DE112007000382T5 - Leitfähige Polymere aus Precursorpolymeren; Verfahren zur Herstellung und ihre Verwendung - Google Patents

Leitfähige Polymere aus Precursorpolymeren; Verfahren zur Herstellung und ihre Verwendung Download PDF

Info

Publication number
DE112007000382T5
DE112007000382T5 DE112007000382T DE112007000382T DE112007000382T5 DE 112007000382 T5 DE112007000382 T5 DE 112007000382T5 DE 112007000382 T DE112007000382 T DE 112007000382T DE 112007000382 T DE112007000382 T DE 112007000382T DE 112007000382 T5 DE112007000382 T5 DE 112007000382T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
alkyl
occurrence
independently
hydrogen
aryl
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.)
Withdrawn
Application number
DE112007000382T
Other languages
English (en)
Inventor
Gregory A. Storrs Sotzing
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.)
University of Connecticut
Original Assignee
University of Connecticut
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 University of Connecticut filed Critical University of Connecticut
Publication of DE112007000382T5 publication Critical patent/DE112007000382T5/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/12—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/122—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides
    • C08G61/123—Macromolecular 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
    • C08G61/126—Macromolecular 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/12—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/12—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/122—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/12—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/122—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides
    • C08G61/123—Macromolecular 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/48—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
    • C08G77/50—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms by carbon linkages
    • C08G77/52—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms by carbon linkages containing aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/60—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G79/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing atoms other than silicon, sulfur, nitrogen, oxygen, and carbon with or without the latter elements in the main chain of the macromolecule
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
    • H01B1/12—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
    • H01B1/12—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
    • H01B1/124—Intrinsically conductive polymers
    • H01B1/127—Intrinsically conductive polymers comprising five-membered aromatic rings in the main chain, e.g. polypyrroles, polythiophenes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10—Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H10K85/113—Heteroaromatic compounds comprising sulfur or selene, e.g. polythiophene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/40—Organosilicon compounds, e.g. TIPS pentacene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/17—Carrier injection layers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Abstract

Precursorpolymer, umfassend:
ein Polymer gemäß der Struktur:
Figure 00000002
wobei
Ar für eine Heteroarylgruppe steht;
jedes Vorkommen von R1 und R2 jeweils unabhängig
für C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl oder Aryl steht;
X für 0, S, (YR1R2)x oder (CRaRb)x steht, wobei x gleich 0, 1, 2, 3 oder 4 ist und Ra und Rb jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl oder C1-C12-Halogenalkyl stehen;
jedes Vorkommen von Y jeweils unabhängig für Si, Ge, Sn oder Pb steht; und
n etwa 10 oder größer ist;
Copolymere daraus oder Gemische, die mindestens eines der vorangehend erwähnten Polymere umfassen.

