DE102013203149A1 - Oligomere Verbindungen sowie deren Verwendung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft neue organische oligomere Verbindungen der allgemeinen Formel (I),sowie deren Verwendung, insbesondere als Dotanden für organische halbleitende Matrixmaterialen.

Description

  • Die Erfindung betrifft neue organische oligomere Verbindungen der allgemeinen Formel (I), sowie deren Verwendung, insbesondere als Dotanden für organische halbleitende Matrixmaterialen:
    Figure 00010001
  • In den letzten Jahrzehnten ist bekannt geworden, dass man organische Halbleiter durch Dotierung hinsichtlich ihrer elektrischen Leitfähigkeit stark beeinflussen kann. Solche organischen halbleitenden Matrixmaterialien können entweder aus Verbindungen mit guten Elektronendonator-Eigenschaften oder aus Verbindungen mit guten Elektronenakzeptor-Eigenschaften aufgebaut werden. Es haben sich bestimmte Anordnungen elektrisch dotierter und undotierter Schichten in OLED-Technologien etabliert, wie zum Beispiel in pin- und nin-Strukturen. Hierbei stehen p für p-dotierte, i- für intrinsic leitende und n für n-dotierte Schicht. Zum Dotieren von Elektronendonator-Materialien (HTM) sind neben anorganischen Lewis-Säuren auch starke organische Elektronen-Akzeptoren wie Tetracyanochinondimethan (TCNQ) oder 2,3,5,6-Tetrafluoro-tetracyano-1,4-benzochinondimethan (F4TCNQ) bekannt geworden [M. Pfeiffer, A. Beyer, T. Fritz, K. Leo, Appl. Phys. Lett., 73 (22), 3202–3204 (1998) und J. Blochwitz, M. Pfeiffer, T. Fritz, K. Leo, Appl. Phys. Lett., 73 (6), 729–731 (1998)]. Diese erzeugen durch Elektronentransferprozesse in elektronenreichen Basismaterialien (Löchertransportmaterialien) so genannte Löcher, durch deren Anzahl und Beweglichkeit sich die Leitfähigkeit des Basismaterials mehr oder weniger signifikant verändert. Elektronenakzeptorverbindungen vor allem Tetracyanochinon-methane und Dicyanochinonimine hatten als Charge-Transfer-Komplexe mit Tetrathiofulvalenen oder als Radikalanionensalze wegen ihrer metallischen Leitfähigkeiten bzw. Supraleitfähigkeiten bei sehr tiefen Temperaturen großes wissenschaftliches und technisches Interesse geweckt.
  • Weiterhin bekannt sind bisher auch Dicyanochinonimine (DCNQI) und deren Derivate, die als Dotanden für organische halbleitende Matrixmaterialen Verwendung finden ( EP 1 990 847 A1 ). Ebenso offenbart das US-Patent US 6,908,783 B1 Dotanden für organische halbleitende Matrixmaterialen, welche auf Chinonen und deren Derivaten sowie auf 1,2,3-Dioxaborinen bzw. deren Derivaten basieren. Weitere, auf spezifischen Chinonen beruhende, Dotanden werden beispielsweise von Gao et al. in Chem. Commun., 2008, 117–119 dargestellt.
  • Die bisher beschriebenen Verbindungen haben jedoch für eine technische Anwendung Nachteile in der Produktion dotierter halbleitender organischer Schichten oder von entsprechenden elektronischen Bauteilen mit derartigen dotierten Schichten, da die Fertigungsprozesse in großtechnischen Produktionsanlagen oder solchen im Technikumsmaßstab nicht immer ausreichend präzise gesteuert werden können. Dies führt zu hohem Steuerungs- und Regelaufwand innerhalb der Prozesse, um eine gewünschte Produktqualität zu erzielen, oder zu unerwünschten Toleranzen der Produkte. Ferner bestehen Nachteile bei der Verwendung bisher bekannter organischer Dotanden bezüglich der elektronischen Bauelementstrukturen wie Leuchtdioden (OLEDs), organische Feldeffekttransistor (OFET) oder Solarzellen selber, da die genannten Produktionsschwierigkeiten bei der Handhabung der Dotanden zu unerwünschten Ungleichmäßigkeiten in den elektronischen Bauteilen oder unerwünschten Alterungseffekten der elektronischen Bauteile führen können. Gleichzeitig ist jedoch zu beachten, dass die zu verwendenden Dotanden extrem hohe Elektronenaffinitäten (Reduktionspotentiale) und andere für den Anwendungsfall geeignete Eigenschaften aufweisen, da beispielsweise die Dotanden unter gegebenen Bedingungen auch die Leitfähigkeit oder andere elektrische Eigenschaften der organisch halbleitenden Schicht mit bestimmen. Normalerweise sind für den Dotiereffekt die energetischen Lagen des HOMO des Matrixmateriales und des LUMO des Dotanden entscheidend, welche sich in den bisher bekannten Verbindungen als verbesserungswürdig erwiesen haben. Außerdem gibt es Dotiereffekte die sich mit dem jetzigen Wissen nicht erklären lassen. Sicherlich haben auch Molekül- und Schichtstrukturen und damit verbundene Entfernungen zwischen den Zentren der Elektronen-Donor- und Akzeptor-Moleküle eine Bedeutung für den elektrischen Dotiereffekt, der sich aber kaum voraussagen lässt.
  • Das technische Problem der vorliegenden Erfindung war die Bereitstellung neuer Substanzen, welche als Materialien in der organischen Elektronik und insbesondere als elektrische Dotanden für organische halbleitende Matrixmaterialen eingesetzt werden können. Diese sollten im Produktionsprozess leichter handhabbar sein und zu elektronischen Bauteilen führen, deren organische halbleitende Materialien reproduzierbarer herstellbar sind.
  • Diese Aufgaben werden gelöst durch oligomere Verbindungen der allgemeinen Formel (I) gemäß Anspruch 1, sowie durch deren Verwendung gemäß Anspruch 23. Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • In anderen Worten wird die Aufgabe durch oligomere Verbindungen der allgemeinen Formel (I) gelöst,
    Figure 00030001
    wobei
    Figure 00030002
    jeweils unabhängig voneinander Einfach- oder Doppelbindungen sind, wobei im Falle von Einfachbindungen sich noch Wasserstoffatome an den Bindungsatomen der Endgruppen T1, T2 befinden,
    und
    Z ausgewählt ist aus mindestens einem Aryl und mindestens einem Hetaryl und
    n eine ganze Zahl zwischen 2 und 12 ist,
    wobei die Bindung(en) zwischen den Z-Resten entweder Einfach- oder Doppelbindungen sind und die Aryl- oder Hetaryl-Gruppen im Oligomer jeweils gleich oder verschieden und unabhängig voneinander ausgewählt sind,
    Aryl ausgewählt ist aus der Gruppe der Phenyle, Naphthalene, Phenanthrene, Indacene, Anthracene und Zyklopentadiene, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind und unsubstituiert sind oder mindestens einen Substituenten tragen und
    Hetaryl ausgewählt ist aus der Gruppe von unsubstituierten oder mindestens einen Substituenten aufweisenden Heteroaromaten aus der Gruppe von 1,3-Oxazolen, 1,3,4-Oxadiazolen, 1,3-Thiazolen, 1,3,4-Thiadiazolen, Furanen, Thiophenen, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind, wobei
    der mindestens eine Substituent der Aryle bzw. der Hetaryle unabhängig ausgewählt ist aus Halogenen; CN; C(=O)-C1-C20-Alkyl; teilweise oder vollständig fluorierten linearen, verzweigten oder zyklischen C1-C20-Alkylgruppen; linearen, verzweigten oder zyklischen C1-C20-Alkylgruppen; linearen, verzweigten oder zyklischen C1-C20-Alkoxy- und Thioalkoxygruppen; Dialkylaminen mit C1-C20 Alkylgruppen; teilweise oder vollständig fluorierten Phenylen, Pyridylen oder Tolylen; und Phenylen, Pyridylen, Tolylen welche jeweils mindestens eine CN-Gruppe aufweisen und unsubstituiert oder teilweise oder vollständig fluoriert sind und die Endgruppen
    T1,2 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus
    Figure 00040001
    wobei - - - - der Einfach- oder Doppelbindung
    Figure 00040002
    entspricht
    und
    die Reste
    R1,2 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Aryl1,2, Hetaryl1,2, SO2R25, CN und teilweise oder vollständig fluorierten C1-C10-Alkylen und die Reste
    Aryl1,2 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus unsubstituierten oder teilweise oder vollständig fluorierten, chlorierten, cyanierten oder CF3-substituierten Phenylen, Biphenylen und Naphthylen und die Reste
    Hetaryl1,2 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind sind; und Oxadiazolen, welche vollständig oder teilweise fluoriert, chloriert, cyaniert oder CF3-substituiert sind und die Reste
    R3-29 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Wasserstoff, Halogen, C1-C10-Alkyl, C1-C10-Alkoxy und Thioalkoxy, Perfluor-C1-C10-alkyl und CN.
  • Vorzugsweise ist
    Aryl ausgewählt aus der Gruppe der Phenyle, Naphthalene, Phenanthrene, Indacene, Anthracene und Zyklopentadiene, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind und unsubstituiert sind oder mindestens einen Substituenten tragen.
