261/91Photovoltaic applications
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/90Applications
    • C08G2261/92TFT applications
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/90Applications
    • C08G2261/95Use in organic luminescent diodes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1007Non-condensed systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1011Condensed systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1092Heterocyclic compounds characterised by ligands containing sulfur as the only heteroatom
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/14Macromolecular compounds
    • C09K2211/1408Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1416Condensed systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/14Macromolecular compounds
    • C09K2211/1408Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1425Non-condensed systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/14Macromolecular compounds
    • C09K2211/1441Heterocyclic
    • C09K2211/1458Heterocyclic containing sulfur as the only heteroatom
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/14Macromolecular compounds
    • C09K2211/1441Heterocyclic
    • C09K2211/1466Heterocyclic containing nitrogen as the only heteroatom
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/14Macromolecular compounds
    • C09K2211/1441Heterocyclic
    • C09K2211/1491Heterocyclic containing other combinations of heteroatoms
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
    • H10K10/40Organic transistors
    • H10K10/46Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
    • H10K10/40Organic transistors
    • H10K10/46Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
    • H10K10/462Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
    • H10K10/484Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the channel regions
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/30Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising bulk heterojunctions, e.g. interpenetrating networks of donor and acceptor material domains
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/50Photovoltaic [PV] devices
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/623Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing five rings, e.g. pentacene
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6576Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549Organic PV cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

本发明涉及包含式(I)的重复单元的聚合物以及式(II)化合物,其中Y、Y15、Y16和Y17相互独立地为式(a)的基团,其特征在于聚合物和化合物包含含硅的增溶侧链,以及它们在有机器件中,尤其是在有机光伏器件和光电二极管中,或者在含有二极管和/或有机场效应晶体管的器件中作为有机半导体的用途。本发明聚合物和化合物可以在有机溶剂中具有优异溶解性和优异成膜性能。此外,当本发明聚合物和化合物用于有机场效应晶体管、有机光伏器件和光电二极管中时,可以观察到高能量转换效率、优异的场效应迁移率、良好的开/关电流比和/或优异的稳定性。