Description

  • Querverweis auf verwandte Anmeldungen
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der U. S. Provisional Application Serien-Nr. 60/773,906, angemeldet am 16. Februar 2006, deren Offenbarung hiermit in ihrer Gesamtheit hierin durch Verweis aufgenommen ist.
  • Technisches Gebiet
  • Diese Erfindung betrifft Precursorpolymere, die Si, Ge, Sn oder Pb enthalten, Verfahren zur Herstellung derartiger Precursorpolymere und Anwendungen unter Verwendung der Precursorpolymere zur Herstellung leitfähiger Polymere.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Intrinsisch leitfähige Polymere besitzen eine breite Verwendung in Anwendungen wie beispielsweise im Electronic Packaging, bei organischen Leuchtdioden (LEDs), elektrochromen Fenstern und Displays, Sensoren für flüchtige organische Gase und dergleichen. Die intrinsisch leitfähigen Polymere, die von besonderem Interesse sind, weisen eine geringe Bandlücke (Eg) bezüglich des Energieunterschiedes zwischen zwei elektronischen Energieniveaus auf (dem Leitfähigkeitsband und dem Valenzband). Die Bandlücke, die von einem vorgegebenen Polymer aufgewiesen wird, hängt von einer Vielzahl an Faktoren ab, einschließlich der Struktur von dem/den Monomer(en), die für die Bildung von dem Polymer verwendet werden. Zum Beispiel sind intrinsisch leitfähige Polymere bekannt, die aus Thiophen und substituierten Thiophen-Monomeren gebildet wurden. Poly(thiophen) weist eine Bandlücke von 2,1 Elektronenvolt (eV) auf, Poly(3,4-ethylendioxythiophen) (auch bekannt als PEDOT) besitzt eine Bandlücke von 1,7 eV, Poly(2-decylthieno[3,4-b]thiophen) weist eine Bandlücke von 0,92 eV und Poly(2-phenylthieno[3,4-b]thiophen) eine Bandlücke von 0,85 eV auf. Intrinsisch leitfähige Polymere, welche polymerisierte Einheiten von Thieno[2,3-b]thiophen, Thieno[3,2-b]thiophen und anderen anellierten und substituierten Thiophenen umfassen, sind ebenfalls bekannt.
  • Allerdings ist eine Anzahl an Nachteilen mit vielen der gegenwärtig zur Verfügung stehenden Verfahren zur Herstellung dieser intrinsisch leitfähigen Polymere verbunden. Beispielsweise läuft ein gebräuchliches Verfahren zur Herstellung von leitfähigen PEDOT-Polymeren, welche bei der Herstellung von Kondensatoren weit verbreitet sind, über ein Tauchverfahren der Tantal/Tantaloxid-Substrate in ein Bad, das monomeres 3,4-Ethylendioxythiophen (auch bekannt als EDOT) und Eisen(III)-Chlorid enthält. Die Badstandzeit beträgt nur 48 Stunden, weil EDOT in der Gegenwart von Eisen(III)-Chlorid nicht stabil ist, die Ausbeuten sind niedrig, weniger als 30%, und üblicherweise wird sich PEDOT auf allen Oberflächen, einschließlich der Kondensatoren, den Badwandungen usw. ablagern.
  • Es bleibt daher ein fortgesetztes Bedürfnis für stabilere Ausgangsmaterialien, die unmittelbar in ein leitfähiges Polymer ungewandelt werden können, auf dem Fachgebiet bestehen. Darüber hinaus besteht eine Notwendigkeit für ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von leitfähigen Polymeren, das zweckmäßiger und effizienter ist und das Produkte mit höherem Molekulargewicht und mit besseren mechanischen Eigenschaften bereitstellt.
  • Kurze Zusammenfassung der Erfindung
  • In einer Ausführungsform umfasst ein Precursorpolymer ein Polymer gemäß folgender Struktur:
    Figure 00030001
    wobei Ar für eine Heteroarylgruppe steht; jedes Vorkommen von R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander für C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl oder Aryl steht; X für O, S, (YR1R2)x oder (CRaRb)x steht, wobei x gleich 0, 1, 2, 3 oder 4 ist und Ra und Rb jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl oder C1-C12-Halogenalkyl stehen, jedes Vorkommen von Y jeweils unabhängig für Si, Ge, Sn oder Pb steht und n etwa 10 oder größer ist; und einschließlich der Copolymere daraus oder von Mischungen, die mindestens eines der vorstehend genannten Polymere umfassen.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Polymer ein Polymer gemäß folgender Struktur:
    Figure 00030002
    wobei Ar für eine Heteroarylgruppe steht; jedes Vorkommen von R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander für C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl oder Aryl steht; X für O, S, (YR1R2)x oder (CRaRb)x steht, wobei x gleich 0, 1, 2, 3 oder 4 ist und Ra und Rb jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl oder C1-C12-Halogenalkyl stehen, jedes Vorkommen von Y jeweils unabhängig für Si, Ge, Sn oder Pb steht, m etwa 3 oder größer ist; und p etwa 5 oder größer ist, und einschließlich der Copolymere daraus oder von Mischungen, die mindestens eines der vorstehend genannten Polymere umfassen.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Verfahren zur Herstellung eines leitfähigen konjugierten Polymers die Umsetzung eines Precursorpolymers, welches die folgende Struktur aufweist:
    Figure 00040001
    die Copolymere daraus oder Mischungen mindestens eines der vorangehenden Polymere umfassen, wobei jedes Vorkommen von Ar für eine Heteroarylgruppe steht; jedes Vorkommen von R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander für C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl oder Aryl steht; X für O, S, (YR1R2)x oder (CRaRb)x steht, wobei x gleich 0, 1, 2, 3, oder 4 ist
    und Ra und Rb jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, oder C1-C12-Halogenalkyl stehen; jedes Vorkommen von Y jeweils unabhängig für Si, Ge, Sn, oder Pb steht; und n etwa 10 oder größer ist; um ein leitfähiges konjugiertes Polymer zu bilden, welches die folgenden Struktur:
    Figure 00040002
    Figure 00050001
    aufweist, wobei Ar für eine Heteroarylgruppe steht; jedes Vorkommen von R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander für C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl oder Aryl steht; X für O, S, (YR1R2)x oder (CRaRb), steht, wobei x gleich 0, 1, 2, 3 oder 4 ist und Ra und Rb jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl oder C1-C12-Halogenalkyl stehen, jedes Vorkommen von Y jeweils unabhängig für Si, Ge, Sn oder Pb steht; m etwa 3 oder größer ist; und p etwa 5 oder größer ist.
  • Andere Ausführungsformen beinhalten Verfahren zur Prozessierung der Precursorpolymere und der daraus hergestellten Gegenstände.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 veranschaulicht bildlich die Umsetzung von einem Precursorpolymer, das 3,4-Ethylendioxythiophen(EDOT) Monomereinheiten und Dimethylsilyl-Monomereinheiten enthält, zu einem leitfähigen, konjugierten Polymer durch Festkörperreaktion.
  • 2 veranschaulicht bildlich die Umsetzung von einem Precursorpolymer, das Bis-3,4-ethylendioxythiophen-N-methylcarbazol-(BEDOT-NMCz)Einheiten und Dimethylsilyl-Einheiten enthält, zu einem leitfähigen, konjugierten Polymer durch Festkörperreaktion.
  • 3 zeigt einen Scan von der Umsetzung von einem Precursorpolymer, das 3,4-Ethylendioxythiophen-(EDOT)Einheiten und Dimethylsilyl-Einheiten enthält, zu einem konjugierten Polymer unter Verwendung von Bromdampf/Hitze-Umsetzung, gefolgt durch Reduktion mit Hydrazin;
  • 4 veranschaulicht bildlich einen DSC-Durchlauf von einem Precursorpolymer, das Bithiophen-Monomereinheiten und Dimethylsilyl-Monomereinheiten enthält; und
  • 5 zeigt ein Röntgenweitwinkelstreuungs-(WAXS-)Diffraktogramm von einem Precursorpolymer, das Bithiophen-Einheiten und Dimethylsilyl-Einheiten enthält.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Hierin sind Precursorpolymere offenbart, die Einheiten von Heteroarylen enthalten, welche durch eine oder mehrere Silizium (Si) enthaltende Gruppen, Germanium (Ge) enthaltende Gruppen, Zinn (Sn) enthaltende Gruppen oder Blei (Pb) enthaltende Gruppen miteinander verbunden sind, die Verfahren zur Herstellung dieser Precursorpolymere und Verfahren zur Herstellung von leitfähigen konjugierten Polymeren unter Verwendung dieser Precursorpolymere. Die Precursorpolymere stellen ein zweckmäßiges und einfaches Verfahren zur Herstellung von leitfähigen Polymeren bereit, da die Precursorpolymere häufig stabiler sind als ihre monomeren Heteroaryl-Entsprechungen. Beispielsweise benötigen EDOT und Thieno[3,4-b]thiophen-(auch bekannt als T34bT)Kühlung, während hingegen die Precursorpolymere, die EDOT- und Thieno[3,4-b]thiophen-Einheiten enthalten, die durch Einheiten getrennt sind, welche Si, Ge, Sn, und/oder Pb enthalten, bei Umgebungstemperatur stabil sind.
  • Zusätzlich können die Precursorpolymere aus kostengünstigen Ausgangsmaterialien dargestellt werden, z. B. den korrespondierenden, difunktionalisierten Silyl-Dihalid-Monomeren. Für viele der Precursorpolymere ist gefunden worden, dass sie nahezu polydispers sind, wobei sie Werte für das massengemittelte Molekulargewicht gegenüber dem zahlengemittelten Molekulargewicht (Mw/Mn) von annähernd 2 aufweisen. Darüber hinaus weisen die Precursorpolymere viele wünschenswerte mechanische Eigen schaften auf, wie beispielsweise hohe thermische Stabilität. Beispielsweise besitzen die Precursorpolymere, welche die allgemeine Struktur
    Figure 00070001
    aufweisen, wobei n etwa 10 oder größer ist, eine sehr hohe thermische Stabilität, da ihre Zersetzungstemperatur bis zu 440°C betragen kann.
  • Ebenfalls sind hierin leitfähige, konjugierte Polymere offenbart, die mittels einer Umsetzung von den Precursorpolymeren über chemische Oxidation, elektrochemische Oxidation oder Umsetzung mit Brom erhalten werden. Zum Beispiel können leitfähige, konjugierte Polymere mittels elektrochemischer Oxidation von Precursorpolymeren in der gequollenen Festphase erhalten werden. In einer weiteren Ausführungsform können konjugierte Polymere über die Einwirkung von Brom auf das Precursorpolymer bei Wärmebehandlung erhalten werden. Darüber hinaus resultiert die Umsetzung von dem Precursorpolymer durch Festkörperreaktion zu einem leitfähigen, konjugierten Polymer in einer größeren Ausbeute an leitfähigem Polymer verglichen mit anderen bekannten Prozessen zur Herstellung leitfähiger Polymere. Diese leitfähigen, konjugierten Polymere werden nutzbringend in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, beispielsweise im Electronic Packaging, in organischen Leuchtdioden (LEDs), elektrochromen Fenstern und Displays, optisch transparenten Elektroden, Sensoren für flüchtige organische Gase sowie anderen Anwendungen, die hierin diskutiert werden.
  • Die Precursorpolymere werden unter Verwendung von Standardtechniken wie Gießen, Spin-Verfahren, Tauchen, Inkjet-Verfahren, Sprühen, Siebdruckverfahren, Schmelzverarbeitung und anderen gut bekannten Verfahren leicht zu Folien verarbeitet. Für die Precursorpolymere wurde festgestellt, dass sie gute Haftungseigenschaften zu Oxo-Substraten aufweisen (z. B. Oxidsubstraten einschließlich Tantaloxid, Indium-Zinn-Oxid usw.).
  • Es werden hierin Precursorpolymere offenbart, welche die folgenden allgemeinen Strukturen (1) und (2) aufweisen:
    Figure 00080001
    wobei Ar für eine Heteroarylgruppe steht; R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander für C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl oder Aryl stehen; X für O, S, (YR1R2)x steht, wobei x gleich 0, 1, 2, 3 oder 4 ist, oder für (CRaRb)x steht, wobei Ra und Rb jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl oder C1-C12-Halogenalkyl stehen und wobei x gleich 0, 1, 2, 3 oder 4 ist. Jedes Y steht jeweils unabhängig für Si, Ge, Sn oder Pb. Die Anzahl der Monomer-Einheiten (n) von dem Precursorpolymer kann größer sein als etwa 10, bevorzugt größer als etwa 15. Speziell kann n zwischen etwa 10 und etwa 350 liegen, vorzugsweise zwischen etwa 15 und etwa 300 und noch bevorzugter zwischen etwa 20 und etwa 250.
  • In einer Ausführungsform stehen R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander für C1-C12-Alkyl; vorzugsweise für Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Hexyl oder Octyl, und noch bevorzugter für Methyl oder Octyl und X steht für O und Y steht für Si oder Ge.
  • In einer weiteren Ausführungsform können Precursorpolymere in Übereinstimmung mit den Strukturen (1) und (2) Si und Ge in einem Verhältnis von etwa 1:99 bis etwa 99:1 für Si:Ge enthalten, bevorzugt mit einem Verhältnis für Si:Ge von etwa 10:90 bis etwa 90:10, vorzugsweise mit einem Verhältnis für Si:Ge von etwa 25:75 bis etwa 75:25 und noch bevorzugter mit einem Verhältnis für Si:Ge von etwa 40:60 bis etwa 60:40.
  • Eine erwünschte Polymergröße und ein erwünschtes Polymergewicht können durch Veränderung der Ausgangsmaterialien oder der Herstellungsbedingungen erreicht werden. Darüber hinaus können die Precursorpolymere spezifische Endgruppen durch die Verwendung von einem entsprechenden Endcapping-Reagenz aufweisen. Beispielsweise würde ein Trimethylsilylchlorid ein Precursorpolymer bereitstellen, dass Trimethylsilyl-Endgruppen aufweisen würde. Darüber hinaus können durch Anpassung des Molekulargewichtes von dem Precursorpolymer die Verarbeitungsbedingungen verändert werden. Zum Beispiel können für die Sprühbeschichtung Precursorpolymere, die einen niedrigen n-Wert aufweisen, mit niedrigem Molekulargewicht und niedriger Viskosität dargestellt werden.
  • Das Precursorpolymer kann in geeigneter Weise aus den korrespondierenden Heteroarylmonomeren oder den Derivaten daraus dargestellt werden. In einer Ausführungsform ist das Heteroarylmonomer deprotoniert und geht mit einem geeigneten Reaktionspartner R1R2YZ2 in der Gegenwart von einer Base eine Reaktion ein und wird anschließend zu dem Precursorpolymer umgesetzt.
  • Figure 00090001
  • R1 und R2 stehen jeweils unabhängig voneinander für C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl oder Aryl; Y steht für Si, Ge, Sn oder Pb und jedes Z steht unabhängig für Cl, Br oder I. Geeignete Basen schließen beispielsweise Alkyllithium (z. B. t-Butyl-Li, n-Butyl-Li, sec-Butyl-Li), Lithium-Dialkylamide (z. B. Lithium-Diisopropylamid) oder andere Basen mit einer äquivalenten Basizität ein. Bedingungen zur Darstellung von dem Precursorpolymer werden ausführlicher nachstehend bereitgestellt.
  • Das Precursorpolymer, das so hergestellt ist, dass es Si-, Ge-, Sn- oder Pb-Einheiten aufweist, ermöglicht die Darstellung von Polymeren mit hohem Molekulargewicht, welche als konventionelle Polymere verarbeitet werden können. Darüber hinaus sind die Precursorpolymere in einer Vielzahl an Lösemitteln löslich, was eine Verarbeitung in Lösung ermöglicht. Die Anpassung der Länge von den Alkylgruppen, welche an Si, Ge, Sn oder Pb hängen, ermöglicht eine maßgeschneiderte Löslichkeit in organischen Lösemitteln. Zusätzlich weisen viele von den Precursorpolymeren einen Schmelzübergang auf, der eine Verarbeitung in der Schmelze wie beispielsweise durch Formpressen, Spritzgießen, Schmelzspinnen und dergleichen ermöglicht.
  • Die Monomere von Si, Ge, Sn oder Pb in dem Precursorpolymer gestatten die Drehung von dem Precursorpolymer-Rückgrat, während hingegen das Heteroarylmonomer einen starren Anteil von dem Rückgrat darstellt. Eine derartige Kombination von Gruppen ist ähnlich zu einem flexiblen/starren Hauptketten-Flüssigkristall. Die Heteroarylgruppen in dem Precursorpolymer können kristallisieren, um ein semikristallines Material zu ergeben. Eine derartige Kristallinität drückt sich in höheren Leitfähigkeiten aus, verglichen mit amorphen konjugierten Polymeren. Daher kann die Kristallinität möglicherweise aufrecht gehalten werden, wenn das Precursorpolymer zu dem leitfähigen Polymer umgewandelt wird, das mehr pi-konjugiert ist, wodurch die Leitfä higkeit von dem gebildeten leitfähigen Polymer erhöht wird.
  • Die Heteroarylgruppe (Ar-Gruppe) in den vorangehend dargestellten allgemeinen Strukturen (1) und (2) ist nicht besonders eingeschränkt, und kann so ausgewählt werden, dass ein leitfähiges Polymer resultiert, das die erwünschten physikalischen und elektrochemischen Eigenschaften aufweist. Beispielhafte Heteroaryl-Monomere, die für die Herstellung der Precursorpolymere verwendet wurden, schließen die nachfolgend offenbarten, sowie die Derivate daraus ein. Zu den beispielhaften Derivaten gehören diejenigen, bei denen ein Aryl-Wasserstoff zum Beispiel gegen ein Halogen ausgetauscht wurde, die zu den entsprechenden organometallischen Derivaten umgesetzt werden können (z. B. Zusatz von Magnesium zur Bildung von einem Di-Grignard-Reagenz für Umsetzungen bei Umgebungstemperatur).
  • Geeignete Heteroaryl-Monomere beinhalten unsubstituierte und 2- oder 6-substituiertes Thieno[3,4-b]thiophen und Thieno[3,4-b]furan, welche die allgemeine Struktur (I), (II) und (III) aufweisen:
    Figure 00110001
    wobei Q1 für S oder O steht; und R3 für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl einschließlich Perfluoralkyl (siehe die nachfolgende Definition von "Halogenalkyl"), C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht. Bevorzugt steht Q1 für S oder O und R3 für Wasserstoff.
  • 3,4-Ethylendioxythiophen, 3,4-Ethylendithiathiophen, 3,4-Ethylendioxypyrrol, 3,4-Ethylendithiapyrrol, 3,4-Ethylendioxyfuran, 3,4-Ethylendithiafuran und ihre Derivate weisen die allgemeine Struktur (IV) auf:
    Figure 00120001