  • Der Ausdruck „teilweise fluoriert, fluoriert, chloriert oder cyaniert oder CF3-substituiert” bedeutet hier und im gesamten Text, dass mindestens ein Substituent aus der jeweiligen Gruppe vorhanden ist. Beispielsweise bedeutet „teilweise fluoriert”, dass anstelle mindestens eines Wasserstoffatoms mindestens ein Fluoratom vorhanden ist. „Teilweise gesättigt” bedeutet, dass zumindest eine Einfach-anstelle einer in der jeweiligen Struktur normalerweise vorhandenen Doppelbindung vorliegt.
  • Der Ausdruck dass sich „im Falle von Einfachbindungen noch Wasserstoffatome an den Bindungsatomen der Endgruppen T1, T2 befinden” bedeutet, dass beispielsweise bei T1 = - - -·N-CN und wenn
    Figure 00050001
    eine Einfachbindung darstellt, die Gruppe T1 eine -NH-CN Gruppe ist, d. h. der Stickstoff das Bindungsatom der Endgruppe T1 darstellt und dementsprechend ein Wasserstoffatom trägt.
  • (Z)n stellt mindestens eine Kombination aus einem Aryl- und einem Hetaryl-Rest dar (n = 2). Wenn n größer als 2 ist, können jeweils mehrere Aryl- bzw. mehrere Hetaryl-Reste vorliegen. Die Bindungen zwischen den Aryl- bzw. Hetaryl-Resten sind jeweils unabhängig voneinander entweder Einfach- oder Doppelbindungen. Gleiches gilt auch – wenn vorliegend – für die Bindungen zwischen Arylen bzw. für die Bindungen zwischen Hetarylen. Wenn mehrere Aryl- bzw. mehrere Hetaryl-Reste vorhanden sind, können diese abwechselnd oder als Block vorliegen, z. B. für n = 3 mit zwei Hetaryl-Resten und einem Aryl-Rest kann es die Sequenz Hetaryl-Aryl-Hetaryl- oder die Sequenz Hetaryl-Hetaryl-Aryl geben. „n” ist wie oben erwähnt eine ganze Zahl zwischen 2 und 12, wobei die Randbereiche eingeschlossen sind (n = 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 oder 12).
  • Überraschenderweise hat es sich gezeigt, dass die erfindungsgemäßen Verbindungen in der Lage sind, weitere technisch interessante HT-Materialen jetzt erst effizient zu dotieren. Durch die außergewöhnlich niedrige LUMO-Lage und damit verbundenen hohen Reduktionspotential der Oligomere können auch Leistungseffizienzen und Lebensdauern von Solarzellen wesentlich verbessert werden. Zusätzlich sind diese Verbindungen auf Grund ihrer Größe und hohen Polarität außergewöhnlich diffussionsstabil in organischen Schichten.
  • Durch Variation der Oligomeren-Bausteine, ihrer Anzahl, ihrer Substituenten und den Endgruppen T1,2 werden die Dotiervermögen, die Dotandenstabilitäten, ihre Verdampfungsraten, die Sublimationstemperaturen auf die jeweils gewünschten kommerziellen HTM und auf den technischen Prozess optimiert. Außerdem können die verwendeten Dotandenmengen bei gleicher Leitfähigkeit im Vergleich zu herkömmlichen Dotanden drastisch verringert werden, da die Dotiereffizienz wesentlich verbessert wurde oder da Zweielektronen-Übergänge stattfinden können. Zusätzlich führen diese Dotanden zu erheblich verbesserten Lebensdauern in elektronischen bzw. optoelektronischen Bauelementen, da die Konzentration an äußerst reaktiven Dotanden-Radikalkationen sehr gering wird oder sogar verschwindet. Ein weiterer großer Vorteil dieser Dotanden insbesondere ihrer Dianionen ist die geringe Lichtabsorption im sichtbaren Wellenlängenbereich, was die Effizienz und Lebensdauern ihrer entsprechenden Bauelemenete wesentlich verlängern wird.
  • Vorzugsweise sind die oligomeren Verbindungen dadurch gekennzeichnet, dass n eine ganze Zahl zwischen 3 und 10 ist, wobei die Bindungen zwischen den Aryl- oder Hetaryl-Resten entweder Einfach- oder Doppelbindungen sind und die Endgruppen T1, T2 gleich oder verschieden sind und jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus
    Figure 00070001
    wobei - - - der Einfach- oder Doppelbindung
    Figure 00070002
    gemäß der allgemeinen Formel (I) entspricht und
    wobei die Reste
    R1,2 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Aryl1,2, Hetaryl1,2 und teilweise oder vollständig fluorierten C1-C10-Alkylen und die Reste
    Hetaryl1,2 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Triazinen, welche vollständig oder teilweise fluoriert, chloriert oder cyaniert sind, Pyridinen, welche vollständig oder teilweise fluoriert, chloriert, cyaniert oder CF3-substituiert sind
    und die Reste Aryl1,2 und R3-29 die oben zur allgemeinen Formel (I) genannte Bedeutung aufweisen.
  • Besonders bevorzugt ist n eine ganze Zahl zwischen 4 und 8, wobei die Bindungen zwischen den Aryl- oder Hetaryl-Resten entweder Einfach- oder Doppelbindungen sind.
  • Die oben genannte allgemeine Formel (I) umfasst Aryle, die unsubstituiert sind und solche, die mindestens einen Substituenten tragen. Letztere, d. h. die Aryle mit mindestens einem Substituenten, sind bevorzugt.
  • Für Aryle mit mindestens einem Substitueten ist der Hetaryl-Rest der allgemeinen Formel (I) vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe von unsubstituierten oder mindestens einen Substituenten aufweisenden Heteroaromaten aus der Gruppe von 1,3-Oxazolen, 1,3-Thiazolen, 1,3,4-Thiadiazolen, Furanen und Thiophenen, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind, wobei der mindestens eine Substituent der Hetaryle die zur allgemeinen Formel (I) genannte Bedeutung aufweist.
  • Besonders bevorzugt ist der Hetaryl-Rest gemäß Formel (I) – wenn Aryle mit mindestens einem Substituenten vorliegen – ausgewählt aus der Gruppe von unsubstituierten oder mindestens einen Substituenten aufweisenden Heteroaromaten aus der Gruppe von 1,3-Oxazolen, 1,3,4-Thiadiazolen, Furanen und Thiophenen, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind, wobei der mindestens eine Substituent der Hetaryle die zur allgemeinen Formel (I) genannte Bedeutung aufweist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der oligomeren Verbindungen gemäß der allgemeinen Formel (I) ist
    Aryl ausgewählt aus der Gruppe der 1,4-Phenyle, 2,6-Naphthalene und 2,7-Phenanthrene welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind und mindestens einen Substituenten tragen und
    Hetaryl ausgewählt ist aus der Gruppe von unsubstituierten oder mindestens einen Substituenten aufweisenden Heteroaromaten aus der Gruppe von 1,3-Oxazolen, 1,3-Thiazolen, 1,3,4-Oxadiazolen, 1,3,4-Thiadiazolen, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind, wobei
    der mindestens eine Substituent der Aryle und/oder der Hetaryle die zur allgemeinen Formel (I) genannte Bedeutung hat.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der oligomeren Verbindungen gemäß der allgemeinen Formel (I) ist
    Aryl ausgewählt aus der Gruppe der 2,6-Naphthalene und 2,7-Phenanthrene, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind und mindestens einen Substituenten tragen und
    Hetaryl ausgewählt aus der Gruppe von unsubstituierten oder mindestens einen Substituenten aufweisenden Heteroaromaten aus der Gruppe von 1,3-Oxazolen, 1,3-Thiazolen, 1,3,4-Thiadiazolen, 1,3,4-Oxadiazolen, Furanen und Thiophenen, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind, wobei
    der mindestens eine Substituent der Aryle und/oder der Hetaryle die zur allgemeinen Formel (I) genannte Bedeutung hat.
  • Diese beiden zuvor dargestellten bevorzugten Ausführungsformen unterscheiden sich hinsichtlich der Aryle in den 1,4-Phenylen und hinsichtlich der Hetaryle in den 1,3,4-Oxadiazolen etc..
  • Die Endgruppen T1, T2 sind gleich oder verschieden und jeweils unabhängig voneinander vorzugsweise ausgewählt aus (bevorzugte Gruppe)
    Figure 00090001
    wobei die
    Figure 00090002
    der allgemeinen Formel (I) wie gezeigt Doppelbindungen sind.
  • Hierbei sind die Reste
    R1,2 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt aus Aryl1,2, Hetaryl1,2 und teilweise oder vollständig fluorierten C1-C10-Alkylen und die Reste
    Hetaryl1,2 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt aus Triazinen, welche vollständig oder teilweise fluoriert, chloriert oder cyaniert sind und Pyridinen, welche vollständig oder teilweise fluoriert, chloriert, cyaniert oder CF3-substituiert sind.
  • Die Reste Aryl1,2 und R3-29 weisen die zur allgemeinen Formel (I) genannte Bedeutung auf.