Description

二酮基吡咯并吡咯聚合物和小分子
本发明涉及包含式(I)的重复单元的聚合物以及式(II)化合物,其中Y、Y15、Y16和Y17相互独立地为式的基团,其特征在于该聚合物和化合物包含含硅的增溶侧链,以及它们在有机器件中,尤其是在有机光伏器件(太阳能电池)和光电二极管中,或者在含有二极管和/或有机场效应晶体管的器件中作为有机半导体的用途。本发明聚合物和化合物可以在有机溶剂中具有优异溶解性和优异成膜性能。此外,当本发明聚合物和化合物用于有机场效应晶体管、有机光伏器件和光电二极管中时,可以观察到高能量转换效率、优异的场效应迁移率、良好的开/关电流比和/或优异的稳定性。
本发明的一个目的是要提供聚合物和小分子,它们在用于有机场效应晶体管、有机光伏器件(太阳能电池)和光电二极管中时显示高能量转换效率、优异的场效应迁移率、良好的开/关电流比和/或优异的稳定性。
所述目的由包含式的重复单元的聚合物实现,
其中
a为0、1、2或3,a’为0、1、2或3;b为0、1、2或3;b’为0、1、2或3;c为
0、1、2或3;c’为0、1、2或3;
R1和R2可以相同或不同且选自
C1-C100烷基,其可以任选被C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、卤素、C5-C12环烷基、硝基、氰基、乙烯基、烯丙基、C6-C24芳基、C2-C20杂芳基或ESi取代一次或多次;和/或可以任选被-O-、-S-、-NR39-、-COO-、-CO-、-OCO-、C6-C24亚芳基、C2-C20亚杂芳基、C3-C12亚环烷基或DSi间隔,C2-C100链烯基,其可以任选被C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、卤素、C5-C12环烷基、硝基、氰基、乙烯基、烯丙基、C6-C24芳基、C2-C20杂芳基或ESi取代一次或多次;和/或可以任选被-O-、-S-、-NR39-、-COO-、-CO-、-OCO-、C6-C24亚芳基、C2-C20亚杂芳基、C3-C12亚环烷基或DSi间隔,C3-C100炔基,其可以任选被C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、卤素、C5-C12环烷基、硝基、氰基、乙烯基、烯丙基、C6-C24芳基、C2-C20杂芳基或ESi取代一次或多次;和/或可以任选被-O-、-S-、-NR39-、-COO-、-CO-、-OCO-、C6-C24亚芳基、C2-C20亚杂芳基、C3-C12亚环烷基或DSi间隔,C3-C12环烷基,其可以任选被C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、卤素、C5-C12环烷基、硝基、氰基、乙烯基、烯丙基、C6-C24芳基、C2-C20杂芳基或ESi取代一次或多次;和/或可以任选被-O-、-S-、-NR39-、-COO-、-CO-、-OCO-、C6-C24亚芳基、C2-C20亚杂芳基、C3-C12亚环烷基或DSi间隔,C6-C24芳基,其可以任选被C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、卤素、C5-C12环烷基、硝基、氰基、乙烯基、烯丙基、C6-C24芳基、C2-C20杂芳基或ESi取代一次或多次;
C2-C20杂芳基,其可以任选被C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、卤素、C5-C12环烷基、硝基、氰基、乙烯基、烯丙基、C6-C24芳基、C2-C20杂芳基或ESi取代一次或多次;
-CO-C1-C18烷基、-CO-C5-C12环烷基、-COO-C1-C18烷基,它们可以任选被C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、卤素、C5-C12环烷基、硝基、氰基、乙烯基、烯丙基、C6-C24芳基、C2-C20杂芳基或ESi取代一次或多次;和/或可以任选被-O-、-S-、-NR39-、-COO-、-CO-、-OCO-、C6-C24亚芳基、C2-C20亚杂芳基、C3-C12亚环烷基或DSi间隔,
ESi为-SiR161R162R163或-O-SiR161R162R163
DSi为-SiR161R162-、-SiR161R162-(O-SiR161R162)d-或-O-SiR161R162-;
R161、R162和R163相互独立地为氢,C1-C25烷基,可以任选被C1-C4烷基取代的C3-C12环烷基;C1-C25卤代烷基,C2-C25链烯基,-O-SiR164R165R166,-(O-SiR164R165)d-R166,C1-C25烷氧基,C3-C24(杂)芳氧基,NR167R168,卤素,C1-C25酰氧基,苯基,被C1-C24烷基、卤素、氰基或C1-C25烷氧基取代1-3次的苯基;
R164、R165和R166相互独立地为氢,C1-C25烷基,可以任选被C1-C4烷基取代的C3-C12环烷基;C1-C25卤代烷基,C2-C25链烯基,-O-SiR169R170R171,-(O-SiR169R170)d-R171,C1-C25烷氧基,C3-C24(杂)芳氧基,NR167R168,卤素,C1-C25酰氧基,苯基,被C1-C24烷基、卤素、氰基或C1-C25烷氧基取代1-3次的苯基;
R169、R170和R171相互独立地为氢,C1-C25烷基,可以任选被C1-C4烷基取代的C3-C12环烷基;C1-C25卤代烷基,C2-C25链烯基,-O-Si(CH3)3,C1-C25烷氧基,C3-C24(杂)芳氧基,NR167R168,卤素,C1-C25酰氧基,苯基,被C1-C24烷基、卤素、氰基或C1-C25烷氧基取代1-3次的苯基;
R167和R168相互独立地为氢,C6-C18芳基;被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的C6-C18芳基;或者可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基;或C7-C25芳烷基;
d为1-50的整数;
R39为氢,C1-C18烷基,C1-C18卤代烷基,C7-C25芳烷基或C1-C18链烷酰基,Ar1、Ar1’、Ar2、Ar2’、Ar3和Ar3’相互独立地为
其中X为-O-、-S-、-NR8-、-Si(R11)(R11’)-、-Ge(R11)(R11’)-、-C(R7)(R7’)-、-C(=O)-、-C(=CR104R104’)-、
R3和R3’相互独立地为氢,卤素,ESi,卤代C1-C25烷基,氰基,可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基;C7-C25芳烷基,被一个或多个ESi取代的C1-C25烷基,或C1-C25烷氧基;
R4、R4’、R5、R5’、R6和R6’相互独立地为氢,卤素,ESi,卤代C1-C25烷基,氰基,可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基;C7-C25芳烷基,被一个或多个ESi取代的C1-C25烷基,或C1-C25烷氧基;
R7、R7’、R9和R9’相互独立地为氢,可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基;可以被一个或多个ESi取代的C1-C25烷基,或C7-C25芳烷基,或者R7和R7’或R9和R9’一起为=CR104R104’
R8和R8’相互独立地为氢,C6-C18芳基;被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的C6-C18芳基;或者可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基;被一个或多个ESi取代的C1-C25烷基,或C7-C25芳烷基,
R11和R11’相互独立地为C1-C25烷基,C7-C25芳烷基或苯基,它们可以被C1-C8烷基和/或C1-C8烷氧基取代1-3次;
R12和R12’相互独立地为氢,卤素,氰基,可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基,C1-C25烷氧基,C7-C25芳烷基或其中R13为C1-C10烷基或三(C1-C8烷基)甲硅烷基;或者
Ar1、Ar1’、Ar2、Ar2’、Ar3和Ar3’相互独立地为 例如 例如 (XVIIc),其中
X1’为S、O、NR107-、-Si(R117)(R117’)-、-Ge(R117)(R117’)-、-C(R108)(R109)-、-C(=O)-、-C(=CR104R104’)-、
R104和R104’相互独立地为氢、氰基、COOR103、C1-C25烷基或C6-C24芳基或C2-C20杂芳基;
R103为C1-C25烷基,可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基,或为C7-C25芳烷基;
R105、R105’、R106和R106’相互独立地为氢、卤素、氰基、可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基;C7-C25芳烷基或C1-C18烷氧基,
R107为氢,C7-C25芳烷基,C6-C18芳基;被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的C6-C18芳基;C1-C18全氟烷基;可以被-O-或-S-间隔的C1-C25烷基;或者-COOR103;R103如上所定义;
R108和R109相互独立地为H,C1-C25烷基,被E取代和/或被D间隔的C1-C25烷基,C7-C25芳烷基,C6-C24芳基,被G取代的C6-C24芳基,C2-C20杂芳基,被G取代的C2-C20杂芳基,C2-C18链烯基,C2-C18炔基,C1-C18烷氧基,被E取代和/或被D间隔的C1-C18烷氧基,或C7-C25芳烷基,或者
R108和R109一起形成式=CR110R111的基团,其中
R110和R111相互独立地为H,C1-C18烷基,被E取代和/或被D间隔的C1-C18烷基,C6-C24芳基,被G取代的C6-C24芳基,或C2-C20杂芳基或被G取代的C2-C20杂芳基,或者
R108和R109一起形成5或6员环,其任选可以被C1-C18烷基、被E取代和/或被D间隔的C1-C18烷基、C6-C24芳基、被G取代的C6-C24芳基、C2-C20杂芳基、被G取代的C2-C20杂芳基、C2-C18链烯基、C2-C18炔基、C1-C18烷氧基、被E取代和/或被D间隔的C1-C18烷氧基或C7-C25芳烷基取代,
D为-CO-、-COO-、-S-、-O-或-NR112-,
E为C1-C8硫代烷氧基、C1-C8烷氧基、CN、-NR112R113、-CONR112R113或卤素,
G为E或C1-C18烷基,以及
R112和R113相互独立地为H;C6-C18芳基;被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的C6-C18芳基;C1-C18烷基;或被-O-间隔的C1-C18烷基,
R114为可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基,
R115和R115’相互独立地为氢、卤素、氰基、可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基、C1-C25烷氧基、C7-C25芳烷基或其中R116为C1-C10烷基或三(C1-C8烷基)甲硅烷基;
R117和R117’相互独立地为C1-C25烷基、C7-C25芳烷基或苯基,它们可以被C1-C8烷基和/或C1-C8烷氧基取代1-3次;
R118、R119、R120和R121相互独立地为氢,卤素,卤代C1-C25烷基,氰基,可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基;C7-C25芳烷基或C1-C25烷氧基;
R122和R122’相互独立地为氢,C6-C18芳基;被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的C6-C18芳基;或可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基;或C7-C25芳烷基;
条件是基团R1、R2、R3、R3’、R4、R4’、R5、R5’、R6、R6’、R7、R7’、R8、R8’、R9和R9’中至少一个含有基团ESi和/或DSi
a和a’优选不为0。
有利的是本发明聚合物或包含本发明聚合物的有机半导体材料、层或组件可以用于有机光伏器件(太阳能电池)和光电二极管或有机场效应晶体管(OFET)中。
本发明聚合物优选具有的重均分子量为4,000道尔顿或更大,尤其是4,000-2,000,000道尔顿,更优选10,000-1,000,000道尔顿,最优选10,000-100,000道尔顿。分子量根据使用聚苯乙烯标样的高温凝胶渗透色谱法(HT-GPC)测定。本发明聚合物优选具有的多分散性为1.01-10,更优选1.1-3.0,最优选1.5-2.5。本发明聚合物优选是共轭的。
本发明低聚物(小分子)优选具有的重均分子量小于4,000道尔顿。
在本发明的实施方案中,该聚合物为下式的聚合物:
其中n通常为4-1000,尤其是4-200,非常尤其为5-150;
R1和R2可以相同或不同且优选选自可以任选被ESi、C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、卤素、C5-C12环烷基、氰基、C6-C24芳基或C2-C20杂芳基取代一次或多次和/或可以任选被DSi、-O-、-S-、-COO-或-OCO-间隔的C1-C100烷基;
可以任选被ESi、C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、卤素、C5-C12环烷基、氰基、C6-C24芳基或C2-C20杂芳基取代一次或多次和/或可以任选被DSi、-O-、-S-、-COO-或-OCO-间隔的C2-C100链烯基;
可以任选被ESi、C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、卤素、C5-C12环烷基、氰基、C6-C24芳基或C2-C20杂芳基取代一次或多次和/或可以任选被DSi、-O-、-S-、-COO-或-OCO-间隔的C3-C100炔基;
可以任选被ESi、C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、卤素、C5-C12环烷基、氰基、C6-C24芳基或C2-C20杂芳基取代一次或多次和/或可以任选被DSi、-O-、-S-、-COO-或-OCO-间隔的C4-C12环烷基;
可以任选被ESi、C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、卤素、C5-C12环烷基、氰基、C6-C24芳基或C2-C20杂芳基取代一次或多次的C6-C24芳基;可以任选被ESi、C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、卤素、C5-C12环烷基、氰基、C6-C24芳基或C2-C20杂芳基取代一次或多次的C2-C20杂芳基,-CO-C1-C18烷基,-CO-C5-C12环烷基和-COO-C1-C18烷基。
更优选R1和R2选自被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C1-C50烷基,尤其是C1-C25烷基;被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C1-C50卤代烷基,尤其是C1-C25卤代烷基;被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C7-C25芳烷基;被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C2-C50链烯基,尤其是C2-C25链烯基;被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C2-C50卤代链烯基,尤其是C2-C25卤代链烯基;被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C5-C12环烷基;被ESi取代一次或多次的苯基或萘基。
甚至更优选R1和R2为被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C1-C25烷基;尤其是被ESi取代一次或多次的C1-C25烷基,非常尤其是被ESi取代一次或多次的C1-C8烷基。
最优选R1和R2为被ESi取代的C1-C8烷基。R1和R2可以不同,但优选相同。
ESi为-SiR161R162R163或-O-SiR161R162R163,优选-SiR161R162R163
DSi为-SiR161R162-、-SiR161R162-(O-SiR161R162)d-或-O-SiR161R162-,优选-SiR161R162-或-SiR161R162-(O-SiR161R162)d-。
R161、R162和R163相互独立地为氢,C1-C25烷基,可以任选被C1-C4烷基取代的C3-C12环烷基,C1-C25卤代烷基,C2-C25链烯基,-O-SiR164R165R166,-(O-SiR164R165)d-R166,C1-C25烷氧基,C3-C24(杂)芳氧基,NR167R168,卤素,C1-C25酰氧基,苯基,被C1-C24烷基、卤素、氰基或C1-C25烷氧基取代1-3次的苯基;优选氢,C1-C25烷基,可以任选被C1-C4烷基取代的C3-C12环烷基,C1-C25卤代烷基,C2-C25链烯基,-O-SiR164R165R166,-O-(SiR164R165)d-R166或苯基;更优选C1-C8烷基,可以任选被C1-C4烷基取代的C5-C6环烷基,C1-C8卤代烷基,C2-C8链烯基,-O-SiR164R165R166,-(O-SiR164R165)d-R166或苯基;最优选C1-C8烷基,C1-C8卤代烷基,尤其是被氟原子取代一次或多次的C1-C8烷基,-O-SiR164R165R166或-(O-SiR164R165)d-R166
R164、R165和R166相互独立地为氢,C1-C25烷基,可以任选被C1-C4烷基取代的C3-C12环烷基,C1-C25卤代烷基,C2-C25链烯基,-O-SiR169R170R171,-(O-SiR169R170)d-R171,C1-C25烷氧基,C3-C24(杂)芳氧基,NR167R168,卤素,C1-C25酰氧基,苯基,被C1-C24烷基、卤素、氰基或C1-C25烷氧基取代1-3次的苯基;优选氢,C1-C25烷基,C1-C25卤代烷基,C2-C25链烯基,-O-SiR169R170R171,-(O-SiR169R170)d-R171或苯基;更优选C1-C8烷基,C1-C8卤代烷基,C2-C8链烯基,-O-SiR169R170R171,-(O-SiR169R170)d-R171或苯基;最优选C1-C8烷基,C1-C8卤代烷基,尤其是被氟原子取代一次或多次的C1-C8烷基,-O-SiR169R170R171或-(O-SiR169R170)d-R171
R169、R170和R171相互独立地为氢,C1-C25烷基,可以任选被C1-C4烷基取代的C3-C12环烷基,C1-C25卤代烷基,C2-C25链烯基,-O-Si(CH3)3,C1-C25烷氧基,C3-C24(杂)芳氧基,NR167R168,卤素,C1-C25酰氧基,苯基,被C1-C25烷基、卤素、氰基或C1-C25烷氧基取代1-3次的苯基;优选氢,C1-C25烷基,C1-C25卤代烷基,C2-C25链烯基,-O-Si(CH3)3或苯基;更优选C1-C8烷基,C1-C8卤代烷基,C2-C8链烯基,-O-Si(CH3)3或苯基;最优选C1-C8烷基,C1-C8卤代烷基,尤其是被氟原子取代一次或多次的C1-C8烷基,或-O-Si(CH3)3
d为1-50,尤其是1-40,非常尤其为1-30,优选1-20,更优选1-15,仍更优选1-10,甚至更优选1-5,最优选1-3的整数。