    wobei jedes Vorkommen von Q1 unabhängig jeweils für S oder O steht, Q2 für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht und jedes Vorkommen von R3 für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht. In einer Ausführungsform weist das Monomer die allgemeine Struktur (IV) auf, unter der Voraussetzung, dass, wenn Q2 für S und Q1 für O steht, R3 nicht für Wasserstoff steht.
  • Isathianaphthen, Pyridothiophen, Pyrizinothiophen und ihre Derivate weisen die allgemeine Struktur (V) auf:
    Figure 00120002
    wobei Q2 für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht; jedes Vorkommen von Q3 jeweils unabhängig für CH oder N steht, und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht.
  • Oxazol, Thiazol und ihre Derivate weisen die allgemeine Struktur (VI) auf:
    Figure 00130001
    wobei Q1 für S oder O steht.
  • Pyrrol, Furan, Thiophen und ihre Derivate weisen die allgemeine Struktur (VII) auf:
    Figure 00130002
    wobei Q2 für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht. In einer Ausführungsform weist das Monomer die allgemeine Struktur (VII) auf, unter der Voraussetzung, dass, wenn Q2 für S steht, mindestens ein R3 nicht für Wasserstoff steht.
  • Bithiophen, Bifuran, Bipyrrol und ihre Derivate weisen die allgemeine Struktur (VIII) auf:
    Figure 00130003
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht.
  • Terthiophen, Terfuran, Terpyrrol und ihre Derivate weisen die allgemeine Struktur (IX) auf:
    Figure 00140001
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht.
  • Thienothiophen, Thienofuran, Thienopyrrol, Furanylpyrrol, Furanylfuran, Pyrrolylpyrrol und ihre Derivate weisen die nachstehende allgemeine Struktur (X) auf:
    Figure 00140002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht.
  • Dithienothiophen, Difuranylthiophen, Dipyrrolylthiophen, Dithienofuran, Dipyrrolylfuran, Dipyrrolylpyrrol und ihre Derivate weisen die nachstehende allgemeine Struktur (XI) auf:
    Figure 00150001
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, Q4 für C(R3)2, S, O oder N-R4 steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht.
  • Dithienylcyclopentenon, Difuranylcyclopentenon, Dipyrrolylcyclopentenon und ihre Derivate weisen die nachstehende allgemeine Struktur (XII) auf:
    Figure 00150002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, und E für O oder C(R7)2 steht, wobei jedes Vorkommen von R7 für eine elektronenziehende Gruppe steht.
  • Andere geeignete Heteroaryl-Monomere schließen diejenigen ein, welche die nachstehende allgemeine Struktur (XIII) aufweisen:
    Figure 00160001
    wobei jedes Vorkommen von Q1 unabhängig jeweils für S oder O steht, jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht. In einer Ausführungsform steht jedes Vorkommen von Q1 für O, jedes Vorkommen von Q2 für S und jedes Vorkommen von R3 für Wasserstoff.
  • Dithienovinylen, Difuranylvinylen und Dipyrrolylvinylen sind in Übereinstimmung mit der Struktur (XIV):
    Figure 00160002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht und jedes Vorkommen von R5 für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl oder Cyano steht.
  • 1,2-Trans(3,4-ethylendioxythienyl)vinylen, 1,2-Trans(3,4-ethylendioxyfuranyl)vinylen, 1,2-Trans(3,4-ethylendioxypyrrolyl)vinylen und ihre Derivate sind in Übereinstimmung mit der Struktur (XV):
    Figure 00170001
    wobei jedes Vorkommen von Q3 jeweils unabhängig für CH2, S oder O steht, jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht und jedes Vorkommen von R5 für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl oder Cyano steht.
  • Die Klasse der Bis-thienylarylene, Bis-furanylarylene, Bis-pyrrolylarylene und ihre Derivate sind in Übereinstimmung mit der Struktur (XVI):
    Figure 00170002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1- C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht und
    Figure 00180001
    ein Aryl repräsentiert. Beispielhafte Arylgruppen schließen Furan, Pyrrol, N-substitutiertes Pyrrol, Phenyl, Biphenyl, Thiophen, Fluoren, 9-Alkyl-9H-carbazol und dergleichen ein.
  • Die Klasse der Bis(3,4-ethylendioxythienyl)arylene, verwandte Verbindungen und ihre Derivate sind in Übereinstimmung mit der Struktur (XVII):
    Figure 00180002
    wobei jedes Vorkommen von Q1 unabhängig jeweils für S oder O steht, jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht und
    Figure 00180003
    ein Aryl repräsentiert.
  • Ein beispielhaftes Bis (3,4-ethylendioxythienyl)arylen in Übereinstimmung mit Struktur (XVII) beinhaltet die Verbindung, in der alle Q1 für O stehen, beide Q2 für S stehen, alle R3 für Wasserstoff stehen und
    Figure 00180004
    für Phenyl steht, das über die 1- und 4-Position verknüpft ist. Eine weitere beispielhafte Verbindung ist eine, in der alle Q1 für O stehen, beide Q2 für S stehen, alle R3 für Wasserstoff stehen und
    Figure 00180005
    für Thiophen steht, das an den Positionen 2 und 5 verknüpft ist.
  • Die Klasse der Verbindungen in Übereinstimmung mit Struktur (XVIII):
    Figure 00190001
    wobei jedes Vorkommen von Q1 unabhängig jeweils für S oder O steht, jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, Q4 für C(R3)2, S, O oder N-R4 steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht. In einer Ausführungsform steht jedes Vorkommen von Q1 für O, jedes Vorkommen von Q2 für S, jedes Vorkommen von R3 für Wasserstoff und R4 steht für Methyl.
  • Die Klasse der Verbindungen in Übereinstimmung mit Struktur (XIX):
    Figure 00190002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, Q4 für C(R3)2, S, O oder N-R4 steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht.
  • Die Klasse der Verbindungen in Übereinstimmung mit Struktur (XX):
    Figure 00200001
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, jedes Vorkommen von Q4 für C(R3)2, S, O oder N-R4 steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht.
  • Die Klasse der Verbindungen in Obereinstimmung mit Struktur (XXI):
    Figure 00200002
    wobei Q2 für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht und jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für S oder O steht.
  • Die Klasse der Verbindungen in Übereinstimmung mit Struktur (XXII):
    Figure 00200003
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht und jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für S oder O steht.
  • Die Klasse der Verbindungen in Übereinstimmung mit Struktur (XXIII):
    Figure 00210001
    wobei Q2 für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht; jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für S oder O steht, und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht. In einer Ausführungsform steht ein R3 für Methyl und das andere R3 für -C1-C6-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C6-Alkyl-O-biphenyl.
  • Die Klasse der Verbindungen in Übereinstimmung mit Struktur (XXIV):
    Figure 00210002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für S oder O steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht. In einer Ausführungsform steht ein R3 für Methyl und das andere R3 für -C1-C6-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C6-Alkyl-O-biphenyl pro geminalem Kohlenstoffzentrum.
  • Die Klasse der Verbindungen in Übereinstimmung mit Struktur (XXV):
    Figure 00220001
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für S oder O steht, jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht und
    Figure 00220002
    ein Aryl repräsentiert. In einer Ausführungsform steht ein R3 für Methyl und das andere R3 für -C1-C6-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C6-Alkyl-O-biphenyl pro geminalem Kohlenstoffzentrum.
  • Die Klasse der Verbindungen in Übereinstimmung mit Struktur (XXVI):
    Figure 00230001
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für S oder O steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht.
  • Die Klasse der Verbindungen in Übereinstimmung mit Struktur (XXVII):
    Figure 00230002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für S oder O steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht.
  • Homopolymere können dargestellt werden, wenn ein Typ von Heteroarylmonomer zu dem Precursorpolymer umgesetzt wird. Wahlweise können zwei oder mehr unterschiedliche Heteroarylmonomere für die Darstellung von Copolymeren verwendet werden. Andere Copolymere schließen diejenigen ein, die Monomereinheiten aufweisen, die aus zwei oder mehr der Si-, Ge-, Sn- oder Pb-Gruppen ausgewählt sind, allerdings nur einen Typ an Heteroaryl besitzen. Darüber hinaus schließen andere Copolymere diejenigen ein, die Monomereinheiten aufweisen, die aus zwei oder mehr der Si-, Ge-, Sn- oder Pb-Gruppen ausgewählt sind, und zwei oder mehr Typen an Heteroarylmonomeren besitzen. Die Copolymere schließen Random-Copolymere, Block-Copolymere oder alternierende Copolymere ein. Durch die Auswahl von zwei oder mehreren Typen an Heteroarylmonomeren und/oder zwei oder mehreren Typen von Si-, Ge-, Sn- oder Pb-Gruppen (z. B. zwei oder mehrere unterschiedliche Reaktionspartner vom Typ R1R2YZ2, wo das Zentralatom Y unterschiedlich sein kann, die anhängenden Alkylgruppen R1 und R2 unterschiedlich sein können oder beide unterschiedlich sein können) kann ein breites Spektrum an Copolymeren dargestellt werden, die maßgeschneiderte physikalische und andere Eigenschaften aufweisen.
  • Es kann ein Random-Copolymer dargestellt werden, welches die nachstehende allgemeine Struktur (3) aufweist:
    Figure 00240001
    wobei Ar1 und Ar2 jeweils unabhängig voneinander für eine Heteroaryl-Gruppe stehen, jedes Vorkommen von R1 and R2 jeweils unabhängig voneinander für C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl oder Aryl steht; jedes Vorkommen von Y1 und Y2 jeweils unabhängig voneinander für Si, Ge, Sn, oder Pb steht, das Verhältnis von f:g etwa 5:95 bis etwa 95:5 beträgt und p etwa 5 oder größer ist. Da dies hier Random-Copolymere sind, stellen f und g die Gesamtzahl der Monomere, die nicht notwendigerweise miteinander verbunden sind, innerhalb des Polymers dar.
  • In einer Ausführungsform steht Ar für
    Figure 00250001
    sowohl R1 als auch R2 stehen für Methylgruppen und Y1 steht für Si und Y2 für Ge.
  • Beispielhafte Precursorpolymere, die aus den vorangehend offenbarten Heteroarylmonomeren (I), (II) und (III) dargestellt wurden, schließen diejenigen ein, welche die nachstehenden allgemeinen Strukturen aufweisen:
    Figure 00250002
    wobei Q1, Q2, R1, R2, R3, X, n und Y wie vorangehend definiert sind.
  • Beispielhafte Precursorpolymere, die aus den vorangehend offenbarten Heteroarylmonomeren (IV) dargestellt wurden, schließen diejenigen ein, welche die nachstehenden allgemeinen Strukturen aufweisen:
    Figure 00260001
    wobei Q1, Q2, R1, R2, R3, X, n und Y wie vorangehend definiert sind. Auf der Grundlage des vorangehend Erörterten, kann der Durchschnittsfachmann sich die allgemeinen Strukturen der Precursorpolymere, die aus den Heteroarylmonomeren (V)–(XXVII) dargestellt wurden, vergegenwärtigen.
  • Wie hierin verwendet, schließt "Alkyl" geradkettige, verzweigte und zyklische gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppen ein, die eine festgelegte Anzahl an Kohlenstoffatomen aufweisen, im Allgemeinen von 1 bis etwa 12 Kohlenstoffatome für die geradkettigen und üblicherweise von 3 bis etwa 12 Kohlenstoffatome für die verzweigten und zyklischen Gruppen. Beispiele für Alkyl beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt, Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, 3-Methylbutyl, t-Butyl, n-Pentyl, sec-Pentyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl und Octyl. Spezifische Alkylgruppen schließen niedere Alkylgruppen ein, das sind diejenigen Alkylgruppen, die von 1 bis etwa 8 Kohlenstoffatome, von 1 bis etwa 6 Kohlenstoffatome oder von 1 bis etwa 4 Kohlenstoffatome aufweisen.
  • Wie hierin verwendet, bezeichnet "Halogenalkyl" geradkettige, verzweigte und zyklische Alkylgruppen, die eine festgelegte Anzahl an Kohlenstoffatomen aufweisen und mit 1 oder mehreren Halogenatomen substituiert sind, im Allgemeinen bis zu der maximal zulässigen Anzahl an Halogenatomen („perHalogeniert"; z. B. perfluoriert). Beispiele für Halogenalkyle beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt, Trifluormethyl, Difluormethyl, 2-Fluorethyl und Pentafluorethyl.
  • Wie hierin verwendet, schließt „Alkoxy" eine Alkylgruppe ein, die wie vorstehend definiert ist, mit der festgelegten Anzahl an Kohlenstoffatomen, die durch eine Sauerstoffbrücke (-O-) angelagert sind. Beispiele für Alkoxy beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt, Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy, i-Propoxy, n-Butoxy, 2-Butoxy, t-Butoxy, n-Pentoxy, 2-Pentoxy, 3-Pentoxy, Isopentoxy, Neopentoxy, n-Hexoxy, 2-Hexoxy, 3-Hexoxy und 3-Methylpentoxy.
  • "Halogenalkoxy" bezeichnet eine Halogenalkyl-Gruppe, wie vorstehend definiert, die durch eine Sauerstoffbrücke angelagert ist.
  • Wie hierin verwendet, bezeichnet der Begriff "Aryl" aromatische Gruppen, die nur Kohlenstoff in dem aromatischen Ring oder den aromatischen Ringen enthalten. Derartige aromatische Gruppen können ferner mit Kohlenstoff- oder Nichtkohlenstoff-Atomen oder -Gruppen substituiert sein. Typische Arylgruppen enthalten 1 oder 2 getrennte, annelierte oder anhängende Ringe und von 6 bis etwa 12 Ringatome, ohne Heteroatome als Ringglieder. Wo es angebracht ist, können Arylgruppen substituiert sein. Derartige Substitutionen können die Fusion zu einer 5- bis 7-gliedrigen gesättigten Gruppe einschließen, die fakultativ 1 oder 2 Heteroatome enthält, die unabhängig aus N, O und S ausgewählt sind, um beispielsweise eine 3,4-Methylendioxy-phenyl-Gruppe zu bilden. Arylgruppen schließen beispielsweise Phenyl, Naphthyl, einschließlich 1-Naphthyl und 2-Naphthyl, Fluoren und Biphenyl ein.
  • Wie hierin verwendet, bezieht sich "Halogen" oder "Halogen" auf Fluor, Chlor, Brom oder Iod.
  • Verbindungen werden unter Verwendung der Standardnomenklatur beschrieben. Zum Beispiel ist jede Position, die nicht mit irgendeiner angezeigten Gruppe substituiert ist, so zu verstehen, dass ihre Valenzen durch eine angegebene Bindung oder durch ein Wasserstoffatom gesättigt sind. Ein Strich ("–"), der sich nicht zwischen zwei Buchstaben oder Symbolen befindet, wird verwendet, um auf die Stelle der Anbindung von einem Substituenten hinzuweisen. Zum Beispiel ist -CHO durch den Kohlenstoff von der Carbonylgruppe gebunden.
  • Ebenfalls in Erwägung gezogen sind Gemische, die zwei oder mehrere Precursorpolymere umfassen. Darüber hinaus sind ebenfalls Gemische in Erwägung gezogen, die mindestes eines der vorstehenden Precursorpolymere und ein zusätzliches Polymer umfassen. Das zusätzliche Polymer kann ein leitfähiges Polymer, ein nicht-leitfähiges Polymer, ein nicht härtbarer Kunststoff oder Kombinationen sein, die mindestens eines der voranstehenden Polymere umfassen.
  • Das Precursorpolymer kann in geeigneter Weise aus den korrespondierenden Heteroarylmonomeren oder den Derivaten daraus dargestellt werden. In einer Ausführungsform ist das Heteroarylmonomer doppelt deprotoniert und geht mit einem geeigneten Reaktionspartner R1R2YZ2 in der Gegenwart von einer Base eine Reaktion ein und wird anschließend zu dem Precursorpolymer umgesetzt. R1 und R2 stehen jeweils unabhängig voneinander für C1-C12-Alkyl; Y steht für Si, Ge, Sn oder Pb und jedes Z steht unabhängig für Cl, Br oder I. Geeignete Basen schließen beispielsweise Alkyllithium (z. B. t-Butyl-Li, n-Butyl-Li, sec-Butyl-Li), Lithium-Dialkylamide (z. B. Lithium-Diisopropylamid) oder andere Basen mit einer äquivalenten Basizität ein. Das Precursorpolymer, das oben erhalten wurde, kann durch Ausfällung von dem Polymer aus dem Lösemittel unter Verwendung von einem Nichtlösemittel, beispielsweise Pentan/Hexan, gereinigt werden, gefolgt durch Waschen mit dem Nichtlösemittel mittels einer kontinuierlichen Prozedur, wie zum Beispiel durch eine Soxhlet-Extraktion.
  • Die Precursorpolymere können zu den leitfähigen Polymeren durch einen oxidativen [Ox] Reaktionsprozess, wie er in den nachstehenden allgemeinen Schemata (4) und (5) kurz dargestellt ist, umgesetzt werden:
    Figure 00290001
    wobei Ar, R1, R2, X, Y, n, m und p wie vorangehend definiert sind. Der Oxidationsprozess kann durch chemische oder elektrochemische Oxidation oder durch Umsetzung mit Brom herbeigeführt werden.
  • Die Umsetzung von dem Precursorpolymer zu einem leitfähigen Polymer resultiert in dem leitfähigen Polymer, das einige Anteile von den Si-, Ge-, Sn- oder Pb-Einheiten in der Gerüststruktur von dem leitfähigen Polymer beibehält. Das resultierende leitfähige Polymer weist eine Sigma-Konjugation auf, die es unterschiedlich zu anderen leitfähigen Polymeren macht, die aus Heteroaryl-Verbindungen über andere Prozesse dargestellt wurden. Beispielsweise wird ein Precursorpolymer, das die Struktur
    Figure 00290002