  • Zu dieser bevorzugten Gruppe an Endgruppen T1,2 gibt es verschiedene alternative Ausführungsformen im Hinblick auf die Reste Aryl und Hetaryl, welche nachfolgend dargestellt werden:
    • 1) Wenn die Endgruppen T1,2 aus der voranstehend genannten bevorzugten Gruppe ausgewählt sind, ist eine bevorzugte Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass Aryl ausgewählt ist aus der Gruppe der 1,4-Phenyle, 2,6-Naphthalene und 2,7-Phenanthrene, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind und mindestens einen Substituenten tragen und Hetaryl ausgewählt ist aus der Gruppe von unsubstituierten oder mindestens einen Substituenten aufweisenden Heteroaromaten aus der Gruppe von 1,3-Oxazolen, 1,3-Thiazolen, 1,3,4-Thiadiazolen, 1,3,4-Oxadiazolen, Furanen und Thiophenen, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind.
    • 2) Wenn die Endgruppen T1,2 aus der voranstehend genannten bevorzugten Gruppe ausgewählt sind, ist eine bevorzugte Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass n eine ganze Zahl zwischen 4 und 8 ist, wobei die Bindungen zwischen den Aryl- oder Hetaryl-Resten Doppelbindungen sind und dass Aryl ausgewählt ist aus der Gruppe der 1,4-Phenyle, 2,6-Naphthalene, 2,7-Phenanthrene und Cyclopentadiene, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind und mindestens einen Substituenten tragen und Hetaryl ausgewählt ist aus der Gruppe von unsubstituierten oder mindestens einen Substituenten aufweisenden Heteroaromaten aus der Gruppe von 1,3-Oxazolen, 1,3-Thiazolen, 1,3,4-Thiadiazolen, 1,3,4-Oxadiazolen, Furanen und Thiophenen welche aromatisch bzw. chinoid oder teilweise gesättigt sind.
    • 3) Wenn die Endgruppen T1,2 aus der voranstehend genannten bevorzugten Gruppe ausgewählt sind, ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass Aryl ausgewählt ist aus der Gruppe der 1,4-Phenyle, 2,6-Naphthalene, 2,7-Phenanthrene und Cyclopentadiene, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind und mindestens einen Substituenten tragen und Hetaryl ausgewählt ist aus der Gruppe von unsubstituierten oder mindestens einen Substituenten aufweisenden Heteroaromaten aus der Gruppe von 1,3-Oxazolen, 1,3-Thiazolen, 1,3,4-Thiadiazolen, 1,3,4-Oxadiazolen, Furanen und Thiophenen, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind.
    • 4) Wenn die Endgruppen T1,2 aus der voranstehend genannten bevorzugten Gruppe ausgewählt sind, ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass Aryl ausgewählt ist aus der Gruppe der 1,4-Phenyle, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind und mindestens einen Substituenten tragen und Hetaryl ausgewählt ist aus der Gruppe von unsubstituierten oder mindestens einen Substituenten aufweisenden Heteroaromaten aus der Gruppe von 1,3-Thiazolen, 1,3,4-Thiadiazolen, 1,3,4-Oxadiazolen und Thiophenen, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind.
    • 5) Wenn die Endgruppen T1,2 aus der voranstehend genannten bevorzugten Gruppe ausgewählt sind, ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform hinsichtlich des Index n dadurch gekennzeichnet, dass n eine ganze Zahl zwischen 6 und 8 ist, wobei die Bindungen zwischen den Aryl- oder Hetaryl-Resten entweder Einfach- oder Doppelbindungen sind und dass Aryl ausgewählt ist aus der Gruppe der 1,4-Phenyle, 2,6-Naphthalene, 2,7-Phenanthrene, Anthracene, Indacene und Cyclopentadiene, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind und mindestens einen Substituenten tragen und Hetaryl ausgewählt ist aus der Gruppe von unsubstituierten oder mindestens einen Substituenten aufweisenden Heteroaromaten aus der Gruppe von 1,3-Oxazolen, 1,3-Thiazolen, 1,3,4-Thiadiazolen, 1,3,4-Oxadiazolen, Furanen und Thiophenen, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind.
    • 6) Wenn die Endgruppen T1,2 aus der voranstehend genannten bevorzugten Gruppe ausgewählt sind, ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass n eine ganze Zahl zwischen 4 und 10 ist, wobei die Bindungen zwischen den Aryl- oder Hetaryl-Resten entweder Einfach- oder Doppelbindungen sind und dass Aryl ausgewählt ist aus der Gruppe der 1,4-Phenyle, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind und mindestens einen Substituenten tragen und Hetaryl ausgewählt ist aus der Gruppe von unsubstituierten oder mindestens einen Substituenten aufweisenden Heteroaromaten aus der Gruppe von 1,3-Oxazolen, 1,3-Thiazolen.
    • 7) Wenn die Endgruppen T1,2 aus der voranstehend genannten bevorzugten Gruppe ausgewählt sind, ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass Aryl ausgewählt ist aus der Gruppe der 1,4-Phenyle und 2,6-Naphthalene, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind und mindestens einen Substituenten tragen und Hetaryl ausgewählt ist aus der Gruppe von unsubstituierten oder mindestens einen Substituenten aufweisenden Heteroaromaten aus der Gruppe von 1,3,4-Oxadiazolen, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind.
    • 8) Wenn die Endgruppen T1,2 aus der voranstehend genannten bevorzugten Gruppe ausgewählt sind, ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass Aryl ausgewählt ist aus der Gruppe der 1,4-Phenyle, 2,6-Naphthalene und 2,7-Phenanthrene, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind und mindestens einen Substituenten tragen und Hetaryl ausgewählt ist aus der Gruppe von unsubstituierten oder mindestens einen Substituenten aufweisenden Heteroaromaten aus der Gruppe von 1,3-Oxazolen, 1,3-Thiazolen, 1,3,4-Thiadiazolen, 1,3,4-Oxadiazolen, Furanen, und Thiophenen, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind.
  • Bei der zuletzt beschriebenen Ausführungsform (8) ist es besonders bevorzugt, dass
    Aryl ausgewählt ist aus der Gruppe der 1,4-Phenyle, 2,6-Naphthalene und 2,7-Phenanthrene, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind und mindestens einen Substituenten tragen und
    Hetaryl ausgewählt ist aus der Gruppe von unsubstituierten oder mindestens einen Substituenten aufweisenden Heteroaromaten aus der Gruppe von Thiophenen und 1,3-Thiazolen, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind.
  • Generell sind bei allen Ausführungsformen der oligomeren Verbindungen die Halogensubstituenten der Aryl-, Hetaryl- und R3-29-Reste unabhängig voneinander vorzugsweise ausgewählt aus Fluor und Chlor.
  • Stark bevorzugte erfindungsgemäße oligomere Verbindungen entsprechen der allgemeinen Formel (II)
    Figure 00130001
    wobei T1,2, Hetaryl und Aryl die zur allgemeinen Formel (I) genannte Bedeutung haben,
    Figure 00130002
    Einfach- oder Doppelbindungen sind,
    q Null oder 1 ist
    und r Null oder eine ganze Zahl zwischen 1 und 5 ist.
  • Höchst bevorzugt weisen die oligomeren Verbindungen die allgemeine Formel (III) auf
    Figure 00130003
    wobei T1,2 und Hetaryl die zur allgemeinen Formel (I) genannte Bedeutung haben und der ggf. vorhandene mindestens eine Substituent der Hetaryle CN ist,
    Figure 00130004
    Einfach- oder Doppelbindungen sind,
    q Null oder 1 ist
    und r Null oder eine ganze Zahl zwischen 1 und 5 ist.