R167和R168相互独立地为氢、C1-C25烷基、C1-C25卤代烷基、C2-C25链烯基或苯基;优选C1-C25烷基、C1-C25卤代烷基或苯基;最优选C1-C25烷基。
在特别优选的实施方案中,ESi为-SiR161R162R163。R161、R162和R163相互独立地为C1-C25烷基,尤其是C1-C8烷基;C1-C25卤代烷基,尤其是C1-C8卤代烷基,例如-CF3、-(CH2)2CF3、-(CH2)2(CF2)5CF3和-(CH2)2(CF2)6CF3;C2-C25链烯基,尤其是C2-C8链烯基;可以任选被C1-C4烷基取代的C3-C12环烷基,尤其是C5-C6环烷基;苯基,-O-SiR164R165R166或-(O-SiR164R165)d-R166。在基团-O-SiR164R165R166的情况下,R164、R165和R166相互独立地为C1-C8烷基、C1-C8卤代烷基、C2-C8链烯基或苯基。在基团-(O-SiR164R165)d-R166的情况下,R164和R165相互独立地为C1-C8烷基,R166为C1-C8烷基或苯基且d为2-5的整数。
优选基团ESi的实例如下所示:
(*-表示与连接有甲硅烷基或硅氧烷基的碳原子的键)。
在特别优选的实施方案中,DSi为-SiR161R162-,其中R161和R162相互独立地为C1-C25烷基,尤其是C1-C8烷基;C1-C25卤代烷基,尤其是C1-C8卤代烷基,例如-CF3、-(CH2)2CF3、-(CH2)2(CF2)5CF3和-(CH2)2(CF2)6CF3;C2-C25链烯基,尤其是C2-C8链烯基;或苯基。
在另一特别优选的实施方案中,DSi为-SiR161R162-(O-SiR161R162)d-,其中d为2-5且R161和R162为C1-C25烷基,尤其是C1-C8烷基。
优选基团DSi的实例如下所示:
优选R1和R2中至少一个包含基团ESi和/或DSi。R1和R2优选相同。
手性侧链,如R1和R2可以是纯手性的或外消旋的,这可能影响化合物的形态。
优选Ar1和Ar1’相互独立地为式XIa、XIb、XIc、XIe、XIf、XIl、XIp、XIr、XIs、XIx、XIIf、XIIg、XIIIa、XIIId或XIIIl的基团;更优选式XIa、XIb、XIe、XIf、XIr、XIx或XIIIa的基团,甚至更优选式XIa、XIb或XIf的基团,最优选式XIa或XIf,尤其是XIa的基团。
优选R3和R3’相互独立地为氢、卤素、ESi、CF3、氰基、C1-C25烷基、被一个或多个ESi取代的C1-C25烷基,或C1-C25烷氧基;更优选CF3、氰基或C1-C25烷基;最优选氢或C1-C25烷基。
优选R104和R104’相互独立地为氢、氰基或C1-C25烷基,更优选氢或C1-C25烷基,最优选氢。
优选R4、R4’、R5、R5’、R6和R6’相互独立地为氢、卤素、ESi、CF3、氰基、C1-C25烷基、被一个或多个ESi取代的C1-C25烷基,或C1-C25烷氧基;更优选氢、CF3、氰基或C1-C25烷基;最优选氢或C1-C25烷基。
优选R7、R7’、R9和R9’相互独立地为氢、C1-C25烷基、被一个或多个ESi取代的C1-C25烷基,更优选C4-C25烷基。
优选R8和R8’相互独立地为氢,C1-C25烷基,被一个或多个ESi取代的C1-C25烷基,可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基,或C7-C25芳烷基,更优选氢或C1-C25烷基。
优选R11和R11’相互独立地为C1-C25烷基,尤其是C1-C8烷基或苯基;更优选C1-C8烷基。
优选R12和R12’相互独立地为氢、C1-C25烷基、C1-C25烷氧基或其中R13为C1-C10烷基或三(C1-C8烷基)甲硅烷基,更优选氢、C1-C25烷基或C1-C25烷氧基。
若Ar2、Ar2’、Ar3、Ar3’、Ar4和Ar4’相互独立地为式XVa-XVh、XVI或XVII的基团,则优选式XVa、XVb、XVc、XVIa、XVIb、XVIIa和XVIIb的基团,更优选式XVa、XVb、XVc、XVIa和XVIb的基团。在式XVa、XVb、XVc、XVIa和XVIb的基团中,最优选式XVa和XVb的基团。
若Ar2、Ar2’、Ar3、Ar3’、Ar4和Ar4’相互独立地为式XIa-XIz、XIIa-XIIk或XIII的基团,则优选式XIa、XIb、XIc、XIe、XIf、XIl、XIp、XIr、XIs、XIx、XIIf、XIIg、XIIIa、XIIId和XIIIl的基团,更优选式XIa、XIb、XIe、XIf、XIr、XIx和XIIIa的基团,甚至更优选式XIa、XIb和XIf的基团。最优选式XIa或XIf,尤其是XIa的基团。
优选R105、R105’、R106和R106’相互独立地为氢、卤素、氰基、C1-C25烷基或C1-C18烷氧基,更优选C1-C25烷基或C1-C18烷氧基,最优选氢或C1-C25烷基。
R107优选为氢、C1-C25烷基、可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基,或C7-C25芳烷基,更优选氢或C1-C25烷基,最优选C4-C25烷基。
优选R108和R109相互独立地为H,C1-C25烷基,被E取代和/或被D间隔的C1-C25烷基,C7-C25芳烷基,C2-C18链烯基或C7-C25芳烷基,或者R108和R109一起形成可以任选被C1-C18烷基、被E取代和/或被D间隔的C1-C18烷基、C6-C24芳基、被G取代的C6-C24芳基取代的5或6员环,D为-CO-、-COO-、-S-或-O-,E为C1-C8硫代烷氧基、C1-C8烷氧基、CN或卤素,G为E或C1-C18烷基。更优选R108和R109相互独立地为H、C1-C25烷基或C7-C25芳烷基。最优选R108和R109相互独立地为H或C1-C25烷基。
D优选为-CO-、-COO-、-S-或-O-,更优选-COO-、-S-或-O-,最优选-S-或-O-。
优选E为C1-C8硫代烷氧基、C1-C8烷氧基、CN或卤素,更优选C1-C8烷氧基、CN或卤素,最优选卤素,尤其是F。
优选R112和R113相互独立地为H;C1-C18烷基;或被-O-间隔的C1-C18烷基,更优选H或C1-C18烷基;最优选C1-C18烷基。
在优选实施方案中,本发明涉及包含的重复单元的聚合物,其中R1和R2可以相同或不同且选自被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C1-C25烷基;被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C1-C25卤代烷基;被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C7-C25芳烷基;被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C2-C25链烯基;被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C2-C25卤代链烯基;被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C5-C12环烷基;被ESi取代一次或多次的苯基或萘基;以及a为1、2或3,a’为1、2或3;其中DSi、ESi、Ar1和Ar1’如上所定义。
在所述实施方案中,对于取代基适用下列优选情形:
R1和R2可以相同或不同且选自被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次C1-C25烷基。R1和R2可以不同,但优选相同。
DSi优选为-SiR161R162-,其中R161和R162相互独立地为C1-C25烷基,尤其是C1-C8烷基;C1-C25卤代烷基,尤其是C1-C8卤代烷基,例如-CF3、-(CH2)2CF3、-(CH2)2(CF2)5CF3和-(CH2)2(CF2)6CF3;C2-C25链烯基,尤其是C2-C8链烯基;或苯基。
ESi优选为-SiR161R162R163。R161、R162和R163相互独立地为C1-C25烷基,尤其是C1-C8烷基;C1-C25卤代烷基,尤其是C1-C8卤代烷基,例如-CF3、-(CH2)2CF3、-(CH2)2(CF2)5CF3和-(CH2)2(CF2)6CF3;C2-C25链烯基,尤其是C2-C8链烯基;可以任选被C1-C4烷基取代的C3-C12环烷基,尤其是C5-C6环烷基;苯基,-O-SiR164R165R166或-(O-SiR164R165)d-R166
a和a’可以不同,但优选相同。a和a’优选为1或2,更优选1。
Ar1和Ar1’优选选自式XIa-XIz、XIIa-XIIk、XIII,尤其是XIIIa-XIIII,以及XIV的基团。Ar1和Ar1’可以不同,但优选相同。更优选Ar1和Ar1’相互独立地为式XIa、XIb、XIc、XIe、XIf、XIl、XIp、XIr、XIs、XIx、XIIf、XIIg、XIIIa、XIIId或XIIIl(如上所定义)的基团。
甚至更优选Ar1和Ar1’为式XIa、XIb、XIe、XIf、XIr、XIx或XIIIa的基团。仍更优选Ar1和Ar1’为式XIa、XIb或XIf的基团。最优选Ar1和Ar1’为式XIa或XIf,尤其是XIa的基团。
在另一优选实施方案中,本发明涉及包含下式的重复单元的聚合物:
其中
R1和R2可以相同或不同且选自被ESi取代的C1-C8烷基,
ESi为-SiR161R162R163
R161、R162和R163相互独立地为C1-C8烷基、可以任选被C1-C4烷基取代的C5-C6环烷基、C1-C8卤代烷基、C2-C8链烯基、-O-SiR164R165R166、-(O-SiR164R165)d-R166或苯基;
R164、R165、R166相互独立地为C1-C8烷基、C1-C8卤代烷基、C2-C8链烯基、-O-SiR169R170R171、-(O-SiR169R170)d-R171或苯基;
R169、R170、R171相互独立地为C1-C8烷基、C1-C8卤代烷基、C2-C8链烯基、-O-Si(CH3)3或苯基;
d为1-10的整数;
在所述实施方案中,对于取代基适用下列优选情形:
R3和R3’相互独立地为氢或C1-C25烷基;以及
R8和R8’相互独立地为氢或C1-C25烷基。
优选式(Ia)、(Ib)和(Id)的重复单元;更优选式(Ia)和(Id)的重复单元;最优选式(Ia)的重复单元。
在另一实施方案中,本发明涉及包含式的重复单元的聚合物,其中
A为式(I)的重复单元,以及
-COM1-为具有Ar2的含义的重复单元,其中Ar2如权利要求1所定义或者为式的基团,
s为1,t为1,u为0或1,v为0或1,以及
Ar14、Ar15、Ar16和Ar17相互独立地具有Ar2的含义。
Ar14、Ar15、Ar16和Ar17优选相互独立地为式 的基团,其中X5和X6之一为N且另一个为CR14,以及R14、R14’、R17和R17’相互独立地为H或C1-C25烷基。
重复单元-COM1-的实例为式XIa、XIb、XIc、XIe、XIf、XIl、XIp、XIr、XIs、XIx、XIIf、XIIg、XIIIa、XIIId、XIIIl、XVa、XVb、XVc、XVIa、XVIb、XVIIa或XVIIb的基团。在这些基团中优选式XIa、XIb、XIe、XIf、XIr、XIx、XIIIa、XVa、XVb、XVc、XVIa或XVIb的基团,更优选式XIa、XIb、XIf、XVa或XVb的基团,仍更优选式XIa、XIf或XVa的基团。最优选式XIa的基团。
的基团实例是
若取代基如R14和R14’在式中出现不止一次,则它们可以相同或不同。
在特别优选的实施方案中,重复单元-COM1-为式 的基团,其中R3、R3’、R14和R14’相互独立地为氢或C1-C25烷基且R104和R104’相互独立地为氢、氰基或C1-C25烷基。
在本发明的优选实施方案中,该聚合物为一种包含式的重复单元的共聚物,尤其是式的共聚物,其中A和COM1如上所定义;n为导致分子量为4,000-2,000,000道尔顿,更优选10,000-1,000,000道尔顿,最优选10,000-100,000道尔顿的数。n通常为4-1000,尤其是4-200,非常尤其为5-150。
在优选实施方案中,本发明涉及如下聚合物,其中A为式(Ia)或(Id)(如上所定义)的重复单元且为式 的基团,其中R3、R3’、R14和R14’相互独立地为氢或C1-C25烷基且R104和R104’相互独立地为氢、氰基或C1-C25烷基。
在优选实施方案中,本发明涉及如下共聚物,其中为Ar2-或-Ar2-Ar3-;尤其是Ar2-或-Ar14-Ar15-;非常尤其是-Ar2-。优选为
在式I的聚合物中,优选下列聚合物:
其中
n为4-1000,
R1和R2可以相同或不同且选自被ESi取代的C1-C8烷基,
R3和R3’相互独立地为氢、卤素、氰基、C1-C25烷基或C1-C25烷氧基;
ESi为-SiR161R162R163
R161、R162和R163相互独立地为C1-C8烷基,可以任选C1-C4被烷基取代的C5-C6环烷基;C1-C8卤代烷基,C2-C8链烯基,-O-SiR164R165R166,-(O-SiR164R165)d-R166或苯基;
R164、R165和R166相互独立地为C1-C8烷基、C1-C8卤代烷基、C2-C8链烯基、-O-SiR169R170R171、-(O-SiR169R170)d-R171或苯基;
R169、R170和R171相互独立地为C1-C8烷基、C1-C8卤代烷基、C2-C8链烯基、-O-Si(CH3)3或苯基;
d为1-10的整数;
R3”和R3*相互独立地为氢、卤素、氰基、C1-C25烷基或C1-C25烷氧基;
R104和R104’相互独立地为氢、氰基、COOR103或C1-C25烷基,尤其是氢、氰基或COOR103,其中R103为C1-C8烷基;以及
R105和R105’相互独立地为氢、卤素、氰基、C1-C25烷基或C1-C25烷氧基,尤其是氢、氰基或C1-C25烷基。
特别优选的聚合物实例如下所示:
其中n通常为4-1000,尤其为4-200,非常尤其为5-150。
本发明聚合物可以包含不止2个不同的重复单元,例如相互不同的重复单元A、B和D。若该聚合物包含式的重复单元,则它们优选为式的(无规)共聚物,其中x=0.995-0.005,y=0.005-0.995,尤其是x=0.2-0.8,y=0.8-0.2,并且其中x+y=1。A为式(I)的重复单元,D*为重复单元-COM1-且B为重复单元-COM1-或式(I)的重复单元;条件是A、B和D*相互不同。
式VII的共聚物例如可以通过Suzuki反应得到。芳族硼酸酯和卤化物,尤其是溴化物的缩合反应—通常称为“Suzuki反应”—耐受各种有机官能团的存在,正如N.Miyaura和A.Suzuki在Chemical Reviews,第95卷,第457-2483页(1995)中所报道的。优选的催化剂是2-二环己基膦基-2',6'-二烷氧基联苯/乙酸钯(II)、三烷基盐/钯(0)衍生物和三烷基膦/钯(0)衍生物。尤其优选的催化剂是2-二环己基膦基-2',6'-二甲氧基联苯(sPhos)/乙酸钯(II)和三叔丁基四氟硼酸盐((t-Bu)3P*HBF4)/三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(Pd2(dba)3)和三叔丁基膦(t-Bu)3P/三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(Pd2(dba)3)。该反应可以用于制备高分子量聚合物和共聚物。
为了制备对应于式VII的聚合物,在Pd和三苯基膦的催化作用下使式X10-A-X10的二卤化物与(等摩尔量)的对应于式的二硼酸或二硼酸盐反应;或者使式的二卤化物与(等摩尔量)的对应于式X11-A-X11的二硼酸或二硼酸酯反应,其中X10为卤素,尤其是Br,以及X11在每次出现时独立地为-B(OH)2、-B(OY1)2其中Y1每次出现独立地为C1-C10烷基且Y2每次出现独立地为C2-C10亚烷基,如-CY3Y4-CY5Y6-或-CY7Y8-CY9Y10-CY11Y12-,其中Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9、Y10、Y11和Y12相互独立地为氢或C1-C10烷基,尤其是-C(CH3)2C(CH3)2-、-CH2C(CH3)2CH2-或-C(CH3)2CH2C(CH3)2-,并且Y13和Y14相互独立地为氢或C1-C10烷基。该反应通常在约0-180℃下在芳族烃溶剂如甲苯、二甲苯中进行。其他溶剂如二甲基甲酰胺、二烷、二甲氧基乙烷和四氢呋喃也可以单独或与芳族烃混合使用。将含水碱,优选将碳酸钠或碳酸氢钠、磷酸钾、碳酸钾或碳酸氢钾用作硼酸、硼酸酯的活化剂以及用作HBr清除剂。聚合反应可以进行0.2-100小时。有机碱,例如四烷基氢氧化铵,以及相转移催化剂如TBAB可以促进硼的活性(例如参见Leadbeater&Marco;Angew.Chem.Int.Ed.Eng.42(2003)1407及其中引用的参考文献)。反应条件的其他变化由T.I.Wallow和B.M.Novak在J.Org.Chem.59(1994)5034-5037中以及由M.Remmers,M.Schulze和G.Wegner在Macromol.Rapid Commun.17(1996)239-252中给出。分子量的控制可以通过使用过量二溴化物、二硼酸或二硼酸盐或链终止剂进行。
根据WO 2010/136352中所述方法,聚合在如下组分存在下进行:
a)包含钯催化剂和有机膦或化合物的催化剂/配体体系,
b)碱,
c)溶剂或溶剂混合物,其特征在于该有机膦为式的三取代膦或其盐,其中X”独立于Y”表示氮原子或C-R2”基团且Y”独立于X”表示氮原子或C-R9”基团,两个R1”基团中的R1”各自相互独立地表示选自如下的基团:C1-C24烷基,尤其既包括单环又还包括双环和三环环烷基的C3-C20环烷基,尤其包括苯基、萘基、芴基的C5-Cl4芳基,其中选自N、O、S的杂原子数可以为1-2的C2-C13杂芳基,其中两个基团R1”还可以相互连接,以及其中上述基团R1”本身可以各自相互独立地被被选自如下的取代基单取代或多取代:氢,C1-C20烷基,C2-C2o链烯基,C3-C8环烷基,C2-C9杂烷基,C5-C10芳基,其中选自N、O、S的杂原子数可以为1-4的C2-C9杂芳基,C1-C20烷氧基,C1-C10卤代烷基,羟基,形式NH-(C1-C20烷基)、NH-(C5-C10芳基)、N(C1-C20烷基)2、N(C1-C20烷基)(C5-C10芳基)、N(C5-C10芳基)2、N(C1-C20烷基/C5-C10芳基3)3 +、NH-CO-C1-C20烷基、NH-CO-C5-C10芳基的氨基,形式COOH和COOQ羧酸根(其中Q表示单价阳离子或C1-C8烷基),C1-C6-酰氧基,亚磺酸根、形式SO3H和SO3Q’的磺酸根(其中Q’表示单价阳离子、C1-C20烷基或C5-C10芳基),三-C1-C6烷基甲硅烷基,其中所述取代基中的两个还可以相互桥接,R2”-R9”表示氢、烷基、链烯基、环烷基、芳族或杂芳族芳基、O-烷基、NH-烷基、N-(烷基)2、O-(芳基)、NH-(芳基)、N-(烷基)(芳基)、O-CO-烷基、O-CO-芳基、F、Si(烷基)3、CF3、CN、CO2H、COH、SO3H、CONH2、CONH(烷基)、CON(烷基)2、SO2(烷基)、SO(烷基)、SO(芳基)、SO2(芳基)、SO3(烷基)、SO3(芳基)、S-烷基、S-芳基、NH-CO(烷基)、CO2(烷基)、CONH2、CO(烷基)、NHCOH、NHCO2(烷基)、CO(芳基)、CO2(芳基),其中两个或更多个相邻基团各自相互独立地还可以相互连接,从而存在稠合环体系且其中在R2”-R9”中,烷基表示具有1-20个碳原子且在每种情况下可以为线性或支化的烃基,链烯基表示具有2-20个碳原子且在每种情况下可以为线性或支化的单-或多不饱和烃基,环烷基表示具有3-20个碳原子的烃,芳基表示5-14员芳族基团,其中芳基中的1-4个碳原子还可以被选自氮、氧和硫的杂原子替代,从而存在5-14员杂芳族基团,其中基团R2”-R9”还可以带有如对R1”所定义的其他取代基。
有机膦及其合成描述于WO2004101581中。
优选的有机膦选自式的三取代膦。
1)R5”和R6”一起形成环 2)R3”和R4”一起形成环
优选催化剂的实例包括下列化合物:乙酰丙酮钯(II),钯(0)二亚苄基丙酮配合物,丙酸钯(II),Pd2(dba)3:[三(二亚苄基丙酮)二钯(0)],Pd(dba)2:[二(二亚苄基丙酮)钯(0)],Pd(PR3)2,其中PR3为式VI的三取代膦,Pd(OAc)2:[乙酸钯(II)],氯化钯(II),溴化钯(II),四氯钯酸锂(II),PdCl2(PR3)2,其中PR3为式VI的三取代膦;钯(0)二烯丙基醚配合物,硝酸钯(II),PdCl2(PhCN)2:[二氯二(苄腈)钯(II)],PdCl2(CH3CN):[二氯二(乙腈)钯(II)]和PdCl2(COD):[二氯(1,5-环辛二烯)钯(II)]。
尤其优选PdCl2、Pd2(dba)3、Pd(dba)2、Pd(OAc)2或Pd(PR3)2。最优选Pd2(dba)3和Pd(OAc)2
钯催化剂以催化量存在于反应中。术语“催化量”是指明显低于1当量(杂)芳族化合物的量,优选基于所用(杂)芳族化合物的当量为0.001-5mol%,最优选0.001-1mol%。
膦或盐在反应混合物中的量基于所用(杂)芳族化合物的当量优选为0.001-10mol%,最优选0.01-5mol%。Pd:膦的优选比例为1:4。
碱可以选自所有含水和非水碱且可以是无机或有机的。优选在反应混合物中存在至少1.5当量所述碱/硼官能基团。合适的碱例如为碱金属和碱土金属氢氧化物、羧酸盐、碳酸盐、氟化物和磷酸盐,如钠和钾的氢氧化物、乙酸盐、碳酸盐、氟化物和磷酸盐,或者还有金属醇盐。还可以使用碱的混合物。该碱优选为锂盐,例如锂醇盐(如甲醇锂和乙醇锂),氢氧化锂、羧酸锂、碳酸锂、氟化锂和/或磷酸锂。
目前最优选的碱为含水LiOH×H2O(LiOH的一水合物)和(无水)LiOH。
该反应通常在约0-180℃,优选20-160℃,更优选40-140℃,最优选40-120℃下进行。聚合反应可能需要0.1-100小时,尤其是0.2-100小时。
在本发明的优选实施方案中,该溶剂为THF,该碱为LiOH*H2O且该反应在THF的回流温度(约65℃)下进行。
该溶剂例如选自甲苯、二甲苯、茴香醚、THF、2-甲基四氢呋喃、二烷、氯苯、氟苯或包含一种或多种溶剂的溶剂混合物,例如THF/甲苯和任选水。最优选THF或THF/水。
该聚合有利地在如下组分存在下进行:
a)乙酸钯(II)或Pd2(dba)3、(三(二亚苄基丙酮)二钯(0))和有机膦A-1至A-13,
b)LiOH或LiOH×H2O;以及
c)THF,和任选水。若使用LiOH的一水合物,则不必加入水。
最优选该聚合在如下组分存在下进行:
a)乙酸钯(II)或Pd2(dba)3(三(二亚苄基丙酮)二钯(0))和
b)LiOH×H2O;以及
c)THF。该钯催化剂基于所用(杂)芳族化合物的当量以优选约0.5mol%的量存在。膦或盐在反应混合物中的量基于所用(杂)芳族化合物的当量优选为约2mol%。Pd:膦的优选比例为约1:4。
优选该聚合反应在惰性条件下在不存在氧气下进行。将氮气,更优选氩气用作惰性气体。
WO2010/136352中所述方法适合大规模应用,易得且以高产率、高纯度和高选择性将原料转化成相应聚合物。该方法提供重均分子量为至少10,000,更优选至少20,000,最优选至少30,000的聚合物。目前最优选的聚合物的重均分子量为30,000-80,000道尔顿。分子量根据使用聚苯乙烯标样的高温凝胶渗透色谱法(HT-GPC)测定。聚合物优选具有的多分散性为1.01-10,更优选1.1-3.0,最优选1.5-2.5。
需要的话,可以将单官能芳基卤或芳基硼酸酯,例如
在该类反应中用作链终止剂,这导致形成端芳基。
可以通过控制单体进料在Suzuki反应中的顺序和组成而控制单体单元在所得共聚物中的排序。
本发明聚合物还可以通过Stille偶联合成(例如参见Babudri等,J.Mater.Chem.,2004,14,11-34;J.K.Stille,Angew.Chemie Int.Ed.Engl.1986,25,508)。为了制备对应于式VII的聚合物,在惰性溶剂中在0-200℃的温度下在含钯催化剂存在下使式X10-A-X10的二卤化物与式X11'-COM1-X11'化合物反应或者使式X10-COM1-X10的二卤化物与式X11'-A-X11'化合物反应,其中X11’为基团-SnR207R208R209且X10如上所定义,其中R207、R208和R209相同或不同且为H或C1-C6烷基,其中两个基团任选形成公共环且这些基团是支化或未支化的。在这里必须确保所有所用单体的全体具有有机锡官能团/卤素官能团的高度平衡比。此外,可能证明有利的是在反应结束时通过用单官能试剂封端而除去任何过量的反应性基团。为了进行该方法,优选将锡化合物和卤素化合物引入一种或多种惰性有机溶剂中并在0-200℃,优选30-170℃的温度下搅拌1-200小时,优选5-150小时。粗产物可以通过本领域熟练技术人员已知且对相应聚合物合适的方法提纯,例如通过反复再沉淀或甚至通过渗析。
适合所述方法的有机溶剂例如为醚类,例如乙醚、二甲氧基乙烷、二甘醇二甲基醚、四氢呋喃、二烷、二氧戊环、二异丙基醚和叔丁基甲基醚,烃类,例如己烷、异己烷、庚烷、环己烷、苯、甲苯和二甲苯,醇类,例如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、乙二醇、1-丁醇、2-丁醇和叔丁醇,酮类,例如丙酮、乙基甲基酮和异丁基甲基酮,酰胺,例如二甲基甲酰胺(DMF),二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮,腈类,例如乙腈、丙腈和丁腈及其混合物。
应类似于对Suzuki方案的描述选择钯和膦组分。
若甲硅烷基ESi或DSi在Suzuki反应条件下可能水解,则Stille偶联反应优于Suzuki偶联反应。
或者,本发明聚合物还可以通过使用其中X12为卤素和卤化物的锌试剂A-(ZnX12)2和其中X23为卤素或三氟甲磺酸根的COM1-(X23)2或使用A-(X23)2和COM1-(ZnX12)2的Negishi反应合成。例如参考E.Negishi等,Heterocycles18(1982)117-22。
或者,本发明聚合物还可以通过使用其中R210、R211和R212相同或不同且为卤素或C1-C6烷基的有机硅试剂A-(SiR210R211R212)2和其中X23为卤素或三氟甲磺酸根的COM1-(X23)2或使用A-(X23)2和COM1-(SiR210R211R212)2的Hiyama反应合成。例如参考T.Hiyama等,Pure Appl.Chem.66(1994)1471-1478和T.Hiyama等,Synlett(1991)845-853。
(A)n类型的均聚物可以经由其中X10为卤素,优选溴离子的二卤化物X10-A-X10的Yamamoto偶联而得到。或者,(A)n类型的均聚物可以经由其中X10为氢的单元X10-A-X10的氧化聚合而得到,该聚合例如以FeCl3作为氧化剂。
在R1和R2的情况下,C1-C25烷基-SiR161R162R163基团可以通过首先用C2-C25碘代链烯基将DPP的氮原子烷基化并随后通过氢化硅烷化在双键上加成H-Si键而得到。有利的是,将铂(II)化合物如Karstedt催化剂、氯化铂/烯烃配合物和[PtCl2(环辛二烯)]用作催化剂。Karstedt催化剂为铂(0)和二乙烯基四甲基二硅氧烷的化合物。
(V)的化合物是本发明聚合物生产中的中间体,是新的且构成本发明的另一主题。R1、R2、a、a’、b、b’、c、c’、Ar1、Ar1’、Ar2、Ar2’、Ar3和Ar3’如上所定义,并且X2和X2’相互独立地为卤素、ZnX12、-SnR207R208R209,其中R207、R208和R209相同或不同且为H或C1-C6烷基,其中两个基团任选形成公共环且这些基团是支化或未支化的以及X12为卤原子;或-OS(O)2CF3,-OS(O)2-芳基,-OS(O)2CH3,-B(OH)2,-B(OY1)2-BF4Na或-BF4K,其中Y1每次出现独立地为C1-C10烷基且Y2每次出现独立地为C2-C10亚烷基,如-CY3Y4-CY5Y6-或-CY7Y8-CY9Y10-CY11Y12-,其中Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9、Y10、Y11和Y12相互独立地为氢或C1-C10烷基,以及Y13和Y14相互独立地为氢或C1-C10烷基。X2和X2’优选相同。对于取代基R1、R2、a、a’、b、b’、c、c’、Ar1、Ar1’、Ar2、Ar2’、Ar3和Ar3’,适用与式I化合物相同的优选情形。
式V化合物的实例如下所示:
其中X2如上所定义。
R1和R2可以相同或不同且优选选自被ESi取代的C1-C8烷基。
R3和R3’相互独立地为氢或C1-C25烷基。
R8和R8’相互独立地为氢或C1-C25烷基,尤其是C1-C25烷基。
在式V化合物中,优选下列化合物:
卤素是氟、氯、溴和碘。
C1-C100烷基优选为C1-C38烷基,尤其是C1-C25烷基。可能的话,C1-C25烷基(C1-C18烷基)通常是线性或支化的。实例是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、2-戊基、3-戊基、2,2-二甲基丙基、1,1,3,3-四甲基戊基、正己基、1-甲基己基、1,1,3,3,5,5-六甲基己基、正庚基、异庚基、1,1,3,3-四甲基丁基、1-甲基庚基、3-甲基庚基、正辛基、1,1,3,3-四甲基丁基和2-乙基己基、正壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十四烷基或二十五烷基。C1-C8烷基通常为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、2-戊基、3-戊基、2,2-二甲基丙基、正己基、正庚基、正辛基、1,1,3,3-四甲基丁基和2-乙基己基。C1-C4烷基通常为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基。
C2-C100链烯基优选为C2-C25链烯基。C2-C25链烯基(C2-C18链烯基)为直链或支化链烯基,例如乙烯基、烯丙基、甲代烯丙基、异丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、异丁烯基、正戊-2,4-二烯基、3-甲基丁-2-烯基、正辛-2-烯基、正十二碳-2-烯基、异十二碳烯基、正十二碳-2-烯基或正十八-4-烯基。
C3-C100炔基优选为C2-C25炔基。C2-25炔基(C2-18炔基)为直链或支化的,优选可以未被取代或被取代的C2-8炔基,例如乙炔基、1-丙炔-3-基、1-丁炔-4-基、1-戊炔-5-基、2-甲基-3-丁炔-2-基、1,4-戊二炔-3-基、1,3-戊二炔-5-基、1-己炔-6-基、顺式-3-甲基-2-戊烯-4-炔-1-基、反式-3-甲基-2-戊烯-4-炔-1-基、1,3-己二炔-5-基、1-辛炔-8-基、1-壬炔-9-基、1-癸炔-10-基或1-二十四炔-24-基。
与脂族烃基相反,脂族基团可以被任何无环取代基取代,但优选未被取代。优选的取代基是下面进一步例举的C1-C8烷氧基或C1-C8烷硫基。术语“脂族基团”还包括其中一些非相邻碳原子被氧替代的烷基,如-CH2-O-CH2-CH2-O-CH3。后一基团可以被认为是-O-CH2-CH2-O-CH3取代的甲基。
具有至多25个碳原子的脂族烃基是如上所例举的具有至多25个碳原子的线性或支化烷基、链烯基或炔基。
亚烷基为二价烷基,即具有2个(而不是1个)自由价键的烷基,例如三亚甲基或四亚甲基。
亚链烯基为二价链烯基,即具有2个(而不是1个)自由价键的链烯基,例如-CH2-CH=CH-CH2-。
与脂族烃基相反,脂族基团可以被任何无环取代基取代,但优选未被取代。优选的取代基是下面进一步例举的C1-C8烷氧基或C1-C8烷硫基。术语“脂族基团”还包括其中一些非相邻碳原子被氧替代的烷基,如-CH2-O-CH2-CH2-O-CH3。后一基团可以被认为是-O-CH2-CH2-O-CH3取代的甲基。
脂环族烃基为可以被一个或多个脂族和/或脂环族烃基取代的环烷基或环链烯基。
脂环族-脂族基团是被脂环族基团取代的脂族基团,其中术语“脂环族”和“脂族”具有本文所给含义且其中自由价键由该脂族结构部分延伸。因此,脂环族-脂族基团例如为环烷基-烷基。
“环烯基”是指含有一个或多个双键的不饱和脂环族烃基,如环戊烯基、环戊二烯基、环己烯基等,它们可以是未取代的或者被一个或多个脂族和/或脂环族烃基取代和/或与苯基稠合。
其中R28和R27一起表示均可以经由氧和/或硫与噻吩基键合且均可以具有至多25个碳原子的亚烷基或亚链烯基的式IVb的二价基团例如为下式的基团:
其中A20表示具有至多25个碳原子的线性或支化亚烷基,优选可以被一个或多个烷基取代的亚乙基或亚丙基,以及Y20表示氧或硫。例如,式-Y20-A20-O-的二价基团表示-O-CH2-CH2-O-或-O-CH2-CH2-CH2-O-。
其中相互位于邻位的两个基团R22-R26一起表示具有至多8个碳原子的亚烷基或亚链烯基,由此形成环的式IVa的基团例如为式 的基团,其中在式XXXII的基团中R23和R24一起表示1,4-亚丁基且在式XXXIII的基团中R23和R24一起表示1,4-丁-2-烯亚基。
C1-C25烷氧基(C1-C18烷氧基)为直链或支化烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、异戊氧基或叔戊氧基、庚氧基、辛氧基、异辛氧基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、十四烷氧基、十五烷氧基、十六烷氧基、十七烷氧基和十八烷氧基。C1-C8烷氧基的实例是甲氧基、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、2-戊氧基、3-戊氧基、2,2-二甲基丙氧基、正己氧基、正庚氧基、正辛氧基、1,1,3,3-四甲基丁氧基和2-乙基己氧基,优选C1-C4烷氧基例如通常是甲氧基、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。术语“烷硫基”是指与烷氧基相同的基团,不同的是醚键的氧原子被硫原子替代。
C1-C18全氟烷基,尤其是C1-C4全氟烷基,为支化或未支化基团,例如-CF3、-CF2CF3、-CF2CF2CF3、-CF(CF3)2、-(CF2)3CF3和-C(CF3)3
C1-C25卤代烷基是指被一个或多个卤原子取代的C1-C25烷基。
术语“氨基甲酰基”通常为可以未被取代或被取代的C1-18氨基甲酰基,优选C1-8氨基甲酰基,例如氨基甲酰基、甲基氨基甲酰基、乙基氨基甲酰基、正丁基氨基甲酰基、叔丁基氨基甲酰基、二甲基氨基甲酰氧基、吗啉代氨基甲酰基或吡咯烷基氨基甲酰基。
环烷基通常为C3-C12环烷基,例如环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、环十一烷基、环十二烷基,优选环戊基、环己基、环庚基或环辛基,它们可以未被取代或被取代。环烷基,尤其是环己基可以由可以被C1-C4烷基、卤素和氰基取代1-3次的苯基稠合1或2次。该类稠合环己基的实例为 尤其是其中R151、R152、R153、R154、R155和R156相互独立地为C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、卤素和氰基,尤其是氢。
环烷基烷基为被环烷基取代的烷基,例如环己基甲基。
C6-C24芳基(C6-C18芳基)通常为苯基、茚基、甘菊环基、萘基、联苯基、as-引达省基(indacenyl)、s-引达省基、苊基、芴基、菲基、荧蒽基、三联苯基(triphenlenyl)、基、并四苯基、二萘品并苯基、苝基、戊芬基(pentaphenyl)、并六苯基、芘基或蒽基,优选苯基、1-萘基、2-萘基、4-联苯基、9-菲基、2-或9-芴基、3-或4-联苯基,它们可以未被取代或被取代。C6-C12芳基的实例是苯基、1-萘基、2-萘基、3-或4-联苯基、2-或9-芴基或9-菲基,它们可以未被取代或被取代。
C7-C25芳烷基通常为苄基、2-苄基-2-丙基、β-苯基乙基、α,α-二甲基苄基、ω-苯基丁基、ω,ω-二甲基-ω-苯基丁基、ω-苯基十二烷基、ω-苯基十八烷基、ω-苯基二十烷基或ω-苯基二十二烷基,优选C7-C18芳烷基如苄基、2-苄基-2-丙基、β-苯基乙基、α,α-二甲基苄基、ω-苯基丁基、ω,ω-二甲基-ω-苯基丁基、ω-苯基十二烷基或ω-苯基十四烷基,特别优选C7-C12芳烷基如苄基、2-苄基-2-丙基、β-苯基乙基、α,α-二甲基苄基、ω-苯基丁基或ω,ω-二甲基-ω-苯基丁基,其中脂族烃基和芳族烃基均可以未被取代或被取代。优选的实例是苄基、2-苯基乙基、3-苯基丙基、萘基乙基、萘基甲基和枯基。
杂芳基通常为C2-C20杂芳基,即具有5-7个环原子的环或稠合环体系,其中氮、氧或硫是可能的杂原子,并且通常为具有5-30个原子且具有至少6个共轭π-电子的不饱和杂环基团,如噻吩基、苯并[b]噻吩基、二苯并[b,d]噻吩基、噻蒽基、呋喃基、糠基、2H-吡喃基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、苯氧基噻吩基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、吡啶基、联吡啶基、三嗪基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、中氮茚基、异氮茚基、吲哚基、吲唑基、嘌呤基、喹嗪基、喹啉基、异喹啉基、2,3-二氮杂萘基、1,5-二氮杂萘基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、蝶啶基、咔唑基、咔啉基、苯并三唑基、苯并唑基、菲啶基、吖啶基、嘧啶基、菲咯啉基、吩嗪基、异噻唑基、吩噻嗪基、异唑基、呋咱基或吩嗪基,它们可以未被取代或被取代。
可以任选被取代的C6-C24亚芳基通常为亚苯基,4-甲基亚苯基,4-甲氧基亚苯基,亚萘基,尤其是1-亚萘基或2-亚萘基,以及亚联苯基。
优选的C2-C20亚杂芳基是可以任选被取代的亚吡啶基、亚三嗪基、亚嘧啶基、亚咔唑基、亚二苯并呋喃基。
C3-C12亚环烷基的实例是亚环丙基、亚环戊基、亚环己基。
上述基团的可能取代基是C1-C8烷基、羟基、巯基、C1-C8烷氧基、C1-C8烷硫基、卤素、卤代-C1-C8烷基、氰基、氨基甲酰基、硝基或甲硅烷基,尤其是C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C1-C8烷硫基、卤素、卤代-C1-C8烷基或氰基。
被一个或多个O间隔的C1-C18烷基例如为(CH2CH2O)1-9-Rx,其中Rx为H或C1-C10烷基,CH2-CH(ORy')-CH2-O-Ry,其中Ry为C1-C18烷基且Ry'包括与Ry相同的含义或为H。
若取代基如R3在基团中出现不止一次,则它可以在每次出现时不同。
含有本发明聚合物的混合物得到包含本发明聚合物(通常为5-99.9999重量%,尤其是20-85重量%)和至少一种其他材料的半导体层。该其他材料可以是但不限于一部分具有不同分子量的本发明相同聚合物、另一本发明聚合物、半导体聚合物、有机小分子、碳纳米管、富勒烯衍生物、无机颗粒(量子点、量子棒、量子三角架(tripod)、TiO2、ZnO等),导电颗粒(Au、Ag等)、绝缘体材料如对栅极电介质所述那些(PET、PS等)。
本发明聚合物可以与本发明式III化合物或例如描述于WO2009/047104,WO 2010108873(PCT/EP2010/053655),WO 09/047104,US6,690,029,WO 2007082584和WO 2008107089中的小分子混合:
WO 2007082584:
WO2008107089:
其中Y1’和Y2’之一表示-CH=或=CH-且另一个表示-X*-,
Y3’和Y4’之一表示-CH=或=CH-且另一个表示-X*-,
X*为-O-、-S-、-Se-或-NR"’-,
R*为具有1-20个碳原子的环状、直链或支化烷基或烷氧基或具有2-30个碳原子的芳基,它们全部任选被氟代或全氟代,
R’为H、F、Cl、Br、I、CN、具有1-20个碳原子且任选被氟代或全氟代的直链或支化烷基或烷氧基、具有6-30个碳原子的任选被氟代或全氟代芳基或CO2R",其中R"为H、具有1-20个碳原子的任选氟代烷基或具有2-30个碳原子的任选氟代芳基,
R"’为H或具有1-10个碳原子的环状、直链或支化烷基,y为0或1,x为0或1。