    nach der Umsetzung durch chemische Oxidation, elektrochemische Oxidation oder Behandlung mit Brom und wahlweise Wärme zu einem leitfähigen Polymer umgewandelt, das mehrere EDOT-Bindungen aufweist, die mit einem -SiMe2- Monomer verbunden sind und anschließend wieder mehrere EDOT-Gruppen enthält, bevor ein weiteres -SiMe2- Monomer eingebaut ist usw.
  • Die Beibehaltung von einigen der Si-, Ge-, Sn- oder Pb-Monomere in dem leitfähigen Monomer, die aus der Umsetzung von dem Precursorpolymer resultiert, besitzt einige Vorteile. Erstens behält das leitfähige Polymer fast sein gesamtes hohes Molekulargewicht, da die Anzahl der Monomereinheiten zwischen dem Precursorpolymer und dem leitfähigen Polymer näherungsweise die gleiche ist. Das hohe Molekulargewicht stattet das leitfähige Polymer mit besseren mechanischen Eigenschaften aus. Zweitens sind die Si-, Ge-, Sn- oder Pb-Atome mit dem pi-System von den Heteroarylgruppen konjugiert und das Silan weist eine tetrahedrale Geometrie auf. Dies bewirkt, dass eine größere Konjugationslänge als bei den vollständig pi-konjugierten Polymeren vorliegt, wodurch das leitfähige Polymer, das aus dem Precursorpolymer dargestellt wurde, niedrigere Oxidationspotentiale aufweist und dementsprechend höher liegende höchst besetzte Molekülorbitale (HOMO) besitzt.
  • In einem Verfahren wird das Precursorpolymer chemisch in einer Flüssigkeit oxidiert. Geeignete Oxidationsmittel schließen die Eisen(III)-Salze von organischen Säuren, anorganischen Säuren, die organische Reste enthalten und anorganischen Säuren ein, wie beispielsweise FeCl3, Fe(ClO4)3. Oxidationsmittel wie zum Beispiel H2O2, K2Cr2O7, Alkali- oder Ammonium-persulfate, Alkali-perborate, Kaliumpermanganat, NOBF4, oder Kupfersalze wie beispielsweise Kupfer-tetrafluorborat können ebenfalls verwendet werden. Darüber hinaus können Brom, Iod und Sauerstoff vorteilhafterweise als Oxidationsmittel eingesetzt werden. Die Persulfate und die Eisen(III)-Salze von anorganischen Säuren und anorganischen Säuren, die organische Reste enthalten, werden bevorzugt, da sie nicht korrodierend wirken. Beispiele für geeignete Eisen(III)-Salze von organischen Säuren sind die Eisen (III)-Salze von C1-C30-Alkylsulfonsäuren, wie beispielsweise Methan- oder Dodecan-Sulfonsäure; aliphatische C1-C20-Carbonsäuren, wie beispielsweise 2-Ethylhexylcarbonsäure; aliphatische C1-C20-Perfluorcarbonsäuren, wie beispielsweise Trifluoressigsäure und Perfluoroctansäure; aliphatische Dicarbonsäuren, wie beispielsweise Oxalsäure; und aromatische, wahlweise C1-C20-Alkyl-substituierte Sulfonsäuren, wie beispielsweise Benzensulfonsäure, p-Toluol-sulfonsäure und Dodecyl-benzensulfonsäure. Mischungen der vorangehend erwähnten Fe(III)-Salze der organischen Säuren können ebenfalls verwendet werden. Beispiele für Eisen(III)-Salze von anorganischen Säuren, die organische Reste enthalten sind die Eisen (III)-Salze von Schwefelsäurehalbestern mit C1-C20-Alkanolen, wie beispielsweise das Fe(III)-Salz von Laurylsulfat.
  • Geeignete Flüssigkeiten zur Durchführung der oxidativen chemischen Reaktion besitzen keine nachteiligen Wirkungen auf die Reaktion und sind vorzugsweise inert. Geeignete Flüssigkeiten werden ferner auf der Grundlage von ökonomischen und Umweltfaktoren und dergleichen ausgewählt und können organisch, wässrig oder eine Mischung daraus sein. Geeignete organische Flüssigkeiten können aliphatische Alkohole wie beispielsweise Methanol und Ethanol sein; aliphatische Ketone wie beispielsweise Aceton und Methylethylketon; aliphatische Carbonsäureester wie beispielsweise Ethylacetat; aromatische Kohlenwasserstoffe wie beispielsweise Toluol und Xylol; aliphatische Kohlenwasserstoffe wie beispielsweise Hexan; aliphatische Nitrile wie beispielsweise Acetonitril; chlorierte Kohlenwasserstoffe wie beispielsweise Dichlormethan; aliphatische Sulfoxide wie beispielsweise Dimethylsulfoxid und dergleichen, sowie Mischungen, die mindestens eine der voran gehend erwähnten organischen Flüssigkeiten umfassen. Es werden speziell wässrige Flüssigkeiten verwendet, das heißt, eine Flüssigkeit, die Wasser und/oder mit Wasser mischbare organische Flüssigkeiten wie niedere Alkohole, Acetonitril, Tetrahydrofuran, Dimethylacetamid, Dimethylformamid und dergleichen umfasst.
  • Eine Erwärmung wird in den chemischen Oxidationsprozessen nicht bei allen leitfähigen Polymeren nötig sein. Sie kann jedoch verwendet werden, um die Umsetzung zu den leitfähigen Polymeren zu beschleunigen. Die Wärme kann dem Polymer entweder während der Einwirkung von den chemischen Oxidationsmitteln oder nach der Einwirkung zugeführt werden. Typische Reaktionsbedingungen beinhalten Temperaturen von 0 bis etwa 100°C. Die Oxidation wird für eine gewisse Zeitspanne fortgeführt, bis das gewünschte leitfähige Polymer dargestellt ist. Der Grad der Umsetzung schwankt abhängig von der Endanwendung und kann von dem Durchschnittsfachmann leicht ohne unangemessenes Experimentieren bestimmt werden. Die Polymerisationszeit kann von einigen wenigen Minuten bis zu etwa 48 Stunden betragen und hängt von einer Anzahl an Faktoren ab, einschließlich der Größe von dem Reaktor, der verwendet wird, der Reaktionstemperatur, dem verwendeten Oxidationsmittel und dergleichen.
  • In einer Ausführungsform werden die Precursorpolymere zu leitfähigen konjugierten Polymeren, wie in dem obigen allgemeinen Schema (4)–(5) kurz dargestellt, durch Einwirkung von Brom umgesetzt. Das Brom kann entweder über die Einwirkung in der Gasphase auf das Polymer angewendet werden oder durch Lösen von Brom in einer Lösung und der Einwirkung der Lösung auf das Polymer. Das Precursorpolymer kann sich in der Lösung lösen oder es löst sich nicht, sondern quillt nur auf.
  • In einer weiteren Ausführungsform, in der Brom und Wärme verwendet werden, um die Precursorpolymere zu leitfähigen Polymeren zu oxidieren, sind die Precursorpolymere Silyl-Gruppen enthaltende Polymere. In noch einer weiteren Ausführungsform, in der Brom und Wärme verwendet werden, um die Precursorpolymere zu leitfähigen Polymeren zu oxidieren, sind die Precursorpolymere Germanium (Ge) enthaltende Polymere.
  • In einer Ausführungsform werden die Precursorpolymere zu leitfähigen konjugierten Polymeren, wie in dem obigen allgemeinen Schema (4)–(5) kurz dargestellt, durch ein chemisches Oxidationsmittel wie beispielsweise FeCl3 oder die vorher diskutierten Oxidationsmittel umgesetzt. Wenn ein chemisches Oxidationsmittel verwendet wird, wird der Zusatz von einem Salz zu der Reaktionslösung angewendet, um eine zufriedenstellende Oxidation von den Precursorpolymeren zu erhalten. Geeignete Salze für diesen Zweck schließen lösliche organische Salze, anorganische Salze, ionische Flüssigkeiten und Polyelektrolyte wie beispielsweise Polystyrolsulfonat, Polyacrylsäure-Natriumsalz, Poly(meth)acrylsäure-Natriumsalz usw. ein. Beispielhafte Salze beinhalten Tetra-alkylammonium-, Ammonium-, Lithium- oder Natrium-Kationen von Tetrafluorborat, Hexafluorphosphat, Perchlorat, Haliden, Tololsulfonat und anderen aliphatischen Sulfonatsalzen, Trifluormethylsulfonat, Bistrifluormethansulfonimid, Sulfate, Carbonate oder Persulfate.
  • In einer weiteren Ausführungsform werden die (Si, Ge, Sn, Pb) Precursorpolymere zu leitfähigen konjugierten Polymeren, wie in dem obigen allgemeinen Schema (4)–(5) kurz dargestellt, durch das chemische Oxidationsmittel NOBF4 umgesetzt.
  • Die Precursorpolymere, speziell die Polyarylsilane, können zu den konjugierten und leitfähigen Polymeren im festen Zustand durch Anwendung einer Wasser/Oxidationsmittel-Lösung umgesetzt werden. Wenn der Polymer-Precursor gegossen wird, wird ein Salz, wie beispielsweise eines der vorangehend beschriebenen, während des Gießprozesses hinzugefügt. Der gegossene Polymer-Precursor kann anschließend mit einem geeigneten Oxidationsmittel oxidiert werden, wobei das leitfähige Polymer herauskommt. Dieser Prozess resultiert in einem gänzlich effizienten Verfahren zur Umsetzung von dem Polymer-Precursor in eine leitfähige Polymerfolie.
  • Ein alternatives Verfahren zur Darstellung des leitfähigen, konjugierten Polymers ist durch elektrochemische Oxidation, um die Precursorpolymere zu den leitfähigen, konjugierten Polymeren umzusetzen. Konventionelle Elektrolysezellen können für diese Reaktion verwendet werden. In einer Ausführungsform wird eine Drei-Elektrodenkonfiguration (Messelektrode, Gegenelektrode und Referenzelektrode) in betriebsbereiter Verbindung mit einem Elektrolyten verwendet, umfassend eine Messelektrode, spezifisch eine Knopfelektrode, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Platin-, Gold-, Glaskohlenstoff- und Indium-dotierten Zinnoxid-Messelektroden, oder aus Nicht-Knopf-Elektroden, wie beispielsweise den ITO und Platin-Plattenelektroden, eine Platin-Plattenelektrode als Gegenelektrode und eine Ag/Ag+-Referenzelektrode für nicht-wässrige Systeme.
  • Geeignete Elektrolyte schließen Tetraalkylammonium-Salze, z. B. Tetraethylammonium-, Tetrapropylammonium-, Tetrabutylammonium-Salze sowie die Salze von Kationen wie beispielsweise Lithium-trifluormethansulfonat ein. Geeignete Gegenionen beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt, anorganische Ionen wie beispielsweise Bistrifluormethylsulfonimid, Tosylat, Perchlorat, Tetrafluorborat, Hexafluorphosphat und Halide wie beispielsweise Chlorid, Bromid, Iodid und organische Anionen wie beispielsweise Tosylat, Triflat, Trifluormethylsulfonimid oder Polyanionen, z. B., Polystyrolsulfonat, die anionische Form von Acrylsäure. Lösemit tel können verwendet werden, um eine Elektrolytlösung herzustellen, zum Beispiel Wasser, Ethanol, Methanol, Acetonitril, Propylencarbonat, Tetraglym, Methylenchlorid, Chloroform und Tetrahydrofuran. Bevorzugte Lösemittel sind Wasser, Acetonitril und Propylencarbonat.
  • Andere geeignete Elektrolyte schließen ionische Flüssigkeiten wie beispielsweise Butylmethylimidazoliumhexafluorphosphat (BMIM PF6) und Butylmethylimidizoliumtetrafluorborat (BMIM BF4) ein.
  • Bevorzugte Elektrolyte schließen Tetrabutylammoniumperchlorat/Acetonitril, Tetrabutylammoniumtetrafluorborat, Tetrabutylammoniumhexafluorphosphat/Acetonitril, Lithium-trifluormethansulfonat/Acetonitril und Lithiumtriflat/Acetonitril ein. Beispielhafte Konzentrationen für die Elektrolyte liegen bei 0,1 M.
  • Eine bevorzugte Messelektrode ist eine Glaskohlenstoff-Elektrode und der bevorzugte Elektrolyt ist Tetrabutylammoniumperchlorat/Acetonitril. Eine weitere bevorzugte Messelektrode ist eine Platin-Knopfelektrode und der bevorzugte Elektrolyt ist Lithium-trifluormethansulfonat/Acetonitril.
  • In einer Ausführungsform kann das dargestellte Precursorpolymer vor dem Oxidationsschritt auf ein Trägermaterial aufgetragen werden. Das Precursorpolymer kann mittels Tintenstrahldruck, Siebdruck, Rolle-auf-Rolle-Druckverfahren, Rotationsbeschichtung, den sogenannten „meniscus coating"- oder „dip coating"-Verfahren, Sprühbeschichtung, Bürstenstreichverfahren, Rakelauftragung, Vorhanggießen, Sprühkompaktieren und dergleichen aufgetragen werden, um eine Schicht auszubilden. Der Precursorpolymer-Film auf dem Trägermaterial kann anschließend im festen Zustand zu einem leitfähigen, konjugierten Polymer über irgendeinen der vorangehend genannten Prozesse umgesetzt werden.
  • Die Precursorpolymere, insbesondere die Polyarylsilane, können zu konjugierten und leitfähigen Polymeren im festen Zustand durch Einlegen in eine Wasser/Salz-Lösung und der Anlegung von einem Potential, das um oder oberhalb von dem Oxidationspotential von der Arylkomponente von den Precursorpolymer liegt, umgesetzt werden. Wenn der Polymer-Precursor gegossen wird, wird ein Salz während des Gießverfahrens hinzugefügt. Beispielhafte Salze beinhalten Tetraalkylammonium, Ammonium, Lithium- oder Natriumkationen von Tetrafluorborat, Hexafluorphosphat, Perchlorat, Halide, Toluolsulfonat und andere aliphatische Sulfonatsalze, Trifluormethylsulfonat, Bistrifluormethansulfonimid, Sulfate, Carbonate oder Persulfate.
  • Wahlweise kann das Precursorpolymer zu dem leitfähigen, konjugierten Polymer umgesetzt werden, welches dann anschließend weiter zur Herstellung von Folien oder zum Gießen von verschiedenen Trägermaterialien verwendet werden kann.
  • Für die Precursorpolymere hat sich herausgestellt, dass sie in der Schmelze verarbeitbar sind, wie beispielsweise durch Formpressen, Spritzgießen, Schmelzspinnen und Schmelzziehen der Fasern und dergleichen. Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Fasern beinhaltet das Elektrospinnen der Polymer-Precursor, die anschließend zu dem leitfähigen, konjugierten Polymer umgewandelt werden können.
  • In einer weiteren Ausführungsform können die Precursorpolymere durch Erwärmen in Flüssigkristalle umgewandelt werden.
  • Es ist gefunden worden, dass, abhängig von ihrer chemischen Struktur, die Precursorpolymere entweder amorph oder semikristallin sein können. Zum Beispiel wurde für ein Precursorpolymer, das Monomereinheiten von Bithiophen und -Si(Me)2- enthält, gefunden, dass es semikristallin ist.
  • Amorphe Precursorpolymere können durch Substitution der Heteroarylgruppen durch verzweigte Alkylgruppen hergestellt werden. Die Verzweigungen führen zur Reduzierung der Viskosität von dem Precursorpolymer und können die Kristallinität stören. Derartige amorphe Polymere können potentiell unter Verwendung von einem superkritischen Fluid als Lösemittel (z. B. superkritisches CO2) verarbeitet werden. Darüber hinaus sind die Siloxan (Si-O-Si) enthaltenden Precursorpolymere ebenfalls Kandidaten für die Verarbeitung unter Verwendung von superkritischen Fluiden.
  • Das beschriebene Verfahren zur Herstellung von konjugierten Polymeren aus den Polymer-Precursoren ist für eine Vielzahl an Aromatenzugänglich, was darauf hinweist, dass die Möglichkeit besteht, eine große Anzahl von unterschiedlichen konjugierten Polymeren unter Anwendung von dieser Technik herzustellen. Des Weiteren können die Löslichkeit und die physikalischen Eigenschaften, wie beispielsweise die Glasübergangstemperatur, von dem Precursorpolymer unter Verwendung von Si-, Ge-, Sn- und Pb-Gruppen, an denen unterschiedliche Substituenten angelagert sind, verändert werden.
  • Geeignete Trägermaterialien, die beschichtet werden können, schließen feste Materialien (flexibel oder starr) ein und können beispielsweise Glas, ein organisches Polymer wie beispielsweise ein Kunststoff, Silizium, ein Mineral, ein Halbleitermaterial, eine Keramik, ein Metall, ein Metalloxid und dergleichen sein, sowie eine Kombination aus zwei oder mehr der vorangehend erwähnten Materialien. Das Trägermaterial kann dabei inhärent leitfähig oder isolierend sein.
  • Da viele der Precursorpolymere löslich, jedoch die konjugierten Polymere, die aus den Precursorpolymeren hergestellt werden, unlöslich sind, kann die Herstellung von dem konjugierten Polymer über Elektropolymerisation in dem gequollenen Festzustand verwendet werden, ein konjugiertes Polymer auf ein anderes aufzumodellieren, ohne die vorherige Schicht zu beeinflussen. Ein derartiges Verfahren ist die Voraussetzung zur Herstellung von mehrschichtigen elektronischen Bauteilen.
  • Folien und Materialien, welche die vorangehend beschriebenen leitfähigen Polymere umfassen, können in einer Vielzahl von Anwendungen Verwendung finden, einschließlich antistatischen Beschichtungen, elektrisch leitfähigen Beschichtungen, elektrochromen Bauteilen, photovoltaischen Bauteilen, Licht-emittierenden Dioden, Nah-Infrarotlicht emittierende Dioden, transparente leitfähige Beschichtungen als Austausch für Indium-dotiertes Zinn, Flachbildschirme, flexible Bildschirme, fotostrukturierbare Schaltkreise, druckbare Schaltkreise, Dünnschichttransistor-Bauteile, Batterien, elektrische Schalter, Kondensatorbeschichtungen, korrosionsbeständige Beschichtungen, elektromagnetische Abschirmungen, Sensoren, Biosensoren, abblendbare Spiegel, Typ III-Superkondensatoren, LED-Leuchten und dergleichen. Die elektrische Leitfähigkeit von den Polymeren kann, falls notwendig, leicht modifiziert werden, um den Anforderungen von irgendeiner der vorangehend erwähnten Anwendungen durch Dotieren der Polymere mit konventionellen Dotiersubstanzen wie beispielsweise Anionen (für p-dotierte Polymere) und kationischen Dotiersubstanzen (für n-dotierte Polymere), die auf dem Fachgebiet bekannt sind.
  • Die nachfolgenden veranschaulichenden Beispiele werden bereitgestellt, um ferner zu beschreiben, wie die Polymere herzustellen und anzuwenden sind und sind nicht gedacht, den Umfang von der beanspruchten Erfindung einzuschränken.
  • Beispiele
  • Beispiel 1. Herstellung von einem Precursorpolymer aus 3,4-Ethylendioxythiophen (EDOT)
  • EDOT (× mol) wurde in eine trockene 250 ml Dreihals-Vakuumflasche mit rundem Boden aufgenommen, gefolgt von der Zugabe von wasserfreiem Tetrahydrofuran (THF) über eine Kanüle. N-Butyl-Lithium (n-BuLi) (2× mol) wurde tropfenweise bei –78°C (Trockeneis/Aceton-Bad) zu der Reaktionsmischung hinzugefügt. Die Reaktionsmischung wurde für eine Stunde bei Raumtemperatur gerührt, gefolgt von einer tropfenweisen Zugabe von Dialkyldichlorsilan (1× mol) über einen Zeitraum von 15 Minuten. Die Reaktion wurde nach Rühren bei Raumtemperatur für 48 Stunden unter Stickstoffatmosphäre unter Verwendung von Wasser abgestoppt. Das EDOT-Precursorpolymer wurde erhalten durch Ausfällen aus der Lösung unter Verwendung von n-Pentan. Das EDOT-Precursorpolymer 1A wurde unter Vakuum getrocknet und durch Waschen mit Pentan oder einer Pentan-THF-(50-50) Mischung gereinigt.