  • Bevorzugte Vertreter der erfindungsgemäßen Substanzen sind nachfolgend dargestellt:
    Figure 00130005
    Figure 00140001
    Figure 00150001
    Figure 00160001
    Figure 00170001
    Figure 00180001
    Thiadiazole:
    Figure 00180002
    Figure 00190001
    Figure 00200001
    Figure 00210001
    Figure 00220001
    Figure 00230001
    Thiophene:
    Figure 00230002
    Figure 00240001
    Figure 00250001
    Figure 00260001
    Bithiophene:
    Figure 00260002
    Figure 00270001
    Figure 00280001
    Figure 00290001
    Figure 00300001
    Figure 00310001
    Terthiophene:
    Figure 00310002
    Figure 00320001
    Figure 00330001
    Figure 00340001
    Figure 00350001
    Figure 00360001
    Figure 00370001
    Figure 00380001
    Quarterthiophene:
    Figure 00390001
    Figure 00400001
    Figure 00410001
    Sexithiophene:
    Figure 00430001
    Figure 00440001
    Figure 00450001
    Figure 00460001
    Gemischte Thiophene:
    Figure 00460002
    Figure 00470001
    Figure 00480001
    Figure 00490001
    Thiazole:
    Figure 00490002
    Figure 00500001
    Figure 00510001
    Bis-Thiazole:
    Figure 00510002
    Figure 00520001
    Figure 00530001
    Figure 00540001
    Figure 00550001
    Figure 00560001
    Furane:
    Figure 00570001
    Figure 00580001
    Figure 00590001
    Figure 00600001
    Bifurane:
    Figure 00610001
    Figure 00620001
    Figure 00630001
    Terfurane:
    Figure 00640001
    Figure 00650001
    Figure 00660001
    Oxazole:
    Figure 00670001
    Figure 00680001
    Figure 00690001
    Figure 00700001
    Figure 00710001
  • Darstellung chinoider und aromatischer oligomerer Verbindungen
  • Allgemeine Beschreibung der Synthese
  • Lochtransportmaterialien
  • Als Lochtransportmaterialien (HTM) dienen elektronenreiche π-konjugierte aromatische und heteroaromatische Verbindungen. So sind beispielsweise N,N'-perarylierte Benzidine (wie TPD, MeO-TPD, MeO-Spiro-TPD, NTNPB, NPNPB, TAD, Spiro-TAD, TNB, α- oder β-NPD), unverbrückte und verbrückte Triphenylamine (TCTA, TAPC, TDAB, TMPB) oder N,N',N''-perarylierte Starburstverbindungen (wie die Substanz TDATA, m-MTDATA, 2T-NATA, 1T-NATA, NATA Thiophene (vorzugsweise oligo-Thiophene), N-perarylierte-2-Aminothiophene sowie deren 5,5' verbrückten Dimere und, Selenophene (vorzugsweise oligo-Selenophene), Spirobifluorene, Triphenylene, Heterotriphenylene, Thiophene, verbrückte Thiophene und Oligothiophene, generell oligomere und polymere p-konjugierte Verbindungen, oder aber auch bestimmte Phthalocyanine, wie insbesondere Zink- oder Kupferphthalocyanin (ZnPc, CuPc) oder Porphyrine als gute HTM bekannt. Es gibt noch weitaus mehr HTM's und andere organische Halbleitermaterialien, wie Hostmaterialien oder Elektronen- und Lochblockermaterialien, deren Leitfähigkeit durch Dotierung mit den erfindungsgemäßen oligomeren Verbindungen verbessert werden kann.
  • Folgend seien einige Beispiele aufgeführt, um die strukturelle Vielfalt zu verdeutlichen.
  • Figure 00720001
  • Figure 00730001
  • Figure 00740001
  • Die Dotierung kann insbesondere derart erfolgen, dass das molare Verhältnis von HTM zu Dotand oder im Falle von oligomeren bzw. polymeren Ladungstransportmaterialien das Verhältnis von Monomereneinheiten zu Dotand 1:100.000, vorzugsweise 1:1. bis 1:10.000, mehr bevorzugt 1: 5 bis 1:1.000 besonders bevorzugt 1:10 bis 1:100, höchst bevorzugt 1:50 bis 1:100 oder auch 1:25 bis 1:50 beträgt.
  • Die Dotierung des jeweiligen Loch-leitenden Transportmaterials (HTM) mit den erfindungsgemäß zu verwendeten oligomeren Dotanden kann durch ein oder durch eine Kombination folgender Verfahren realisiert werden.
    • 1. Mischverdampfung im Vakuum mit einer Verdampferquelle für das Transportmaterial (HTM) und einer weiteren für den oligomeren Dotanden
    • 2. Sequentielles Deponieren von HTM und oligomeren Dotand mit anschließendem Eindiffundieren des Dotanden durch thermische Behandlung
    • 3. Dotieren einer HTL durcheine Lösung von Dotanden und nachfolgendem Verdampfen des Lösungsmittels durch thermische Behandlung, durch das Anlegen von Vakuum oder beides.
    • 4. Oberflächendotierung einer HTL durch eine oberflächlich aufgebrachte Schicht von Dotanden
  • Die Dotierung kann derart erfolgen, dass der Dotand aus einer Precursorverbindung heraus verdampft wird. Die beim Erhitzen und/oder Bestrahlen mit elektromagnetischer Strahlung den Dotanden freisetzt.
  • Folgende Precursorverbindungen können beispielsweise Verwendung finden.
    • 1. Gemische oder stöchometrische oder mischkristalline Verbindungen aus dem Dotanden und einer inerten nichtflüchtigen Substanz, z. B. einem Polymere, Molsieb, KieselGur; Aluminiumoxid, Oligomere oder einer anderen organischen sowie anorganischen Verbindung mit hoher Verdampfungstemperatur, wobei der Dotand vorwiegend durch Van der Waals-Kräfte und/oder Wasserstoffbrücken an diese Trägersubstanz gebunden ist.
    • 2. Gemische oder stöchometrische oder mischkristalline Verbindungen aus dem Dotanden und einer Elektronendonor-artigen nichtflüchtigen Verbindung, die einen teilweisen Ladungstransfer zum Dotanden wie in CT-Komplexen bewirkt, wie beispielsweise Polyaromaten, Polyheteroaromaten, kojugierte Polymere und andere organische oder anorganische Substanzen mit hoher Verdampfungstemperatur
    • 3. Gemische oder stöchometrische oder mischkristalline Verbindungen aus dem Dotanden und einer Substanz, welche zusammen mit dem Dotanden verdampft und eine gleiche oder höhere Ionisierungsenergie aufweist, wie das zu dotierende Transportmaterial (HTM). Hierbei kann auch die Substanz mit dem Transportmaterial (HTM) identisch sein, beispielsweise ein Metallphthalocyanin oder Benzidinederivate darstellen,
  • Elektronische Bauelemente
  • Mit Hilfe der erfindungsgemäßen oligomeren Verbindungen können dotierte elektrisch leitfähige Schichten oder Leitungspfade in einer Vielzahl elektronischer Bauelemente oder diese enthaltenen Einrichtungen hergestellt werden. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Oligomere kann die Ladungsträgeranzahl erhöht und die Ladungsinjektion zu benachbarten Schichten bzw. Elektrodenmaterialien durch Tunneleffekte verbessert werden.
  • Anwendung
  • Die oligomeren Verbindungen werden allein oder in Mischung in der organischen Elektronik, in elektronischen und optoelektronischen Bauelementen, bei der photokatalytischen Wasserspaltung, in Sensoren oder organischen Pelletierelementen verwendet.
  • Ebenso finden Sie Verwendung allein oder in Mischung als p-Dotand zum dotieren von organischen Halbleitern, vor allem von HTL's in organischen Dioden, insbesondere in solchen mit hohem Gleichrichtungsverhältnis 103 bis 107 vorzugsweise 104 bis 107 in OLED's, OSC's, OFET's, RFID's, Displays, organischen CMOS, Batterien, Akkumulatoren.
  • Sie werden allein oder in Mischung als Ladungsinjektionsschicht an Elektroden oder als Elektrodenmaterial selbst oder als Bestandteil eines Elektrodengemisches in elektronischen und optoelektronischen Bauelementen eingesetzt, vorzugsweise in organischen Dioden, OSC, DSSC, OFET's, organischen CMOS, RFID's, Schaltern, Sensoren, Schaltkreisen, Batterien, Akkumulatoren, Pelletierelementen, Brennstoffzellen, Elektrolytkondensaroren.
  • Neben der Anwendung als elektrische Dotanden oder Ladungsinjektionsschicht sind noch verschiedene weitere Verwendungen möglich. Diese erfindungsgemäßen oligomeren Verbindungen können auch als Farbstoffe zum Färben von Kunststoffen, Fasern, Textilien, in Lacken und Anstrichfarben und vor allem als Lichtabsorber in Solarzellen insbesondere auch in Grätzelzellen eingesetzt werden. Diese langgestreckten Donor-Akzeptor-Farbstoffmoleküle sollten auch bestens geeignet sein, um bedeutende nichtlineare optische Effekte vorzuweisen, die in optischen Schaltern, in Speichern der optischen Daten- und Bildverarbeitung und in sonstigen Bauelementen Anwendung finden können.
  • Die erfindungsgemäßen oligomeren Verbindungen können auch als organisches Halbleitermaterial selbst, insbesondere als Elektron-Transport-Material (ETM) oder Loch Transport Material (HTM) oder Hostmaterial für Fluoreszenz und Tripletemitter in verschiedensten organischen Dioden, wie z. B. OLED's, in organischen Solarzellen (OSC) sowie in Farbstoff sensibilisierten Solarzellen (DSSC, Grätzelzellen) und in organischen Feldeffekttransistoren (OFET's) einschließlich organischer CMOS-Transistoren, die als Schalter, Speicher, Verstärker, in Schaltkreisen (auch in logischen) und sonstigen elektronischen und oiptoelektronischen Bauelementen eingesetzt werden. Nach Optimierung der Redoxpotentiale sollten diese oligomeren Verbindungen als Ladungsblocker in Lochblockerschichten bzw. in Elektronenblockerschichten von OLED's, OSC, DSSC, OFET's, Sensoren, Speichern, Schaltern, Schaltkreisen und anderen elektronischen und optoelektronischen Bauelementen Anwendung finden, Bestimmte erfindungsgemäße Oligomere, insbesondere auch die Oxadiazole- und Polyoxadiazolvorstufen können auch als Fluoreszenzfarbstoffe insbesondere als blaue Emitter in OLED's verwandt werden.
  • Die oben genutzen Abkürzungen bedeuten:
  • OLED:
    Organische Leuchtdiode
    HTL:
    Loch leitungsschicht (engl. hole tansport layer)
    OSC:
    organischen Solarzellen
    OFET:
    organischer Feldeffekttransistor
    RFID:
    radio-frequency identification??