该聚合物可以含有小分子或两种或更多种小分子化合物的混合物。
因此,本发明还涉及一种有机半导体材料、层或组件,其包含本发明聚合物。
本发明聚合物可以在半导体器件中用作半导体层。因此,本发明还涉及半导体器件,其包含本发明聚合物或有机半导体材料、层或组件。该半导体器件尤其为有机光伏(PV)器件(太阳能电池)、光电二极管或有机场效应晶体管。
本发明聚合物可以单独或组合用作该半导体器件的有机半导体层。该层可以由任何有用方式,例如气相沉积(对于具有较低分子量的材料)和印刷技术提供。本发明化合物可以充分溶解于有机溶剂中并且可以溶液沉积和图案化(例如通过旋涂、浸涂、喷墨印刷、凹版印刷、柔版印刷、胶版印刷、丝网印刷、微接触(波)印刷、液滴流延(drop-casting)或区域流延(zonecasting)或其他已知技术)。
本发明聚合物可以用于包括多个OTFT的集成电路中以及各种电子制品中。该类制品例如包括射频识别(RFID)标签、柔性显示器(例如用于个人计算机、蜂窝电话或手持器件)用背板、智能卡、存储器件、传感器(例如光、图像、生物、化学、机械或温度传感器),尤其是光电二极管或安全装置等。
本发明的另一方面是一种包含一种或多种本发明聚合物的有机半导体材料、层或组件。另一方面是本发明聚合物或材料在有机光伏(PV)器件(太阳能电池)、光电二极管或有机场效应晶体管(OFET)中的用途。另一方面是包含本发明聚合物或材料的有机光伏(PV)器件(太阳能电池)、光电二极管或有机场效应晶体管(OFET)。
本发明聚合物通常以有机薄层或薄膜形式用作有机半导体,优选厚度小于30微米。本发明的半导体层通常为至多1微米(=1μm)厚,但需要的话可以更厚。对于各种电子器件应用,该厚度还可以小于约1微米厚。例如,对于在OFET中使用,层厚通常可以为100nm或更小。该层的准确厚度例如取决于其中使用该层的电子器件的要求。
例如,在OFET中的漏电极和源电极之间的活性半导体沟道可以包含本发明的层。
本发明OFET器件优选包括:
-源电极,
-漏电极,
-栅电极,
-半导体层,
-一个或多个栅极绝缘体层,和
-任选的基材,其中该半导体层包含一种或多种本发明聚合物。
该OFET器件中的栅电极、源电极和漏电极以及绝缘和半导体层可以以任何顺序排列,条件是源电极和漏电极通过绝缘层与栅电极隔开,栅电极和半导体层均与绝缘层接触且源电极和漏电极均与半导体层接触。
优选该OFET包括具有第一侧和第二侧的绝缘体,位于绝缘体第一侧上的栅电极,位于绝缘体第二侧上的包含本发明聚合物的层以及位于聚合物层上的漏电极和源电极。
OFET器件可以是顶栅器件或底栅器件。
OFET的合适结构和制造方法对本领域技术人员是已知的且描述于文献,例如WO 03/052841中。
栅极绝缘体层例如可以包含氟聚合物,如市售的Cytop或Cytop(来自Asahi Glass)。优选由包含绝缘体材料和一种或多种具有一个或多个氟原子的溶剂(氟代溶剂),优选全氟溶剂的配制剂沉积栅极绝缘体层,例如通过旋涂、刮涂、绕线棒涂、喷涂或浸涂或其他已知方法。合适的全氟溶剂例如是(购自Acros,目录号12380)。其他合适的氟代聚合物和氟代溶剂在本领域中是已知的,例如全氟聚合物Teflon1600或2400(来自DuPont)或(来自Cytonix)或全氟溶剂FC(Acros,No.12377)。
包含本发明聚合物的半导体层可以额外包含至少一种其他材料。该其他材料可以是但不限于另一本发明聚合物、半导体聚合物、聚合物粘合剂、不同于本发明聚合物的有机小分子、碳纳米管、富勒烯衍生物、无机颗粒(量子点、量子棒、量子三角架(tripod)、TiO2、ZnO等),导电颗粒(Au、Ag等)、绝缘体材料如对栅极电介质所述那些(PET、PS等)。如上所述,该半导体层还可以由一种或多种本发明聚合物和聚合物粘合剂的混合物构成。本发明聚合物与该聚合物粘合剂的比例可以在5-95%内变化。优选该聚合物粘合剂为半结晶聚合物如聚苯乙烯(PS)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。使用该技术可以避免电性能的降低(参见WO 2008/001123A1)。
本发明聚合物有利地用于有机光伏(PV)器件(太阳能电池)中。因此,本发明提供了包含本发明聚合物的PV器件。具有该结构的器件还具有整流性能,因而也可以称为光电二极管。光响应器件可以用作由光产生电力的太阳能电池和测量或检测光的光检测器。
该PV器件以此顺序包含:
(a)阴极(电极),
(b)任选的过渡层,如碱金属卤化物,尤其是氟化锂,
(c)光活性层,
(d)任选的平滑层,
(e)阳极(电极),
(f)基材。
该光活性层包含本发明聚合物。优选该光活性层由作为电子供体的本发明共轭聚合物和作为电子受体的受体材料如富勒烯,特别是官能化富勒烯PCBM构成。如上所述,该光活性层还可以含有聚合物粘合剂。式I的聚合物与该聚合物粘合剂的比例可以在5-95%内变化。优选该聚合物粘合剂为半结晶聚合物如聚苯乙烯(PS)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
对于异质结太阳能电池,该活性层优选包含重量比为1:1-1:3的本发明聚合物和富勒烯,如[60]PCBM(=6,6-苯基-C61-丁酸甲酯)或[70]PCBM的混合物。可以用于本发明中的富勒烯可以具有宽范围的尺寸(每分子的碳原子数)。本文所用术语富勒烯包括纯碳的各种笼形分子,包括巴克敏斯特富勒烯(C60)和相关“球形”富勒烯以及碳纳米管。富勒烯可以选自例如C20-C1000范围内的本领域已知那些。优选富勒烯选自C60-C96。最优选富勒烯为C60或C70,如[60]PCBM或[70]PCBM。还可以利用化学改性的富勒烯,条件是该改性的富勒烯保持受体类型和电子迁移率特性。该受体材料还可以是选自如下的材料:任何半导体聚合物,例如本发明聚合物,条件是这些聚合物保持受体类型和电子迁移率特性,有机小分子,碳纳米管,无机颗粒(量子点、量子棒、量子三脚架、TiO2、ZnO等)。
该光活性层由作为电子供体的本发明聚合物和作为电子受体的富勒烯,特别是官能化富勒烯PCBM构成。将这两种组分与溶剂混合并例如通过旋涂法、液滴流延法、Langmuir-Blodgett(“LB”)法、喷墨印刷法和滴落(dripping)法作为溶液施用于平滑层上。还可以使用橡胶辊或印刷方法来用该光活性层涂敷更大表面。代替常见的甲苯,优选将诸如氯苯的分散剂用作溶剂。在这些方法中,考虑到操作容易性和成本特别优选真空沉积法、旋涂法、喷墨印刷法和流延法。
在通过使用旋涂法、流延法和喷墨印刷法形成该层的情况下,涂敷可以使用通过将该组合物以0.01-90重量%的浓度优选溶解或分散于合适有机溶剂如苯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、丙酮、乙腈、茴香醚、二氯甲烷、二甲亚砜、氯苯、1,2-二氯苯及其混合物中而制备的溶液和/或分散体进行。
该光伏(PV)器件还可以由多结太阳能电池构成,这些太阳能电池一个叠一个地加工以吸收更多太阳光谱。该类结构例如描述于App.Phys.Let.90,143512(2007),Adv.Funct.Mater.16,1897-1903(2006)和WO2004/112161中。
所谓的‘串联太阳能电池’以此顺序包括:
(a)阴极(电极),
(b)任选的过渡层,如碱金属卤化物,尤其是氟化锂,
(c)光活性层,
(d)任选的平滑层,
(e)中间电极(如Au、Al、ZnO、TiO2等)
(f)任选的匹配能级的额外电极,
(g)任选的过渡层,如碱金属卤化物,尤其是氟化锂,
(h)光活性层,
(i)任选的平滑层,
(j)阳极(电极),
(k)基材。
该PV器件还可以例如如US 20070079867和US 20060013549所述在纤维上加工。
由于其优异的自组织性能,包含本发明聚合物的材料或薄膜也可以单独或与其他材料一起用于LCD或OLED器件中的对准层或用作该对准层,例如如US 2003/0021913所述。
本发明的另一目的是提供在用于有机场效应晶体管、有机光伏器件(太阳能电池)和光电二极管中时显示高能量转换效率、优异的场效应迁移率、良好的开/关电流比和/或优异的稳定性的化合物。
在另一实施方案中,本发明涉及式的化合物,其中Y、Y15、Y16
Y17相互独立地为式的基团,
o为0或1,p为0或1,q为0或1;
A1和A2相互独立地为式的基团,
A3、A4和A5相互独立地为式的基团,
k为0、1、2或3;l为1、2或3;r为0、1、2或3;z为0、1、2或3;
R10为氢、卤素、氰基、C1-C25烷基、被E取代一次或多次和/或被D间隔一次或多次的C1-C25烷基、ESi、被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C1-C25烷基、COO-C1-C18烷基、C4-C18环烷基、被G取代的C4-C18环烷基、C2-C18链烯基、C2-C18炔基、C1-C18硫代烷氧基、C1-C18烷氧基、被E取代和/或被D间隔的C1-C18烷氧基、C7-C25芳烷基、被G取代的C7-C25芳烷基或式IVa-IVm的基团,
其中R22-R26和R29-R58相互独立地表示H、卤素、氰基、C1-C25烷基、被E取代和/或被D间隔的C1-C25烷基、C6-C24芳基、被G取代的C6-C24芳基、C2-C20杂芳基、被G取代的C2-C20杂芳基、C4-C18环烷基、被G取代的C4-C18环烷基、C2-C18链烯基、C2-C18炔基、C1-C18烷氧基、被E取代和/或被D间隔的C1-C18烷氧基、C7-C25芳烷基或被G取代的C7-C25芳烷基,
R27和R28相互独立地为氢、C1-C25烷基、卤素、氰基或C7-C25芳烷基,或者R27和R28一起表示均可以经由氧和/或硫与噻吩基键合且均可以具有至多25个碳原子的亚烷基或亚链烯基,
R59为氢、C6-C18芳基、被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的C6-C18芳基或可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基,或C7-C25芳烷基,
D为-CO-、-COO-、-S-、-O-或-NR112-,
E为C1-C8硫代烷氧基、C1-C8烷氧基、CN、-NR112R113、-CONR112R113或卤素,
G为E或C1-C18烷基,以及
R112和R113相互独立地为H;C6-C18芳基;被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的C6-C18芳基;C1-C18烷基或被-O-间隔的C1-C18烷基;
R172为氢,C6-C18芳基,被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的C6-C18芳基或可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基,或C7-C25芳烷基;
R214和R215相互独立地为氢、C1-C18烷基、C6-C24芳基、C2-C20杂芳基、-CN或COOR216
R216为C1-C25烷基、C1-C25卤代烷基、C7-C25芳烷基、C6-C24芳基或C2-C20杂芳基;
Ar4、Ar5、Ar6和Ar7相互独立地具有Ar1的含义且a、b、c、Ar1、Ar2、Ar3、R1和R2如权利要求1所定义;
条件是基团R1、R2、R3、R3’、R4、R4’、R5、R5’、R6、R6’、R7、R7’、R8、R8’、R9和R9’中至少一个含有基团ESi和/或DSi
优选基团R1和R2中至少一个含有基团ESi和/或DSi。更优选基团R1和R2含有基团ESi和/或DSi
在式III化合物中优选下式化合物:
其中
R1、R2、A1、A2、A3、A4和A5如上所定义,
R1’、R2’、R1”、R2”、R1*和R2*相互独立地具有R1的含义;
条件是基团R1、R2、R1’、R2’、R1”、R2”、R1*和R2*中至少一个为被ESi取代的C1-C8烷基,以及
ESi为-SiR161R162R163
R161、R162和R163相互独立地为C1-C8烷基、可以任选被C1-C4烷基取代的C5-C6环烷基、C1-C8卤代烷基、C2-C8链烯基、-O-SiR164R165R166、-(O-SiR164R165)d-R166或苯基;
R164、R165、R166相互独立地为C1-C8烷基、C1-C8卤代烷基、C2-C8链烯基、-O-SiR169R170R171、-(O-SiR169R170)d-R171或苯基;
R169、R170、R171相互独立地为C1-C8烷基、C1-C8卤代烷基、C2-C8链烯基、-O-Si(CH3)3或苯基;以及
d为1-10的整数。
更优选式IIIa、IIIb和IIIc化合物,甚至更优选式IIIa和IIIb化合物,最优选式IIIa化合物。优选R1、R2、R1’、R2’、R1”、R2”、R1*、R2*中至少一个包含基团ESi和/或DSi
更优选R1和R2相同,R1’和R2’相同,R1”和R2”相同,R1*和R2*相同,其中R1、R2、R1’、R2’、R1”、R2”、R1*和R2*含有基团ESi和/或DSi
更优选式的化合物,其中R1和R2选自被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C1-C50烷基,尤其是C1-C25烷基;被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C1-C50卤代烷基,尤其是C1-C25卤代烷基;被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C7-C25芳烷基;被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C2-C50链烯基,尤其是C2-C25链烯基;被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C2-C50炔基,尤其是C2-C25炔基;被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C2-C50卤代链烯基,尤其是卤代链烯基;被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C5-C12环烷基;被ESi取代一次或多次的苯基或萘基。a为1、2或3,a’为1、2或3;其中R10、DSi、ESi、Ar1和Ar1’如上所定义。R10’具有R10的含义。
更优选R1和R2为被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C1-C25烷基;尤其是被ESi取代一次或多次的C1-C25烷基,非常尤其是被ESi取代一次或多次的C1-C8烷基。
甚至更优选R1和R2选自被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C1-C25烷基。
最优选R1和R2为被ESi取代的C1-C8烷基。R1和R2可以不同,但优选相同。
Ar1和Ar1’可以不同,但优选相同。优选Ar1和Ar1’各自独立地为式XIa、XIb、XIc、XIe、XIf、XIl、XIp、XIr、XIs、XIx、XIIf、XIIg、XIIIa、XIIId或XIIIl的基团。更优选Ar1和Ar1’为式XIa、XIb、XIe、XIf、XIr、XIx或XIIIa的基团。仍更优选Ar1和Ar1’为式XIa、XIb或XIf的基团。最优选Ar1和Ar1’为式XIa或XIf,尤其是XIa的基团。
在式IIIa化合物中,更优选下式化合物:
尤其是 尤其是 尤其是非常尤其是
尤其是以及尤其是
其中R10和R10’如上所定义,
R1和R2可以相同或不同且选自被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C1-C25烷基;
R3和R3’相互独立地为氢、卤素、氰基或C1-C25烷基,尤其是氢或C1-C25烷基;
R7和R7’相互独立地为氢、C1-C25烷基、被一个或多个ESi取代的C1-C25烷基,更优选C4-C25烷基;
R8和R8’相互独立地为氢、C1-C25烷基、被一个或多个ESi取代的C1-C25烷基、可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基;更优选氢或C1-C25烷基;以及
R12和R12’相互独立地为氢、卤素、氰基、可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基、C1-C25烷氧基、C7-C25芳烷基或其中R13为C1-C10烷基或三(C1-C8烷基)甲硅烷基。
R10和R10’优选为H、F、三氟甲基、氰基、C1-C25烷基,式 的基团,其中R24-R26如上所定义且优选为H或C1-C25烷基,更优选H。
在式(IIIa-1)-(IIIa-14)化合物中,优选如下化合物,其中
R1和R2可以相同或不同且选自被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多的C1-C25烷基;
R3和R3’为氢或C1-C25烷基;
R7和R7’为C4-C25烷基;
R8和R8’为氢或C1-C25烷基;
R10和R10’优选为H、F、三氟甲基、氰基、C1-C25烷基,式 的基团,以及
R12和R12’相互独立地为氢、氰基、C1-C25烷基或其中R13为C1-C10烷基或三(C1-C8烷基)甲硅烷基。
具体化合物的实例如下所示:
在另一优选实施方案中,本发明涉及式的化合物,其中R1、R2、A1、A2和A3如上所定义。R1’和R2’相互独立地具有R1的含义。
优选A1和A2相互独立地为式 的基团。
优选A3为式 的基团。
R1和R2可以相同或不同且优选选自被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C1-C25烷基。
R1’和R2’可以相同或不同且优选选自被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C1-C25烷基。
式IIIb化合物的实例如下所示:
的化合物(A3为式的基团,Ar4为Ar7,k为1或2,z为1或2)可以通过使式化合物与式化合物反应而制备,其中X16’为-B(OH)2、-B(OH)3-、-BF3、-B(OY1)2 且X16为卤素,例如Br或I。
Suzuki反应通常在约0-180℃下在芳族烃溶剂如甲苯、二甲苯中进行。其他溶剂如二甲基甲酰胺、二烷,二甲氧基乙烷和四氢呋喃也可以单独使用或者与芳族烃混合使用。将含水碱,优选碳酸钠或碳酸氢钠,磷酸钾,碳酸钾或碳酸氢钾用作硼酸、硼酸酯的活化剂并用作HBr清除剂。缩合反应可能需要0.2-100小时。有机碱,例如四烷基氢氧化铵,以及相转移催化剂,如TBAB,可能促进硼的活性(例如参见Leadbeater&Marco;Angew.Chem.Int.Ed.Eng.42(2003)1407及其中引用的文献)。反应条件的其他变化由T.I.Wallow和B.M.Novak在J.Org.Chem.59(1994)5034-5037中以及由M.Remmers,M.Schulze和G.Wegner在Macromol.Rapid Commun.17(1996)239-252中给出。
在上述Suzuki偶联反应中,卤代反应配对上的卤素X16可以用X16’结构部分替代且同时另一反应配对的X16’结构部分被X16替代。
在本发明的额外实施方案中,本发明涉及下式化合物:
其中
A1”和A2”相互独立地为式的基团,
X3在每次出现时独立地为ZnX12,-SnR207R208R209,其中R207、R208和R209相同或不同且为H或C1-C6烷基,其中两个基团任选形成公共环并且这些基团是支化或未支化的,以及X12为卤原子,非常尤其为I或Br;
-OS(O)2CF3,-OS(O)2-芳基,尤其是-OS(O)2CH3、-B(OH)2、-B(OH)3-、-BF3、-B(OY1)2其中Y1每次出现独立地为C1-C12烷基且Y2每次出现独立地为C2-C10亚烷基,如-CY3Y4-CY5Y6-或-CY7Y8-CY9Y10-CY11Y12-,其中Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9、Y10、Y11和Y12相互独立地为氢或C1-C12烷基,尤其是-C(CH3)2C(CH3)2-或-C(CH3)2CH2C(CH3)2-、-CH2C(CH3)2CH2-,以及Y13和Y14相互独立地为氢或C1-C12烷基;a、b、c、p、q、Ar1、Ar2、Ar3、Y、Y15、Y16、Y17、A3、A4和A5如上所定义。
式XX化合物优选为式A1″-Y-A3-Y15-A2″(XXa)化合物。式XX化合物,尤其是式XXa化合物为聚合物制备中的中间体。
因此,本发明还涉及包含式的重复单元的聚合物,其中A1’和A2’相互独立地为式的基团,其中a、b、c、p、q、Ar1、Ar2、Ar3、Y、Y15、Y16、Y17、A3、A4和A5如上所定义。本发明聚合物可以用于生产半导体器件。因此,本发明还涉及包含本发明聚合物的半导体器件。
有利的是,式III化合物或包含式III化合物的有机半导体材料、层或组件可以用于有机光伏器件(太阳能电池)和光电二极管或有机场效应晶体管(OFET)中。
含式III化合物的混合物得到包含式III化合物(典型的是0.1-99.9999重量%,更特别为1-99.9999重量%,甚至更特别为5-99.9999重量%,尤其是20-85重量%)和至少一种其他材料的半导体层。该其他材料可以是但不限于另一式III化合物、本发明聚合物、半导体聚合物、不导电聚合物、有机小分子、碳纳米管、富勒烯衍生物、无机颗粒(量子点、量子棒、量子三脚架、TiO2、ZnO等),导电颗粒(Au、Ag等)、绝缘体材料如对栅极电介质所述那些(PET、PS等)。
因此,本发明还涉及一种包含式III化合物的有机半导体材料、层或组件,以及包含式III化合物和/或有机半导体材料、层或组件的半导体器件。
该半导体优选为有机光伏(PV)器件(太阳能电池)、光电二极管或有机场效应晶体管。该OFET器件的结构和组件上文已经更详细说明。
因此,本发明提供了包含式III化合物的有机光伏(PV)器件(太阳能电池)。
有机光伏器件(太阳能电池)的结构例如描述于C.Deibel等,Rep.Prog.Phys.73(2010)096401和Christoph Brabec,Energy Environ.Sci 2.(2009)347-303中。
该PV器件以此顺序包含:
(a)阴极(电极),
(b)任选的过渡层,如碱金属卤化物,尤其是氟化锂,
(c)光活性层,
(d)任选的平滑层,
(e)阳极(电极),
(f)基材。
该光活性层包含式III化合物。优选该光活性层由作为电子供体的式III化合物和作为电子受体的受体材料如富勒烯,特别是官能化富勒烯PCBM构成。如上所述,该光活性层还可以含有聚合物粘合剂。式III的小分子与该聚合物粘合剂的比例可以在5-95%内变化。优选该聚合物粘合剂为半结晶聚合物如聚苯乙烯(PS)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
可以用于本发明中的富勒烯可以具有宽范围的尺寸(每分子的碳原子数)。本文所用术语富勒烯包括纯碳的各种笼形分子,包括巴克敏斯特富勒烯(C60)和相关“球形”富勒烯以及碳纳米管。富勒烯可以选自例如C20-C1000范围内的本领域已知那些。优选富勒烯选自C60-C96。最优选富勒烯为C60或C70,如[60]PCBM或[70]PCBM。还可以利用化学改性的富勒烯,条件是该改性的富勒烯保持受体类型和电子迁移率特性。该受体材料还可以是选自如下的材料:另一式III化合物或任何半导体聚合物,例如式I的聚合物,条件是这些聚合物保持受体类型和电子迁移率特性,有机小分子,碳纳米管,无机颗粒(量子点、量子棒、量子三脚架、TiO2、ZnO等)。
该光活性层由作为电子供体的式III化合物和作为电子受体的富勒烯,特别是官能化富勒烯PCBM构成。将这两种组分与溶剂混合并例如通过旋涂法、液滴流延法、Langmuir-Blodgett(“LB”)法、喷墨印刷法和滴落法作为溶液施用于平滑层上。还可以使用橡胶棍或印刷方法来用该光活性层涂敷更大表面。代替常见的甲苯,优选将诸如氯苯的分散剂用作溶剂。在这些方法中,考虑到操作容易性和成本特别优选真空沉积法、旋涂法、喷墨印刷法和流延法。
在通过使用旋涂法、流延法和喷墨印刷法形成该层的情况下,涂敷可以使用通过将该组合物以0.01-90重量%的浓度溶解或分散于合适有机溶剂如苯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、丙酮、乙腈、茴香醚、二氯甲烷、二甲亚砜、氯苯、1,2-二氯苯及其混合物中而制备的溶液和/或分散体进行。
该光伏(PV)器件还可以由多结太阳能电池构成,这些太阳能电池一个叠一个地加工以吸收更多太阳光谱。该类结构例如描述于App.Phys.Let.90,143512(2007),Adv.Funct.Mater.16,1897-1903(2006)和WO2004/112161中。
所谓的‘串联太阳能电池’以此顺序包括:
(a)阴极(电极),
(b)任选的过渡层,如碱金属卤化物,尤其是氟化锂,
(c)光活性层,
(d)任选的平滑层,
(e)中间电极(如Au、Al、ZnO、TiO2等)
(f)任选的匹配能级的额外电极,
(g)任选的过渡层,如碱金属卤化物,尤其是氟化锂,
(h)光活性层,
(i)任选的平滑层,
(j)阳极(电极),
(k)基材。
该PV器件还可以例如如US 20070079867和US 20060013549所述在纤维上加工。
由于其优异的自组织性能,包含式III化合物的材料或薄膜也可以单独或与其他材料一起用于LCD或OLED器件中的对准层或用作该对准层,例如如US 2003/0021913所述。
本发明OFET器件优选包括:
-源电极,
-漏电极,
-栅电极,
-半导体层,
-一个或多个栅极绝缘体层,和
-任选的基材,其中该半导体层包含式III化合物。
该OFET器件中的栅电极、源电极和漏电极以及绝缘和半导体层可以以任何顺序排列,条件是源电极和漏电极通过绝缘层与栅电极隔开,栅电极和半导体层均与绝缘层接触且源电极和漏电极均与半导体层接触。
优选该OFET包括具有第一侧和第二侧的绝缘体,位于绝缘体第一侧上的栅电极,位于绝缘体第二侧上的包含式III化合物的层以及位于聚合物层上的漏电极和源电极。
下列实施例仅为说明目的引入且不限制权利要求书的范围。除非另有说明,所有份数和百分数按重量计。
重均分子量(Mw)和多分散性(Mw/Mn=PD)通过高温凝胶渗透色谱法(HT-GPC)测定[设备:来自Polymer Laboratories(Church Stretton,UK;现为Varian)的GPC PL 220],由折射率(RI)得到响应,色谱条件:柱:3根来自Polymer Laboratories(Church Stretton,UK)的“PLgel Olexis”柱;平均粒度为13ìm(尺寸300×8mm I.D.);移动相:通过真空蒸馏提纯并由丁羟基甲苯(BHT,200mg/l)稳定的1,2,4-三氯苯,色谱温度:150℃;移动相流速:1ml/min;溶质浓度:约1mg/ml;注射体积:200ìl;检测:RI, 子量校准程序:相对校准通过使用一组10种由PolymerLaboratories(Church Stretton,UK)得到的聚苯乙烯校准标样进行,这些标样横跨分子量范围为1,930,000Da-5,050Da,即PS 1,930,000,PS1,460,000,PS 1,075,000,PS 560,000,PS 330,000,PS 96,000,PS 52,000,PS 30,300,PS 10,100,PS 5,050Da。使用多项式校准来计算分子量。
在下列实施例中所给所有聚合物结构是经由所述聚合程序得到的聚合物产物的理想化代表。若不止两种组分相互共聚,则在聚合物中的顺序可以是交替或无规的,这取决于聚合条件。
实施例
实施例1:合成化合物6(B-1)
a)将10g化合物1[850583-75-4]和18.43g碳酸钾分散于100ml无水二甲基甲酰胺中。将该混合物加热至100℃并保持2小时,然后加入17.76g化合物2[18135-48-3]并将反应混合物在100℃下再搅拌1小时。将反应混合物冷却至室温,然后倾于水上。产物用氯仿萃取。有机相在MgSO4上干燥并蒸发溶剂。产物在硅胶上通过层析提纯,得到化合物3。1H-NMR数据(ppm,CDCl3):8.96 2H d,7.65 2H d,7.31 2H d×d,4.07 4H t,1.81-1.70 4H m,0.62 4H m,0.01 18H s。将12g化合物3和7.99g N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)加入240ml氯仿中。将该混合物冷却至-15℃,然后加入0.074g 60%高氯酸水溶液并将反应混合物在-15℃下搅拌40分钟。然后将氯仿溶液用水洗涤,在MgSO4上干燥,然后蒸发溶剂。产物由二氯甲烷重结晶,然后由异丙醇重结晶,得到式4化合物。1H-NMR数据(ppm,CDCl3):8.69 2H d,7.24 2H d,3.97 4H t,1.76-1.65 4H m,0.60 4H m,0.01 18H s。
b)在氩气下将1g化合物4、0.89g化合物5[479719-88-5]、0.8mg乙酸Pd(II)和4.9mg 2-(二叔丁基膦)-1-苯基吲哚加入反应器中。然后在氩气下加入12ml脱气四氢呋喃并将该混合物加热至60℃。然后加入367mg一水合氢氧化锂并将反应混合物在回流下加热2小时。将该混合物倾于甲醇上并过滤。然后将滤饼通过在硅胶上层析提纯,得到式6化合物。1H-NMR数据(ppm,CDCl3):8.97 2H d,7.32 2H d,7.28-7.22 6H m,7.14 2H d,7.06 2Hd×d,4.09 4H t,1.88-1.72 4H m,0.66 4H m,0.03 18H s。
实施例2:合成化合物11(I-1)
a)将5g化合物1[850583-75-4]和7.04g碳酸钾分散于50ml无水二甲基甲酰胺中。将该混合物加热至65℃,然后加入6.04g烯丙基溴7[106-95-6]并将反应混合物在65℃下搅拌过夜。将反应混合物冷却至室温,然后倾于水上。产物用二氯甲烷萃取。有机相在MgSO4上干燥并蒸发溶剂。产物通过重结晶提纯,得到式8化合物。1H-NMR数据(ppm,CDCl3):8.80 2H d,7.65 2Hd,7.27 2H d×d,6.07-5.98 2H m,5.25 2H s,5.21 2H d,4.77-4.75 4H m。将化合物8和2当量N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)加入氯仿中。将该混合物冷却至-15℃,然后加入1滴高氯酸的60%水溶液并将反应混合物在-15℃下搅拌2小时。然后将氯仿溶液用水洗涤,在MgSO4上干燥,然后蒸发溶剂。产物通过重结晶提纯,得到式9化合物。
b)将化合物9和2当量1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷10加入甲苯中。然后加入Karstedt催化剂并将该混合物在50℃下搅拌。减压蒸发溶剂并将产物通过在硅胶上层析而提纯,得到式11化合物。
或者,化合物11可以通过用NBS溴化而由化合物12得到。
实施例3:合成化合物12(B-3)
将化合物8和2当量1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷10加入甲苯中。然后加入Karstedt催化剂(铂(0)和二乙烯基四甲基二硅氧烷的化合物)并将该混合物在50℃下搅拌。减压蒸发溶剂并将产物通过在硅胶上层析而提纯,得到式12化合物。1H-NMR数据(ppm,CDCl3):8.92 2H d,7.62 2H d,7.28 2Hd×d,4.06 4H t,1.77 4H t×t,0.59 4H t,0.07 36H s,0.05 6H s。
实施例4:合成化合物16(I-6)
a)类似于化合物9合成化合物15。
b)类似于化合物11合成化合物16。
或者,化合物16可以通过用NBS溴化而由化合物17得到。
实施例5:合成化合物17(B-5)
类似于化合物12合成化合物17。
实施例6:合成聚合物19(P-6)
聚合物19通过使化合物16与1当量化合物18[145483-63-2]在Stille偶联反应条件下反应而得到。
实施例7:合成聚合物26(P-7)
a)类似于实施例2中的化合物9由化合物20[88949-34-2]开始合成化合物22。
b)类似于实施例2中的化合物11由化合物22和化合物23[2895-07-0]开始合成化合物24。
c)类似于WO 2011/144566实施例8中的化合物12由化合物24和化合物25[476004-83-8]开始合成化合物26。
实施例8:合成化合物31(I-9)
a)化合物28类似于化合物8由化合物1和8-溴-1-辛烯27得到并通过柱层析提纯。1H-NMR数据(ppm,CDCl3):8.93 2H d,7.65 2H d,7.30 2H d×d,5.88-5.74 2H m,5.04-4.92 4H m,4.09 4H t,2.05 4H t×t,1.75 4H t×t,1.44-1.22 12H m。
b)化合物29类似于化合物9由化合物28得到并通过柱层析提纯。1H-NMR数据(ppm,CDCl3):8.68 2H d,7.26 2H d,5.88-5.75 2H m,5.05-4.93 4H m,4.03 4H t,2.05 4H t×t,1.72 4H t×t,1.46-1.27 12H m。
c)在氩气下将3.6g化合物29和3.15g五甲基二硅氧烷30加入40ml甲苯中。然后加入在甲苯中的5mmol Karstedt催化剂(20滴)并将该混合物在回流下搅拌过夜。减压蒸发溶剂并将产物通过在硅胶上层析而提纯,得到式31化合物。1H-NMR数据(ppm,CDCl3):8.69 2H d,7.25 2H d,4.00 4H t,1.74 4H t×t,1.50-1.25 20H m,0.51 4H t,0.07 18H s,0.05 12H s。
实施例9:合成化合物32(I-8)
类似于化合物31由化合物29和1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷10得到化合物32。
实施例10:合成聚合物34(P-10)
在氩气下将400mg化合物31和137.8mg噻吩二硼酸频哪醇酯33与3.7mg乙酸钯(II)和22.1mg 2-(二叔丁基膦基)-1-苯基吲哚[740815-37-6]一起溶于25ml脱气四氢呋喃中。将整个混合物回流30分钟,然后加入103.2mg LiOH一水合物。然后将反应混合物在氩气下回流1.5小时。将反应混合物倾于水上,沉淀并过滤。然后将粗聚合物溶于氯仿中并将有机相与1%NaCN水溶液一起回流1小时。分离各相并将有机相用水清洗3次。然后将该聚合物用甲醇从氯仿溶液中沉淀出来。然后通过用庚烷、四氢呋喃和氯仿进行索式提取而将粗聚合物分级。氯仿级分含有230mg所需聚合物。Mw 7,900,多分散性1.17(由高温GPC在150℃下用三氯苯测量)。
实施例11:合成聚合物35(P-8)
类似于化合物34由化合物32和化合物33得到化合物35。
实施例12:合成化合物36(B-20)
类似于化合物12由化合物8和五甲基二硅氧烷30得到化合物36。1H-NMR数据(ppm,CDCl3):8.93 2H d,7.64 2H d,7.30 2H d×d,4.08 4Ht,1.79 4H t×t,0.63 4H t,0.09 18H s,0.07 12H s。
实施例13:合成化合物37(I-10)
将1g化合物36溶于10ml氯仿中。然后加入550mg N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)并将反应混合物在室温下搅拌过夜。减压蒸发溶剂并将产物在硅胶上层析,得到化合物37。1H-NMR数据(ppm,CDCl3):8.69 2H d,7.26 2Hd,3.98 4H t,1.75 4H t×t,0.63 4H t,0.09 18H s,0.07 12H s。
实施例14:合成化合物41(B-18)
a)类似于化合物3由化合物1和溴甲基三甲基硅烷38得到化合物39。1H-NMR数据(ppm,CDCl3):8.88 2H d,7.62 2H d,7.30 2H d×d,3.76 4Hs,0.09 18H s。
b)类似于化合物4由化合物39得到化合物40。1H-NMR数据(ppm,CDCl3):8.64 2H d,7.25 2H d,3.64 4H s,0.11 18H s。
c)类似于化合物6由化合物40和5[479719-88-5]得到化合物41。1H-NMR数据(ppm,CDCl3):8.93 2H d,7.33 2H d,7.31-7.24 6H m,7.152H d,7.07 2H d×d,3.78 4H s,0.15 18H s。
实施例15:合成化合物45(B-21)
a)类似于化合物3由化合物1和溴甲基三甲基硅烷42得到化合物43。1H-NMR数据(ppm,CDCl3):8.74 2H d,7.72 2H d,7.31 2H d×d,4.86 4Hs,0.11 18H s。
b)类似于化合物4由化合物43得到化合物44。1H-NMR数据(ppm,CDCl3):8.46 2H d,7.25 2H d,4.77 4H s,0.13 18H s。
c)类似于化合物6由化合物44和5[479719-88-5]得到化合物45。1H-NMR数据(ppm,CDCl3):8.73 2H d,7.34 2H d,7.31-7.24 6H m,7.162H d,7.09 2H d×d,4.88 4H s,0.15 18H s。
应用实施例1:半导体化合物6的应用
通过旋涂在实施例1中得到的式6化合物的0.5重量%氯仿溶液而制备半导体薄膜。旋涂在环境条件下在3000rpm(转/分)的转速下进行约20秒。沉积后并在100℃下退火15分钟后评价器件。
晶体管性能
在自动化晶体管探针台(TP-10,CSEM Zürich)上测量晶体管行为并显示出清晰的晶体管行为。
应用实施例2:半导体化合物6的光伏应用
太阳能电池具有下列结构:Al电极/LiF层/包括本发明化合物的有机层/[聚3,4-亚乙二氧基噻吩)(PEDOT)/聚(苯乙烯磺酸)(PSS)]/ITO电极/玻璃基材。太阳能电池通过在玻璃基材上的预图案化ITO上旋涂PEDOT-PSS层而制造。然后旋涂式6化合物(1重量%):[70]PCBM(取代的C70富勒烯)的1:1混合物(有机层)。在高真空下通过阴影掩模升华LiF和Al。
太阳能电池性能
在太阳光模拟器下测量该太阳能电池。然后用外量子效率(EQE)曲线图在AM1.5条件下估算电流。
应用实施例1(底栅底接触(BGBC)场效应晶体管(FET))
半导体薄膜沉积:
通过用丙酮和异丙醇洗涤的标准清洁并随后氧等离子体处理30分钟而准备具有230nm厚SiO2电介质和图案化氧化铟锡(15nm)/金(30nm)触点(L=20、10、5、2.5μm,W=0.01m;Fraunhofer IPMS(Dresden))的硅晶片(Si n--(425±40μm))。
将基材转移到手套箱中。通过将基材放入辛基三氯硅烷(OTS)的50mM三氯乙烯溶液中1小时而在电介质表面上生长辛基三氯硅烷(OTS)单层。在单层生长之后将基材用甲苯洗涤以除去物理吸附的硅烷。
在80℃下将半导体P-10以0.75重量%的浓度溶于CHCl3中并在1500rpm下60s旋涂于基材上。
应用实施例4(顶栅底接触(TGBC)FET)
基材准备:对于TGBC FET使用具有被光刻胶覆盖的光刻图案化50nm金(Au)触点的PET基材。通过在丙酮和乙醇中的标准清洁准备基材并在60℃下干燥30分钟。
晶体管制备:在80℃下4小时将半导体P-10在三氯乙烯(0.75重量%)中,滤过0.45μm过滤器,旋转以获得50nm层并在80℃下干燥30秒。在已经旋涂500nm电介质(CYTOP)层并在80℃下干燥2分钟后立即通过阴影掩模蒸发120nm金作为栅极触点。
BGBC和TGBC OFET测量:在Agilent 4155C半导体参数分析仪上测量OFET转移和输出特性。将器件在手套箱中于150℃下退火15分钟,然后在氮气气氛和室温下在手套箱中进行测量。对于p型晶体管,栅电压(Vg)在10V至-30V内变化并且在漏电压(Vd)等于-3V和-30V下表征转移。为了表征输出,Vd在Vg=0,-10,-20,-30V下在0V至-30V内变化。
BGBC和TGBC FET测量的结果记录在下表中:
应用实施例 半导体 溶剂 迁移率,cm2/Vs 开/关
3 P-10 CHCl3 1.40E-01 3.80E+06
4 P-10 CH3CCl3 0.11 3.00E+04

Claims (16)

1.一种包含下式的重复单元的聚合物:
其中
a为0、1、2或3,a’为0、1、2或3;b为0、1、2或3;b’为0、1、2或3;c为0、1、2或3;c’为0、1、2或3;
R1和R2可以相同或不同且选自
C1-C100烷基,其可以任选被C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、卤素、C5-C12环烷基、硝基、氰基、乙烯基、烯丙基、C6-C24芳基、C2-C20杂芳基或ESi取代一次或多次;和/或可以任选被-O-、-S-、-NR39-、-COO-、-CO-、-OCO-、C6-C24亚芳基、C2-C20亚杂芳基、C3-C12亚环烷基或DSi间隔,C2-C100链烯基,其可以任选被C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、卤素、C5-C12环烷基、硝基、氰基、乙烯基、烯丙基、C6-C24芳基、C2-C20杂芳基或ESi取代一次或多次;和/或可以任选被-O-、-S-、-NR39-、-COO-、-CO-、-OCO-、C6-C24亚芳基、C2-C20亚杂芳基、C3-C12亚环烷基或DSi间隔,C3-C100炔基,其可以任选被C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、卤素、C5-C12环烷基、硝基、氰基、乙烯基、烯丙基、C6-C24芳基、C2-C20杂芳基或ESi取代一次或多次;和/或可以任选被-O-、-S-、-NR39-、-COO-、-CO-、-OCO-、C6-C24亚芳基、C2-C20亚杂芳基、C3-C12亚环烷基或DSi间隔,C3-C12环烷基,其可以任选被C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、卤素、C5-C12环烷基、硝基、氰基、乙烯基、烯丙基、C6-C24芳基、C2-C20杂芳基或ESi取代一次或多次;和/或可以任选被-O-、-S-、-NR39-、-COO-、-CO-、-OCO-、C6-C24亚芳基、C2-C20亚杂芳基、C3-C12亚环烷基或DSi间隔,C6-C24芳基,其可以任选被C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、卤素、C5-C12环烷基、硝基、氰基、乙烯基、烯丙基、C6-C24芳基、C2-C20杂芳基或ESi取代一次或多次;
C2-C20杂芳基,其可以任选被C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、卤素、C5-C12环烷基、硝基、氰基、乙烯基、烯丙基、C6-C24芳基、C2-C20杂芳基或ESi取代一次或多次;
-CO-C1-C18烷基、-CO-C5-C12环烷基、-COO-C1-C18烷基,它们可以任选被C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、卤素、C5-C12环烷基、硝基、氰基、乙烯基、烯丙基、C6-C24芳基、C2-C20杂芳基或ESi取代一次或多次;和/或可以任选被-O-、-S-、-NR39-、-COO-、-CO-、-OCO-、C6-C24亚芳基、C2-C20亚杂芳基、C3-C12亚环烷基或DSi间隔,
ESi为-SiR161R162R163或-O-SiR161R162R163
DSi为-SiR161R162-、-SiR161R162-(O-SiR161R162)d-或-O-SiR161R162-;
R161、R162和R163相互独立地为氢,C1-C25烷基,可以任选被C1-C4烷基取代的C3-C12环烷基;C1-C25卤代烷基,C2-C25链烯基,-O-SiR164R165R166,-(O-SiR164R165)d-R166,C1-C25烷氧基,C3-C24(杂)芳氧基,NR167R168,卤素,C1-C25酰氧基,苯基,被C1-C24烷基、卤素、氰基或C1-C25烷氧基取代1-3次的苯基;
R164、R165和R166相互独立地为氢,C1-C25烷基,可以任选被C1-C4烷基取代的C3-C12环烷基;C1-C25卤代烷基,C2-C25链烯基,-O-SiR169R170R171,-(O-SiR169R170)d-R171,C1-C25烷氧基,C3-C24(杂)芳氧基,NR167R168,卤素,C1-C25酰氧基,苯基,被C1-C24烷基、卤素、氰基或C1-C25烷氧基取代1-3次的苯基;
R169、R170和R171相互独立地为氢,C1-C25烷基,可以任选被C1-C4烷基取代
的C3-C12环烷基;C1-C25卤代烷基,C2-C25链烯基,-O-Si(CH3)3,C1-C25烷氧基,C3-C24(杂)芳氧基,NR167R168,卤素,C1-C25酰氧基,苯基,被C1-C24烷基、卤素、氰基或C1-C25烷氧基取代1-3次的苯基;
R167和R168相互独立地为氢,C6-C18芳基;被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的C6-C18芳基;或者可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基;或C7-C25芳烷基;
d为1-50的整数;
R39为氢,C1-C18烷基,C1-C18卤代烷基,C7-C25芳烷基或C1-C18链烷酰基,Ar1、Ar1、Ar2、Ar2’、Ar3和Ar3’相互独立地为
例如其中X为-O-、-S-、-NR8-、-Si(R11)(R11’)-、-Ge(R11)(R11’)-、-C(R7)(R7’)-、-C(=O)-、-C(=CR104R104’)-、
R3和R3’相互独立地为氢,卤素,ESi,卤代C1-C25烷基,氰基,可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基;C7-C25芳烷基,被一个或多个ESi取代的C1-C25烷基,或C1-C25烷氧基;
R4、R4’、R5、R5’、R6和R6’相互独立地为氢,卤素,ESi,卤代C1-C25烷基,氰基,可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基;C7-C25芳烷基,被一个或多个ESi取代的C1-C25烷基,或C1-C25烷氧基;
R7、R7’、R9和R9’相互独立地为氢,可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基;可以被一个或多个ESi取代的C1-C25烷基,或C7-C25芳烷基,或者R7和R7’或R9和R9’一起为=CR104R104’
R8和R8’相互独立地为氢,C6-C18芳基;被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的C6-C18芳基;或者可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基;被一个或多个ESi取代的C1-C25烷基,或C7-C25芳烷基,
R11和R11’相互独立地为C1-C25烷基,C7-C25芳烷基或苯基,它们可以被C1-C8烷基和/或C1-C8烷氧基取代1-3次;
R12和R12’相互独立地为氢,卤素,氰基,可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基,C1-C25烷氧基,C7-C25芳烷基或其中R13为C1-C10烷基或三(C1-C8烷基)甲硅烷基;或者
Ar1、Ar1’、Ar2、Ar2’、Ar3和Ar3’相互独立地为 例如 例如
其中
X1’为S、O、NR107-、-Si(R117)(R117’)-、-Ge(R117)(R117’)-、-C(R108)(R109)-、-C(=O)-、-C(=CR104R104’)-、
R104和R104’相互独立地为氢、氰基、COOR103、C1-C25烷基或C6-C24芳基或C2-C20杂芳基;
R103为C1-C25烷基,可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基,或为C7-C25芳烷基;
R105、R105’、R106和R106’相互独立地为氢、卤素、氰基、可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基;C7-C25芳烷基或C1-C18烷氧基,
R107为氢,C7-C25芳烷基,C6-C18芳基;被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的C6-C18芳基;C1-C18全氟烷基;可以被-O-或-S-间隔的C1-C25烷基;或者-COOR103;R103如上所定义;
R108和R109相互独立地为H,C1-C25烷基,被E取代和/或被D间隔的C1-C25烷基,C7-C25芳烷基,C6-C24芳基,被G取代的C6-C24芳基,C2-C20杂芳基,被G取代的C2-C20杂芳基,C2-C18链烯基,C2-C18炔基,C1-C18烷氧基,被E取代和/或被D间隔的C1-C18烷氧基,或C7-C25芳烷基,或者
R108和R109一起形成式=CR110R111的基团,其中
R110和R111相互独立地为H,C1-C18烷基,被E取代和/或被D间隔的C1-C18烷基,C6-C24芳基,被G取代的C6-C24芳基,或C2-C20杂芳基或被G取代的C2-C20杂芳基,或者
R108和R109一起形成5或6员环,其任选可以被C1-C18烷基、被E取代和/或被D间隔的C1-C18烷基、C6-C24芳基、被G取代的C6-C24芳基、C2-C20杂芳基、被G取代的C2-C20杂芳基、C2-C18链烯基、C2-C18炔基、C1-C18烷氧基、被E取代和/或被D间隔的C1-C18烷氧基或C7-C25芳烷基取代,
D为-CO-、-COO-、-S-、-O-或-NR112-,
E为C1-C8硫代烷氧基、C1-C8烷氧基、CN、-NR112R113、-CONR112R113或卤素,
G为E或C1-C18烷基,以及
R112和R113相互独立地为H;C6-C18芳基;被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的C6-C18芳基;C1-C18烷基;或被-O-间隔的C1-C18烷基,
R114为可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基,
R115和R115’相互独立地为氢、卤素、氰基、可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基、C1-C25烷氧基、C7-C25芳烷基或其中R116为C1-C10烷基或三(C1-C8烷基)甲硅烷基;
R117和R117’相互独立地为C1-C25烷基、C7-C25芳烷基或苯基,它们可以被C1-C8烷基和/或C1-C8烷氧基取代1-3次;
R118、R119、R120和R121相互独立地为氢,卤素,卤代C1-C25烷基,氰基,可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基;C7-C25芳烷基或C1-C25烷氧基;
R122和R122’相互独立地为氢,C6-C18芳基;被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的C6-C18芳基;或可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基;或C7-C25芳烷基;
条件是基团R1、R2、R3、R3’、R4、R4’、R5、R5’、R6、R6’、R7、R7’、R8、R8’、R9和R9’中至少一个含有基团ESi和/或DSi
2.根据权利要求1的聚合物,其为包含式的重复单元的聚合物,其中R1和R2可以相同或不同且选自被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C1-C25烷基;被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C1-C25卤代烷基;被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C7-C25芳烷基;被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C2-C25链烯基;被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C2-C25卤代链烯基;被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C5-C12环烷基;被ESi取代一次或多次的苯基或萘基;以及a为1、2或3,a’为1、2或3;其中DSi、ESi、Ar1和Ar1’如权利要求1所定义。
3.根据权利要求1或2的聚合物,包含一个或多个下式的(重复)单元:
其中
R1和R2可以相同或不同且选自被ESi取代的C1-C8烷基,
ESi为-SiR161R162R163
R161、R162和R163相互独立地为C1-C8烷基、可以任选被C1-C4烷基取代的C5-C6环烷基、C1-C8卤代烷基、C2-C8链烯基、-O-SiR164R165R166、-(O-SiR164R165)d-R166或苯基;
R164、R165、R166相互独立地为C1-C8烷基、C1-C8卤代烷基、C2-C8链烯基、-O-SiR169R170R171、-(O-SiR169R170)d-R171或苯基;
R169、R170、R171相互独立地为C1-C8烷基、C1-C8卤代烷基、C2-C8链烯基、-O-Si(CH3)3或苯基;
d为1-10的整数;
R3和R3’相互独立地为氢或C1-C25烷基;以及
R8和R8’相互独立地为氢或C1-C25烷基。
4.根据权利要求1-3中任一项的聚合物,包含式的(重复)单元,其中
A为式(I)的重复单元,以及
-COM1-为具有Ar2的含义的重复单元,其中Ar2如权利要求1所定义或者为式的基团,
s为1,t为1,u为0或1,v为0或1,以及
Ar14、Ar15、Ar16和Ar17相互独立地为式 的基团,其中X5和X6之一为N且另一个为CR14,以及
R14、R14’、R17和R17’相互独立地为H或C1-C25烷基。
5.根据权利要求4的聚合物,其中A为如权利要求3所定义的式(Ia)、(Ib)或(Id)的重复单元且为式 的基团,其中R3、R3’、R14和R14’相互独立地为氢或C1-C25烷基且R104和R104’相互独立地为氢、氰基或C1-C25烷基。
6.根据权利要求4或5的聚合物,其为下式的聚合物:
其中
n为4-1000,
R1和R2可以相同或不同且选自被ESi取代的C1-C8烷基,
R3和R3’相互独立地为氢、卤素、氰基、C1-C25烷基或C1-C25烷氧基;
ESi为-SiR161R162R163
R161、R162和R163相互独立地为C1-C8烷基、可以任选被C1-C4烷基取代的C5-C6环烷基、C1-C8卤代烷基、C2-C8链烯基、-O-SiR164R165R166、-(O-SiR164R165)d-R166或苯基;
R164、R165和R166相互独立地为C1-C8烷基、C1-C8卤代烷基、C2-C8链烯基、-O-SiR169R170R171、-(O-SiR169R170)d-R171或苯基;
R169、R170和R171相互独立地为C1-C8烷基、C1-C8卤代烷基、C2-C8链烯基、-O-Si(CH3)3或苯基;
d为1-10的整数;
R3”和R3*相互独立地为氢、卤素、氰基、C1-C25烷基或C1-C25烷氧基;
R104和R104’相互独立地为氢、氰基、COOR103、C1-C25烷基,其中R103为C1-C8烷基;以及
R105和R105’相互独立地为氢、卤素、氰基、C1-C25烷基或C1-C25烷氧基。
7.一种式(III)化合物,其中Y、Y15、Y16和Y17相互独立地为式的基团,
o为0或1,p为0或1,q为0或1;
A1和A2相互独立地为式的基团,
A3、A4和A5相互独立地为式的基团,
k为0、1、2或3;l为1、2或3;r为0、1、2或3;z为0、1、2或3;
R10为氢、卤素、氰基、C1-C25烷基、被E取代一次或多次和/或被D间隔一次或多次的C1-C25烷基、ESi、被ESi取代一次或多次和/或被DSi间隔一次或多次的C1-C25烷基、COO-C1-C18烷基、C4-C18环烷基、被G取代的C4-C18环烷基、C2-C18链烯基、C2-C18炔基、C1-C18硫代烷氧基、C1-C18烷氧基、被E取代和/或被D间隔的C1-C18烷氧基、C7-C25芳烷基、被G取代的C7-C25芳烷基或式IVa-IVm的基团:
其中R22-R26和R29-R58相互独立地表示H,卤素,氰基,C1-C25烷基,被E取代和/或被D间隔的C1-C25烷基,C6-C24芳基,被G取代的C6-C24芳基,C2-C20杂芳基,被G取代的C2-C20杂芳基,C4-C18环烷基,被G取代的C4-C18环烷基,C2-C18链烯基,C2-C18炔基,C1-C18烷氧基,被E取代和/或被D间隔的C1-C18烷氧基,C7-C25芳烷基或被G取代的C7-C25芳烷基,
R27和R28相互独立地为氢、C1-C25烷基、卤素、氰基或C7-C25芳烷基,或者R27和R28一起表示可以均经由氧和/或硫与噻吩基键合且均可以具有至多25个碳原子的亚烷基或亚链烯基,
R59为氢,C6-C18芳基;被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的C6-C18芳基;或
可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基;或C7-C25芳烷基,D为-CO-、-COO-、-S-、-O-或-NR112-,
E为C1-C8硫代烷氧基、C1-C8烷氧基、CN、-NR112R113、-CONR112R113或卤素,
G为E或C1-C18烷基,以及
R112和R113相互独立地为H;C6-C18芳基;被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的C6-C18芳基;C1-C18烷基;或被-O-间隔的C1-C18烷基;
R172为氢,C6-C18芳基;被C1-C18烷基或C1-C18烷氧基取代的C6-C18芳基;或可以任选被一个或多个氧或硫原子间隔的C1-C25烷基;或C7-C25芳烷基;
R214和R215相互独立地为氢、C1-C18烷基、C6-C24芳基、C2-C20杂芳基、-CN或COOR216
R216为C1-C25烷基、C1-C25卤代烷基、C7-C25芳烷基、C6-C24芳基或C2-C20杂芳基;
Ar4、Ar5、Ar6和Ar7相互独立地具有Ar1的含义,以及a、b、c、DSi、ESi、Ar1、Ar2、Ar3、R1和R2如权利要求1所定义;
条件是基团R1、R2、R3、R3’、R4、R4’、R5、R5’、R6、R6’、R7、R7’、R8、R8’、R9和R9’中至少一个含有基团ESi和/或DSi
8.根据权利要求7的化合物,其为下式化合物:
其中
R1、R2、A1、A2、A3、A4和A5如权利要求7所定义,
R1’、R2’、R1”、R2”、R1*和R2*相互独立地具有R1的含义;
条件是基团R1、R2、R1’、R2’、R1”、R2”、R1*和R2*中至少一个为被ESi取代的C1-C8烷基,以及
ESi为-SiR161R162R163
R161、R162和R163相互独立地为C1-C8烷基、可以任选被C1-C4烷基取代的C5-C6环烷基、C1-C8卤代烷基、C2-C8链烯基、-O-SiR164R165R166、-(O-SiR164R165)d-R166或苯基;
R164、R165、R166相互独立地为C1-C8烷基、C1-C8卤代烷基、C2-C8链烯基、-O-SiR169R170R171、-(O-SiR169R170)d-R171或苯基;
R169、R170、R171相互独立地为C1-C8烷基、C1-C8卤代烷基、C2-C8链烯基、-O-Si(CH3)3或苯基;以及
d为1-10的整数。
9.一种有机半导体材料、层或组件,包含根据权利要求1-6中任一项的聚合物和/或根据权利要求7或8的化合物。
10.一种电子器件,包含根据权利要求1-6中任一项的聚合物、根据权利要求7或8的化合物和/或根据权利要求9的有机半导体材料、层或组件。
11.根据权利要求10的电子器件,其为有机光伏器件、光电二极管或有机场效应晶体管。
12.制备电子器件的方法,该方法包括将根据权利要求1-6中任一项的聚合物和/或根据权利要求7或8的化合物在有机溶剂中的溶液和/或分散体施用于合适基体上并除去所述溶剂;或者该方法包括蒸发根据权利要求7或8的化合物。
13.根据权利要求1-6中任一项的聚合物、根据权利要求7或8的化合物和/或根据权利要求9的有机半导体材料、层或组件在光伏器件、光电二极管或有机场效应晶体管中的用途。
14.一种式化合物,其中R1、R2、a、a’、b、b’、c、c’、Ar1、Ar1’、Ar2、Ar2’、Ar3和Ar3’如权利要求1所定义,并且X2和X2’相互独立地为卤素、ZnX12、-SnR207R208R209,其中R207、R208和R209相同或不同且为H或C1-C6烷基,其中两个基团任选形成公共环且这些基团为支化或未支化的,以及X12为卤原子;或-OS(O)2CF3、-OS(O)2-芳基、-OS(O)2CH3、-B(OH)2、-B(OY1)2-BF4Na或-BF4K,其中Y1每次出现独立地为C1-C10烷基且Y2每次出现独立地为C2-C10亚烷基,如-CY3Y4-CY5Y6-或-CY7Y8-CY9Y10-CY11Y12-,其中Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9、Y10、Y11和Y12相互独立地为氢或C1-C10烷基,并且Y13和Y14相互独立地为氢或C1-C10烷基。
15.一种制备式II的聚合物的方法,包括在溶剂中在催化剂存在下使式X10-A-X10的二卤化物与等摩尔量的对应于式的二硼酸或二硼酸酯反应,或者使式的二卤化物与等摩尔量的对应于式X11-A-X11的二硼酸或二硼酸酯反应,其中X10为卤素且X11每次出现独立地为-B(OH)2、-B(OY1)2其中Y1每次出现独立地为C1-C10烷基且Y2每次出现独立地为C2-C10亚烷基,如-CY3Y4-CY5Y6-或-CY7Y8-CY9Y10-CY11Y12-,其中Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9、Y10、Y11和Y12相互独立地为氢或C1-C10烷基,并且Y13和Y14相互独立地为氢或C1-C10烷基;或者使式X10-A-X10的二卤化物与等摩尔量的对应于式的有机锡化合物反应,或使式的二卤化物与等摩尔量的对应于式X11'-A-X11'的有机锡化合物反应,其中X11’在每次出现时独立地为-SnR207R208R209,其中R207、R208和R209相同或不同且为H或C1-C6烷基,或者基团R207、R208和R209中的两个形成环且这些基团为支化或未支化的;A和COM1如权利要求4所定义。
16.一种包含下式的重复单元的聚合物:
其中
A1’和A2’相互独立地为式的基团,其中a、b、c、p、q、Ar1、Ar2、Ar3、Y、Y15、Y16、Y17、A3、A4和A5如权利要求7所定义。
CN201380029473.8A 2012-04-04 2013-04-02 二酮基吡咯并吡咯聚合物和小分子 Pending CN104334610A (zh)

Applications Claiming Priority (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261619943P 2012-04-04 2012-04-04
EP12163088 2012-04-04
EP12163088.3 2012-04-04
US61/619,943 2012-04-04
US201261623080P 2012-04-12 2012-04-12
EP12163887 2012-04-12
EP12163887.8 2012-04-12
US61/623,080 2012-04-12
PCT/EP2013/056903 WO2013150005A1 (en) 2012-04-04 2013-04-02 Diketopyrrolopyrrole polymers and small molecules

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104334610A true CN104334610A (zh) 2015-02-04

Family

ID=49300032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380029473.8A Pending CN104334610A (zh) 2012-04-04 2013-04-02 二酮基吡咯并吡咯聚合物和小分子

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9293718B2 (zh)
EP (1) EP2834286B1 (zh)
JP (1) JP6395702B2 (zh)
KR (1) KR102079604B1 (zh)
CN (1) CN104334610A (zh)
WO (1) WO2013150005A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107531731A (zh) * 2015-04-20 2018-01-02 株式会社Lg化学 杂环化合物和包含其的有机太阳能电池
CN109153772A (zh) * 2016-05-25 2019-01-04 巴斯夫欧洲公司 半导体
CN109942798A (zh) * 2019-03-21 2019-06-28 北京印刷学院 末端硅氧烷基燕尾侧链取代吡咯并吡咯二酮基聚合物及其制备方法与应用

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6419065B2 (ja) 2012-04-02 2018-11-07 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se 電子工学用途のためのフェナントロ[9,10−b]フランポリマーおよび小分子化合物
KR102158583B1 (ko) 2012-12-04 2020-09-23 주식회사 클랩 전자 응용을 위한 관능화 벤조디티오펜 중합체
JP6568800B2 (ja) * 2013-11-21 2019-08-28 株式会社ダイセル 有機トランジスタ製造用溶剤
JP6417785B2 (ja) * 2014-08-22 2018-11-07 住友化学株式会社 高分子化合物およびそれを用いた発光素子
JP6646649B2 (ja) 2014-10-22 2020-02-14 レイナジー テック インコーポレイション テルチオフェンをベースとする共役ポリマーおよびそれらの応用
US10263190B2 (en) * 2014-10-22 2019-04-16 The Hong Kong University Of Science And Technology Difluorobithiophene-based donor-acceptor polymers for electronic and photonic applications
JP5907233B1 (ja) * 2014-10-23 2016-04-26 東洋インキScホールディングス株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料およびその用途
WO2016076198A1 (ja) * 2014-11-14 2016-05-19 富士フイルム株式会社 有機半導体素子及び化合物
KR102396300B1 (ko) * 2014-12-30 2022-05-11 삼성디스플레이 주식회사 광효율 개선층을 구비한 유기 발광 소자
US9580556B2 (en) 2015-01-29 2017-02-28 Corning Incorporated DPP with branched alkyl-chain or (and) fused thiophene with branched alkyl-chain and the related designing strategy to increase the molecular weight of their semi-conducting copolymers
JP5907289B1 (ja) * 2015-02-06 2016-04-26 東洋インキScホールディングス株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料およびその用途
US9608692B2 (en) 2015-06-11 2017-03-28 At&T Intellectual Property I, L.P. Repeater and methods for use therewith
JP6442057B2 (ja) * 2015-07-07 2018-12-19 富士フイルム株式会社 有機半導体素子、化合物、有機半導体組成物、並びに、有機半導体膜及びその製造方法
JP6427473B2 (ja) * 2015-09-08 2018-11-21 富士フイルム株式会社 有機半導体膜形成用組成物、有機半導体膜およびその製造方法、並びに有機半導体素子
JP6725098B2 (ja) * 2016-06-08 2020-07-15 エルジー・ケム・リミテッド 有機トランジスタおよびガスセンサ
WO2019170481A1 (en) 2018-03-07 2019-09-12 Basf Se Patterning method for preparing top-gate, bottom-contact organic field effect transistors
WO2019170719A1 (en) 2018-03-08 2019-09-12 Basf Se Organic field effect transistor comprising semiconducting single-walled carbon nanotubes and organic semiconducting material
EP3735430B1 (en) 2018-06-26 2023-09-13 Clap Co., Ltd. Vinylether-based polymer as dielectric

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003096191A (ja) * 2001-09-25 2003-04-03 Ricoh Co Ltd 画像表示媒体
CN1875051A (zh) * 2003-10-28 2006-12-06 西巴特殊化学品控股有限公司 新颖的二酮基吡咯并吡咯聚合物
EP2034537A2 (en) * 2007-09-06 2009-03-11 Xerox Corporation Diketopyrrolopyrrole-based derivatives for thin film transistors
CN101479272A (zh) * 2006-06-30 2009-07-08 西巴控股有限公司 作为有机半导体的二酮基吡咯并吡咯聚合物
WO2010136352A1 (en) * 2009-05-27 2010-12-02 Basf Se A process for polymerising (hetero)aromatic compounds
WO2011002927A2 (en) * 2009-06-30 2011-01-06 Plextronics, Inc. Novel compositions, methods and polymers
CN102362314A (zh) * 2009-03-23 2012-02-22 巴斯夫欧洲公司 用于有机半导体器件的二酮吡咯并吡咯聚合物

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI290164B (en) 1999-08-26 2007-11-21 Ciba Sc Holding Ag DPP-containing conjugated polymers and electroluminescent devices
US20030021913A1 (en) 2001-07-03 2003-01-30 O'neill Mary Liquid crystal alignment layer
US6690029B1 (en) 2001-08-24 2004-02-10 University Of Kentucky Research Foundation Substituted pentacenes and electronic devices made with substituted pentacenes
KR100949304B1 (ko) 2001-12-19 2010-03-23 메르크 파텐트 게엠베하 유기 절연체를 포함하는 유기 전계 효과 트랜지스터
DE10322408A1 (de) 2003-05-16 2004-12-02 Degussa Ag Stickstoffhaltige monodentate Phosphine und deren Verwendung in der Katalyse
DE10326547A1 (de) 2003-06-12 2005-01-05 Siemens Ag Tandemsolarzelle mit einer gemeinsamen organischen Elektrode
US7194173B2 (en) 2004-07-16 2007-03-20 The Trustees Of Princeton University Organic devices having a fiber structure
US20070079867A1 (en) 2005-10-12 2007-04-12 Kethinni Chittibabu Photovoltaic fibers
JP2009524226A (ja) 2006-01-21 2009-06-25 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 有機半導体配合物を備える電子短チャネル装置
GB0612929D0 (en) 2006-06-29 2006-08-09 Univ Cambridge Tech High-performance organic field-effect transistors based on dilute, crystalline-crystalline polymer blends and block copolymers
JP5374367B2 (ja) * 2006-06-30 2013-12-25 チバ ホールディング インコーポレーテッド 有機半導体としてのジケトピロロピロールポリマー
CN101657458B (zh) 2007-03-07 2014-07-02 肯塔基大学研究基金会 甲硅烷基乙炔化杂并苯和由其制造的电子器件
US8404864B2 (en) 2007-10-09 2013-03-26 Basf Se Pyrrolopyrrole derivatives, their manufacture and use
EP2350160B1 (en) 2008-10-31 2018-04-11 Basf Se Diketopyrrolopyrrole polymers for use in organic semiconductor devices
CN102272192B (zh) 2008-10-31 2016-12-07 巴斯夫欧洲公司 用于有机场效应晶体管的二酮吡咯并吡咯聚合物
BRPI1014578A2 (pt) 2009-04-08 2015-08-25 Basf Se Composto, material, camada ou componente semicondutor orgânico, dispositivo, semicondutor, e, uso de um composto.
JP5675787B2 (ja) 2009-05-27 2015-02-25 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se 有機半導体装置で使用するためのジケトピロロピロールポリマー
WO2011144566A2 (en) 2010-05-19 2011-11-24 Basf Se Diketopyrrolopyrrole polymers for use in organic semiconductor devices
US8946376B2 (en) 2010-09-29 2015-02-03 Basf Se Semiconductors based on diketopyrrolopyrroles
KR101880777B1 (ko) 2010-09-29 2018-08-17 바스프 에스이 디케토피롤로피롤을 기재로 하는 반도체
US8598450B2 (en) * 2010-11-24 2013-12-03 Polyera Corporation Conjugated polymers and their use in optoelectronic devices
CN103619855B (zh) 2011-06-22 2017-08-08 巴斯夫欧洲公司 用于有机半导体器件的二酮基吡咯并吡咯低聚物
KR102030859B1 (ko) 2011-09-02 2019-10-10 바스프 에스이 디케토피롤로피롤 올리고머, 및 디케토피롤로피롤 올리고머를 포함하는 조성물
WO2013083506A1 (en) 2011-12-07 2013-06-13 Basf Se Diketopyrrolopyrrole polymers for use in organic semiconductor devices
JP6157497B2 (ja) 2011-12-07 2017-07-05 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se 有機電界効果トランジスタ
JP5896339B2 (ja) * 2012-03-15 2016-03-30 株式会社豊田中央研究所 有機シリカ系材料

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003096191A (ja) * 2001-09-25 2003-04-03 Ricoh Co Ltd 画像表示媒体
CN1875051A (zh) * 2003-10-28 2006-12-06 西巴特殊化学品控股有限公司 新颖的二酮基吡咯并吡咯聚合物
CN101479272A (zh) * 2006-06-30 2009-07-08 西巴控股有限公司 作为有机半导体的二酮基吡咯并吡咯聚合物
EP2034537A2 (en) * 2007-09-06 2009-03-11 Xerox Corporation Diketopyrrolopyrrole-based derivatives for thin film transistors
CN102362314A (zh) * 2009-03-23 2012-02-22 巴斯夫欧洲公司 用于有机半导体器件的二酮吡咯并吡咯聚合物
WO2010136352A1 (en) * 2009-05-27 2010-12-02 Basf Se A process for polymerising (hetero)aromatic compounds
WO2011002927A2 (en) * 2009-06-30 2011-01-06 Plextronics, Inc. Novel compositions, methods and polymers

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JIANGUO MEI ET AL: "Siloxane-Terminated Solubilizing Side Chains: Bringing Conjugated Polymer Backbones Closer and Boosting Hole Mobilities in Thin-Film Transistors", 《JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107531731A (zh) * 2015-04-20 2018-01-02 株式会社Lg化学 杂环化合物和包含其的有机太阳能电池
CN107531731B (zh) * 2015-04-20 2021-02-19 株式会社Lg化学 杂环化合物和包含其的有机太阳能电池
CN109153772A (zh) * 2016-05-25 2019-01-04 巴斯夫欧洲公司 半导体
CN109153772B (zh) * 2016-05-25 2022-05-03 Clap有限公司 半导体
US11384197B2 (en) 2016-05-25 2022-07-12 Clap Co., Ltd. Semiconductors
CN109942798A (zh) * 2019-03-21 2019-06-28 北京印刷学院 末端硅氧烷基燕尾侧链取代吡咯并吡咯二酮基聚合物及其制备方法与应用
CN109942798B (zh) * 2019-03-21 2021-08-24 北京印刷学院 末端硅氧烷基燕尾侧链取代吡咯并吡咯二酮基聚合物及其制备方法与应用

Also Published As

Publication number Publication date
US9293718B2 (en) 2016-03-22
US20150132886A1 (en) 2015-05-14
JP6395702B2 (ja) 2018-09-26
JP2015514836A (ja) 2015-05-21
EP2834286B1 (en) 2019-01-23
KR102079604B1 (ko) 2020-04-08
KR20150001792A (ko) 2015-01-06
EP2834286A1 (en) 2015-02-11
WO2013150005A1 (en) 2013-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104334610A (zh) 二酮基吡咯并吡咯聚合物和小分子
CN102203160B (zh) 用于有机半导体器件的二酮吡咯并吡咯聚合物
CN102449030B (zh) 用于有机半导体器件中的二酮基吡咯并吡咯聚合物
CN104470932A (zh) 用于电子应用的二噻吩并苯并呋喃聚合物和小分子
KR102030867B1 (ko) 전자 응용을 위한 페난트로[9,10-b]푸란 중합체 및 소분자
CN102892807A (zh) 用于有机半导体器件的二酮基吡咯并吡咯聚合物
CN101479272B (zh) 作为有机半导体的二酮基吡咯并吡咯聚合物
CN101652402A (zh) 含有二氟环戊二酮环与芳香环缩合而成的单元的聚合物以及使用其的有机薄膜及有机薄膜元件
CN103360604B (zh) 含功能化极性侧链基团的共轭金属聚合物光电材料及其应用
CN104797624A (zh) 用于电子应用的官能化苯并二噻吩聚合物
Tang et al. Naphthobistriazole-based wide bandgap donor polymers for efficient non-fullerene organic solar cells: Significant fine-tuning absorption and energy level by backbone fluorination
CN103619855A (zh) 用于有机半导体器件的二酮基吡咯并吡咯低聚物
EP2562197A1 (en) Copolymer comprising anthracene and benzoselenadiazole, preparing method and uses thereof
WO2012043401A1 (ja) 交互共重合ポリマー、及び有機光電変換素子
Song et al. Solution-processed interlayer of discotic-based small molecules for organic photovoltaic devices: Enhancement of both the open-circuit voltage and the fill factor
Nazim et al. Novel thiazolothiazole based linear chromophore for small molecule organic solar cells
US20130225782A1 (en) Organic semiconductor material, preparation methods and uses thereof
WO2022151675A1 (zh) 含拉电子取代基的聚噻吩类共轭聚合物及制备方法与应用
Fan et al. Synthesis and photovoltaic properties of two star-shaped molecules involving phenylquinoxaline as core and triphenylamine and thiophene units as arms
JP7026391B2 (ja) 半導体ポリマー
JP5428670B2 (ja) 光起電力素子用材料および光起電力素子
US20130253151A1 (en) Organic semiconductor material, preparation methods and uses thereof
TWI602844B (zh) 用於有機半導體裝置之二酮基吡咯并吡咯聚合物
WO2012096084A1 (ja) 共重合ポリマー、及び有機光電変換素子
JP2013161921A (ja) 導電性積層体、及び有機薄型太陽電池素子

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150204