  • Figure 00390001
  • Zusätzliche Heteroarylgruppen wurden in Precursorpolymere hineinpräpariert. Alle Precursorpolymere wurde durch 1H-NMR, 13C-NMR, dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) und Thermo-Gravimetrische Analyse untersucht. Eine Zusammenfassung der Precursorpolymere und ihrer physikalischen Eigenschaften (zahlenmittleres Molekulargewicht (Mn), Polydispersionsindex (PDI), Glasübergangstemperatur (Tg) und Beginn des thermischen Zerfalls) wird in Tabelle 1 bereitgestellt. Tabelle 1.
    Precursor polymer Ar R Y Mn PDI Tg (° C) Beginn thermischer Zerfall (°C)
    1A EDOT -CH3 Si 50.600 2,08 68 290
    1B Bis-3,4-ethylendioxy-thiophen -CH3 Si - - 55 200
    1C BEDOT-N-methylcarbazol - nC8H 17 Si 85.200 1,75 35 250
    1D Thiophen -CH3 Si - - - -
    1E Bithiophen -CH3 Si - - 56 442
    1F Thieno [3,4-b]thiophen -CH3 Si 5.000 - - -
    1G EDOT -Si(Me2)-O- Si(Me2)- 4.000 - - -
    1H EDOT -CH3 Ge - - - 137
    1I* EDOT -CH3 Si und Ge 20.000 1,8 - -
    1J* EDOT -CH3 Si und Ge (50:50) - - - 114
    1K* EDOT -CH3 Si und Ge (25:75) - - - 98
    1L* EDOT -CH3 Si und Ge (75:25) - - - 86
    • *Copolymer
  • Für das Precursorpolymer 1A wurde festgestellt, dass es in THF, Methylenchlorid, Chloroform, DMF, DMSO und anderen organischen Lösemitteln löslich ist. Das Precursorpolymer 1B ist löslich in kochendem DMF und DMSO und fällt bei Abkühlung aus der Lösung aus. Das Precursorpolymer 1C ist löslich in THF, Chloroform und in DMF bei Erwärmen und bleibt bei Abkühlung löslich. Die Precursorpolymere 1D bis 1G wurden ebenfalls gemäß dem Verfahren von Beispiel 1A dargestellt. Darstellung von Polydimethylgilyl-EDOT (1H): Eine 50-ml Dreihalsflasche mit rundem Boden und mit einem Teflon-Magnetrührer, zwei Teflonstopfen und einer Schlenkline-Verbindung zu einer Stickstoff-Atmosphäre wurde mit 0,007035 mol (1 g, 0,75 mL) 3,4-Ethylendioxythiophen unter Verwendung von einer 1-mL Spritze unter einer Stickstoff-Atmosphäre beladen. Frisch destilliertes, trockenes THF (12 mL) wurde unter einer Stickstoff-Atmosphäre in die Reaktionsflasche mittels einer Kanüle eingeleitet. Die Lösung wurde für 3 Minuten gerührt und in eine Trockeneis/Aceton-Gemisch bei –78°C eingetaucht. Unter Verwendung einer Spritze wurden 0,0142 mol (6,23 mL) 2,28 M n-BuLi zu dem gerührten Reaktionsgefäß tropfenweise über einen Zeitraum von zwanzig Minuten hinzugefügt. Die Reaktionsmischung wurde bei dieser Temperatur für 45 Minuten gehalten, wonach sie dann anschließend langsam unter Verwendung von einem Wasser/Eis-Gemisch auf 0°C gebracht wurde. Die Reaktionsmischung wurde bei dieser Temperatur für weitere 45 Minuten gehalten, bevor sie durch Entfernen von dem Eisbad auf Raumtemperatur gebracht wurde. Die Reaktion wurde für weitere 30 Minuten bei Raumtemperatur gehalten. Dann wurden zu der Reaktionsmischung 1,224 g (0,81 mL) Dichlordimethylgerman mittels einer Spritze über einen Zeitraum von einer Stunde hinzugefügt. Der Reaktionsansatz wurde anschließend für weitere 96 Stunden gerührt. Die Reaktion wurde durch die Zugabe von 0,5 mL Methanol abgestoppt und die Reaktionsmischung in ein 100-mL Becherglas mit 50 mL Pentan gegossen. Das sich ergebende Präzipitat wurde mittels Vakuumfiltration isoliert. Der Niederschlag wurde mit weiterem Pentan gewaschen und danach in 10 mL heißem DMF unter Schwierigkeiten aufgenommen. Diese Lösung wurde anschließend in 50 mL entionisiertes Wasser gegossen, wobei zu diesem Zeitpunkt sich ein hellbraun gefärbter Niederschlag bildete. Der Niederschlag wurde mit Hexan mehrere Male gewaschen, bevor er in einem –50 Kpa Vakuumofen bei 100°C für 24 Stunden getrocknet wurde.
  • Die Darstellung von Poly-(50-50-dimethylsilyl-dimethylgilyl, EDOT) (1J) wurde in ähnlicher Weise zu dem Verfahren für die Herstellung von 1H durchgeführt, wenn auch Dimethylgermanium und Dichlordimethylsilan gleichzeitig hinzugefügt wurden, um sicherzustellen, dass die Gehalte in der Reaktionsmischung annähernd dieselben Mengen von Dichlordimethylgermanium und Dichlordimethylsilan aufwiesen. Das sich ergebende Polymer 1J ist in Chloroform löslich.
  • Darstellung von Poly-(25-75-dimethylsilyl-dimethylgilyl, EDOT) (1K): Die Darstellung wurde in ähnlicher Weise zu dem Verfahren für die Herstellung von 1H durchgeführt, wenn auch Dichlordimethylgermanium und Dichlordimethylsilan gleichzeitig hinzugefügt wurden, um sicherzustellen, dass die Gehalte in der Reaktionsmischung annähernd ein Verhältnis von 1:3 für Dichlordimethylsilan: Dichlordimethylgermanium aufwiesen.
  • Darstellung von Poly-(75-25-dimethylsilyl-dimethylgilyl, EDOT) (1L): Die Darstellung wurde in ähnlicher Weise zu dem Verfahren für die Herstellung von 1H durchgeführt, wenn auch Dichlordimethylgermanium und Dichlordimethylsilan gleichzeitig hinzugefügt wurden, um sicherzustellen, dass die Gehalte in der Reaktionsmischung annähernd ein Verhältnis von 3:1 für Dichlordimethylsilan: Dichlordimethylgerman aufwiesen.
  • Die Precursorpolymere 1H und 1J–1L wurden mittels thermogravimetrischer Analyse (TGA) und dynamischer Differenzkalorimetrie (DSC) untersucht.
  • Beispiel 2. Elektrochemische Oxidation des EDOT-Precursorpolymers
  • Das EDOT-Precursorpolymer 1A wurde über einen Elektrodesilylationsprozess zu dem EDOT-Polymer 2A, das Dimehylsilan-Monomere enthält, umgewandelt.
  • Figure 00430001
  • Es sollte beachtet werden, dass nach der Oxidation die aromatischen Monomere in einem oxidierten/leitfähigen Zustand sind und die Reduktion nur notwendig ist, um die Monomer-Grundeinheit zu erhalten, wie in dem Schema dargestellt, wo sie jetzt eine sich wiederholende aromatische Struktur ist, die, üblicherweise, isolierend ist oder eine größere Bandlücke aufweist. Eine Dreielektroden-Zelle, die eine Platin-Knopfelektrode als Mess-, eine Platinplattenelektrode als Gegen- und eine Ag/Ag+-Elektrode für nicht-wässrige Systeme als Referenzelektrode enthält, wurde in der Gegenwart von monomerfreier 0.1 M Tetrabutylammoniumhexafluorphosphat/Acetonitril-(TBAPF6/ACN) Elektrolytlösung verwendet. Eine Referenzelektrode wurde unter Verwendung von Ferrocen-Ferrocenium-Redox kalibriert und ein Wert von 0,457 vs. NHE gefunden. Das EDOT-Precursorpolymer 1A wurde mit dem Drop-Cast-Verfahren auf den Pt-Knopf aufgetragen und in dem Elektrolyten für annähernd 10 Minuten vor der elektrochemischen Polymerisation gehalten. Die elektrochemische Polymerisation wurde unter Verwendung der Cyclovoltametrie mit einer Durchlauf-Geschwindigkeit von 50 mV/s durchgeführt. Das EDOT-Precursorpolymer 1A zeigte einen Oxidationsverlauf mit einem Beginn bei 0,88 V und einer Spitze bei 1,2 V (vs. Ag/Ag+-Referenzelektrode für nicht-wässrige Systeme), was der oxidativen Polymerisation von EDOT bei der Bildung von PEDOT entspricht. Bei der Umkehrung von dem Durchlauf in die Kathodenrichtung wurden zwei breite Reduktionsprozesse beobachtet, die der Reduktion der oxidierten Form von 2A, die in dem vorherigen Kathodendurchlauf erhalten wurde, zu der neutralen Form entsprechen. Dies wurde ebenfalls durch visuelle Prüfung von dem Precursorfilm bestätigt, der seine Farbe von farblos zu einem transparenten Hellblau nach der Polymerisation änderte und anschließend zu einem transparenten Dunkelblau in der neutralen Form. Während des zweiten Durchlaufs deutete eine große Abnahme in der Stromstärke, die der oxidativen Polymerisation der Precursor entspricht, auf die Umwandlung von 1A in 2A in dem ersten Durchlauf hin. Polymer 2A zeigte ein Redoxverhalten ähnlich zu PEDOT (erhalten über die elektrochemische Polymerisation von EDOT), was auf die Bildung von ähnlichen konjugierten Substanzen in beiden Fällen hinweist.
  • Es ist hervorzuheben, dass das Precursorpolymer in Methylenchlorid und 0,1 M Salz gelöst werden kann und die elektrochemische Umwandlung von dem Polymer in Lösung an einer Elektrode durchgeführt werden kann.
  • 1 zeigt ein Beispiel von der elektrochemischen oxidativen Umsetzung von Precursorpolymer 1A im festen Zustand. Der Elektrolyt, der verwendet wurde, war 0,1 M Lithium-Trifluormethansulfonat/Acetonitril und die Durchführung erfolgte auf einem Pt-Knopf.
  • Das Precursorpolymer 1B wurde ebenfalls zu dem Polymer 2B oxidativ polymerisiert, mit einem Anfangswert von 0,34 V und einem Spitzenpotential von 0,66 V, ähnlich zu dem von Bis-3,4-ethylendioxythiophen (BEDOT) und das Polymer 2B zeigte ein Redoxverhalten ähnlich zu dem PEDOT, das aus EDOT oder 1A erhalten worden war. Das niedrigere Oxidationspotential von 1B verglichen mit 1A hilft, die Synthese von PEDOT bei einem niedrigeren Oxidationspotential durchzuführen.
  • Die elektrochemische Umwandlung von dem Precursorpolymer 10 in 2C wurde ebenfalls auf einem ähnlichen Weg durchgeführt und zeigte zu Beginn eine Oxidationsspitze bei 0,34 V und ein Spitzenpotential bei 0,61 V. Die vollständige Umwandlung von 10 in 2C in dem ersten CV-Durchlauf ist ersichtlich aus der großen Abnahme in der Stromstärke, die der Oxidation der Monomeren entspricht, und der ähnlichen Reduktionsstromstärke in dem ersten und zweiten Durchlauf. Das Polymer 2C zeigte ein Redoxverhalten ähnlich zu dem Polycarbazol, das aus BEDOT-N-methylcarbazol (BEDOT-NMCz) erhalten wurde, was in beiden Fällen auf die Bildung von ähnlich konjugierten Substanzen hinweist.
  • 2 zeigt ein Beispiel von der elektrochemischen oxidativen Umsetzung von Precursorpolymer 10 im festen Zustand. Der Elektrolyt, der verwendet wurde, war 0,1 M Lithium-Trifluormethansulfonat/Acetonitril und die Durchführung erfolgte auf einem Pt-Knopf.
  • Die Precursorpolymere 1D, 1E, 1F, 1H und 1I wurden ebenfalls gemäß dem Verfahren in Beispiel 2 erfolgreich zu leitfähigen Polymeren umgewandelt. Das Precursorpolymer 1E wurde mittels DSC analysiert und es zeigte sich, dass es semikristallin ist, wie durch den Schmelzübergang angezeigt (4, zweiter Durchlauf, Erwärmungsgeschwindigkeit 10°C/Minute). Bei höheren Temperaturen ordnet sich die Schmelze in eine flüssigkristalline Phase. Die Röntgenweitwinkelstreuung (WAXS) von dem Precursorpolymer 1E zeigt Kristallinität und Gitterabstand von den Polymerketten an (5).
  • Beispiel 3. In situ-Spektroelektrochemie des BEDOT-NMCz-Precursorpolymers
  • Ein 0,1 μm dicker Film von 1C wurde auf ein ITO-beschichtetes Glas aus einer 0,1% (w/v) Lösung in DMF mittels Schleuderguss aufgetragen und elektrochemisch zu Polymer 2C, wie vorangehend beschrieben, polymerisiert. Das mit Polymer 2C beschichtete ITO-Glas wurde als Messelektrode in einer Dreielektrodenzelle zusammen mit einem ITO-beschichteten Glas als Gegenelektrode und einer Ag/Ag+-Elektrode für nicht-wässrige Systeme als Referenzelektrode in der Gegenwart von 0.1 M TBAPF6/ACN als Elektrolyt verwendet. Das andere, als Gegenelektrode verwendetet ITO-beschichtete Glas wurde mit einer Distanz von 0,5 cm zur Messelektrode eingesetzt und die Ag/Ag+-Referenzelektrode wurde zwischen den beiden innerhalb der UV-Küvette platziert. Die Chronocoulometrie-Technik wurde verwendet, um das Potential während der optischen Messungen konstant zu halten. Polymer 1C zeigte keinen Absorptionspeak im sichtbaren Bereich, während Polymer 2C in dem neutralen Zustand (bei einem Potential von –0,4 V vs. Ag/Ag+-Elektrode für nicht-wässsrige Systeme) einen Absorptionspeak bei 427 nm (2,9 eV) zeigte, was die Bildung von einem konjugierten Polymer anzeigt. Der Beginn des Absorptionspeaks wird bei 501 nm (2,48 eV) beobachtet, was einem ☐ zu ⧆-Übergang in dem konjugierten Polymer entspricht. Polymer 2C zeigte eine Rotverschiebung von ☐max auf 610 nm (2,03 eV) (bei Anlegen von +0,4 V (vs. Ag-Ag+)), was der oxidierten Form von dem konjugierten Polymer 2C entspricht. Diese Ergebnisse stimmen überein mit den veröffentlichten Werten für das Polymer, das aus dem Monomer BEDOT-NMCz erhalten wurde, was die Bildung von einem konjugierten Polymer aus dem Precursor 1C bestätigt. Das konjugierte Polymer, das aus den Precursorpolymeren 1A und 1B erhalten wurde, zeigte ebenfalls optische Eigenschaften, die ähnlich zu dem Polymer waren, das aus den entsprechenden Monomeren erhalten wurde.
  • Beispiel 4. Oxidative Polymerisation der Precursorpolymere 1H und 1J–1L
  • Ein dünner Film von dem Precursor 1H wurde aus der Lösung auf die Messelektrode gegossen. Unter Verwendung von einer 1X1 cm2 Platinplatte als Gegenelektrode und Ag/Ag+ als Referenzelektrode, die auf 0,45 V gegenüber der Normalwasserstoff-Elektrode (NHE) unter Verwendung des Ferrocen/Ferrocenium-Paares kalibriert wurde, wurde eine zyklische Voltametrie in einem Leitsalz aus 1 M TBAPF6/ACN durchgeführt. Es wurde gefunden, dass je höher der Gehalt an Si in dem Copolymer war, desto höher war das Oxidationspotential von dem Precursorpolymer. Ähnliche Experimente wurden mit den Precursorpolymeren 1J–1L durchgeführt und die erhaltenen Spitzenpotentiale für die Precursorpolymere unter Verwendung von Platin- und Glas-Kohlenstoff-Messelektroden sind in Tabelle 2 aufgeführt. Tabelle 2.
    Elektrode 1H 1J 1K 1L
    GlasKohlenstoff 1,165 1,195 1,20 1,245
    Platin 1,160 1,235 - -
  • Beispiel 5. Umsetzung der Precursorpolymere mit Brom (Br2)
  • Die Umsetzung von den Precursorpolymeren zu den konjugierten Polymeren kann entweder durch Einwirkung von Brom auf das Precursorpolymer in der Gasphase erfolgen oder durch Einwirkung einer Lösung, die Brom enthält, auf das Precursorpolymer. Es kann Wärme zugeführt werden, um die Geschwindigkeit der Umsetzung zu erhöhen. Die Precursorpolymere 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F und 1I wurden erfolgreich zu konjugierten Polymeren unter Verwendung der Umsetzung mit Brom umgewandelt.
  • 3 zeigt einen Durchlauf der Umsetzung von Precursorpolymer 1A zu dem konjugierten Polymer 2A unter Verwendung der Umsetzung mit Brom, gefolgt durch Reduktion mit Hydrazin.
  • Das Precursorpolymer 1B wurde zu dem konjugierten Polymer 2B unter Verwendung von Bromdampf und Wärme umgesetzt. Der Schaltvorgang von dem konjugierten Polymer 2B wurde unter Verwendung eines Pt-Knopfes und einer 0,1 M Elektrolyt/ACN-Lösung bestimmt. Für Polymer 2B wurde ein Schaltvorgang von etwa 300 Schaltungen in 15 Sekunden bei einer 100%-igen Speicherung der Ladung gefunden.
  • Das Precursorpolymer 1H wurde zu dem konjugierten Polymer 2H gemäß dem folgenden Verfahren umgesetzt: Ein dünner Film wurde mittels Schleuderguss aus einer verdünnten Lösung von 1H in THF auf Quartz aufgebracht und seine UV-Vis-NIR-Spektren aufgenommen. Der Film zeigt vernachlässigbare Absorption im NIR- und sichtbaren Bereich. Eine deutliche Spitze, die den π und/oder σ-π*-Übergängen von dem EDOT entspricht, wurde bei ungefähr 266 nm beobachtet. Bei der Bromeinwirkung färbt sich der transparente Film Braun, das sich dann mit der Zeit in ein Dunkelblau ändert und er zeigt eine äußerst starke Absorption im NIR-Bereich, was sich in einem breiten bimodalen Peak äußert, der seine Zentren bei 1081 und 938 nm aufweist und sich bis in den sichtbaren Bereich hineinzieht. Der Peak in der UV-Region zeigt eine Rotverschiebung auf 281 nm und eine höhere Absorption. Durch Wärmebehandlung (60°C, 2 min) von diesem Film ergibt sich eine tiefblaue Farbe. Sein Spektrum zeigt, dass die zwei Peaks mit einer maximalen Absorption bei 953 nm zusammenfallen. Die Zipfel der Absorption in dem sichtbaren Bereich sowie der Peak bei 281 nm verschwinden. Dieses Ergebnis ist analog zu dotiertem PEDOT. Die chemische Reduktion von dem Film wurde dann durch Einwirkung von Hydrazindampf für 2 Minuten durchgeführt. Der Film zeigte eine äußerst hohe Absorption in dem UV- und dem sichtbaren Bereich mit einem Zipfel, der sich in den NIR-Bereich hinein erstreckt. Der Film zeigt eine äußerst transparente hellrosa Farbe mit einer entsprechenden Wellenlänge λmax of 509 nm. Dieses Phänomen ist typisch für reduziertes PEDOT. Ähnliche Ergebnisse wurden für die Precursorpolymere 1J–1L unter der identischen Behandlung erhalten.
  • Beispiel 6. Optoelektronische Eigenschaften von 2H und 2J–2L
  • Um die Beschaffenheit von dem Polymer zu untersuchen, das unter potentiostatischer (1,2 V Referenz Ag/Ag+ 0,455 V). 35 Sekunden) Umsetzung von 1H, 1J, 1K und 1L auf ITO-beschichtetem Glas zu den entsprechenden konjugierten Polymeren 2H, 2J, 2K und 2L erhalten wurde, wurden spektrolektrochemische Studien unternommen und mit denen von PEDOT verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Wellenlänge der maximalen Absorption für PEDOT in Übereinstimmung mit dem Germanium/Silizium-Verhältnis von dem Polymer verändert werden kann.
  • Beispiel 7. Schmelzverarbeitung
  • Schmelzgezogene Fasern von dem Precursorpolymer 1E wurden durch Erwärmen von dem Precursorpolymer auf eine Temperatur oberhalb seiner Schmelztemperatur und dem Ziehen von Fasern aus der Schmelze unter Verwendung von einem Spatel durchgeführt.
  • Beispiel 8. Schmelzverarbeitung und elektrochemische Umsetzung