    CMOS:
    komplementärer Metall-Oxid-Halbleiter (engl. Complementary Metal Oxide Semiconductor)
    DSSC:
    Farbstoffsolarzellen (engl. dye sensitized solar cells)
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert:
  • Beispiele
  • Synthesebeispiel 1: 2,5-Bis-(2,3,5,6-tetrafluorophenyl)-[1,3,4]oxadiazolderivate
  • Nachfolgendes Schema 1 zeigt die Synthese von 2,5-Bis(4-dicyanomethan-2,3,5,6-tetrafluoro-2,5-cyclohexadien-1-yliden)-2,5-dihydro[1,3,4]-oxadiazol:
    Figure 00780001
    Schema 1
  • • 2,5-Bis-(2,3,4,5,6-pentafluorophenyl)-[1,3,4]oxadiazol
  • Das 2,5-Bis-(2,3,4,5,6-pentafluorophenyl)-[1,3,4]oxadiazol wurde in einer 2-stufigen Reaktion nach Zheng (Journal of Fluorine chemistry 123 [2003] 163) in THF bei 5°C über das Diaroylhydrazin dargestellt.
  • 46,1 g Pentafluorobenzoylchlorid wurde langsam unter Rühren bei 5°C zu einer THF-Hydrazin-Lösung (4,8 g Hydrazin) getropft. Nach 3 h wurde auf Raumtemperatur erwärmt und weitere 2 h gerührt. Das Lösungsmittel wurde am Rotationsverdampfer abgezogen und der erhaltene Feststoff mit Wasser gewaschen.
    Ausbeute: 32 g
  • Das getrocknete Bis(pentafluorobenzoyl)hydrazin wurde durch erhitzen am Rückfluss in POCl3 zum Oxadiazol zyklisiert und aus n-Propanol umkristallisiert.
    Ausbeute: 26 g
  • • 2,5-Bis(4-[t-butyldicyanomethyl]-2,3,5,6-tetrafluorphenyl)-[1,3,4]oxadiazol
  • 0,96 NaH (60%) wurde unter N2 in 40 ml Dimethoxyethan gerührt und unter Eiskühlung langsam 2,6 g t-Butylmalodinitril (gelöst in 15 ml Dimethoxyethan) zugetropft. Nach Beendigung der Zugabe wurde noch 20 min bei Raumtemperatur gerührt und danach 4,02 g Perfluor-2,5-diphenyloxadiazol zugegeben und 6 h am Rückfluss erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde das Gemisch am Rotationsverdampfer eingeengt und das Produkt mit Wasser ausgefällt und abgesaugt. Der erhaltene gelbe Feststoff wurde mit Wasser, wenig Methanol und Ether gewaschen.
    Ausbeute: 5,7 g
  • • 2,5-Bis(4-[dicyanomethyl]-2,3,5,6-tetrafluorphenyl)-[1,3,4]oxadiazol
  • 5,6 g 2,5-Bis(4-[t-butyldicyanomethyl]-2,3,5,6-tetrafluor)-[1,3,4]oxadiazol wurden 4 min in siedenden Diphenylether erhitzt und anschließend schnell abgekühlt. Mit n-Hexan wurde das Produkt ausgefällt, abgesaugt und mehrmals mit n-Hexan gewaschen.
    Ausbeute: 3,1 g
  • Charakterisierung:
    • 19F-NMR/(D6-Aceton): d, 135,87 ppm, 135,89 ppm; d, 139,72 ppm, 139,76 ppm;
    • 1H-NMR/(D6-Aceton): s, 6,62 ppm; ESI-MS/CH3CN: MH+ = 495,02; M-H = 492,8
  • • 2,5-Bis(4-dicyanomethan-2,3,5,6-tetrafluoro-2,5-cyclohexadien-1-yliden)-2,5-dihydro-[1,3,4]-oxadiazol
  • 0,75 g Bis(4-[dicyanomethyl]-2,3,5,6-tetrafluorphenyl)-[1,3,4]oxadiazol werden in 100 ml Acetonitril unter Rühren sowie Erwärmen gelöst und 0,8 g Pb-(IV)-acetat in 20 ml Eisessig bei Raumtemperatur zugetropft. Nach einigen Minuten bildet sich ein Niederschlag der abgesaugt, mit Methylenchlorid gewaschen, getrocknet und sublimiert wird.
    Ausbeute: 0,44 g
  • Charakterisierung:
    • EI-MS: M+ = 492,00;
    • Cyclovoltammetrie: VRed = 0,40 V, VOx = 0,24 V
  • Synthesebeispiel 2: 2,5-Bis-(phenyl)-[1,3,4]oxadiazolderivate
  • Nachfolgendes Schema 2 zeigt die Synthese von 2,5-Bis(4-dicyanomethan-2,5-cyclohexadien-1-yliden)-2,5-dihydro[1,3,4]-oxadiazol. Die Darstellung erfolgt analog zu Beispiel 1:
    Figure 00800001
    Schema 2
  • • 2,5-Bis(4-[dicyanomethyl]-phenyl)-[1,3,4]oxadiazol
  • 4,3 g 2,5-Bis(4-[t-butyldicyanomethyl]-phenyl)-[1,3,4]oxadiazol wurden 4 min in siedenden Diphenylether erhitzt und anschließend schnell abgekühlt. Mit n-Hexan wurde das Produkt ausgefällt, abgesaugt und mehrmals mit n-Hexan gewaschen.
    Ausbeute: 2,9 g
  • Charakterisierung:
    • 1H-NMR/(D3-Acetonitril): s, 6,62 ppm; d, 7,87 ppm, 7,89 ppm; d, 8,35 ppm, 8,38 ppm;
    • EI-MS: M+ = 350,00
  • • 2,5-Bis(4-dicyanomethan-2,5-cyclohexadien-1-yliden)-2,5-dihydro[1,3,4]-oxadiazol
  • 0,5 g 2,5-Bis(4-[dicyanomethyl]-phenyl)-[1,3,4]oxadiazol werden unter Rühren und leichtem Erwärmen in Acetonitril gelöst. Anschließend wird so viel Bromwasser zugetropft bis die Bromfarbe gerade noch verschwindet. Das ausgefallene hellblaue Produkt wird abgesaugt, mit Ether gewaschen und sublimiert.
    Ausbeute: 0,26 g
  • Charakterisierung:
    • EI-MS: M+ = 348,00
  • Synthesebeispiel 3: Bis-(2,3,5-trifluorophenyl)-[1,3,4]oxadiazolderivat
  • Nachfolgendes Schema 3 zeigt die Synthese von 2,5-Bis(4-dicyanomethan-2,3,5-trifluoro-2,5-cyclohexadien-1-yliden)-2,5-dihydro[1,3,4]-oxadiazol. Die Darstellung erfolgt analog zu Beispiel 1:
    Figure 00810001
    Schema 3
  • • 2,5-Bis(4-[t-butyldicyanomethyl]-2,3,5-trifluorphenyl)-[1,3,4]oxadiazol
  • 0,96 NaH (60%) wurde unter N2 in 40 ml Dimethoxyethan gerührt und unter Eiskühlung langsam 2,6 g t-Butylmalodinitril (gelöst in 15 ml Dimethoxyethan) zugetropft. Nach Beendigung der Zugabe wurde noch 20 min bei Raumtemperatur gerührt und danach 4,6 g Octafluoro-2,5-diphenyloxadiazol zugegeben und 6 h am Rückfluss erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde das Gemisch am Rotationsverdampfer eingeengt und das Produkt mit Wasser ausgefällt und abgesaugt. Der erhaltene gelbe Feststoff wurde mit Wasser, wenig Methanol und Ether gewaschen.
    Ausbeute: 4,3 g
  • • 2,5-Bis([4-dicyanomethyl]-2,3,5-trifluorphenyl)-[1,3,4]oxadiazol
  • 5,6 g 2,5-Bis(4-[t-butyldicyanomethyl]-2,3,5-trifluorphenyl)-[1,3,4]oxadiazol wurden 4 min in siedenden Diphenylether erhitzt und anschließend schnell abgekühlt. Mit n-Hexan wurde das Produkt ausgefällt, abgesaugt und mehrmals mit n-Hexan gewaschen.
    Ausbeute: 3,1 g
  • Charakterisierung:
    • EI-MS: M+ = 458,00
  • • 2,5-Bis(4-dicyanomethan-2,3,5-trifluoro-2,5-cyclohexadien-1-yliden)-2,5-dihydro-[1,3,4]-oxadiazol
  • 0,75 g 2,5-Bis([4-dicyanomethyl]-2,3,5-trifluorphenyl)-[1,3,4]oxadiazol werden in 100 ml Acetonitril unter Rühren sowie Erwärmen gelöst und 0,8 g Pb-(IV)-acetat in 20 ml Eisessig bei Raumtemperatur zugetropft. Nach einigen Minuten bildet sich ein Niederschlag der abgesaugt, mit Methylenchlorid gewaschen, getrocknet und sublimiert wird.