  • Das Precursorpolymer 1E wurde auf einen Pt-Knopf schmelzverarbeitet und anschließend in eine 0,1 M TBAPF6/ACN-Elektrolytlösung eingetaucht. Die elektrochemische Polymerisation wurde unter Verwendung von Cyclovoltametrie bei einer Laufgeschwindigkeit von 50 mV/s durchgeführt.
  • Beispiel 9. Herstellung von Silan-Precursorpolymeren, die Bis-EDOT-Thiophen (BEDOT-T) und Bis-EDOT-Genzen (BEDOT-B) enthalten, und ihre oxidative Umsetzung zu leitfähigen Polymeren
  • Silan-Precursorpolymere, die Bis-EDOT-Thiophen (BEDOT-T) und Bis-EDOT-Genzen (BEDOT-B) enthalten, wurden hergestellt, indem eine Lösung aus dem Monomer 3 (BEDOT-T (3a) oder BEDOT-B (3b)) (1 Äquivalent) in wasserfreiem THF unter Stickstoff hergestellt wurde, die mittels eines Kühlbades aus Trockeneis/Aceton auf –78°C gekühlt wurde. n-Butyllithium (2 Äquivalente) wurden tropfenweise zu der vorgekühlten Lösung über eine Spritze hinzugefügt. Nach 1 Stunde wurde das Reaktionsgemisch auf 0°C mittels eines Eis/Wasser-Bades für 15 Minuten erwärmt und anschließend wurde Dichlordimethylsilan (1 Äquivalent) tropfenweise in diese Lösung hineingegeben. Das Eisbad wurde nach 30 Minuten entfernt. Die Reaktionslösung wurde für 3 Tage bei Raumtemperatur gerührt. Das ungereinigte Polymer (4) wurde aus der Reaktionsmischung durch Eingießen der Mischung in n-Pentan ausgefällt. Der sich ergebende Niederschlag wurde mittels Soxhlet-Extraktion unter Verwendung von ACN als Lösemittel gereinigt. Für beide Precursorpolymere 4a und 4b wurde eine Löslichkeit in Tetrahydrofuran und Chloroform gefunden. Precursorpoly mer 4a GPC: Zahlenmittleres Molekulargewicht, Mn = 80.667. Precursorpolymer 4b GPC: Zahlenmittleres Molekulargewicht, Mn = 82.760.
  • Figure 00510001
  • Die Precursorpolymere 4a und 4b wurden zu den leitfähigen Polymeren 5a und 5b durch oxidative Umsetzung im festen Zustand umgewandelt. Es wurde eine 1 Gew.-% Lösung von Precursorpolymer 4a oder 4b in CH2Cl2 hergestellt. Eine Beschichtung mit einem dünnen Film aus dieser Lösung wurde mittels Eintauchen von einem Platinknopf (2 mm Durchmesser) in der Precursorpolymer/CH2Cl2-Lösung hergestellt, gefolgt durch eine Lufttrocknung für annähernd 10 Minuten. Die elektrochemische Umwandlung von dem Precursorpolymer wurde anschließend bei einer Laufgeschwindigkeit von 100 mV/s in einer in 0,1 M TBAPF6/ACN-(10 mL)Lösung mittels zyklischer Voltametrie durchgeführt.
  • Die elektrochemischen Experimente wurden unter Verwendung einer Dreizell-Konfiguration in 0,1 M TBAPF6/ACN mit einem CHI 400 Potentiostat durchgeführt. Die Referenzelektrode war eine Ag/Ag+-Elektrode für nicht-wässrige Systeme, die aus einem Silberdraht besteht, der in einen Kapillarglaskörper eingeschmolzen ist, der mit einer Vycor-Spitze ausgestattet und mit 0,1 M Silber nitrat(AgNO3)/ACN- und 0,1 M TBAPF6/ACN-Lösungen gefüllt ist. Die Ag/Ag+-Referenzelektrode wurde auf 0,4385 V gegenüber der Normalwasserstoff-Elektrode (NHE) unter Verwendung einer 10 mM Ferrocen/ACN-Lösung kalibriert. Als Gegenelektrode wurde eine 1 cm2 große Platinplatte in allen elektrochemischen Messungen verwendet. Die "konventionelle elektrochemische Polymerisation" ist das Verfahren, bei welchem das Monomer in der Elektrolytlösung gelöst ist und ein Potential an der Messelektrode angelegt wird, wodurch die Oxidation von dem Monomer stattfindet, um das korrespondierende Polymer zu bilden. Nach der Polymerisation wurde die polymerbeschichtete Pt-Messelektrode mit ACN gewaschen, um die restlichen Monomere und Oligomere zu entfernen. Das Cyclovoltamogramm von dem Polymer wurde in monomerfreier Lösung erhalten, um die elektrochemischen Prozesse von dem Polymer zu isolieren. Bei der elektrochemischen Verarbeitung durch oxidatives Cross-Linking im festen Zustand ("SOC") bestand keine Notwendigkeit zur Reinigung von dem Polymer aufgrund der Umsetzung im festen Zustand und einer monomerfreien Lösung während der Umsetzung.
  • Das Precursorpolymer 4a wurde mit dem Drop-Cast-Verfahren auf eine Platin-Messelektrode aufgebracht und anschließend in Luft für 10 Minuten getrocknet. Das Precursorpolymer 4a wurde in das konjugierte Polymer 5a durch Elektrodesilylation im festen Zustand umgewandelt. Das Polymer 4a zeigte eine Oxidation mit einem Beginn bei 0,3 V und einem Spitzenpotential bei 0,6 V. Bei der Umkehrung von dem Durchlauf in die Kathodenrichtung wurden zwei Reduktionspeaks bei 0,39 V und –0,05 V beobachtet, welche der Reduktion von der oxidierten und leitfähigen Form zu der neutralen Form von Poly(5a) entsprechen. In dem zweiten anodischen Durchlauf deutete das Verschwinden von dem Peak bei 0,6 V auf die vollständige Umwandlung von dem Precursorpolymer 4a in das Polymer 5a hin und es zeigten sich statt dessen deutliche Oxidationspeaks bei 0,19 V und 0,49 V. Bei dem Vergleich von den CVs von 4a und dem Polymer, das durch die konventionelle Polymerisation von dem Monomer 3a erhalten wurde, wurden ähnliche Oxidationspeaks zu denen der Precursorpolymere gefunden, welche eine Erhöhung von ~0,1 V in dem Oxidationspeak aufwiesen.
  • Die Umwandlung von dem Precursorpolymer 4a in die leitfähige Form 5a wurde sichtbar beobachtet durch die Farbänderung von einer braunen zu einer blauen Farbe. Während des Reduktionsprozesses wurden grüne, braune und schließlich orange Farben bei 0,3 V, 0,2 V, beziehungsweise –0.4 V gesehen. Die Farben in den unterschiedlichen Potentialen blieben stabil, nachdem die entsprechenden Potentiale an den Filmen auf dem mit Indium-dotierten Zinnoxid (ITO) beschichteten Glasobjektträger mittels Chronocoulometrie angewendet wurden (Dimensionen 7 mm × 50 mm × 0.7 mm, Rs = 15 – 25
    Figure 00530001
    unpoliertes Flachglas).
  • Das Precursorpolymer 4b wurde in die oxidierte Form 5b durch Verwendung derselben Drei-Elektrodenanordnung ungewandelt, wie sie für die Umsetzung von 4a in 5a verwendet worden war. Das Polymer 4b zeigte das typische Redoxverhalten mit einem Beginn bei 0,3 V und einem Spitzenpotential bei 0,6 V. Bei der Umkehrung von dem Durchlauf in die Kathodenrichtung wurde die Reduktion von der oxidierten Form 4b mit einem Peak bei 0,31 V beobachtet. In dem zweiten Durchlauf wurde der Beginn der Oxidation von 5b bei 0,1 V beobachtet und der entsprechende Peak bei 0,37 V. Darüber hinaus sind keine verbleibenden polymerisierbaren Einheiten auf der Messelektrode aufgrund der Abwesenheit von dem Oxidationspeak von dem Precursorpolymer zu finden. Darüber hinaus wurden violette und rötlich-gelbe Farben nach der Oxidation beziehungsweise Reduktion von 5b beobachtet.
  • Zum Vergleich wurden die Polymere Poly(3a) und Poly(3b) mittels konventioneller oxidativer Elektrochemie hergestellt. Das Monomer (3a oder 3b) wurde elektrochemisch aus einer 10 mM Monomer-Lösung bei einer Laufgeschwindigkeit von 100 mV/s in 0,1 M TBAPF6/ACN-(10 mL) Lösung mittels zyklischer Voltametrie polymerisiert. Das sich ergebende Polymer wurde mehrere Male mit ACN gewaschen. Nach dem Waschvorgang wurde diese Messelektrode in eine monomerfreie Lösung aus 0.1 M TBAPF6/ACN (10 mL) eingesetzt und anschließend die Polymer-Voltagramme bei einer Laufgeschwindigkeit von 100 mV/sec erhalten. Die zyklische Voltametrie von Poly(3b) zeigte ein ähnliches Muster zu dem Oxidationsprozess mit dem SOC-Polymer 4b. Jedoch wurde der Peak für die Reduktion von Poly(3b) bei 0 V beobachtet, was 0,3 V weniger war als der Reduktionspeak von 4b.
  • Um das Redoxverhalten von Monomeren und den korrespondierenden Silan-Precursorpolymeren zu vergleichen, wurden alle zyklischen Voltamogramme in der identischen Umgebung mittels konventioneller elektrochemischer Polymerisation an Platin-Messelektroden in 0,1 M TBAPF6/Elektrolyt/Dichlormethan durchgeführt. Es wurde beobachtet, dass beide Precursorpolymere denselben Oxidationsbeginn und dieselben Peak-Potentiale zu den korrespondierenden Monomeren. Ein um 0,1 V höheres Potential von den Reduktionspeaks von den Precursorpolymeren war der einzige Unterschied zu den Monomeren.
  • Die Precursorpolymere wurden mittels Rotationsbeschichtung auf einen ITO-Glasobjektträger aufgebracht und Poly(3a) und Poly(3b) wurden auf einen ITO-Glasobjektträger aus einer Lösung von 10 mM Monomere in 0,1 M TBAPF6/ACN-Lösung mittels konventioneller elektrochemischer Polymerisation deponiert. Die UV- und die sichtbaren Spektren von den oxidierten und reduzierten Filmen der Polymere wurden nach Eintauchen der Folien für 1 Minute in 10 mM FeCl3, beziehungsweise in 10 mM Hydrazin in TBAPF6/ACN-Lösung erhalten.
  • Nach der UV-VIS-NIR-Spektren-Analyse weisen das Polymer 5a mit Poly(3a) und Polymer 5b mit Poly(3b) vergleichbare Muster von den Spektren sowohl in den oxidierten als auch den reduzierten Formen auf. Die oxidierten Formen von 5a und Poly(3a) weisen einen Hauptpeak bei 1164 nm beziehungsweise 1280 nm auf, mit einem flachen Peak um 775 nm herum. Die Spektren von dem reduzierten Zustand von diesen Polymeren zeigten eng zusammenliegende λmax von 524 nm, beziehungsweise 538 nm. Zusätzlich war ein weiterer Peak bei 900 nm bei dem reduzierten Zustand von Poly(3a) zu sehen, der in den Spektrum von 5a nicht vorhanden war. Im oxidierten Zustand ergab sich eine Blau-Verschiebung für Polymer 5a, was das höhere Oxidationspotential von diesem Silanpolymer unterstützt, das bei der zyklischen Voltametrie beobachtet wurde. Darüber hinaus zeigten beide Daten eine kürzere Konjugation bei Polymer 5a.
  • Die Oxidationsformen von 5b und Poly(3b) weisen zwei Peaks bei 632 nm und 1318 nm, beziehungsweise bei 592 nm und 1099 nm auf. Für den reduzierten Zustand von diesen Polymeren, weisen 5b und Poly(3b) ein λmax von 461 nm beziehungsweise 454 nm, mit flachen Peaks von 875 nm, beziehungsweise 894 nm. Im Gegensatz zu 5a zeigt sich für 5b eine Rotverschiebung im oxidierten Zustand.
  • Die 4a- und 4b-Filme wurden mittels Rotationsbeschichtung auf einem normalen Glasträgermaterial aufgebracht, das vier 2-mm breite Goldelektroden mit jeweils 2 mm Abstand dazwischen aufwies. Die Dicken der Polymere wurden nach der Umsetzung der isolierenden Polymere zu den leitfähigen Polymeren durch Eintauchen in eine Lösung aus 10 mM FeCl3 in 0,1 M TBAPF6/ACN mittels optischer Profilometrie gemessen.
  • Nach der Oxidation der 0,3 μm dicken Filme wiesen 5a und 5b Leitfähigkeiten von etwa 10–2 S/cm (5a = 10–2 und 5b = 10–2) auf. Nach Iod-(I2) Dotierung von neutralen Filmen für drei Tage, zeigte 5a eine Leitfähigkeit von 0.8 S/cm, aber 5b zeigte dieselbe Leitfähigkeit wie der oxidierte Film unter Verwendung von FeCl3. I2-dotierte Filme behielten dieselbe Leitfähigkeit, nachdem die Filme für zwei Wochen der Umgebungsluft ausgesetzt waren. Das Trägermaterial, das für die Leitfähigkeits-Messungen verwendet wurde, bestand aus vier 5-mm breiten aufgedampften Goldelektroden, die auf Objektträgern aufgebracht waren. Der Abstand zwischen jedem Set der Goldelektroden betrug 5 mm. Alle Filme wurden mittels Rotationsbeschichtung von Lösung auf die vorangehend genannten Objektträger hergestellt. Die isolierenden Polymere auf dem Glasträgermaterial wurden zu leitfähigen Polymeren nur durch Eintauchen des Trägermaterials für 1 Minute in eine Lösung aus 10 mM FeCl3 in 0,1 M TBAPF6/ACN vor der Messung der Leitfähigkeiten umgewandelt. Die elektrischen Leitfähigkeiten wurden unter Verwendung eines mit vier Sonden ausgestatteten kollinearen Arrays unter Benutzung eines Keitley Instruments 224 als konstante Stromquelle und einem 2700 Multi-Meter gemessen. Der Strom wurde über die äußeren Goldelektroden angelegt und anschließend die Spannung über die inneren Elektroden gemessen. Ein Minimum aus drei Strommessungen wurde durchgeführt und für die Widerstandswerte wurde gefunden, dass sie bei diesen unterschiedlichen Stromstärken identisch waren.
  • Thermische Analyse. Die Glasübergangstemperaturen (Tg) von den zwei Precursorpolymeren (4a, 4b) und den korrespondierenden leitfähigen Polymeren (5a, 5b) wurden mittels dynamischer Differenzkalorimetrie (DSC) unter Verwendung eines TA Instruments DSC 2920 untersucht. In der DSC wurden die Proben auf 100°C erhitzt und unmittelbar darauf abgekühlt, bis sie –50°C erreicht hat ten, und anschließend die DSC-Analyse bei einer Scan-Rate von 10°C/min durchgeführt. Die Tg von den Polymeren sind in Tabelle 3 aufgeführt.
  • Die thermische Stabilität von den Polymeren wurde ebenfalls durch thermische Gravimetrie-Analyse (TGA) unter Verwendung eines TGA 2950 untersucht. Tabelle 3 enthält die Zerfallstemperaturen von den Polymeren, welche die höhere thermische Stabilität von den Polymeren mit den höheren Mengen an Silan-Monomeren in dem System veranschaulichen. Tabelle 3.
    4a 5a 4b 5b
    Tg (°C) 39,89 42,47 48,79 37,41
    T5% Gewichtsverlust (°C) 289, 69 245,28 345,19 248,28
  • Beispiel 10. Umsetzung von Silan-Precursorpolymeren, die Bis-EDOT-Thiophen (BEDOT-T) enthalten, in Wasser im festen Zustand.
  • Figure 00570001
  • In einer elektrochemischen Umsetzung von BEDOT-T (6a, 80 kDa) im festen Zustand wurden 62,0 mg of BEDOT-T (6a) in einer Lösung aus 0,1 M TBAPF6/Dichlormethan (DCM) (10 ml) gelöst. Die sich ergebende Lösung wurde mit dem Drop-Cast-Verfahren auf eine Platin-Elektrode aufgebracht und das DCM wurde verdampfen lassen, um einen Film von dem Precursorpolymer auf der Platin-Elektrode bereitzustellen. Die Elektrode mit der Beschichtung wurde anschließend in Salzlake (gesättigte NaCl in Wasser) zusammen mit einer Ag/AgCl-Referenz-Elektrode und einer Platinplatte als Gegenelektrode untergetaucht. In drei getrennten Durchgängen wurde das Polymer zu einer Oxidationsstufe behandelt, die höher lag als diejenige von der BEDOT-T-Oxidation, wobei ein Experiment eine obere Potentialgrenze von 0,95 V aufwies, ein zweites Experiment eine obere Potentialgrenze von 0,85 V und ein drittes Experiment mit einer oberen Potentialgrenze von 0,75 V. Kennzeichnend für alle drei Experimente ist, dass die Stromstärke bei einem niedrigen Potential von < 0,65 V fortfährt, mit jedem Exkurs oberhalb von der BEDOT-T-Oxidation in der Intensität zu steigen. Dies weist auf die Bildung von einem konjugierten Polymer hin und der Redoxprozess bei dem niedrigeren Potential ist die entsprechende Oxidation/Reduktion für das leitfähige Polymer 6b.
  • In anderen Experimenten wurde die Salzlake von dem vorangehenden Beispiel gegen i) 10 mM NaCl in Wasser oder ii) einer Mischung von 10 mM NaCl und 10 mM Litrifluormethansulfonat in Wasser ausgetauscht. Noch weitere zusätzliche Experimente verwendeten eine Indium-dotierte Zinnoxid-Elektrode anstelle der Platin-Elektrode. In noch anderen Experimenten wurde das Precursorpolymer von den vorangehenden Beispielen gegen ein Precursorpolymer ausgetauscht, das 3,4-Ethylendioxythiophen-dimethylsilyl-Monomere umfasst.
  • In einer chemischen Umsetzung von BEDOT-T (6a) im festen Zustand wurden 62,0 mg of BEDOT-T (6a) in einer Lösung aus 0,1 M TBAPF6/Dichlormethan (DCM) (10 ml) gelöst. Es wurde anschließend von dem Polymer ein Film auf einem Glas-Mikroskopobjektträger durch Sättigung des Mikroskopobjektträgers mit der Polymerlösung, gefolgt durch ein Schleuderguss-Verfahren bei 1.000 U/min. hergestellt. In drei getrennten Durchgängen wurde das Precursorpolymer mit einem der nachfolgenden Oxidationsmittel behandelt, um das leitfähige Polymer 6b zu ergeben: 50 mM Ammoniumpersulfat in Wasser, 50 mM Eisen(III)-sulfat in Acetonitril und 50 mM Eisen(III)-tosylat in Wasser.
  • Die Verwendung der Begriffe "ein" und "eine" und "der, die, das" und ein ähnlicher Bezug in dem Kontext der Beschreibung der Erfindung (insbesondere in dem Kontext der nachfolgenden Ansprüche) sind so ausgelegt, dass sie sowohl den Singular als auch den Plural abdecken, wenn nichts anderes hierin angegeben ist oder der Text eindeutig im Kontext widersprüchlich ist. Die Begriffe "umfassen", "aufweisen", "einschließen/beinhalten" und "enthalten" sind als offene Bezeichnungen angelegt (d. h., sie bedeuten „einschließlich, aber nicht darauf beschränkt"), wenn nichts anderes angemerkt ist. Die Angabe von Bereichen für Werte hierin ist lediglich gedacht als eine Art Stenogrammverfahren für den Bezug von jedem einzelnen Wert der innerhalb dieses Bereiches liegt, wenn nichts anderes hierin angegeben ist, und jeder einzelne Wert ist in die Spezifikation eingebunden, als wäre er hier einzeln aufgeführt. Alle hierin offenbarten Bereiche sind mitinbegriffen und kombinierbar.
  • Die grundlegenden Eigenschaften von der vorliegenden Erfindung sind vollständig in der vorangehenden Offenbarung beschrieben. Ein Fachmann kann die Erfindung verstehen und verschiedene Modifikationen vornehmen, ohne dass er die grundlegende Idee der Erfindung verlässt und ohne von dem Umfang und den Entsprechungen der Ansprüche, die folgen, abzuweichen. Außerdem ist jede Kombination der vorangehend beschriebenen Elementen in allen möglichen Variationen davon durch die Erfindung umschlossen, wenn nichts anderes hierin angezeigt ist oder deutlich durch den Kontext widersprochen wird.
  • Zusammenfassung
  • Hierin sind Precursorpolymere, die Monomere von Heteroarylen und Monomere von Si, Sn, Ge oder Pb enthalten, Verfahren zur Herstellung der Precursorpolymere und Anwendungen unter Verwendung dieser Precursorpolymere bei der Herstellung von leitfähigen Polymeren offenbart.

Claims (36)

  1. Precursorpolymer, umfassend: ein Polymer gemäß der Struktur:
    Figure 00610001
    wobei Ar für eine Heteroarylgruppe steht; jedes Vorkommen von R1 und R2 jeweils unabhängig für C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl oder Aryl steht; X für 0, S, (YR1R2)x oder (CRaRb)x steht, wobei x gleich 0, 1, 2, 3 oder 4 ist und Ra und Rb jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl oder C1-C12-Halogenalkyl stehen; jedes Vorkommen von Y jeweils unabhängig für Si, Ge, Sn oder Pb steht; und n etwa 10 oder größer ist; Copolymere daraus oder Gemische, die mindestens eines der vorangehend erwähnten Polymere umfassen.
  2. Polymer nach Anspruch 1, wobei Ar für ein Heteroaryl steht, das die allgemeine Struktur (I), (II) und (III) aufweist:
    Figure 00620001
    wobei Q1 für S oder O steht und R3 für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (IV) aufweist:
    Figure 00620002
    wobei jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für S oder O steht, Q2 für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht und jedes Vorkommen von R3 für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (V) aufweist:
    Figure 00620003
    wobei Q2 für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht; jedes Vorkommen von Q3 jeweils unabhängig für CH oder N steht, und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (VI) aufweist:
    Figure 00630001
    wobei Q1 für S oder O steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (VII) aufweist:
    Figure 00630002
    wobei Q2 für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (VIII) aufweist:
    Figure 00630003
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (IX) aufweist:
    Figure 00640001
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (X) aufweist:
    Figure 00640002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XI) aufweist:
    Figure 00650001
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, Q4 für C(R3)2, S, O oder N-R4 steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XII) aufweist:
    Figure 00650002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, und E für O oder C(R7)2 steht, wobei jedes Vorkommen von R7 für eine elektronenziehende Gruppe steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XIII) aufweist:
    Figure 00660001
    wobei jedes Vorkommen von Q1 unabhängig jeweils für S oder O steht, jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XIV) aufweist:
    Figure 00660002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht und jedes Vorkommen von R5 für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl oder Cyano steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XV) aufweist:
    Figure 00670001
    wobei jedes Vorkommen von Q3 jeweils unabhängig für CH2, S oder O steht, jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht und jedes Vorkommen von R5 für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl oder Cyano steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XVI) aufweist:
    Figure 00670002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht und
    Figure 00670003
    ein Aryl repräsentiert; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XVII) aufweist:
    Figure 00680001
    wobei jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für S oder O steht, jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht und
    Figure 00680002
    ein Aryl repräsentiert; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XVIII) aufweist:
    Figure 00680003
    wobei jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für S oder O steht, jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, Q4 für C(R3)2, S, O oder N-R4 steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XIX) aufweist:
    Figure 00690001
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, Q4 für C(R3)2, S, O oder N-R4 steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht. ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XX) aufweist:
    Figure 00690002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, jedes Vorkommen von Q4 für C(R3)2, S, O oder N-R4 steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXI) aufweist:
    Figure 00700001
    wobei Q2 für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht und jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für S oder O steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXII) aufweist:
    Figure 00700002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht und jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für S oder O steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXIII) aufweist:
    Figure 00700003
    wobei Q2 für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht; jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für S oder O steht, und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12- Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXIV) aufweist:
    Figure 00710001
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für S oder O steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXV) aufweist:
    Figure 00710002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für S oder O steht, jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht und
    Figure 00720001
    ein Aryl repräsentiert; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXVI) aufweist:
    Figure 00720002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für S oder O steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXVII) aufweist:
    Figure 00720003
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für S oder O steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; oder Kombinationen, die mindestens eines der vorangehend erwähnten Heteroaryle umfassen.
  3. Polymer nach Anspruch 2, wobei Ar für ein Heteroaryl steht, das die allgemeine Struktur (I), (II) und (III) aufweist:
    Figure 00730001
    wobei Q1 für S oder O steht und R3 für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl oder C1-C12-Halogenalkyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (IV) aufweist:
    Figure 00730002
    wobei jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für O steht; Q2 für S steht und jedes Vorkommen von R3 für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C6-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (VII) aufweist:
    Figure 00740001
    wobei Q2 für S steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl oder Aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (VIII) aufweist:
    Figure 00740002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl oder Aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (IX) aufweist:
    Figure 00740003
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl oder Aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XI) aufweist:
    Figure 00750001
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, Q4 für C(R3)2 steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht. ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XIII) aufweist:
    Figure 00750002
    wobei jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für O steht; Q2 für S steht und jedes Vorkommen von R3 für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C6-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XIV) aufweist:
    Figure 00750003
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C6-Alkyl-O-biphenyl steht und jedes Vorkommen von R5 für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl oder Cyano steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XV) aufweist:
    Figure 00760001
    wobei jedes Vorkommen von Q3 jeweils unabhängig für CH2, S oder O steht; jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht, jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C6-Alkyl-O-biphenyl steht und jedes Vorkommen von R5 für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl oder Cyano steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XVI) aufweist:
    Figure 00760002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C6-Alkyl-O-biphenyl steht und
    Figure 00770001
    Furan, Pyrrol, N-substituiertes Pyrrol, Phenyl, Biphenyl, Thiophen, Fluoren oder 9-Alkyl-9H-carbazol repräsentiert; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XVII) aufweist:
    Figure 00770002
    wobei jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für O steht; jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C6-Alkyl-O-biphenyl steht und
    Figure 00770003
    Furan, Pyrrol, N-substituiertes Pyrrol, Phenyl, Biphenyl, Thiophen, Fluoren oder 9-Alkyl-9H-carbazol repräsentiert; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XVIII) aufweist:
    Figure 00780001
    wobei jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für O steht; jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; Q4 für C(R3)2 oder N-R4 steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C6-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XIX) aufweist:
    Figure 00780002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; Q4 für C(R3)2 oder N-R4 steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C6-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XX) aufweist:
    Figure 00780003
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; jedes Vorkommen von Q4 für C(R3)2 oder N-R4 steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C6-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXI) aufweist:
    Figure 00790001
    wobei Q2 für S steht und jedes Vorkommen von Q1 für O steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXII) aufweist:
    Figure 00790002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht und jedes Vorkommen von Q1 für O steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXIII) aufweist:
    Figure 00790003
    wobei Q2 für S steht; jedes Vorkommen von Q1 für O steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C6-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXIV) aufweist:
    Figure 00800001
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; jedes Vorkommen von Q1 für O steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C6-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXV) aufweist:
    Figure 00800002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; jedes Vorkommen von Q1 für O steht; jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C6-Alkyl-O-biphenyl steht und
    Figure 00810001
    Furan, Pyrrol, N-substituiertes Pyrrol, Phenyl, Biphenyl, Thiophen, Fluoren oder 9-Alkyl-9H-carbazol repräsentiert; oder Kombinationen, die mindestens eines der vorangehend erwähnten Heteroaryle umfassen.
  4. Polymer nach Anspruch 2, wobei Ar für ein Heteroaryl steht, das die allgemeine Struktur (I), (II) und (III) aufweist:
    Figure 00810002
    wobei Q1 für S oder Osteht und R3 für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl oder C1-C6-Halogenalkyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (IV) aufweist:
    Figure 00810003
    wobei jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für O steht; Q2 für S steht und jedes Vorkommen von R3 für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl, -C1-C2-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C2-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (VII) aufweist:
    Figure 00820001
    wobei Q2 für S steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl oder Aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (VIII) aufweist:
    Figure 00820002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl oder Aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (IX) aufweist:
    Figure 00820003
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl oder Aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XI) aufweist:
    Figure 00830001
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; Q4 für C(R3)2 steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl, -C1-C2-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C2-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XIII) aufweist:
    Figure 00830002
    wobei jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für O steht; Q2 für S steht und jedes Vorkommen von R3 für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl, -C1-C2-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C2-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XIV) aufweist:
    Figure 00830003
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl, -C1-C2-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C2-Alkyl-O-biphenyl steht und jedes Vorkommen von R5 für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl oder Cyano steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XV) aufweist:
    Figure 00840001
    wobei jedes Vorkommen von Q3 jeweils unabhängig für CH2 oder O steht; jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht, jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, -C1-C2-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C2-Alkyl-O-biphenyl steht und jedes Vorkommen von R5 für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl oder Cyano steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XVI) aufweist:
    Figure 00840002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl, -C1-C2-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C2-Alkyl-O-biphenyl steht und
    Figure 00850001
    Furan, Pyrrol, N-substituiertes Pyrrol, Phenyl, Biphenyl, Thiophen, Fluoren oder 9-Alkyl-9H-carbazol repräsentiert; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XVII) aufweist:
    Figure 00850002
    wobei jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für O steht; jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl, Aryl, -C1-C2-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C2-Alkyl-O-biphenyl steht und
    Figure 00850003
    Furan, Pyrrol, N-substituiertes Pyrrol, Phenyl, Biphenyl, Thiophen, Fluoren oder 9-Alkyl-9H-carbazol repräsentiert; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XVIII) aufweist:
    Figure 00850004
    wobei jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für O steht; jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; Q4 für C(R3)2 oder N-Me steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl, -C1-C2-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C2-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XIX) aufweist:
    Figure 00860001
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; Q4 für C(R3)2 oder NMe steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl, -C1-C2-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C2-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XX) aufweist:
    Figure 00860002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; jedes Vorkommen von Q4 für C(R3)2 oder NMe steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl, -C1-C2-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C2-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXIII) aufweist:
    Figure 00870001
    wobei Q2 für S steht, jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für O steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl, -C1-C2-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C2-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXIV) aufweist:
    Figure 00870002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; jedes Vorkommen von Q1 für O steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl, Aryl, -C1-C2-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C2-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXV) aufweist:
    Figure 00880001
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; jedes Vorkommen von Q1 für O steht; jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl, -C1-C2-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C2-Alkyl-O-biphenyl steht und
    Figure 00880002
    Furan, Pyrrol, N-substituiertes Pyrrol, Phenyl, Biphenyl, Thiophen, Fluoren oder 9-Alkyl-9H-carbazol repräsentiert; oder Kombinationen, die mindestens eines der vorangehend erwähnten Heteroaryle umfassen.
  5. Polymer nach Anspruch 1, wobei R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander für Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, t-Butyl, n-Pentyl, 3-Methylbutyl, sec-Pentyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, n-Hexyl, n-Heptyl, n-Septyl, n-Octyl oder die perfluorierten Gruppen daraus stehen.
  6. Polymer nach Anspruch 1, wobei R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander für Methyl oder n-Octyl stehen.
  7. Polymer nach Anspruch 1, wobei jedes Vorkommen von Y für Si oder Ge steht.
  8. Polymer nach Anspruch 1, wobei das Polymer ein Copolymer ist, das Monomer-Einheiten von Y als Si und Monomer-Einheiten von Y als Ge enthält.
  9. Polymer nach Anspruch 1, wobei das Polymer semikristallin ist.
  10. Polymer nach Anspruch 1, wobei das Polymer im flüssigkristallinen Zustand ist.
  11. Polymer, umfassend: ein Polymer gemäß der Struktur:
    Figure 00890001
    wobei Ar für eine Heteroarylgruppe steht; jedes Vorkommen von R1 und R2 jeweils unabhängig für C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl oder Aryl steht; X für O, S, (YR1R2)x oder (CRaRb)x steht, wobei x gleich 0, 1, 2, 3 oder 4 ist und Ra und Rb jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl oder C1-C12-Halogenalkyl stehen; jedes Vorkommen von Y jeweils unabhängig für Si, Ge, Sn oder Pb steht; m etwa 3 oder größer ist; p etwa 5 oder größer ist; und Copolymere daraus oder Gemische, die mindestens eines der vorangehend erwähnten Polymere umfassen.
  12. Polymer nach Anspruch 11, wobei das Polymer ein leitfähiges, konjugiertes Polymer ist.
  13. Polymer nach Anspruch 11, wobei Ar für ein Heteroaryl steht, das die allgemeine Struktur (I), (II) und (III) aufweist:
    Figure 00900001
    wobei Q1 für S oder O steht und R3 für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (IV) aufweist:
    Figure 00900002
    wobei jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für S oder O steht, Q2 für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht und jedes Vorkommen von R3 für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (V) aufweist:
    Figure 00910001
    wobei Q2 für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht; jedes Vorkommen von Q3 jeweils unabhängig für CH oder N steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (VI) aufweist:
    Figure 00910002
    wobei Q1 für S oder O steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (VII) aufweist:
    Figure 00910003
    wobei Q2 für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (VIII) aufweist:
    Figure 00920001
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (IX) aufweist:
    Figure 00920002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (X) aufweist:
    Figure 00920003
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XI) aufweist:
    Figure 00930001
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, Q4 für C(R3)2, S, O oder N-R4 steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XII) aufweist:
    Figure 00930002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, und E für O oder C(R7)2 steht, wobei jedes Vorkommen von R7 für eine elektronenziehende Gruppe steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XIII) aufweist:
    Figure 00940001
    wobei jedes Vorkommen von Q1 unabhängig jeweils für S oder O steht, jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XIV) aufweist:
    Figure 00940002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht und jedes Vorkommen von R5 für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl oder Cyano steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XV) aufweist:
    Figure 00950001
    wobei jedes Vorkommen von Q3 jeweils unabhängig für CH2, S oder O steht, jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht und jedes Vorkommen von R5 für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl oder Cyano steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XVI) aufweist:
    Figure 00950002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht und
    Figure 00950003
    ein Aryl repräsentiert. ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XVII) aufweist:
    Figure 00960001
    wobei jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für S oder O steht, jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht und
    Figure 00960002
    ein Aryl repräsentiert; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XVIII) aufweist:
    Figure 00960003
    wobei jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für S oder O steht, jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, Q4 für C(R3)2, S, O oder N-R4 steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XIX) aufweist:
    Figure 00970001
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, Q4 für C(R3)2, S, O oder N-R4 steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht. ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XX) aufweist:
    Figure 00970002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, jedes Vorkommen von Q4 für C(R3)2, S, O oder N-R4 steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXI) aufweist:
    Figure 00980001
    wobei Q2 für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht und jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für S oder O steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXII) aufweist:
    Figure 00980002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht und jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für S oder O steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXIII) aufweist:
    Figure 00980003
    wobei Q2 für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht; jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für S oder O steht, und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXIV) aufweist:
    Figure 00990001
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für S oder Osteht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXV) aufweist:
    Figure 00990002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, jedes Vorkommen von Q1 jeweils unab hängig für S oder O steht, jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht und
    Figure 01000001
    ein Aryl repräsentiert; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXVI) aufweist:
    Figure 01000002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für S oder O steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXVII) aufweist:
    Figure 01000003
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für S oder O steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12- Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht; oder Kombinationen, die mindestens eines der vorangehend erwähnten Heteroaryle umfassen.
  14. Polymer nach Anspruch 13, wobei Ar für ein Heteroaryl steht, das die allgemeine Struktur (I), (II) und (III) aufweist:
    Figure 01010001
    wobei Q1 für S oder O steht und R3 für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl oder C1-C12-Halogenalkyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (IV) aufweist:
    Figure 01010002
    wobei jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für O steht; Q2 für S steht und jedes Vorkommen von R3 für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C6-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (VII) aufweist:
    Figure 01020001
    wobei Q2 für S steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl oder Aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (VIII) aufweist:
    Figure 01020002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl oder Aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (IX) aufweist:
    Figure 01020003
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl oder Aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XI) aufweist:
    Figure 01030001
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S, O oder N-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl steht, Q4 für C(R3)2 steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, C1-C12-Alkoxy, C1-C12-Halogenalkoxy, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-C1-C6-alkyl oder -C1-C6-Alkyl-O-aryl steht. ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XIII) aufweist:
    Figure 01030002
    wobei jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für O steht; Q2 für S steht und jedes Vorkommen von R3 für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C6-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XIV) aufweist:
    Figure 01030003
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C6-Alkyl-O-biphenyl steht und jedes Vorkommen von R5 für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl oder Cyano steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XV) aufweist:
    Figure 01040001
    wobei jedes Vorkommen von Q3 jeweils unabhängig für CH2, S oder O steht; jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht, jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C6-Alkyl-O-biphenyl steht und jedes Vorkommen von R5 für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl oder Cyano steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XVI) aufweist:
    Figure 01040002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C6-Alkyl-O-biphenyl steht und
    Figure 01050001
    Furan, Pyrrol, N-substituiertes Pyrrol, Phenyl, Biphenyl, Thiophen, Fluoren oder 9-Alkyl-9H-carbazol repräsentiert; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XVII) aufweist:
    Figure 01050002
    wobei jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für 0 steht; jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-Phenyl oder -C1-C6-Alkyl-O-biphenyl steht und
    Figure 01050003
    Furan, Pyrrol, N-substituiertes Pyrrol, Phenyl, Biphenyl, Thiophen, Fluoren oder 9-Alkyl-9H-carbazol repräsentiert; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XVIII) aufweist:
    Figure 01050004
    wobei jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für O steht; jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; Q4 für C(R3)2 oder N-R4 steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C6-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XIX) aufweist:
    Figure 01060001
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; Q4 für C(R3)2 oder N-R4 steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C6-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XX) aufweist:
    Figure 01060002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; jedes Vorkommen von Q4 für C(R3)2 oder N-R4 steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C6-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXI) aufweist:
    Figure 01070001
    wobei Q2 für S steht und jedes Vorkommen von Q1 für O steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXII) aufweist:
    Figure 01070002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht und jedes Vorkommen von Q1 für O steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXIII) aufweist:
    Figure 01070003
    wobei Q2 für S steht; jedes Vorkommen von Q1 für O steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C6-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXIV) aufweist:
    Figure 01080001
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; jedes Vorkommen von Q1 für O steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C6-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXV) aufweist:
    Figure 01080002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; jedes Vorkommen von Q1 für O steht; jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, Aryl, -C1-C6-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C6-Alkyl-O-biphenyl steht und
    Figure 01080003
    Furan, Pyrrol, N-substituiertes Pyrrol, Phenyl, Biphenyl, Thiophen, Fluoren oder 9-Alkyl-9H-carbazol repräsentiert; oder Kombinationen, die mindestens eines der vorangehend erwähnten Heteroaryle umfassen.
  15. Polymer nach Anspruch 11, wobei Ar für ein Heteroaryl steht, das die allgemeine Struktur (I), (II) und (III) aufweist:
    Figure 01090001
    wobei Q1 für S oder O steht und R3 für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl oder C1-C6-Halogenalkyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (IV) aufweist:
    Figure 01090002
    wobei jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für O steht; Q2 für S steht und jedes Vorkommen von R3 für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl, -C1-C2-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C2-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (VII) aufweist:
    Figure 01090003
    wobei Q2 für S steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl oder Aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (VIII) aufweist:
    Figure 01100001
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl oder Aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (IX) aufweist:
    Figure 01100002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl oder Aryl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XI) aufweist:
    Figure 01100003
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; Q4 für C(R3)2 steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl, -C1-C2-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C2-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XIII) aufweist:
    Figure 01110001
    wobei jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für O steht; Q2 für S steht und jedes Vorkommen von R3 für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl, -C1-C2-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C2-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XIV) aufweist:
    Figure 01110002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl, -C1-C2-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C2-Alkyl-O-biphenyl steht und jedes Vorkommen von R5 für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl oder Cyano steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XV) aufweist:
    Figure 01120001
    wobei jedes Vorkommen von Q3 jeweils unabhängig für CH2 oder O steht; jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht, jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl, -C1-C2-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C2-Alkyl-O-biphenyl steht und jedes Vorkommen von R5 für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl oder Cyano steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XVI) aufweist:
    Figure 01120002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl, -C1-C2-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C2-Alkyl-O-biphenyl steht und
    Figure 01120003
    Furan, Pyrrol, N-substituiertes Pyrrol, Phenyl, Biphenyl, Thiophen, Fluoren oder 9-Alkyl-9H-carbazol repräsentiert; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XVII) aufweist:
    Figure 01130001
    wobei jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für O steht; jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl, Aryl, -C1-C2-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C2-Alkyl-O-biphenyl steht und
    Figure 01130002
    Furan, Pyrrol, N-substituiertes Pyrrol, Phenyl, Biphenyl, Thiophen, Fluoren oder 9-Alkyl-9H-carbazol repräsentiert; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XVIII) aufweist:
    Figure 01130003
    wobei jedes Vorkommen von Q1 jeweils unabhängig für O steht; jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; Q4 für C(R3)2 oder N-Me steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl, -C1-C2-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C2-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XIX) aufweist:
    Figure 01140001
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; Q4 für C(R3)2 oder NMe steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl, -C1-C2-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C2-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XX) aufweist:
    Figure 01140002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; jedes Vorkommen von Q4 für C(R3)2 oder NMe steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl, -C1-C2-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C2-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXIII) aufweist:
    Figure 01140003
    wobei Q2 für S steht, jedes Vorkommen von Q1 für O steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl, -C1-C2-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C2-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXIV) aufweist:
    Figure 01150001
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; jedes Vorkommen von Q1 für O steht und jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl, Aryl, -C1-C2-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C2-Alkyl-O-biphenyl steht; ein Heteroaryl, das die allgemeine Struktur (XXV) aufweist:
    Figure 01150002
    wobei jedes Vorkommen von Q2 jeweils unabhängig für S steht; jedes Vorkommen von Q1 für O steht; jedes Vorkommen von R3 jeweils unabhängig für Wasserstoff, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Halogenalkyl, -C1-C2-Alkyl-O-phenyl oder -C1-C2-Alkyl-O-biphenyl steht und
    Figure 01160001
    Furan, Pyrrol, N-substituiertes Pyrrol, Phenyl, Biphenyl, Thiophen, Fluoren oder 9-Alkyl-9H-carbazol repräsentiert; oder Kombinationen, die mindestens eines der vorangehend erwähnten Heteroaryle umfassen.
  16. Polymer nach Anspruch 11, wobei R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander für Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, t-Butyl, n-Pentyl, 3-Methylbutyl, sec-Pentyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, n-Hexyl, n-Heptyl, n-Septyl, n-Octyl oder die perfluorierten Gruppen daraus stehen.
  17. Polymer nach Anspruch 11, wobei R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander für Methyl oder n-Octyl stehen.
  18. Polymer nach Anspruch 11, wobei Y für Si oder Ge steht.
  19. Verfahren zur Darstellung eines leitfähigen, konjugierten Polymers, umfassend: Umsetzen von einem Precursorpolymer, das die nachfolgende Struktur aufweist:
    Figure 01160002
    Copolymere daraus oder Gemische, die mindestens eines der vorangehend erwähnten Polymere umfassen, wobei jedes Vorkommen von Ar jeweils unabhängig für eine Heteroarylgruppe steht; jedes Vorkommen von R1 und R2 jeweils unabhängig für C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl oder Aryl steht; X für O, S, (YR1R2)x oder (CRaRb)x steht, wobei x gleich 0, 1, 2, 3 oder 4 ist und Ra und Rb jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl oder C1-C12-Halogenalkyl stehen; jedes Vorkommen von Y jeweils unabhängig für Si, Ge, Sn oder Pb steht; und n etwa 10 oder größer ist; Bilden eines leitfähigen, konjugierten Polymers, das die Struktur
    Figure 01170001
    aufweist, wobei jedes Vorkommen von Ar jeweils unabhängig für eine Heteroarylgruppe steht; jedes Vorkommen von R1 und R2 jeweils unabhängig für C1-C12-Alkyl, C1-C12-Halogenalkyl oder Aryl steht; X für O, S, (YR1R2)x oder (CRaRb)x steht, wobei x gleich 0, 1, 2, 3 oder 4 ist und Ra und Rb jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff, C1-C12-Alkyl oder C1-C12-Halogenalkyl stehen; jedes Vorkommen von Y jeweils unabhängig für Si, Ge, Sn oder Pb steht; m etwa 3 oder größer ist; und p etwa 5 oder größer ist.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Precursorpolymer jedes in Anspruch 2 ist.
  21. Verfahren nach Anspruch 19, wobei das leitfähige, konjugierte Polymer jedes in Anspruch 13 ist.
  22. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Umsetzung mittels chemischer Oxidation, elektrochemischer Oxidation oder Umsetzung mit Brom geschieht.
  23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei die chemische oder elektrochemische Oxidation in einem wässrigen System durchgeführt wird.
  24. Verfahren nach Anspruch 22, wobei die elektrochemische Oxidation in einer elektrochemischen Zelle durchgeführt wird, die eine Messelektrode, eine Gegenelektrode und eine Referenzelektrode in betriebsbereiter Verbindung umfasst.
  25. Verfahren nach Anspruch 24, wobei die Messelektrode eine Elektrode aus Platin, Gold, Indiumdotierten Zinnoxid, Kohlenstoff oder Edelstahl ist.
  26. Verfahren nach Anspruch 24, wobei der Elektrolyt ein Tetraalkylammonium-Salz oder Lithium-Salz ist, wobei das Gegenion Perchlorat, Tetrafluorborat, Hexafluorphosphat, Halid, ein organisches Anion, Trifluormethansulfonat, Tosylat, Bistrifluormethylsulfonimid oder ein Polyanion ist; Lithium-trifluormethansulfonat; Tetrabutylammonium-hexafluorphosphat; Tetrabutylammonium-tetrafluorborat oder eine ionische Flüssigkeit ist.
  27. Verfahren nach Anspruch 22, wobei die oxidative Umsetzung im festen Zustand stattfindet.
  28. Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Oxidation unter Verwendung von einem chemischen Oxidationsmittel durchgeführt wird, wobei das chemische Oxidationsmittel ein Eisen(III)-Salz, H2O2, K2Cr2O7, ein Alkali- oder Ammoniumpersulfat, ein Alkaliperborat, Kaliumpermanganat, ein Kupfersalz, ein Brom, ein Iod, NOBF4 oder eine Kombination von zwei oder mehreren der vorangehend erwähnten Oxidationsmittel ist.
  29. Verfahren nach Anspruch 22, wobei das Brom durch Einwirken in der Gasphase oder in einer Lösung angewendet wird.
  30. Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Umsetzung mit Erwärmen durchgeführt wird.
  31. Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Umsetzung in der Gegenwart von einem Natrium-, Lithium- oder Tetraalkylammonium-Salz durchgeführt wird, wobei das Gegenion Perchlorat, Tetrafluorborat, Hexafluorphosphat, Halid, ein organisches Anion, Trifluormethansulfonat, Bistrifluormethylsulfonimid, Tosylat oder ein Polyanion ist.
  32. Verfahren zur Darstellung von einem leitfähigen Polymerfilm, umfassend: Beschichten von einem Trägermaterial mit einem Precursorpolymer nach Anspruch 1 und Umsetzen des Precursorpolymers zu einem leitfähigen, konjugierten Polymer; wobei die Beschichtung durch irgendeine der nachstehenden Verfahren hergestellt wird: Formpressen, Schmelzbeschichtung, Tintenstrahldruck, Siebdruck, Rolle-auf-Rolle-Druckverfahren, Rotationsbeschichtung, den sogenannten „meniscus coating"- oder „dip coating"-Verfahren, Sprühbeschichtung, Bürstenstreichverfahren, Sprühkompaktieren, Rakelauftragung oder Vorhanggießen.
  33. Verfahren zur Darstellung von einer leitfähigen Polymerfaser, umfassend: Elektrospinnen, Schmelzspinnen oder Schmelzziehen von Fasern aus einem Precursorpolymer gemäß Anspruch 1; und Umsetzen des Precursorpolymers zu einem leitfähigen, konjugierten Polymer.
  34. Verfahren zur Herstellung von einem Gegenstand, umfassend: Spritzgießen eines Precursorpolymers gemäß Anspruch 1; und Umsetzen des Precursorpolymers zu einem leitfähigen, konjugierten Polymer; wobei das Formen Spritzgießen oder Formpressen umfasst.
  35. Hergestellter Gegenstand, umfassend das leitfähige, konjugierte Polymer nach Anspruch 11.
  36. Gegenstand nach Anspruch 35, wobei der Gegenstand ein elektrochromes Bauteil, ein elektronisches und/oder optisches Bauteil oder ein Sensor ist.
DE112007000382T 2006-02-16 2007-02-16 Leitfähige Polymere aus Precursorpolymeren; Verfahren zur Herstellung und ihre Verwendung Withdrawn DE112007000382T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US77390606P 2006-02-16 2006-02-16
US60/773,906 2006-02-16
PCT/US2007/004515 WO2007098203A2 (en) 2006-02-16 2007-02-16 Conductive polymers from precursor polymers, method of making, and use thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112007000382T5 true DE112007000382T5 (de) 2008-12-24