    Ausbeute: 0,5 g
  • Charakterisierung:
    • EI-MS: M+ = 456,00
  • Synthesebeispiel 4: 2,5-Bis-(2,3,5,6-tetrafluorophenyl)-thiophenderivat
  • Nachfolgendes Schema 4 zeigt die Synthese von 2,5-Bis(4-dicyanomethan-2,3,5,6-tetrafluoro-2,5-cyclohexadien-1-yliden)-2,5-dihydrothiophen:
    Figure 00820001
    Schema 4
  • Das Bis(pentafluorpheny)Ithiophen wurde z. B. analog der Vorschrift von Daugulis (Journal of the American Chemical Society 130 (2008) 1128) synthetisiert.
  • • 2,5-Bis-([4-t-butyldicyanomethyl]-2,3,5,6-tetrafluorophenyl)-thiophen
  • 1,7 g NaH (60%) wurden in 50 ml Dimethoxyethan unter N2, Eiskühlung und Rühren suspendiert. Die 4,9 g t-Butylmalodinitril werden in 50 ml Dimethoxyethan gelöst und langsam zugetropft. Danach lässt man die Temperatur auf Raumtemperatur steigen und rührt weitere 20 min. 8 g Bis(pentafluorpheny)Ithiophen werden zugesetzt und das Reaktionsgemisch 6 h am Rückfluss erhitzt. Nach dem Abkühlen wird Wasser zugegeben, abgesaugt und aus Toluen umkristallisiert.
    Ausbeute: 12,3 g
  • • 2,5-Bis-([dicyanomethyl]-2,3,5,6-tetrafluorophenyl)-thiophen
  • 4,65 g 2,5-Bis-([4-t-butyldicyanomethyl]-2,3,5,6-tetrafluorophenyl)-thiophen werden in 150 ml siedenden Diphenylether 6 min am Rückfluss erhitzt und schnell abgekühlt. Dem noch warmen Reaktionsgemisch werden 100 ml n-Hexan zugegeben und über Nacht stehen gelassen. Das ausgefallenen Produkt wird abgesaugt, mit Hexan mehrmals gewaschen und aus Toluen umkristallisiert.
    Ausbeute: 2,9 g
  • Charakterisierung:
    • 19F-NMR/(D3-Acetonitril): d, 139,13 ppm, 139,46 ppm; d, 141,53 ppm, 141,86 ppm;
    • 1H-NMR/(D6-Aceton): s, 5,88 ppm; s, 7,79 ppm;
    • EI-MS: M+ = 508,00;
  • • 2,5-Bis(4-dicyanomethan-2,3,5,6-tetrafluoro-2,5-cyclohexadien-1-yliden)-2,5-dihydrothiophen
  • 0,5 g 2,5-Bis-([dicyanomethyl]-2,3,5,6-tetrafluorophenyl)-thiophen werden in 100 ml Acetonitril gelöst und Bromwasser langsam unter ständigem Rühren zugetropft bis die Bromfärbung nicht mehr verschwindet. Das gelb-grüne Produkt wird abgesaugt, mit Ether gewaschen und sublimiert.
    Ausbeute: 0,3 g
  • Charakterisierung:
    • EI-MS: M+ = 506,00;
  • Synthesebeispiel 5: 5,5'-Bis-(2,3,5,6-tetrafluorophenyl)-2,2'bithiophenderivat
  • Nachfolgendes Schema 5 zeigt die Synthese von 5,5'-Bis(4-dicyanomethan-2,3,5,6-tetrafluoro-2,5-cyclohexadien-1-yliden)-5,5'-dihydro-2,2'-bithiophen:
    Figure 00830001
    Figure 00840001
    Schema 5
  • Das 2-(Pentafluorpheny)Ithiophen wurde z. B. analog der Vorschrift von Daugulis (Journal of the American Chemical Society 130 (2008) 1128) aus Bromthiophen und Pentafluorbenzen mit Hilfe von Cul-Katalysator synthetisiert.
  • • 2-(4-Dicyanomethyl-2,3,5,6-tetrafluorophenyl)-thiophen
  • 1,02 g NaH (60%) werden unter Rühren, Schutzgas und Eiskühlung in 40 ml Dimethoxyethan suspendiert. Eine Lösung aus 0,667 g Malodinitril in 5 ml Dimethoxyethan werden langsam zugetropft, auf Raumtemperatur erwärmen lassen und 20 min rühren. Danach 2,5 g 2-(Perfluorphenyl)-thiophen in 15 ml Dimethoxyethan langsam zugeben und 2 h bei Raumtemperatur rühren lassen. Anschließend weitere 3 h bei 70°C rühren. Die rote Reaktionslösung abkühlen lassen, mit Wasser und wenig 5%iger Salzsäure (pH 5) das Produkt ausfällen und absaugen. Der gelb-weiße Feststoff wurde getrocknet und umkristallisiert.
    Ausbeute: 0,98 g
  • Charakterisierung:
    • 19F-NMR/(CDCl3): s, 136,64 ppm; s, 140,40 ppm;
    • 1H-NMR/(CDCl3): s, 5,34 ppm; s, 7,23 ppm; s, 7,64 ppm; s, 7,70 ppm;
    • EI-MS: M+ = 295,9;
  • • 5,5'-Bis(4-dicyanomethan-2,3,5,6-tetrafluoro-2,5-cyclohexadien-1-yliden)-5,5'-dihydro-2,2'-bithiophen
  • 0,314 g 2-(4-Dicyanomethyl-2,3,5,6-tetrafluorophenyl)-thiophen werden in 20 ml Chloroform gelöst und unter Rühren eine Lösung aus 1,204 g K3Fe(CN)6 und 36,6 ml 0,1 n KOH zugegeben. Es tritt sofort eine türkis-grüne Verfärbung ein, die nach wenigen Minuten blau-grün wird. Nach 5 min werden die Phasen getrennt, die wäßrige Phase 3-mal mit 20 ml Chloroform extrahiert und die vereinigten organischen Extrakte mit Na2SO4 getrocknet und später eingeengt. Das blaue Produkt wird mit Hexan aus der Lösung gefällt.
    Ausbeute: 0,16 g
  • Charakterisierung:
    • EI-MS: M = 589,0;
  • Verwendung als Dotanden für verschiedene organische Halbleitermaterialien:
  • Die erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen, insbesondere die vorstehend beispielhaft angegeben Verbindungen aus der aus der vorstehend beschriebenen Stoffklasse der chinoiden oder aromatischen Oligomere werden in folgender Weise als Dotanden für vorzugsweise verschiedene Lochtransportmaterialien (HTM) verwendet, die ihrerseits zum Aufbau bestimmter mikroelektronischer und optoelektronischer Bauelemente nutzbar sind. Bei diesem Prozeß können die Dotanden und Laochtransportmaterialien gleichzeitig nebeneinander im Hochvakuum (10–3–10–7 mbar) bei erhöhten Temperaturen verdampft werden. Über Schwingquarze wird das Mischungsverhältnis von Dotand und Lochtransportmaterial registriert und über die Regelung der Verdampfungstemperatur eingestellt. Typische Bedampfungsraten für Transportmaterialien liegen bei 0,2 nm/s (Dichte ~1.5 g/cm3) wobei die Bedampfungsraten der Dotanden mit 0,001–0,05 nm/s bei gleicher angenommener Dichte wesentlich geringer sind, jeweils dem erforderlichem Dotierverhältnis. Die Leitfähigkeiten der aufgedampften Schichten wurden durch zwei unterschiedliche Verfahren bestimmt.
  • Zum einen können die Strommessungen über einen ca. 1 mm langen und ca. 0,5 mm breiten Strompfad aus dem dotierten Lochtransportmaterial bei 1 V durchgeführt werden. Unter diesen Bedingungen leitet ZnPc praktisch keinen Strom (< 10–10 S/cm).
  • Eine weitere Möglichkeit die elektrischen Leitfähigkeiten zu ermitteln besteht darin in einer OFET-Struktur die Ladungsträgerbeweglichkeit zu messen und anschließend über die Anzahl der Ladungsträger den Strom zu berechnen.
  • Generell lassen sich mit den erfindungsgemäßen oligomeren Dotanden bei sämtlichen organischen Halbleitern, je nach HOMO-Lage des HTM's bzw. dessen Struktur die elektrische Leitfähigkeit verbessern. Dotierversuche:
    Dotand HTL Verdampfungsverhältnis Leitfähigkeit
    Beispiel 4 ZnPc 1:10 1,7 × 10–3 S/cm
    • Verwendung
    • Vergleich zu Dotanden aus Stand der Technik
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1990847 A1 [0003]
    • US 6908783 B1 [0003]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • M. Pfeiffer, A. Beyer, T. Fritz, K. Leo, Appl. Phys. Lett., 73 (22), 3202–3204 (1998) [0002]
    • J. Blochwitz, M. Pfeiffer, T. Fritz, K. Leo, Appl. Phys. Lett., 73 (6), 729–731 (1998) [0002]
    • Gao et al. in Chem. Commun., 2008, 117–119 [0003]
    • Zheng (Journal of Fluorine chemistry 123 [2003] 163) [0046]
    • Daugulis (Journal of the American Chemical Society 130 (2008) 1128) [0060]
    • Daugulis (Journal of the American Chemical Society 130 (2008) 1128) [0065]

Claims (29)

  1. Oligomere Verbindungen der allgemeinen Formel (I),
    Figure 00870001
    wobei
    Figure 00870002
    jeweils unabhängig voneinander Einfach- oder Doppelbindungen sind, wobei im Falle von Einfachbindungen sich noch Wasserstoffatome an den Bindungsatomen der Endgruppen T1, T2 befinden, und Z ausgewählt ist aus mindestens einem Aryl und mindestens einem Hetaryl und n eine ganze Zahl zwischen 2 und 12 ist, wobei die Bindung(en) zwischen den Z-Resten entweder Einfach- oder Doppelbindungen sind und die Aryl- oder Hetaryl-Gruppen im Oligomer jeweils gleich oder verschieden und unabhängig voneinander ausgewählt sind, Aryl ausgewählt ist aus der Gruppe der Phenyle, Naphthalene, Phenanthrene, Indacene, Anthracene und Zyklopentadiene, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind und unsubstituiert sind oder mindestens einen Substituenten tragen und Hetaryl ausgewählt ist aus der Gruppe von unsubstituierten oder mindestens einen Substituenten aufweisenden Heteroaromaten aus der Gruppe von 1,3-Oxazolen, 1,3,4-Oxadiazolen, 1,3-Thiazolen, 1,3,4-Thiadiazolen, Furanen und Thiophenen, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind, wobei der mindestens eine Substituent der Aryle und/oder der Hetaryle unabhängig ausgewählt ist aus Halogenen; CN; C(=O)-C1-C20-Alkyl; teilweise oder vollständig fluorierten linearen, verzweigten oder zyklischen C1-C20-Alkylgruppen; linearen, verzweigten oder zyklischen C1-C20-Alkylgruppen; linearen, verzweigten oder zyklischen C1-C20-Alkoxy- und Thioalkoxygruppen; Dialkylaminen mit C1-C20 Alkylgruppen; teilweise oder vollständig fluorierten Phenylen, Pyridylen oder Tolylen; und Phenylen, Pyridylen, Tolylen welche jeweils mindestens eine CN-Gruppe aufweisen und unsubstituiert oder teilweise oder vollständig fluoriert sind und die Endgruppen T1,2 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus
    Figure 00880001
    wobei - - - - der Einfach- oder Doppelbindung
    Figure 00880002
    entspricht und die Reste R1,2 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Aryl1,2, Hetaryl1,2, SO2R25, CN und teilweise oder vollständig fluorierten C1-C10-Alkylen und die Reste Aryl1,2 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus unsubstituierten oder teilweise oder vollständig fluorierten, chlorierten, cyanierten oder CF3-substituierten Phenylen, Biphenylen und Naphthylen und die Reste Hetaryl1,2 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Triazinen, welche vollständig oder teilweise fluoriert, chloriert oder cyaniert oder CF3-substituiert sind; Pyridinen, welche vollständig oder teilweise fluoriert, chloriert, cyaniert oder CF3-substituiert sind; Pyrimidinen, welche vollständig oder teilweise fluoriert, chloriert, cyaniert oder CF3-substituiert sind; und Oxadiazolen, welche vollständig oder teilweise fluoriert, chloriert, cyaniert oder CF3-substituiert sind und die Reste R3-29 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Wasserstoff, Halogen, C1-C10-Alkyl, C1-C10-Alkoxy und Thioalkoxy, Perfluor-C1-C10-alkyl und CN.
  2. Oligomere Verbindungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Aryl ausgewählt ist aus der Gruppe der Phenyle, Naphthalene, Phenanthrene, Indacene, Anthracene und Zyklopentadiene, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind und unsubstituiert sind oder mindestens einen Substituenten tragen.
  3. Oligomere Verbindungen gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass n eine ganze Zahl zwischen 3 und 10 ist, wobei die Bindungen zwischen den Aryl- oder Hetaryl-Resten entweder Einfach- oder Doppelbindungen sind und die Endgruppen T1, T2 gleich oder verschieden sind und jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus
    Figure 00890001
    wobei - - - - der Einfach- oder Doppelbindung
    Figure 00890002
    gemäß Anspruch 1 entspricht und wobei die Reste R1,2 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Aryl1,2, Hetaryl1,2 und teilweise oder vollständig fluorierten C1-C10-Alkylen und die Reste Hetaryl1,2 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Triazinen, welche vollständig oder teilweise fluoriert, chloriert oder cyaniert sind, Pyridinen, welche vollständig oder teilweise fluoriert, chloriert, cyaniert oder CF3-substituiert sind und die Reste Aryl1,2 und R3-29 die in Anspruch 1 genannte Bedeutung aufweisen.
  4. Oligomere Verbindungen gemäß einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass n eine ganze Zahl zwischen 4 und 8 ist, wobei die Bindungen zwischen den Aryl- oder Hetaryl-Resten entweder Einfach- oder Doppelbindungen sind.
  5. Oligomere Verbindungen gemäß einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aryle die in Anspruch 1 genannte Bedeutung haben und mindestens einen Substituenten tragen.
  6. Oligomere Verbindungen gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Hetaryl ausgewählt ist aus der Gruppe von unsubstituierten oder mindestens einen Substituenten aufweisenden Heteroaromaten aus der Gruppe von 1,3-Oxazolen, 1,3-Thiazolen, 1,3,4-Thiadiazolen, Furanen und Thiophenen, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind, wobei der mindestens eine Substituent der Hetaryle die in Anspruch 1 genannte Bedeutung aufweist.
  7. Oligomere Verbindungen gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Hetaryl ausgewählt ist aus der Gruppe von unsubstituierten oder mindestens einen Substituenten aufweisenden Heteroaromaten aus der Gruppe von 1,3-Oxazolen, 1,3,4-Thiadiazolen und Furanen, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind, wobei der mindestens eine Substituent der Hetaryle die in Anspruch 1 genannte Bedeutung aufweist.
  8. Oligomere Verbindungen gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Aryl ausgewählt ist aus der Gruppe der 1,4-Phenyle, 2,6-Naphthalene und 2,7-Phenanthrene welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind und mindestens einen Substituenten tragen und Hetaryl ausgewählt ist aus der Gruppe von unsubstituierten oder mindestens einen Substituenten aufweisenden Heteroaromaten aus der Gruppe von 1,3-Oxazolen, 1,3-Thiazolen, 1,3,4-Oxadiazolen, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind, wobei der mindestens eine Substituent der Aryle und der Hetaryle die in Anspruch 1 genannte Bedeutung hat.
  9. Oligomere Verbindungen gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Aryl ausgewählt ist aus der Gruppe der 2,6-Naphthalene und 2,7-Phenanthrene, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind und mindestens einen Substituenten tragen und Hetaryl ausgewählt ist aus der Gruppe von unsubstituierten oder mindestens einen Substituenten aufweisenden Heteroaromaten aus der Gruppe von 1,3-Oxazolen, 1,3-Thiazolen, 1,3,4-Thiadiazolen, 1,3,4-Oxadiazolen, Furanen, Thiophenen, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind, wobei der mindestens eine Substituent der Aryle und der Hetaryle die in Anspruch 1 genannte Bedeutung hat.
  10. Oligomere Verbindungen gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Endgruppen T1, T2 gleich oder verschieden sind und jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus
    Figure 00910001
    wobei die
    Figure 00920001
    Bindungen gemäß Anspruch 1 Doppelbindungen sind und wobei die Reste R1,2 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Aryl1,2, Hetaryl1,2 und teilweise oder vollständig fluorierten C1-C10-Alkylen und die Reste Hetaryl1,2 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Triazinen, welche vollständig oder teilweise fluoriert, chloriert oder cyaniert sind und Pyridinen, welche vollständig oder teilweise fluoriert, chloriert, cyaniert oder CF3-substituiert sind und die Reste Aryl1,2 und R3-29 die in Anspruch 1 genannte Bedeutung aufweisen.
  11. Oligomere Verbindungen gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Aryl ausgewählt ist aus der Gruppe der 1,4-Phenyle, 2,6-Naphthalene und 2,7-Phenanthrene, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind und mindestens einen Substituenten tragen und Hetaryl ausgewählt ist aus der Gruppe von unsubstituierten oder mindestens einen Substituenten aufweisenden Heteroaromaten aus der Gruppe von 1,3-Oxazolen, 1,3-Thiazolen, 1,3,4-Thiadiazolen, 1,3,4-Oxadiazolen, Furanen und Thiophenen, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind, wobei die Endgruppen T1, T2 die in Anspruch 10 genannte Bedeutung haben und der mindestens eine Substituent der Aryle und der Hetaryle die in Anspruch 1 genannte Bedeutung hat.
  12. Oligomere Verbindungen gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass n eine ganze Zahl zwischen 4 und 8 ist, wobei die Bindung(en) zwischen den Aryl- oder Hetaryl-Resten Doppelbindungen sind und dass Aryl ausgewählt ist aus der Gruppe der 1,4-Phenyle, 2,6-Naphthalene, 2,7-Phenanthrene und Cyclopentadiene, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind und mindestens einen Substituenten tragen und Hetaryl ausgewählt ist aus der Gruppe von unsubstituierten oder mindestens einen Substituenten aufweisenden Heteroaromaten aus der Gruppe von 1,3-Oxazolen, 1,3-Thiazolen, 1,3,4-Thiadiazolen, 1,3,4-Oxadiazolen, Furanen und Thiophenen, welche aromatisch bzw. chinoid oder teilweise gesättigt sind, wobei die Endgruppen T1, T2 die in Anspruch 10 genannte Bedeutung haben und der mindestens eine Substituent der Aryle und der Hetaryle die in Anspruch 1 genannte Bedeutung hat.
  13. Oligomere Verbindungen gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Aryl ausgewählt ist aus der Gruppe der 1,4-Phenyle, 2,6-Naphthalene, 2,7-Phenanthrene und Cyclopentadiene, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind und mindestens einen Substituenten tragen und Hetaryl ausgewählt ist aus der Gruppe von unsubstituierten oder mindestens einen Substituenten aufweisenden Heteroaromaten aus der Gruppe von 1,3-Oxazolen, 1,3-Thiazolen, 1,3,4-Thiadiazolen, 1,3,4-Oxadiazolen, 1,3,4-Triazolen, Furanen, Benzofuranen, Thiophenen, Benzothiophenen, Pyridinen, Phenanthrolinen und Pyrimidinen welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind, wobei die Endgruppen T1, T2 die in Anspruch 10 genannte Bedeutung haben und der mindestens eine Substituent der Aryle und der Hetaryle die in Anspruch 1 genannte Bedeutung hat.
  14. Oligomere Verbindungen gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Aryl ausgewählt ist aus der Gruppe der 1,4-Phenyle, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind und mindestens einen Substituenten tragen und Hetaryl ausgewählt ist aus der Gruppe von unsubstituierten oder mindestens einen Substituenten aufweisenden Heteroaromaten aus der Gruppe von 1,3-Thiazolen, 1,3,4-Thiadiazolen, 1,3,4-Oxadiazolen und Thiophenen, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind, wobei die Endgruppen T1, T2 die in Anspruch 10 genannte Bedeutung haben und der mindestens eine Substituent der Aryle und der Hetaryle die in Anspruch 1 genannte Bedeutung hat.
  15. Oligomere Verbindungen gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass n eine ganze Zahl zwischen 6 und 8 ist, wobei die Bindung(en) zwischen den Aryl- oder Hetaryl-Resten entweder Einfach- oder Doppelbindung(en) ist/sind und dass Aryl ausgewählt ist aus der Gruppe der 1,4-Phenyle, 2,6-Naphthalene, 2,7-Phenanthrene, Anthracene, Indacene und Cyclopentadiene, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind und mindestens einen Substituenten tragen und Hetaryl ausgewählt ist aus der Gruppe von unsubstituierten oder mindestens einen Substituenten aufweisenden Heteroaromaten aus der Gruppe von 1,3-Oxazolen, 1,3-Thiazolen, 1,3,4-Thiadiazolen, 1,3,4-Oxadiazolen, Furanen, Thiophenen, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind, wobei die Endgruppen T1, T2 die in Anspruch 10 genannte Bedeutung haben und der mindestens eine Substituent der Aryle und der Hetaryle die in Anspruch 1 genannte Bedeutung hat.
  16. Oligomere Verbindungen gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass n eine ganze Zahl zwischen 4 und 10 ist, wobei die Bindung(en) zwischen den Aryl- oder Hetaryl-Resten entweder Einfach- oder Doppelbindung(en) ist/sind und dass Aryl ausgewählt ist aus der Gruppe der 1,4-Phenyle, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind und mindestens einen Substituenten tragen und Hetaryl ausgewählt ist aus der Gruppe von unsubstituierten oder mindestens einen Substituenten aufweisenden Heteroaromaten aus der Gruppe von 1,3-Oxazolen, 1,3-Thiazolen und der mindestens eine Substituent der Aryle und der Hetaryle die in Anspruch 1 genannte Bedeutung hat.
  17. Oligomere Verbindungen gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Aryl ausgewählt ist aus der Gruppe der 1,4-Phenyle und 2,6-Naphthalene, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind und mindestens einen Substituenten tragen und Hetaryl ausgewählt ist aus der Gruppe von unsubstituierten oder mindestens einen Substituenten aufweisenden Heteroaromaten aus der Gruppe von 1,3,4-Oxadiazolen 1,3,4-Thiadiazolen, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind, wobei die Endgruppen T1, T2 die in Anspruch 10 genannte Bedeutung haben und der mindestens eine Substituent der Aryle und der Hetaryle die in Anspruch 1 genannte Bedeutung hat.
  18. Oligomere Verbindungen gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Aryl ausgewählt ist aus der Gruppe der 1,4-Phenyle, 2,6-Naphthalene und 2,7-Phenanthrene, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind und mindestens einen Substituenten tragen und Hetaryl ausgewählt ist aus der Gruppe von unsubstituierten oder mindestens einen Substituenten aufweisenden Heteroaromaten aus der Gruppe von 1,3-Oxazolen, 1,3-Thiazolen, 1,3,4-Thiadiazolen, 1,3,4-Oxadiazolen, Furanen und Thiophenen, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind, wobei die Endgruppen T1, T2 die in Anspruch 10 genannte Bedeutung haben und der mindestens eine Substituent der Aryle und der Hetaryle die in Anspruch 1 genannte Bedeutung hat.
  19. Oligomere Verbindungen gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass Aryl ausgewählt ist aus der Gruppe der 1,4-Phenyle, 2,6-Naphthalene und 2,7-Phenanthrene, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind und mindestens einen Substituenten tragen und Hetaryl ausgewählt ist aus der Gruppe von unsubstituierten oder mindestens einen Substituenten aufweisenden Heteroaromaten aus der Gruppe von Thiophenen und 1,3,4-Oxadiazolen, welche aromatisch oder chinoid oder teilweise gesättigt sind, wobei die Endgruppen T1, T2 die in Anspruch 10 genannte Bedeutung haben und der mindestens eine Substituent der Aryle und der Hetaryle die in Anspruch 1 genannte Bedeutung hat.
  20. Oligomere Verbindungen gemäß einem der Ansprüche 1–19, dadurch gekennzeichnet, dass die Halogensubstituenten der Aryl-, Hetaryl- und R3-29-Reste unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Fluor und Chlor.
  21. Oligomere Verbindungen gemäß einem der Ansprüche 1–20, dadurch gekennzeichnet, dass sie der allgemeinen Formel (II) entsprechen
    Figure 00960001
    wobei T1,2, Hetaryl und Aryl die in Anspruch 1 genannte Bedeutung haben,
    Figure 00960002
    Einfach- oder Doppelbindungen sind, q Null oder 1 ist und r Null oder eine ganze Zahl zwischen 1 und 5 ist.
  22. Oligomere Verbindungen gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass sie der allgemeinen Formel (III) entsprechen
    Figure 00960003
    wobei T1,2 und Hetaryl die in Anspruch 1 genannte Bedeutung haben und der ggf. vorhandene mindestens eine Substituent der Hetaryle CN ist,
    Figure 00960004
    Einfach- oder Doppelbindungen sind, q Null oder 1 ist und r Null oder eine ganze Zahl zwischen 1 und 5 ist.
  23. Verwendung der oligomeren Verbindungen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22 allein oder in Mischung in der organischen Elektronik, in elektronischen und optoelektronischen Bauelementen, bei der photokatalytischen Wasserspaltung, in Sensoren oder organischen Pelletierelementen.
  24. Verwendung der oligomeren Verbindungen gemäß einem der Ansprüche 1–22 allein oder in Mischung als p-Dotand zum dotieren von HTL's in OLED's, OSC's, OFET's, RFID's, Displays, CMOS, Batterien, Akkumulatoren.
  25. Verwendung der oligomeren Verbindungen gemäß einem der Ansprüche 1–22 allein oder in Mischung als Ladungsinjektionsschicht an Elektroden oder als Elektrodenmaterial selbst oder als Bestandteil eines Elektrodengemisches in elektronischen und optoelektronischen Bauelementen, Batterien, Akkus, Brennstoffzellen.
  26. Verwendung der oligomeren Verbindungen gemäß einem der Ansprüche einem der Ansprüche 1–22 allein oder in Mischung in OLED's, LEC's (light-emitting electrochemical cells), OFET's, Batterien, Akkumulatoren, Brennstoffzellen, in organischen Solarzellen (OSC), Farbstoffsolarzellen (DSSC), RFID's oder organischen CMOS, in Sensoren, in Schaltern oder bei der Wasserspaltung.
  27. Verwendung der oligomeren Verbindungen gemäß einem der Ansprüche 1–22 allein oder in Mischung als Ladungstarnsport- oder Hostmaterial in OLED's, OFET's, LEC's (light-emitting electrochemical cells), Batterien, Akkumulatoren, Brennstoffzellen, organischen Dioden, Super- bzw. Ultrakondensatoren, organic Solarzellen, DSSC, RFID's oder organischer CMOS, in Sensoren, in Schaltern, in Elektrolytkondensatoren oder bei der Wasserspaltung.
  28. Verwendung der oligomeren Verbindungen gemäß einem der Ansprüche 1–22 allein oder in Mischung als Fluoreszenzemitter in OLED's, OFET's, in Sensoren, in Schaltern.
  29. Verwendung der oligomeren Verbindungen gemäß einem der Ansprüche 1–22 allein oder in Mischung als Lichtabsorber in OSC, DSSC, Sensoren, Datenspeichern, Energiespeichern oder Schaltern.
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