Family

ID=38283356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112007000382T Withdrawn DE112007000382T5 (de) 2006-02-16 2007-02-16 Leitfähige Polymere aus Precursorpolymeren; Verfahren zur Herstellung und ihre Verwendung

Country Status (5)

Country Link
US (2) US8227567B2 (de)
JP (1) JP5614933B2 (de)
KR (1) KR20080096585A (de)
DE (1) DE112007000382T5 (de)
WO (1) WO2007098203A2 (de)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101472492B (zh) * 2006-05-03 2011-05-25 阿什顿·沃尔特·毕晓普 具有颜色指示装置以指示多种情况的鞋
KR20110031382A (ko) * 2008-07-16 2011-03-25 나가세케무텍쿠스가부시키가이샤 신규 복소환식 방향족 화합물 및 폴리머
KR101066094B1 (ko) * 2009-02-23 2011-09-20 전남대학교산학협력단 신규한 터사이오펜과 에틸렌다이옥시피롤의 공중합체, 상기공중합체의 제조방법 및 상기 공중합체를 포함하는 전기변색제품
WO2011066569A1 (en) * 2009-11-30 2011-06-03 Nanoscale Components, Inc. Methods for producing textured electrode based energy storage device
EP2523990A4 (de) * 2010-01-13 2014-11-05 Univ Connecticut Wärmestabile leitfähige polymere, herstellungsverfahren dafür und verwendung davon
EP2537852A1 (de) * 2010-02-16 2012-12-26 Nissan Chemical Industries, Ltd. Polygermaniumverbindung mit einer schwefelhaltigen organischen gruppe von hoher wärmebeständigkeit
WO2011119664A2 (en) 2010-03-25 2011-09-29 University Of Connecticut Formation of conjugated polymers for solid-state devices
US8769836B2 (en) 2010-06-22 2014-07-08 Nike, Inc. Article of footwear with color change portion and method of changing color
US8513377B2 (en) 2011-03-02 2013-08-20 The University Of Connecticut Selenium-based monomers and conjugated polymers, methods of making, and use thereof
CN102391515A (zh) * 2011-08-11 2012-03-28 浙江雅迪纤维有限公司 一种聚合物前体、制备方法及其应用
EP2875033B8 (de) * 2012-07-23 2019-09-11 The University of Connecticut Elektrochrome copolymere aus vorläufern, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
US9748599B2 (en) 2013-01-30 2017-08-29 Nanoscale Components, Inc. Phased introduction of lithium into the pre-lithiated anode of a lithium ion electrochemical cell
US20150279320A1 (en) 2014-03-26 2015-10-01 Nike, Inc. Subtractive Color Change System and Method
US10323178B2 (en) 2014-05-16 2019-06-18 The University Of Connecticut Color tuning of electrochromic devices using an organic dye
WO2017146456A1 (ko) * 2016-02-22 2017-08-31 광주과학기술원 결정성 고분자 및 이의 제조방법
EP3652795A4 (de) 2017-07-10 2021-03-10 Nanoscale Components, Inc. Verfahren zur bildung einer sei-schicht auf einer anode
JP7298872B2 (ja) * 2019-03-26 2023-06-27 国立大学法人信州大学 セパレータ、セパレータの製造方法及びリチウムイオン電池
US12372842B2 (en) 2022-02-09 2025-07-29 Ambilight Inc High transparency electrochromic polymers
US12529932B2 (en) 2022-02-09 2026-01-20 Ambilight Inc High transparency electrochromic polymers
US11879098B2 (en) 2022-02-09 2024-01-23 Ambilight Inc. High transparency electrochromic polymers
US12174505B2 (en) 2022-02-09 2024-12-24 Ambilight Inc High transparency electrochromic polymers
US11874578B2 (en) 2022-02-09 2024-01-16 Ambilight Inc. High transparency electrochromic polymers
JP7660993B2 (ja) * 2022-05-18 2025-04-14 信越化学工業株式会社 耐熱性シリコーンオイル組成物

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3342631A1 (de) * 1983-11-25 1985-06-05 Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt Thienothiophenderivate
BE899925A (fr) * 1984-06-15 1984-10-01 B L Facultes Universitaires No Nouveaux polymeres heteroaromatiques de monomeres bicycliques, conducteurs d'electricite.
US5162473A (en) * 1986-08-07 1992-11-10 Allied-Signal Neutral and electrically conductive poly(heterocyclic vinylenes) and processes for preparing same
DE3843412A1 (de) * 1988-04-22 1990-06-28 Bayer Ag Neue polythiophene, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
DE3814730A1 (de) * 1988-04-30 1989-11-09 Bayer Ag Feststoff-elektrolyte und diese enthaltende elektrolyt-kondensatoren
US5164465A (en) 1988-05-13 1992-11-17 Ohio State University Research Foundation Sulfonated polyaniline salt compositions, processes for their preparation and uses thereof
US5109070A (en) * 1989-10-19 1992-04-28 Ohio State University Research Foundation Compositions of insulating polymers and sulfonated polyaniline compositions and uses thereof
FR2655655A1 (fr) * 1989-12-07 1991-06-14 Rhone Poulenc Chimie Procede de preparation de polysilthiophenediyle et polymeres obtenus a l'issue de ce procede.
EP0440957B1 (de) * 1990-02-08 1996-03-27 Bayer Ag Neue Polythiophen-Dispersionen, ihre Herstellung und ihre Verwendung
US4986886A (en) * 1990-05-30 1991-01-22 Drexel University Polymerization of thiophene and its derivatives
JPH0699562B2 (ja) * 1991-03-04 1994-12-07 工業技術院長 ポリカルボゲルマン類、その製造方法及びそれを用いた材料
US5561030A (en) * 1991-05-30 1996-10-01 Simon Fraser University Fabrication of electronically conducting polymeric patterns
JP2858061B2 (ja) * 1992-06-25 1999-02-17 日本石油株式会社 含ケイ素有機化合物およびその製造方法
JP3870424B2 (ja) * 1994-10-27 2007-01-17 住友電気工業株式会社 有機光伝導体および素子
US5691062A (en) * 1995-02-16 1997-11-25 Clemson University Molecularly bonded inherently conductive polymers on substrates and shaped articles thereof
DE59704301D1 (de) * 1996-03-06 2001-09-20 Basf Ag Substituierte polythiophene, verfahren zu deren herstellung, und deren verwendung
JPH1179784A (ja) * 1997-09-09 1999-03-23 Asahi Glass Co Ltd 耐水性ガラスフリット
DE19841804A1 (de) 1998-09-12 2000-03-16 Bayer Ag Leiterbahnen aus Polyalkylendioxythiophen
TW502046B (en) * 1998-10-22 2002-09-11 Nippon Catalytic Chem Ind Method for production of water-soluble conducting polyaniline
KR100442408B1 (ko) 1998-11-05 2004-11-06 제일모직주식회사 고전도성및고투명성을갖는폴리티오펜계전도성고분자용액조성물
US6294245B1 (en) * 1999-09-22 2001-09-25 Agilent Technologies, Inc. Method for depositing electrically conducting polymer films via electrochemical deposition of precursor polymers
AU5287501A (en) 2000-01-06 2001-07-24 Drexel University Electrospinning ultrafine conductive polymeric fibers
US6596833B2 (en) 2000-03-14 2003-07-22 Chisso Corporation Carbosilane and polycarbosilane
JP4635356B2 (ja) * 2000-03-14 2011-02-23 チッソ株式会社 カルボシラン及びポリカルボシラン
JP2001335639A (ja) * 2000-05-30 2001-12-04 Sumitomo Electric Ind Ltd 可視光伝導性ケイ素系高分子およびその製造方法
ATE461237T1 (de) * 2001-08-17 2010-04-15 Merck Patent Gmbh Konjugierte copolymere aus dithienothiophen und vinylen oder acetylen
JP3711383B2 (ja) * 2001-09-03 2005-11-02 独立行政法人産業技術総合研究所 ９−シラフルオレン−９，９−ジイル骨格を有する共重合体、その製造方法、及びそれを構成要素とする発光材料
EP1321483A1 (de) * 2001-12-20 2003-06-25 Agfa-Gevaert 3,4-Alkylendioxythiophen-Verbindungen und ihre Polymere
US7125479B2 (en) * 2002-07-11 2006-10-24 The University Of Connecticut Polymeric compositions comprising thieno[3,4-b]thiophene, method of making, and use thereof
US7572879B2 (en) * 2002-07-11 2009-08-11 Air Products And Chemicals, Inc. Fluorinated alkyl substituted-thieno[3,4-b]thiophene monomers and polymers therefrom
US7071289B2 (en) * 2002-07-11 2006-07-04 The University Of Connecticut Polymers comprising thieno [3,4-b]thiophene and methods of making and using the same
US7118692B2 (en) * 2004-10-04 2006-10-10 Air Products And Chemicals, Inc. Substituted thienothiophene monomers and conducting polymers
US7432340B2 (en) * 2002-07-11 2008-10-07 Air Products And Chemicals, Inc. Fluorinated alkyl substituted-thieno[3,4-]thiophene monomers and polymers therefrom
EP1510535B1 (de) 2003-08-28 2008-11-05 MERCK PATENT GmbH Mono-, Oligo- und Polythieno¬2,3-b thiophene
US7105237B2 (en) * 2003-10-01 2006-09-12 The University Of Connecticut Substituted thieno[3,4-B]thiophene polymers, method of making, and use thereof
US7270871B2 (en) * 2004-01-12 2007-09-18 Air Products And Chemicals, Inc. Dispersions and films comprising conducting polymer for optoelectronic devices
DE102004014621A1 (de) * 2004-03-25 2005-10-13 H.C. Starck Gmbh Organische Verbindungen mit Kern-Schale-Struktur
US7094365B2 (en) * 2004-10-04 2006-08-22 Air Products And Chemicals, Inc. Pentafluorosulfanyl-substituted thienothiophene monomers and conducting polymers
US7060846B2 (en) * 2004-10-04 2006-06-13 Air Products And Chemicals, Inc. Pentafluorosulfanyl-substituted thienothiophene monomers and conducting polymers
US20060147616A1 (en) * 2004-12-20 2006-07-06 Russell Gaudiana Polymer catalyst for photovoltaic cell

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007098203A3 (en) 2008-10-30
JP5614933B2 (ja) 2014-10-29
US20120245316A1 (en) 2012-09-27
KR20080096585A (ko) 2008-10-30
US20070191576A1 (en) 2007-08-16
US9127121B2 (en) 2015-09-08
JP2009528396A (ja) 2009-08-06
WO2007098203A2 (en) 2007-08-30
US8227567B2 (en) 2012-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112007000382T5 (de) Leitfähige Polymere aus Precursorpolymeren; Verfahren zur Herstellung und ihre Verwendung
DE60306670T2 (de) 3,4-alkylendioxythiophen-verbindungen und ihre polymere
DE60224724T2 (de) 3,4-alkylendioxythiophen-verbindungen und ihre polymere
DE602006000414T2 (de) 2-Flouralkyl-thieno[3,4-b]thiophen-Derivate und daraus hergestellte Polymere
EP2286416B1 (de) Neuartige polythiophene-polyanion-komplexe in unpolaren organischen lösungsmitteln
DE602005003629T2 (de) Substituierte Thienothiophene und leitfähige Polymere
EP0257573B1 (de) Lösliche, elektrisch leitende Polymere, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
US7125479B2 (en) Polymeric compositions comprising thieno[3,4-b]thiophene, method of making, and use thereof
DE60220095T2 (de) 3,4-alkylendioxythiophenopolymere
EP1498920B1 (de) Polythiophene mit Alkylenoxythiathiopen-Einheiten in Elektrolytkondensatoren
DE10229218A1 (de) Alkylendioxythiophen-Dimere und Trimere
DE10164260A1 (de) Verfahren zur Herstellung von undotiertem, neutralem Polyethylendioxythiophen, sowie entsprechende Polyethylendioxythiophene
Hu et al. Pyrazine-EDOT DAD type hybrid polymer for patterned flexible electrochromic devices
DE3341627A1 (de) Elektroaktives polymeres
DE602005002515T2 (de) Pentafluorosulfanylsubstituierte Thienothiophenemonomere und konduktive Polymere
DE69828573T2 (de) Transparente leitfähige Polymere
EP0277918A2 (de) Carbazolhaltige Polysiloxane mit elektrischer Leitfähigkeit
Karatas et al. Asymmetric star-shaped functionalized triazine architecture and its electrochromic device application
KR20100061838A (ko) 셀레노펜 및 셀레노펜계 폴리머, 그의 제조 방법 및 용도
EP2875033B1 (de) Elektrochrome copolymere aus vorläufern, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
DE10206294A1 (de) Transparente Polythiophenschichten hoher Leitfähigkeit
Sezer et al. Synthesis and electrochemical polymerization of ter‐arenes based on N‐ethyl carbazole and thiophene
DE60201828T2 (de) Thiophene und davon abgeleitete polymere
EP1352918B1 (de) Alkylendioxythiophene und Poly(alkylendioxythiophen)e mit Urethangruppierungen enthaltenden Seitengruppen
EP0313998A2 (de) Modifizierte elektrisch leitende Polymere

Legal Events

Date Code Title Description
R082 Change of representative

Representative=s name: VON ROHR PATENTANWAELTE PARTNERSCHAFT, DE

Representative=s name: VON ROHR PATENTANWAELTE PARTNERSCHAFT MBB, DE

R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20140204

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee