JP2006062963A - pi-ELECTRON-CONJUGATED ORGANIC SILANE COMPOUND AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME - Google Patents

pi-ELECTRON-CONJUGATED ORGANIC SILANE COMPOUND AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME Download PDF

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政俊 中川
Hiroyuki Hanato
宏之 花戸
Hisahiro Tamura
壽宏 田村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compound used for producing an organic thin film excellent in peeling resistance and also having a high ordering property, crystallinity and electroconductive characteristic, and a method for producing the same. <P>SOLUTION: This π-electron-conjugated organosilane compound is expressed by the formula: Z-(R<SP>1</SP>)<SB>m</SB>-SiR<SP>2</SP>R<SP>3</SP>R<SP>4</SP>[wherein, Z is a monovalent organic group derived from a fused polycyclic hetero ring compound having 2-10 number of the fused rings constituted by 5- or 6-membered rings; R<SP>1</SP>is a divalent organic group; (m) is 0 to 10; and R<SP>2</SP>to R<SP>4</SP>are each a halogen atom or a 1-4C alkoxy]. The method for producing the organosilane compound is provided by performing the Grignard reaction of a compound of the formula; Z-(R<SP>1</SP>)<SB>m</SB>-MgX<SP>20</SP>[wherein, R<SP>1</SP>and (m) are each the same as above; and X<SP>20</SP>is a halogen atom] with a compound of the formula: X<SP>21</SP>-SiR<SP>2</SP>R<SP>3</SP>R<SP>4</SP>[wherein, X<SP>21</SP>is H, a halogen atom or a 1-4C alkoxy; and R<SP>2</SP>to R<SP>4</SP>are each the same as above]. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、π電子共役系有機シラン化合物及びその製造方法に関し、更に詳しくは、電気材料として有用な、導電性又は半導電性の新規物質であるπ電子共役系有機シラン化合物及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a π-electron conjugated organosilane compound and a method for producing the same, and more particularly, to a π-electron conjugated organosilane compound that is a novel conductive or semiconductive substance useful as an electrical material and a method for producing the same. .

近年、無機材料を用いた半導体に対し、製造が簡単で加工しやすく、デバイスの大型化にも対応でき、かつ量産によるコスト低下が見込め、無機材料よりも多様な機能を有した有機化合物を合成できることから、有機化合物を用いた半導体(有機半導体)が着目されており、デバイスの研究開発とともに半導体材料の開発が行われている。従来、半導体層は主に蒸着法により形成されていたことより、材料開発は主にπ電子共役系の骨格に注力されており、その代表例がペンタセンである。一方、蒸着法により形成した半導体層はプロセスが煩雑であることあるいは膜強度が小さいことなどの課題を有していることから、基板との強い相互作用を有し、かつ結晶性薄膜を形成しうる有機材料の開発が求められている。   In recent years, semiconductors using inorganic materials are easy to manufacture, easy to process, can respond to device enlargement, and can be expected to reduce costs due to mass production, and synthesize organic compounds with more functions than inorganic materials. Because of this, semiconductors using organic compounds (organic semiconductors) are attracting attention, and semiconductor materials are being developed along with device research and development. Conventionally, since semiconductor layers have been mainly formed by vapor deposition, material development has been mainly focused on π-electron conjugated skeletons, and a typical example is pentacene. On the other hand, the semiconductor layer formed by vapor deposition has problems such as complicated processes and low film strength, and thus has a strong interaction with the substrate and forms a crystalline thin film. The development of organic materials that can be used is required.

このような有機薄膜の形成方法としては、近年自己組織化を利用する方法が着目されるようになり、それに伴って自己組織化能力を有する材料の開発もされるようになった。なかでも、耐久性が高い点で、ケイ素系化合物膜が注目されており、その代表的な開発としては撥水効果の高いアルキル基や、フッ化アルキル基を有機官能基として有するシランカップリング剤あるいは、分子の末端に官能基としてチオフェン環を1つ有し、チオフェン環が直鎖炭化水素基を介してケイ素原子と結合した化合物が提案されている(例えば、特許第2889768号公報:特許文献1)。
特許第2889768号公報
As a method for forming such an organic thin film, in recent years, a method using self-organization has attracted attention, and accordingly, a material having self-organization ability has been developed. Of these, silicon-based compound films are attracting attention because of their high durability, and typical developments include silane coupling agents having an alkyl group with a high water-repellent effect and a fluorinated alkyl group as an organic functional group. Alternatively, a compound having one thiophene ring as a functional group at the end of the molecule and having the thiophene ring bonded to a silicon atom via a linear hydrocarbon group has been proposed (for example, Japanese Patent No. 2889768: Patent Document) 1).
Japanese Patent No. 2889768

しかしながら、上記に提案されている有機化合物では十分な秩序性、結晶性、電気伝導特性を有する有機薄膜を得ることはできなかった。   However, with the organic compounds proposed above, it has not been possible to obtain an organic thin film having sufficient order, crystallinity, and electric conductivity.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、簡便な製造方法により容易に結晶化させて有機薄膜を形成することができるとともに、得られた有機薄膜を基板表面に強固に吸着させて、物理的な剥がれを防止して、かつ、高い秩序性、結晶性、電気伝導特性を有する有機薄膜を作製するための化合物及びその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and can be easily crystallized by a simple manufacturing method to form an organic thin film, and the obtained organic thin film is firmly adsorbed on the substrate surface, It is an object of the present invention to provide a compound for producing an organic thin film that prevents physical peeling and has high order, crystallinity, and electrical conductivity, and a method for producing the same.

本発明は、一般式(α);
Z−(R−SiR (α)
(式中、Zは5員環および/または6員環で構成される縮合環数2〜10の縮合多環式複素環化合物に由来する1価の有機基である;Rは2価の有機基である;mは0〜10の整数である;R〜Rはそれぞれ独立してハロゲン原子または炭素数1〜4のアルコキシ基である)で表されるπ電子共役系有機シラン化合物に関する。
The present invention relates to a general formula (α);
Z- (R 1 ) m -SiR 2 R 3 R 4 (α)
(In the formula, Z is a monovalent organic group derived from a condensed polycyclic heterocyclic compound having 2 to 10 condensed rings composed of a 5-membered ring and / or a 6-membered ring; R 1 is a divalent group; M is an integer of 0 to 10; R 2 to R 4 are each independently a halogen atom or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms). About.

本発明はまた、一般式(β);
Z−(R−MgX20 (β)
(式中、Zは5員環および/または6員環で構成される縮合環数2〜10の縮合多環式複素環化合物に由来する1価の有機基である;Rは2価の有機基である;mは0〜10の整数である;X20はハロゲン原子である)で表される化合物と、一般式(γ);
21−SiR (γ)
(式中、X21は水素原子、ハロゲン原子または炭素数1〜4のアルコキシ基である;R〜Rはそれぞれ独立してハロゲン原子または炭素数1〜4のアルコキシ基である)で表される化合物とをグリニャール反応させることを特徴とする上記π電子共役系有機シラン化合物の製造方法に関する。
The present invention also provides a general formula (β);
Z- (R 1 ) m -MgX 20 (β)
(In the formula, Z is a monovalent organic group derived from a condensed polycyclic heterocyclic compound having 2 to 10 condensed rings composed of a 5-membered ring and / or a 6-membered ring; R 1 is a divalent group; An organic group; m is an integer of 0 to 10; X 20 is a halogen atom; and a general formula (γ);
X 21 —SiR 2 R 3 R 4 (γ)
(Wherein X 21 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms; R 2 to R 4 each independently represents a halogen atom or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms) The present invention relates to a method for producing the above π-electron conjugated organosilane compound, characterized by causing a Grignard reaction with the compound to be produced.

本発明によれば、5員環および/または6員環で構成される縮合環数2〜10の縮合多環式複素環化合物の骨格を含有するπ電子共役系有機シラン化合物が提供される。本発明の化合物は、末端にシリル基を有することより、自己組織化能力を有しているため、溶液法によって、非常に高い安定性を有し、且つ、高度に結晶化された有機薄膜を構成することができる。また、本発明の有機シラン化合物は、縮合多環式複素環化合物の骨格を含有しているため、化合物のLUMOの安定化が促進される。そのため、n型半導体材料としての使用が期待できる。従来、p型半導体材料の開発は多くなされているが、本発明のようなn型半導体材料の開発はほとんどなされていないため、有機薄膜トランジスタ材料のみならず、太陽電池、燃料電池、センサー等の有機デバイスにおいて、本発明の有機シラン化合物は非常に有用である。   According to the present invention, there is provided a π-electron conjugated organosilane compound containing a skeleton of a condensed polycyclic heterocyclic compound having 2 to 10 condensed rings composed of a 5-membered ring and / or a 6-membered ring. Since the compound of the present invention has a self-organization ability because it has a silyl group at the terminal, a highly crystallized organic thin film having very high stability can be obtained by a solution method. Can be configured. In addition, since the organosilane compound of the present invention contains a skeleton of a condensed polycyclic heterocyclic compound, stabilization of LUMO of the compound is promoted. Therefore, use as an n-type semiconductor material can be expected. Conventionally, many developments of p-type semiconductor materials have been made. However, since development of n-type semiconductor materials as in the present invention has hardly been made, not only organic thin film transistor materials but also organic materials such as solar cells, fuel cells, sensors, etc. In devices, the organosilane compounds of the present invention are very useful.

(有機シラン化合物)
本発明のπ電子共役系有機シラン化合物は、一般式(α);
Z−(R−SiR (α)
で表されるものである(以下、一般式(α)で表される有機シラン化合物を有機シラン化合物(α)という)。
(Organic silane compound)
The π-electron conjugated organosilane compound of the present invention has the general formula (α);
Z- (R 1 ) m -SiR 2 R 3 R 4 (α)
(Hereinafter, the organosilane compound represented by the general formula (α) is referred to as an organosilane compound (α)).

式(α)中、Zはπ電子共役を示す縮合多環式複素環化合物に由来する1価の有機基であり、すなわち当該縮合多環式複素環化合物のいずれかの環構成原子から1個の水素原子を除いてなる1価の残基である。π電子共役とは、化合物が有するσ結合及びπ結合に基づいて、π結合をつかさどるπ電子が非局在化することを意味する。   In formula (α), Z is a monovalent organic group derived from a condensed polycyclic heterocyclic compound exhibiting π-electron conjugation, that is, one from any ring constituent atom of the condensed polycyclic heterocyclic compound. It is a monovalent residue obtained by removing the hydrogen atom. The π electron conjugation means that π electrons that control the π bond are delocalized based on the σ bond and π bond of the compound.

有機基Zを誘導する縮合多環式複素環化合物は5員環および/または6員環で構成され、少なくとも1個、好ましくは1または2個の複素環を有する。複素環を構成するヘテロ原子として、ケイ素原子(Si)、ゲルマニウム原子(Ge)、スズ原子(Sn)、チタン原子(Ti)ジルコニウム原子(Zr)、窒素原子(N)、リン原子(P)、酸素原子(O)、硫黄原子(S)、セレン原子(Se)、またはテルル原子(Te)が挙げられる。縮合多環式複素環化合物の合成における収率を考慮すると、ヘテロ原子としてはN,O,Sが好ましい。   The condensed polycyclic heterocyclic compound from which the organic group Z is derived is composed of a 5-membered ring and / or a 6-membered ring, and has at least one, preferably 1 or 2 heterocycles. As heteroatoms constituting the heterocyclic ring, silicon atoms (Si), germanium atoms (Ge), tin atoms (Sn), titanium atoms (Ti) zirconium atoms (Zr), nitrogen atoms (N), phosphorus atoms (P), Examples include an oxygen atom (O), a sulfur atom (S), a selenium atom (Se), or a tellurium atom (Te). Considering the yield in the synthesis of the condensed polycyclic heterocyclic compound, N, O and S are preferable as the hetero atom.

縮合多環式複素環化合物を構成し得る5員環および6員環として以下に示す環が挙げられる。なお、以下の環が縮合によって縮合多環式複素環化合物を構成するとき、通常は当該環における2個の炭素原子が他の環に共有される。

Figure 2006062963
Examples of the 5-membered ring and 6-membered ring that can constitute the condensed polycyclic heterocyclic compound include the following rings. In addition, when the following rings constitute a condensed polycyclic heterocyclic compound by condensation, usually two carbon atoms in the ring are shared with other rings.
Figure 2006062963

Figure 2006062963
Figure 2006062963

上記具体例中、Yは共通してSi、Ge、Sn、TiまたはZrである。
IIは共通してNまたはPである。
IIIは共通してO、S、SeまたはTeである。
In the above specific examples, Y I is commonly Si, Ge, Sn, Ti, or Zr.
Y II is N or P in common.
Y III is commonly O, S, Se or Te.

縮合多環式複素環化合物を構成する縮合環の数は2〜10であり、縮合環の数は収率の観点から2〜5が好ましい。   The number of condensed rings constituting the condensed polycyclic heterocyclic compound is 2 to 10, and the number of condensed rings is preferably 2 to 5 from the viewpoint of yield.

そのような縮合多環式複素環化合物から誘導される有機基Zの具体例として、以下の基が挙げられる;   Specific examples of the organic group Z derived from such a condensed polycyclic heterocyclic compound include the following groups:

Figure 2006062963
(式中、XはC、N、OまたはSであり、XはCまたはNである(ただし、XおよびXが同時にCの場合は除く);n1は0〜8の整数である)
Figure 2006062963
Wherein X 1 is C, N, O or S, and X 2 is C or N (except when X 1 and X 2 are simultaneously C); n1 is an integer of 0 to 8 is there)

Figure 2006062963
(式中、XはN、OまたはSである;n2及びn3は0≦n2+n3≦7を満たす整数である)
Figure 2006062963
(Wherein X 3 is N, O or S; n2 and n3 are integers satisfying 0 ≦ n2 + n3 ≦ 7)

Figure 2006062963
(式中、XおよびXはそれぞれ独立してCまたはNである(ただし、XおよびXが同時にCの場合は除く);n4は0〜8の整数である)
Figure 2006062963
(In the formula, X 4 and X 5 are each independently C or N (except when X 4 and X 5 are simultaneously C); n4 is an integer of 0 to 8)

Figure 2006062963
(式中、XおよびXはそれぞれ独立してCまたはNである(ただし、XおよびXが同時にCの場合は除く);n5は0〜8の整数である)
Figure 2006062963
(In the formula, X 6 and X 7 are each independently C or N (except when X 6 and X 7 are simultaneously C); n5 is an integer of 0 to 8)

Figure 2006062963
(式中、XおよびXはそれぞれ独立してC、N、OまたはSである(ただし、XおよびXが同時にCの場合は除く);n6及びn7は0≦n6+n7≦7を満たす整数である)
Figure 2006062963
(Wherein X 8 and X 9 are each independently C, N, O or S (except when X 8 and X 9 are simultaneously C); n6 and n7 satisfy 0 ≦ n6 + n7 ≦ 7) Is an integer that satisfies

Figure 2006062963
(式中、X10およびX11はそれぞれ独立してCまたはNである(ただし、X10およびX11が同時にCの場合は除く);n8及びn9は0≦n8+n9≦7を満たす整数である)。
Figure 2006062963
(Wherein X 10 and X 11 are each independently C or N (except when X 10 and X 11 are simultaneously C); n8 and n9 are integers satisfying 0 ≦ n8 + n9 ≦ 7) ).

有機シラン化合物(α)は、有機基Zと後述のシリル基との間に2価の有機基を有していても良い。すなわち式(α)中、Rは2価の有機基であり、mは0〜10の整数である。 The organosilane compound (α) may have a divalent organic group between the organic group Z and a silyl group described later. That is, in the formula (α), R 1 is a divalent organic group, and m is an integer of 0 to 10.

有機基Rは詳しくはπ電子共役系分子または非π電子共役系分子に由来する2価の有機基であり、すなわちπ電子共役系分子または非π電子共役系分子から2個の水素原子を除いてなる2価の残基またはそれらの複合基である。 Specifically, the organic group R 1 is a divalent organic group derived from a π electron conjugated molecule or a non-π electron conjugated molecule, that is, two hydrogen atoms are removed from a π electron conjugated molecule or a non-π electron conjugated molecule. It is a divalent residue or a complex group thereof.

有機基Rを誘導するπ電子共役系分子として、単環式芳香族炭化水素化合物、単環式複素環化合物、縮合多環式芳香族炭化水素化合物等が挙げられる。
単環式芳香族炭化水素化合物として例えば、ベンゼンが挙げられる。
Examples of the π-electron conjugated molecule that derives the organic group R 1 include a monocyclic aromatic hydrocarbon compound, a monocyclic heterocyclic compound, and a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon compound.
An example of the monocyclic aromatic hydrocarbon compound is benzene.

単環式複素環化合物に含まれるヘテロ原子としては、例えば、N,O,S,Si,Ge,Se,Te,P,Sn,Ti,Zr原子等が挙げられ、合成コストの観点から好ましくはN,O,Sである。
そのような好ましい単環式複素環化合物として、例えば、フラン、ピロール、ピリジン、ピリミジン、ピロリン、イミダゾリン、ピラゾリン、チオフェン、オキサゾール、イソキサゾール、チアゾール、イソチアゾールが挙げられる。
Examples of the hetero atom contained in the monocyclic heterocyclic compound include N, O, S, Si, Ge, Se, Te, P, Sn, Ti, and Zr atoms, and preferably from the viewpoint of synthesis cost. N, O, S.
Examples of such preferable monocyclic heterocyclic compounds include furan, pyrrole, pyridine, pyrimidine, pyrroline, imidazoline, pyrazoline, thiophene, oxazole, isoxazole, thiazole, and isothiazole.

縮合多環式芳香族炭化水素化合物は2個以上のベンゼン環が縮合してなるものであり、導電性の観点からは対称性、特に線対称性を有するものが好ましい。そのような好ましい化合物の具体例として、例えば、一般式;

Figure 2006062963
(式中、n10は0〜8の整数である)で表される化合物、フェナレン、ペリレン、コロネン、オバレンが挙げられる。 The condensed polycyclic aromatic hydrocarbon compound is formed by condensing two or more benzene rings, and preferably has symmetry, particularly line symmetry, from the viewpoint of conductivity. Specific examples of such preferred compounds include, for example, the general formula;
Figure 2006062963
(Wherein n10 is an integer of 0 to 8), phenalene, perylene, coronene and ovalene.

上記一般式で表される縮合多環式芳香族炭化水素化合物として、例えば、ナフタレン、アントラセン、テトラセン(ナフタセン)、ペンタセン、ヘキサセン、ヘプタセン、オクタセンが挙げられる。   Examples of the condensed polycyclic aromatic hydrocarbon compound represented by the above general formula include naphthalene, anthracene, tetracene (naphthacene), pentacene, hexacene, heptacene, and octacene.

有機基Rを誘導する非π電子共役系分子として、例えば、直鎖状飽和脂肪族炭化水素化合物)等が挙げられる。直鎖状飽和脂肪族炭化水素化合物からは−(CH−が誘導される。 Examples of the non-π electron conjugated molecule that induces the organic group R 1 include a linear saturated aliphatic hydrocarbon compound). From linear saturated aliphatic hydrocarbon compound - (CH 2) m - is induced.

mが2以上のとき、複数の有機基Rは同一の基であってもよいし、または一部または全部が異なっていても良い。 When m is 2 or more, the plurality of organic groups R 1 may be the same group, or part or all of them may be different.

上記式(α)中、シリル基を構成するR〜Rはそれぞれ独立してハロゲン原子または炭素数1〜4のアルコキシ基である。アルコキシ基は直鎖状のものが好ましい。
アルコキシ基の具体例として、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、2−プロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基などが挙げられる。アルコキシ基は一部の水素がさらに別の置換基、例えば、トリアルキルシリル基(アルキル基は炭素数1〜4)、アルコキシ基(炭素数1〜4)などで置換されていてもよい。
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子、臭素原子などが挙げられるが、反応性を考慮すると、好ましくは塩素原子である。
好ましいR〜Rはそれぞれ独立して塩素原子または炭素数1〜2のアルコキシ基である。
In the above formula (α), R 2 to R 4 constituting the silyl group are each independently a halogen atom or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. The alkoxy group is preferably linear.
Specific examples of the alkoxy group include, for example, methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, 2-propoxy group, n-butoxy group, sec-butoxy group, tert-butoxy group and the like. In the alkoxy group, part of hydrogen may be further substituted with another substituent, for example, a trialkylsilyl group (the alkyl group has 1 to 4 carbon atoms), an alkoxy group (1 to 4 carbon atoms), or the like.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, an iodine atom, and a bromine atom, and a chlorine atom is preferable in consideration of reactivity.
Preferred R 2 to R 4 are each independently a chlorine atom or an alkoxy group having 1 to 2 carbon atoms.

以上のような有機シラン化合物(α)の好ましい具体例として、以下に示す一般式で表される有機シラン化合物が挙げられる。   Preferable specific examples of the organic silane compound (α) as described above include organic silane compounds represented by the following general formula.

(1)一般式(I);

Figure 2006062963
で表されるπ電子共役系有機シラン化合物; (1) General formula (I);
Figure 2006062963
A π-electron conjugated organosilane compound represented by:

一般式(I)中、XはC、N、OまたはS、好ましくはN、OまたはS、より好ましくはNである;詳しくは、XがCのときは−CH−であり、XがNのときは−NH−であり、XがOまたはSのときは−X−である;
はCまたはNであり、好ましくはNである;詳しくは、XがCのときは−CH=であり、XがNのときは−N=である;
ただし、XおよびXが同時にCの場合は除く;
n1は0〜8、好ましくは0〜3の整数である;
In general formula (I), X 1 is C, N, O or S, preferably N, O or S, more preferably N; specifically, when X 1 is C, it is —CH 2 —; When X 1 is N, it is —NH—, and when X 1 is O or S, it is —X 1 —;
X 2 is C or N, preferably N; specifically, —CH═ when X 2 is C and —N═ when X 2 is N;
Except when X 1 and X 2 are C at the same time;
n1 is an integer of 0-8, preferably 0-3;

式(I)においてR〜Rおよびmは前記式(α)においてと同様である。
詳しくはRは2価の有機基であり、すなわち一般式(α)の説明で前記した単環式芳香族炭化水素化合物、単環式複素環化合物、縮合多環式芳香族炭化水素化合物、または飽和脂肪族炭化水素化合物から2個の水素原子を除いてなる2価の残基またはそれらの複合基である。好ましくは下記一般式(i)〜(iv);

Figure 2006062963
(式中、n10は0〜8、好ましくは0または1の整数である)からなる群から選択される2価の有機基である。最も好ましいRは前記一般式(i)〜(iii)の基である;後述のmが2以上のとき、複数の有機基Rは同一の基であってもよいし、または一部または全部が異なっていても良い;
mは0〜10、好ましくは0〜7、より好ましくは0〜3の整数である;
〜Rはそれぞれ独立してハロゲン原子または炭素数1〜4のアルコキシ基、好ましくは塩素原子、メトキシ基、エトキシ基である。 In the formula (I), R 1 to R 4 and m are the same as those in the formula (α).
Specifically, R 1 is a divalent organic group, that is, a monocyclic aromatic hydrocarbon compound, a monocyclic heterocyclic compound, a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon compound described above in the description of the general formula (α), Alternatively, it is a divalent residue obtained by removing two hydrogen atoms from a saturated aliphatic hydrocarbon compound or a composite group thereof. Preferably the following general formulas (i) to (iv);
Figure 2006062963
(Wherein n10 is a divalent organic group selected from the group consisting of 0 to 8, preferably an integer of 0 or 1). Most preferred R 1 is a group of the above general formulas (i) to (iii); when m described below is 2 or more, the plurality of organic groups R 1 may be the same group, or a part or All may be different;
m is an integer of 0 to 10, preferably 0 to 7, more preferably 0 to 3;
R 2 to R 4 are each independently a halogen atom or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a chlorine atom, a methoxy group, or an ethoxy group.

そのような一般式(I)の有機シラン化合物のさらなる具体例として、以下の化合物が挙げられる。

Figure 2006062963
The following compounds are mentioned as a further specific example of such an organosilane compound of general formula (I).
Figure 2006062963

(2)一般式(II);

Figure 2006062963
で表されるπ電子共役系有機シラン化合物; (2) General formula (II);
Figure 2006062963
A π-electron conjugated organosilane compound represented by:

一般式(II)中、XはN、OまたはSであり、好ましくはNまたはOである;詳しくは、XがNのときは−NH−であり、XがOまたはSのときは−X−である;
n2及びn3は0≦n2+n3≦7、好ましくは0≦n2+n3≦2を満たす整数である;
In general formula (II), X 3 is N, O or S, preferably N or O; specifically, when X 3 is N, it is —NH—, and when X 3 is O or S. Is —X 3 —;
n2 and n3 are integers satisfying 0 ≦ n2 + n3 ≦ 7, preferably 0 ≦ n2 + n3 ≦ 2.

式(II)においてR〜Rおよびmは前記式(α)においてと同様である。
詳しくはRは2価の有機基であり、すなわち一般式(α)の説明で前記した単環式芳香族炭化水素化合物、単環式複素環化合物、縮合多環式芳香族炭化水素化合物、または飽和脂肪族炭化水素化合物から2個の水素原子を除いてなる2価の残基またはそれらの複合基である。好ましくは前記一般式(i)〜(iv)(式中、n10は0〜8、好ましくは0または1の整数である)からなる群から選択される2価の有機基である。最も好ましいRは前記一般式(i)および(iii)の基である;後述のmが2以上のとき、複数の有機基Rは同一の基であってもよいし、または一部または全部が異なっていても良い;
mは0〜10、好ましくは0〜2、より好ましくは0または1の整数である;
〜Rはそれぞれ独立してハロゲン原子または炭素数1〜4のアルコキシ基、好ましくは塩素原子、メトキシ基、エトキシ基である。
In the formula (II), R 1 to R 4 and m are the same as those in the formula (α).
Specifically, R 1 is a divalent organic group, that is, a monocyclic aromatic hydrocarbon compound, a monocyclic heterocyclic compound, a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon compound described above in the description of the general formula (α), Alternatively, it is a divalent residue obtained by removing two hydrogen atoms from a saturated aliphatic hydrocarbon compound or a composite group thereof. Preferably, it is a divalent organic group selected from the group consisting of the general formulas (i) to (iv) (wherein n10 is 0 to 8, preferably 0 or 1). Most preferred R 1 is a group of the above general formulas (i) and (iii); when m described below is 2 or more, a plurality of organic groups R 1 may be the same group or a part or All may be different;
m is an integer of 0-10, preferably 0-2, more preferably 0 or 1;
R 2 to R 4 are each independently a halogen atom or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a chlorine atom, a methoxy group, or an ethoxy group.

そのような一般式(II)の有機シラン化合物のさらなる具体例として、以下の化合物が挙げられる。

Figure 2006062963
The following compounds are mentioned as a further specific example of such an organosilane compound of general formula (II).
Figure 2006062963

(3)一般式(III);

Figure 2006062963
で表されるπ電子共役系有機シラン化合物; (3) General formula (III);
Figure 2006062963
A π-electron conjugated organosilane compound represented by:

一般式(III)中、XおよびXはそれぞれ独立してCまたはNであり、好ましくはXはNであり、XはCである;詳しくは、XがCのときは−CH=であり、XがNのときは−N=である;また、XがCのときは−CH=であり、XがNのときは−N=である;
ただし、XおよびXが同時にCの場合は除く;
n4は0〜8、好ましくは0〜3、より好ましくは0または1の整数である;
In the general formula (III), X 4 and X 5 are each independently C or N, preferably X 4 is N, and X 5 is C; specifically, when X 4 is C— CH =, when X 4 is N, -N =; when X 5 is C, -CH =; when X 5 is N, -N =;
Except when X 4 and X 5 are simultaneously C;
n4 is an integer of 0-8, preferably 0-3, more preferably 0 or 1;

式(III)においてR〜Rおよびmは前記式(α)においてと同様である。
詳しくはRは2価の有機基であり、すなわち一般式(α)の説明で前記した単環式芳香族炭化水素化合物、単環式複素環化合物、縮合多環式芳香族炭化水素化合物、または飽和脂肪族炭化水素化合物から2個の水素原子を除いてなる2価の残基またはそれらの複合基である。好ましくは前記一般式(i)〜(iv)(式中、n10は0〜8、好ましくは0または1の整数である)からなる群から選択される2価の有機基である。最も好ましいRは前記一般式(ii)および(iii)の基である;後述のmが2以上のとき、複数の有機基Rは同一の基であってもよいし、または一部または全部が異なっていても良い;
mは0〜10、好ましくは0〜2、より好ましくは0または1の整数である;
〜Rはそれぞれ独立してハロゲン原子または炭素数1〜4のアルコキシ基、好ましくは塩素原子、メトキシ基、エトキシ基である。
In the formula (III), R 1 to R 4 and m are the same as those in the formula (α).
Specifically, R 1 is a divalent organic group, that is, a monocyclic aromatic hydrocarbon compound, a monocyclic heterocyclic compound, a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon compound described above in the description of the general formula (α), Alternatively, it is a divalent residue obtained by removing two hydrogen atoms from a saturated aliphatic hydrocarbon compound or a composite group thereof. Preferably, it is a divalent organic group selected from the group consisting of the general formulas (i) to (iv) (wherein n10 is 0 to 8, preferably 0 or 1). Most preferred R 1 is a group of the above general formulas (ii) and (iii); when m described below is 2 or more, a plurality of organic groups R 1 may be the same group or a part or All may be different;
m is an integer of 0-10, preferably 0-2, more preferably 0 or 1;
R 2 to R 4 are each independently a halogen atom or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a chlorine atom, a methoxy group, or an ethoxy group.

そのような一般式(III)の有機シラン化合物のさらなる具体例として、以下の化合物が挙げられる。

Figure 2006062963
The following compounds are mentioned as a further specific example of such an organosilane compound of general formula (III).
Figure 2006062963

(4)一般式(IV);

Figure 2006062963
で表されるπ電子共役系有機シラン化合物; (4) General formula (IV);
Figure 2006062963
A π-electron conjugated organosilane compound represented by:

一般式(IV)中、XおよびXはそれぞれ独立してCまたはNであり、好ましくはXおよびXは同時にNである;詳しくは、XがCのときは−CH=であり、XがNのときは−N=である;また、XがCのときは−CH=であり、XがNのときは−N=である;
ただし、XおよびXが同時にCの場合は除く;
n5は0〜8、好ましくは0〜3、より好ましくは0または1の整数である;
In general formula (IV), X 6 and X 7 are each independently C or N, preferably X 6 and X 7 are simultaneously N; specifically, when X 6 is C, —CH═ Yes, when X 6 is N, -N =; when X 7 is C, -CH =; when X 7 is N, -N =;
Except when X 6 and X 7 are C at the same time;
n5 is an integer of 0-8, preferably 0-3, more preferably 0 or 1;

式(IV)においてR〜Rおよびmは前記式(α)においてと同様である。
詳しくはRは2価の有機基であり、すなわち一般式(α)の説明で前記した単環式芳香族炭化水素化合物、単環式複素環化合物、縮合多環式芳香族炭化水素化合物、または飽和脂肪族炭化水素化合物から2個の水素原子を除いてなる2価の残基またはそれらの複合基である。好ましくは前記一般式(i)〜(iv)(式中、n10は0〜8、好ましくは0〜3の整数である)からなる群から選択される2価の有機基である。最も好ましいRは前記一般式(i)の基である;後述のmが2以上のとき、複数の有機基Rは同一の基であってもよいし、または一部または全部が異なっていても良い;
mは0〜10、好ましくは0〜3の整数である;
〜Rはそれぞれ独立してハロゲン原子または炭素数1〜4のアルコキシ基、好ましくは塩素原子、メトキシ基、エトキシ基である。
In the formula (IV), R 1 to R 4 and m are the same as those in the formula (α).
Specifically, R 1 is a divalent organic group, that is, a monocyclic aromatic hydrocarbon compound, a monocyclic heterocyclic compound, a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon compound described above in the description of the general formula (α), Alternatively, it is a divalent residue obtained by removing two hydrogen atoms from a saturated aliphatic hydrocarbon compound or a composite group thereof. Preferably, it is a divalent organic group selected from the group consisting of the general formulas (i) to (iv) (wherein n10 is 0 to 8, preferably 0 to 3). Most preferred R 1 is a group of the above general formula (i); when m described later is 2 or more, the plurality of organic groups R 1 may be the same group, or a part or all of them are different. May be;
m is an integer from 0 to 10, preferably 0 to 3;
R 2 to R 4 are each independently a halogen atom or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a chlorine atom, a methoxy group, or an ethoxy group.

一般式(IV)において、mが0のときは、縮合ベンゼン環または複素環に、炭素数1〜30のアルキル基等の疎水基を有していてよい。   In the general formula (IV), when m is 0, the condensed benzene ring or heterocyclic ring may have a hydrophobic group such as an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms.

そのような一般式(IV)の有機シラン化合物のさらなる具体例として、以下の化合物が挙げられる。

Figure 2006062963
The following compounds are mentioned as a further specific example of such an organosilane compound of general formula (IV).
Figure 2006062963

(5)一般式(V);

Figure 2006062963
で表されるπ電子共役系有機シラン化合物; (5) General formula (V);
Figure 2006062963
A π-electron conjugated organosilane compound represented by:

一般式(V)中、XおよびXはそれぞれ独立してC、N、OまたはSであり、X−Xの組み合わせはN−S、N−O、S−O、N−NおよびC−Nが好ましく、より好ましくはN−Sである;詳しくは、XがCのときは−CH−であり、XがNのときは−NH−であり、XがOまたはSのときは−X−である;また、XがCのときは−CH−であり、XがNのときは−NH−であり、XがOまたはSのときは−X−である;
ただし、XおよびXが同時にCの場合は除く;
n6及びn7は0≦n6+n7≦7、好ましくは0≦n6+n7≦2を満たす整数である;
In the general formula (V), X 8 and X 9 are each independently C, N, O, or S, and the combination of X 8 -X 9 is N—S, N—O, S—O, N—N. And C—N are preferred, more preferably NS; specifically, —CH 2 — when X 8 is C, —NH— when X 8 is N, and X 8 is O. or when the S -X 8 - is; also, -CH 2 when X 9 is C - is, when X 9 is N is -NH-, when X 9 is O or S -X 9 - is;
Except when X 8 and X 9 are simultaneously C;
n6 and n7 are integers satisfying 0 ≦ n6 + n7 ≦ 7, preferably 0 ≦ n6 + n7 ≦ 2.

式(V)においてR〜Rおよびmは前記式(α)においてと同様である。
詳しくはRは2価の有機基であり、すなわち一般式(α)の説明で前記した単環式芳香族炭化水素化合物、単環式複素環化合物、縮合多環式芳香族炭化水素化合物、または飽和脂肪族炭化水素化合物から2個の水素原子を除いてなる2価の残基またはそれらの複合基である。好ましくは前記一般式(i)〜(iv)(式中、n10は0〜8、好ましくは0〜3の整数である)からなる群から選択される2価の有機基である。最も好ましいRは前記一般式(i)〜(iii)の基である;後述のmが2以上のとき、複数の有機基Rは同一の基であってもよいし、または一部または全部が異なっていても良い;
mは0〜10、好ましくは0〜4の整数である;
〜Rはそれぞれ独立してハロゲン原子または炭素数1〜4のアルコキシ基、好ましくは塩素原子、メトキシ基、エトキシ基である。
In the formula (V), R 1 to R 4 and m are the same as those in the formula (α).
Specifically, R 1 is a divalent organic group, that is, a monocyclic aromatic hydrocarbon compound, a monocyclic heterocyclic compound, a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon compound described above in the description of the general formula (α), Alternatively, it is a divalent residue obtained by removing two hydrogen atoms from a saturated aliphatic hydrocarbon compound or a composite group thereof. Preferably, it is a divalent organic group selected from the group consisting of the general formulas (i) to (iv) (wherein n10 is 0 to 8, preferably 0 to 3). Most preferred R 1 is a group of the above general formulas (i) to (iii); when m described below is 2 or more, the plurality of organic groups R 1 may be the same group, or a part or All may be different;
m is an integer from 0 to 10, preferably from 0 to 4;
R 2 to R 4 are each independently a halogen atom or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a chlorine atom, a methoxy group, or an ethoxy group.

そのような一般式(V)の有機シラン化合物のさらなる具体例として、以下の化合物が挙げられる。

Figure 2006062963
The following compounds are mentioned as a further specific example of such an organosilane compound of general formula (V).
Figure 2006062963

(6)一般式(VI);

Figure 2006062963
で表されるπ電子共役系有機シラン化合物; (6) General formula (VI);
Figure 2006062963
A π-electron conjugated organosilane compound represented by:

一般式(VI)中、X10およびX11はそれぞれ独立してCまたはNであり、好ましくは同時にNである;詳しくは、X10がCのときは−CH=であり、X11がNのときは−N=である;また、X11がCのときは−CH=であり、X11がNのときは−N=である;
ただし、X10およびX11が同時にCの場合は除く;
n8及びn9は0≦n8+n9≦7、好ましくは0≦n8+n9≦2を満たす整数である;
In general formula (VI), X 10 and X 11 are each independently C or N, preferably N at the same time; specifically, when X 10 is C, —CH═ and X 11 is N -N = when X 11 is C; -CH = when X 11 is C; and -N = when X 11 is N;
Except when X 10 and X 11 are simultaneously C;
n8 and n9 are integers satisfying 0 ≦ n8 + n9 ≦ 7, preferably 0 ≦ n8 + n9 ≦ 2.

式(VI)においてR〜Rおよびmは前記式(α)においてと同様である。
詳しくはRは2価の有機基であり、すなわち一般式(α)の説明で前記した単環式芳香族炭化水素化合物、単環式複素環化合物、縮合多環式芳香族炭化水素化合物、または飽和脂肪族炭化水素化合物から2個の水素原子を除いてなる2価の残基またはそれらの複合基である。好ましくは前記一般式(i)〜(iv)(式中、n10は0〜8、好ましくは0〜3の整数である)からなる群から選択される2価の有機基である。最も好ましいRは前記一般式(iii)の基である;後述のmが2以上のとき、複数の有機基Rは同一の基であってもよいし、または一部または全部が異なっていても良い;
mは0〜10、好ましくは0〜2の整数である;
〜Rはそれぞれ独立してハロゲン原子または炭素数1〜4のアルコキシ基、好ましくは塩素原子、メトキシ基、エトキシ基である。
In the formula (VI), R 1 to R 4 and m are the same as those in the formula (α).
Specifically, R 1 is a divalent organic group, that is, a monocyclic aromatic hydrocarbon compound, a monocyclic heterocyclic compound, a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon compound described above in the description of the general formula (α), Alternatively, it is a divalent residue obtained by removing two hydrogen atoms from a saturated aliphatic hydrocarbon compound or a composite group thereof. Preferably, it is a divalent organic group selected from the group consisting of the general formulas (i) to (iv) (wherein n10 is 0 to 8, preferably 0 to 3). Most preferred R 1 is a group of the above general formula (iii); when m described later is 2 or more, the plurality of organic groups R 1 may be the same group, or part or all of them are different. May be;
m is an integer of 0-10, preferably 0-2;
R 2 to R 4 are each independently a halogen atom or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a chlorine atom, a methoxy group, or an ethoxy group.

一般式(VI)において、mが0のときは、縮合ベンゼン環または複素環に、炭素数1〜30のアルキル基等の疎水基を有していてよい。   In the general formula (VI), when m is 0, the condensed benzene ring or heterocyclic ring may have a hydrophobic group such as an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms.

そのような一般式(VI)の有機シラン化合物のさらなる具体例として、以下の化合物が挙げられる。

Figure 2006062963
The following compounds are mentioned as a further specific example of such an organosilane compound of general formula (VI).
Figure 2006062963

(製造方法)
本発明の有機化合物(α)は、一般式(β);
Z−(R−MgX20 (β)
(式中、Z、Rおよびmはそれぞれ一般式(α)においてと同様である;X20はハロゲン原子である)で表される化合物と、一般式(γ);
21−SiR (γ)
(式中、X21は水素原子、ハロゲン原子または炭素数1〜4のアルコキシ基である;R〜Rはそれぞれ独立してハロゲン原子または炭素数1〜4のアルコキシ基である)で表される化合物とをグリニャール反応させることによって製造可能である。なお、前記一般式(I)〜(VI)の有機シラン化合物もまた当該方法に従って製造可能である。
(Production method)
The organic compound (α) of the present invention has the general formula (β);
Z- (R 1 ) m -MgX 20 (β)
Wherein Z, R 1 and m are the same as in general formula (α); X 20 is a halogen atom, and general formula (γ);
X 21 —SiR 2 R 3 R 4 (γ)
(Wherein X 21 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms; R 2 to R 4 each independently represents a halogen atom or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms) The compound can be produced by a Grignard reaction. In addition, the organosilane compound of the said general formula (I)-(VI) can also be manufactured according to the said method.

反応温度は、例えば、−100〜150℃が好ましく、より好ましくは−20〜100℃である。反応時間は、例えば、0.1〜48時間程度である。反応は、通常、反応に影響のない有機溶媒中で行われる。反応に悪影響のない有機溶媒としては、例えば、ヘキサン、ペンタン、ベンゼン、トルエン等の脂肪族又は芳香族炭化水素、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン(THF)等のエーテル系溶媒等が挙げられ、これらは単独で又は混合液として用いることができる。なかでも、ジエチルエーテルとTHFが好適である。反応は、任意に触媒を用いてもよい。触媒としては、白金触媒、パラジウム触媒、ニッケル触媒等、触媒として公知のものを用いることができる。   For example, the reaction temperature is preferably −100 to 150 ° C., more preferably −20 to 100 ° C. The reaction time is, for example, about 0.1 to 48 hours. The reaction is usually carried out in an organic solvent that does not affect the reaction. Examples of the organic solvent that does not adversely influence the reaction include aliphatic or aromatic hydrocarbons such as hexane, pentane, benzene, and toluene, and ether solvents such as diethyl ether, dipropyl ether, dioxane, and tetrahydrofuran (THF). These can be used alone or as a mixture. Of these, diethyl ether and THF are preferable. The reaction may optionally use a catalyst. As the catalyst, a known catalyst such as a platinum catalyst, a palladium catalyst, or a nickel catalyst can be used.

このようにして得られる有機シラン化合物(α)は、公知の手段、例えば転溶、濃縮、溶媒抽出、分留、結晶化、再結晶、クロマトグラフィー等により反応溶液から単離、精製することができる。   The organosilane compound (α) thus obtained can be isolated and purified from the reaction solution by known means such as phase transfer, concentration, solvent extraction, fractional distillation, crystallization, recrystallization, chromatography and the like. it can.

上記一般式(β)で表される化合物(以下、化合物(β)という;グリニヤール試薬)は、前記と同様の有機溶媒中、一般式(β−1);
Z−(R−X20 (β−1)
(式中、Z、R、mおよびX20はそれぞれ一般式(β)においてと同様である)で表される化合物(以下、化合物(β−1)という)を金属マグネシウムと反応させることによって得ることができる。
The compound represented by the general formula (β) (hereinafter referred to as the compound (β); Grignard reagent) is represented by the general formula (β-1) in the same organic solvent as described above.
Z- (R 1 ) m -X 20 (β-1)
(Wherein, Z, R 1 , m and X 20 are the same as those in the general formula (β)) by reacting with metal magnesium (hereinafter referred to as compound (β-1)). Obtainable.

mが0のときの化合物(β−1)は、一般式(β−2)または(β−3);
Z−H (β−2)
Z−OH (β−3)
(共通して、式中、Zは一般式(β)においてと同様である)で表される化合物(以下、それぞれ化合物(β−2)または(β−3)という)を四塩化炭素等の溶媒中、N−クロロスクシンイミド(NCS)、N−ブロモスクシンイミド(NBS)等を用いて、所定の位置でハロゲン化することによって得ることができる。
The compound (β-1) when m is 0 is represented by the general formula (β-2) or (β-3);
Z-H (β-2)
Z-OH (β-3)
(Commonly, in the formula, Z is the same as in the general formula (β)) (hereinafter referred to as the compound (β-2) or (β-3), respectively) such as carbon tetrachloride. It can be obtained by halogenation at a predetermined position using N-chlorosuccinimide (NCS), N-bromosuccinimide (NBS) or the like in a solvent.

mが0のときの化合物(β−1)は市販品として入手することもできる。
例えば、2−クロロベンズイミダゾール(CAS.NO7228−38−8)、2−クロロフェノチアジン(CAS.NO92−39−7)、2−クロロキノリン(CAS.NO612−62−4)はそれぞれ例えばシグマアルドリッチ株式会社より市販品として入手可能である。
The compound (β-1) when m is 0 can also be obtained as a commercial product.
For example, 2-chlorobenzimidazole (CAS.NO7228-38-8), 2-chlorophenothiazine (CAS.NO92-39-7) and 2-chloroquinoline (CAS.NO612-62-4) are each, for example, Sigma-Aldrich shares. It is available as a commercial product from the company.

化合物(β−2)および(β−3)は一般に市販品として入手可能である。
例えば、4,7−ジメチル−1,10−フェナントロリン(CAS.NO3248−05−3)、2−ヒドロキシジベンゾフラン(CAS.NO86−77−1)、2−ヒドロキシカルバゾール(CAS.NO86−79−3)、2,3−ジメチルキノキサリン(CAS.NO2379−55−7)はそれぞれ例えばシグマアルドリッチ株式会社より市販品として入手可能である。
Compounds (β-2) and (β-3) are generally available as commercial products.
For example, 4,7-dimethyl-1,10-phenanthroline (CAS.NO3248-05-3), 2-hydroxydibenzofuran (CAS.NO86-77-1), 2-hydroxycarbazole (CAS.NO86-79-3) 2,3-dimethylquinoxaline (CAS.NO2379-55-7) is commercially available, for example, from Sigma-Aldrich Corporation.

mが1以上のときの化合物(β−1)は、上記化合物(β−2)または、一般式(β−4);
H−(R−H (β−4)
(式中、Rおよびmはそれぞれ一般式(β)においてと同様である)で表される化合物(以下、化合物(β−4)という)の一方の化合物を用いたグリニヤール試薬を調製し、該グリニヤール試薬と、他方の化合物のハロゲン化物とを反応させることにより得ることができる。
The compound (β-1) when m is 1 or more is the compound (β-2) or the general formula (β-4);
H- (R 1) m -H ( β-4)
(Wherein R 1 and m are the same as those in the general formula (β)), a Grignard reagent using one compound of the compound (hereinafter referred to as the compound (β-4)) is prepared, It can be obtained by reacting the Grignard reagent with the halide of the other compound.

特に、化合物(β−4)を用いてグリニヤールを調製する場合、一般的には、該化合物の両端をジハロゲン化し、一方のハロゲン原子のみにマグネシウム等の金属を作用させてグリニヤール試薬を調製する。次いで、該グリニヤール試薬を、化合物(β−2)のハロゲン化物と反応させればよい。   In particular, when preparing a Grignard using the compound (β-4), generally, both ends of the compound are dihalogenated, and a metal such as magnesium is allowed to act on only one halogen atom to prepare a Grignard reagent. Next, the Grignard reagent may be reacted with a halide of the compound (β-2).

化合物(β−4)には市販品として入手することもできるものもあれば、公知の方法によって合成できるものもある。
例えば、ベンゼン、ビフェニル、ターフェニル、チオフェン、ビチオフェン、ターチオフェン、クオーターチオフェン、ナフタレン、およびそれらのモノまたはジハロゲン化物等は市販品として容易に入手可能である。
Some compounds (β-4) can be obtained as commercially available products, while others can be synthesized by known methods.
For example, benzene, biphenyl, terphenyl, thiophene, bithiophene, terthiophene, quarterthiophene, naphthalene, and mono- or dihalides thereof are easily available as commercial products.

また例えば、ベンゼン骨格含有分子は以下の方法によって合成可能である。ただし、ベンゼン骨格含有分子と同様の方法を用いれば、N,Si,Ge,P,Sn,TiまたはZrを含む複素環骨格含有分子についても合成できる。
ベンゼン骨格含有分子の合成方法としては、まず、ベンゼンの反応部位をハロゲン化させた後に、グリニヤール反応を利用する方法が有効である。この方法を使用すれば、ベンゼン環の数を制御できる。また、グリニヤール試薬を適用する方法以外にも、適当な金属触媒(Cu、Al、Zn、Zr、Sn等)を利用したカップリングによっても合成することができる。
For example, a benzene skeleton-containing molecule can be synthesized by the following method. However, if a method similar to that for a benzene skeleton-containing molecule is used, a heterocyclic skeleton-containing molecule containing N, Si, Ge, P, Sn, Ti, or Zr can also be synthesized.
As a method for synthesizing a benzene skeleton-containing molecule, it is effective to first use a Grignard reaction after halogenating the reaction site of benzene. If this method is used, the number of benzene rings can be controlled. In addition to the method of applying the Grignard reagent, it can be synthesized by coupling using an appropriate metal catalyst (Cu, Al, Zn, Zr, Sn, etc.).

一例として、ベンゼン骨格含有分子の合成方法を以下に示す。なお、下記合成例では、ベンゼンの3量体から(3+m)量体への反応のみを示した。しかし、ユニット数の異なる出発原料を反応させれば、前記4〜7量体以外のベンゼン骨格含有分子を形成できる。   As an example, a method for synthesizing a benzene skeleton-containing molecule is shown below. In the following synthesis examples, only the reaction from a benzene trimer to a (3 + m) mer was shown. However, if starting materials having different numbers of units are reacted, a benzene skeleton-containing molecule other than the tetramer to 7mer can be formed.

Figure 2006062963
Figure 2006062963

また例えば、チオフェン骨格含有分子は以下の方法によって合成可能である。ただし、チオフェン骨格含有分子と同様の方法を用いれば、O、Nを含む複素環骨格含有分子についても合成できる。
チオフェン骨格含有分子の合成方法としては、まず、チオフェンの反応部位をハロゲン化させた後に、グリニヤール反応を利用する方法が有効である。この方法を使用すれば、チオフェン環の数を制御できる。また、グリニヤール試薬を適用する方法以外にも、適当な金属触媒(Cu、Al、Zn、Zr、Sn等)を利用したカップリングによっても合成することができる。
For example, a thiophene skeleton-containing molecule can be synthesized by the following method. However, if a method similar to that for a thiophene skeleton-containing molecule is used, a heterocyclic skeleton-containing molecule containing O and N can also be synthesized.
As a method for synthesizing a thiophene skeleton-containing molecule, it is effective to first use a Grignard reaction after halogenating the reaction site of thiophene. If this method is used, the number of thiophene rings can be controlled. In addition to the method of applying the Grignard reagent, it can be synthesized by coupling using an appropriate metal catalyst (Cu, Al, Zn, Zr, Sn, etc.).

更に、チオフェン骨格含有分子については、グリニヤール試薬を利用する方法以外に、下記合成方法を利用することができる。
すなわち、まず、チオフェンの2’位あるいは5’位をハロゲン化(例えば、クロロ化)させる。ハロゲン化させる方法としては、例えば、1当量のN−クロロスクシンイミド処理や、オキシ塩化燐(POCl)処理が挙げられる。このときの溶媒としては、例えばクロロホルム・酢酸(AcOH)混合液やDMFが使用できる。また、ハロゲン化したチオフェン同士を、DMF溶媒中でトリス(トリフェニルホスフィン)ニッケル(tris(triphenylphosphine)Nickel:(PPhNi)を触媒として反応させることによって、結果的にハロゲン化させた部分でチオフェン同士を直接結合できる。
Furthermore, for the thiophene skeleton-containing molecule, the following synthesis method can be used in addition to the method using the Grignard reagent.
That is, first, the 2′-position or 5′-position of thiophene is halogenated (eg, chlorinated). Examples of the halogenating method include treatment with 1 equivalent of N-chlorosuccinimide and phosphorous oxychloride (POCl 3 ). As the solvent at this time, for example, a chloroform / acetic acid (AcOH) mixed solution or DMF can be used. Further, the halogenated thiophene is reacted with each other in a DMF solvent using tris (triphenylphosphine) nickel ((PPh 3 ) 3 Ni) as a catalyst, resulting in a halogenated portion. Can directly bond thiophenes together.

更に、ハロゲン化したチオフェンに対して、ジビニルスルホンを加え、カップリングさせることにより1,4−ジケトン体を形成させる。続いて、乾燥トルエン溶液中で、ローウェッソン剤(Lawesson Regent:LR)あるいはP10を加え、前者の場合一晩、後者の場合3時間程度還流させることによって、閉環反応を起こさせる。その結果、カップリングしたチオフェンの合計数よりもひとつチオフェンの数が多いチオフェン骨格含有分子を合成できる。
チオフェンの上記反応を利用して、チオフェン環の数を増加させることができる。
Furthermore, divinyl sulfone is added to the halogenated thiophene and coupled to form a 1,4-diketone body. Subsequently, Lawesson's agent (Lawesson Regent: LR) or P 4 S 10 is added in the dry toluene solution, and the mixture is refluxed overnight for about 3 hours in the latter case, thereby causing a ring-closing reaction. As a result, a thiophene skeleton-containing molecule having one thiophene more than the total number of coupled thiophenes can be synthesized.
Using the above reaction of thiophene, the number of thiophene rings can be increased.

一例として、チオフェン骨格含有分子の合成方法を以下に示す。なお、下記合成例では、チオフェンの2量体から4量体への反応、およびチオフェンの3量体から6あるいは7量体への反応のみを示した。しかし、ユニット数の異なるチオフェンと反応させれば、前記4,6あるいは7量体以外のチオフェン骨格含有分子を形成できる。例えば、2−クロロチオフェンをカップリングした後にNCSによりクロロ化させた2−クロロビチオフェンに、チオフェン3量体の2−クロロ体を反応させることによって、チオフェン5量体を形成できる。更には、チオフェン4量体をNCSによりクロロ化させれば更にチオフェン8あるいは9量体も形成することができる。   As an example, a method for synthesizing a thiophene skeleton-containing molecule is shown below. In the following synthesis examples, only a reaction from a dimer to a tetramer of thiophene and a reaction from a trimer of thiophene to a hexamer or a hexamer are shown. However, by reacting with thiophene having a different number of units, a thiophene skeleton-containing molecule other than the 4, 6 or 7-mer can be formed. For example, a thiophene pentamer can be formed by reacting 2-chlorobithiophene, which is chlorolated with NCS after coupling 2-chlorothiophene, with a 2-chloro thiophene trimer. Furthermore, if thiophene tetramer is chlorinated with NCS, thiophene 8 or 9-mer can be further formed.

Figure 2006062963
Figure 2006062963

また例えば、上記ベンゼン骨格含有分子およびチオフェン骨格含有分子の合成方法を組み合わせることによって、ベンゼン骨格とチオフェン骨格とを含有する分子を合成することができる。   Further, for example, a molecule containing a benzene skeleton and a thiophene skeleton can be synthesized by combining the synthesis methods of the benzene skeleton-containing molecule and the thiophene skeleton-containing molecule.

また例えば、アセン骨格含有分子は以下の方法によって合成可能である。
アセン骨格含有分子の合成方法としては、例えば、原料化合物の所定位置の炭素原子に結合する水素原子をトリフラート基で置換し、フラン又はその誘導体と反応させ、続いて酸化させる工程を繰り返す方法等が挙げられる。この方法を用いたアセン骨格の合成法の一例を以下に示す。
For example, an acene skeleton-containing molecule can be synthesized by the following method.
Examples of the method for synthesizing the acene skeleton-containing molecule include a method in which a hydrogen atom bonded to a carbon atom at a predetermined position of a raw material compound is substituted with a triflate group, reacted with furan or a derivative thereof, and subsequently oxidized. Can be mentioned. An example of a method for synthesizing an acene skeleton using this method is shown below.

Figure 2006062963
Figure 2006062963

(有機薄膜およびその形成方法)
本発明の有機シラン化合物(α)を用いて有機薄膜(特に、単分子膜)を形成できる。好ましくは、当該単分子膜は基板上に形成される。
(Organic thin film and method for forming the same)
An organic thin film (particularly, a monomolecular film) can be formed using the organosilane compound (α) of the present invention. Preferably, the monomolecular film is formed on a substrate.

有機シラン化合物(α)はシリル基によって化学結合(特にシラノール結合(−Si−O−))を介して基板と吸着(結合)可能である。そのため、当該有機シラン化合物(α)からなる単分子膜中、該有機シラン化合物(α)分子は、基板側にシリル基、膜表面側にZ基が位置するように配列する。その結果、そのような単分子膜は、当該化合物分子の高い秩序性(結晶性)ならびに優れた耐剥離性を有する。しかも有機シラン化合物(α)はπ電子共役を示すZ基を含有するので、得られる単分子膜は、有機薄膜トランジスタ、有機光電変換素子、および有機エレクトロルミネッセンス素子等の有機デバイスにおける有機層(薄膜)として用いた場合におけるキャリア移動特性などのような電気的特性が優れている。   The organosilane compound (α) can be adsorbed (bonded) to the substrate through a chemical bond (particularly silanol bond (—Si—O—)) by a silyl group. Therefore, in the monomolecular film composed of the organosilane compound (α), the organosilane compound (α) molecules are arranged so that the silyl group is located on the substrate side and the Z group is located on the film surface side. As a result, such a monomolecular film has high orderness (crystallinity) of the compound molecule and excellent peeling resistance. Moreover, since the organosilane compound (α) contains a Z group exhibiting π-electron conjugation, the resulting monomolecular film is an organic layer (thin film) in organic devices such as organic thin film transistors, organic photoelectric conversion elements, and organic electroluminescence elements. As a result, it has excellent electrical characteristics such as carrier movement characteristics.

基板は、例えば、シリコン、ゲルマニウム等の元素半導体、ガリウムヒ素、亜鉛化セレン等の化合物半導体材料、石英ガラス、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン等の高分子材料が使用可能である。また基板は半導体デバイスの電極として使用される無機物質からなっていてもよく、さらにその表面に有機物質からなる膜が形成されていてもよい。本発明において基板表面には水酸基やカルボキシル基等の親水基、特に水酸基を有し、有しない場合には、基板に親水化処理を施すことによって、親水基を基板表面に付与すればよい。基板の親水化処理は、過酸化水素水−硫酸混合溶液への浸漬、紫外光の照射等により行うことができる。   As the substrate, for example, an elemental semiconductor such as silicon or germanium, a compound semiconductor material such as gallium arsenide or selenium gallium, or a polymer material such as quartz glass, polyethylene, polyethylene terephthalate, or polytetrafluoroethylene can be used. The substrate may be made of an inorganic material used as an electrode of a semiconductor device, and a film made of an organic material may be formed on the surface of the substrate. In the present invention, the substrate surface has a hydrophilic group such as a hydroxyl group or a carboxyl group, in particular, a hydroxyl group. When the hydroxyl group does not have a hydroxyl group, the substrate surface may be subjected to a hydrophilic treatment to impart the hydrophilic group to the substrate surface. The hydrophilic treatment of the substrate can be performed by immersion in a hydrogen peroxide solution-sulfuric acid mixed solution, irradiation with ultraviolet light, or the like.

以下、有機シラン化合物(α)を用いた有機薄膜の形成方法を説明する。
有機薄膜の形成に際しては、まず、有機シラン化合物(α)のシリル基を加水分解して基板表面と反応させ、基板に直接吸着(結合)した単分子膜を形成する。具体的には、例えば、いわゆるLB法(Langmuir Blodget法)、ディッピング法、コート法等の方法を採用できる。
Hereinafter, a method for forming an organic thin film using the organosilane compound (α) will be described.
In forming the organic thin film, first, the silyl group of the organosilane compound (α) is hydrolyzed and reacted with the substrate surface to form a monomolecular film that is directly adsorbed (bonded) to the substrate. Specifically, for example, a so-called LB method (Langmuir Blodget method), a dipping method, a coating method, or the like can be employed.

詳しくは、例えば、LB法では、有機シラン化合物(α)を非水系有機溶剤に溶解し、得られた溶液をpHが調整された水面上に滴下し、水面上に薄膜を形成する。このとき、有機シラン化合物(α)のシリル基におけるR〜R基が加水分解によって水酸基に変換される。次いで、その状態で水面上に圧力を加え、親水基(特に水酸基)を表面に有する基板を引き上げることによって、有機シラン化合物(α)におけるシリル基と基板とが反応して化学結合(特にシラノール結合)が形成され単分子膜が得られる。溶液が滴下される水のpHはR〜R基が加水分解されるように適宜調整されればよい。 Specifically, for example, in the LB method, the organic silane compound (α) is dissolved in a non-aqueous organic solvent, and the obtained solution is dropped on the water surface whose pH is adjusted to form a thin film on the water surface. At this time, R 2 to R 4 groups in the silyl group of the organosilane compound (α) are converted to hydroxyl groups by hydrolysis. Next, pressure is applied to the water surface in this state, and the substrate having a hydrophilic group (especially a hydroxyl group) is pulled up, whereby the silyl group in the organosilane compound (α) reacts with the substrate to form a chemical bond (especially a silanol bond). ) To form a monomolecular film. The pH of the water into which the solution is dropped may be adjusted as appropriate so that the R 2 to R 4 groups are hydrolyzed.

また例えば、ディッピング法、コート法では、有機シラン化合物(α)を非水系有機溶剤に溶解し、得られた溶液中に、親水基(特に水酸基)を表面に有する基板を浸漬して、引き上げる。あるいは、得られた溶液を基体表面にコートする。このとき、非水系有機溶剤中の微量の水によって、有機シラン化合物(α)のシリル基におけるR〜R基が加水分解され、水酸基に変換される。次いで、所定時間、保持することによって、有機シラン化合物(α)におけるシリル基と基板とが反応して化学結合(特にシラノール結合)が形成され単分子膜が得られる。R〜R基が加水分解されない場合は、溶液中に、pHが調整された水を少量混合すればよい。 Further, for example, in the dipping method and the coating method, the organic silane compound (α) is dissolved in a non-aqueous organic solvent, and a substrate having a hydrophilic group (particularly a hydroxyl group) on the surface is immersed in the obtained solution and pulled up. Alternatively, the resulting solution is coated on the substrate surface. At this time, the R 2 to R 4 groups in the silyl group of the organosilane compound (α) are hydrolyzed by a trace amount of water in the non-aqueous organic solvent and converted into a hydroxyl group. Next, by holding for a predetermined time, the silyl group in the organosilane compound (α) reacts with the substrate to form a chemical bond (particularly a silanol bond) to obtain a monomolecular film. When the R 2 to R 4 groups are not hydrolyzed, a small amount of water adjusted in pH may be mixed in the solution.

非水系有機溶剤は、水と相溶せず、かつ有機シラン化合物(α)を溶解可能な限り特に制限されず、例えば、ヘキサン、クロロホルム、四塩化炭素等が使用可能である。   The non-aqueous organic solvent is not particularly limited as long as it is incompatible with water and can dissolve the organic silane compound (α), and for example, hexane, chloroform, carbon tetrachloride and the like can be used.

単分子膜を形成した後は、通常、非水系有機溶剤を用いて単分子膜から未反応の有機シラン化合物を洗浄除去する。さらには水洗し、放置するか加熱することにより乾燥する。   After forming the monomolecular film, the non-reacted organosilane compound is usually washed away from the monomolecular film using a non-aqueous organic solvent. Further, it is washed with water and left to stand or dried by heating.

以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to a following example.

実施例1;前記一般式(I−1)にて表される有機シラン化合物の合成
表題の化合物は以下の手法により合成した。まず、窒素雰囲気下、攪拌機、還流冷却器、温度計、滴下ロートを備えた500mlガラスフラスコに、金属マグネシウム0.5モル、THF(テトラヒドロフラン)300mlを仕込み、2−クロロベンズイミダゾール0.5モルを50〜60℃にて滴下ロートから2時間かけて滴下し、滴下終了後65℃にて2時間成熟させ、グリニヤール試薬を調製した。続いて、1リットルガラスフラスコに、SiCl(テトラクロロシラン)1.0モル、トルエン300mlを仕込み、氷冷し、内温20℃以下にて、グリニヤール試薬を2時間かけて加え、滴下終了後、30℃にて1時間成熟を行った。反応終了後、反応液を減圧にてろ過し、塩化マグネシウムを除いた後、ろ液からトルエン及び未反応のテトラクロロシランを除去することによって、標題化合物を50%の収率で得た。
Example 1 Synthesis of Organosilane Compound Represented by General Formula (I-1) The title compound was synthesized by the following method. First, in a 500 ml glass flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer, and a dropping funnel in a nitrogen atmosphere, 0.5 mol of metal magnesium and 300 ml of THF (tetrahydrofuran) were charged, and 0.5 mol of 2-chlorobenzimidazole was added. It dropped over 2 hours from the dropping funnel at 50 to 60 ° C., and after completion of dropping, the mixture was matured at 65 ° C. for 2 hours to prepare a Grignard reagent. Subsequently, 1.0 mol of SiCl 4 (tetrachlorosilane) and 300 ml of toluene were charged into a 1 liter glass flask, cooled on ice, and a Grignard reagent was added over 2 hours at an internal temperature of 20 ° C. or less. Maturation was performed at 30 ° C. for 1 hour. After completion of the reaction, the reaction solution was filtered under reduced pressure to remove magnesium chloride, and then toluene and unreacted tetrachlorosilane were removed from the filtrate to obtain the title compound in a yield of 50%.

得られた化合物について、赤外吸収スペクトル測定を行ったところ、1080cm−1にSiC由来の吸収が観測され、化合物がSiC結合を有することが確認できた。
更に化合物の核磁気共鳴(NMR)測定を行った。得られた化合物を直接NMR測定することは、化合物の反応性が高いことより不可能であるため、化合物をエタノールと反応させ(塩化水素の発生を確認した)、末端の塩素をエトキシ基に変換した後、測定を行った。
7.7ppm(m) (2H 芳香族)
7.2ppm(m) (2H 芳香族)
5.2ppm(m) (1H 窒素原子と直接結合を有する水素)
3.8ppm(m) (6H エトキシ基メチレン基)
1.4ppm(m) (9H エトキシ基メチル基)
これらの結果から、得られた化合物が前記一般式(I−1)に示す化合物であることを確認した。
When infrared absorption spectrum measurement was performed on the obtained compound, absorption derived from SiC was observed at 1080 cm −1 , and it was confirmed that the compound had a SiC bond.
Furthermore, the nuclear magnetic resonance (NMR) measurement of the compound was performed. Direct NMR measurement of the resulting compound is impossible due to the high reactivity of the compound, so the compound was reacted with ethanol (hydrogen chloride generation was confirmed), and the terminal chlorine was converted to an ethoxy group. Then, measurement was performed.
7.7 ppm (m) (2H aromatic)
7.2 ppm (m) (2H aromatic)
5.2 ppm (m) (1H hydrogen having a direct bond with a nitrogen atom)
3.8 ppm (m) (6H ethoxy group methylene group)
1.4 ppm (m) (9H ethoxy group methyl group)
From these results, it was confirmed that the obtained compound was a compound represented by the general formula (I-1).

実施例2;前記一般式(V−1)にて表される有機シラン化合物の合成
表題の化合物は以下の手法により合成した。実施例1と同様に、まず、窒素雰囲気下、0.5モルの金属マグネシウム及びTHF30mlを仕込み、2−クロロフェノチアジン0.5モルを加え、60℃で2時間反応させることによりグリニヤール試薬を調整した。続いて、クロロトリメトキシシラン1.0モルを含むトルエン溶液中に前記グリニヤール試薬を加え、30℃で1時間反応させた。反応終了後、反応液を減圧にてろ過し、塩化マグネシウムを除いた後、ろ液からトルエン及び未反応のクロロトリメトキシシランを除去することによって、標題化合物を55%の収率で得た。
Example 2 Synthesis of Organosilane Compound Represented by General Formula (V-1) The title compound was synthesized by the following method. As in Example 1, first, 0.5 mol of magnesium metal and 30 ml of THF were charged in a nitrogen atmosphere, 0.5 mol of 2-chlorophenothiazine was added, and a Grignard reagent was prepared by reacting at 60 ° C. for 2 hours. . Subsequently, the Grignard reagent was added to a toluene solution containing 1.0 mol of chlorotrimethoxysilane and allowed to react at 30 ° C. for 1 hour. After completion of the reaction, the reaction solution was filtered under reduced pressure to remove magnesium chloride, and then toluene and unreacted chlorotrimethoxysilane were removed from the filtrate to obtain the title compound in a yield of 55%.

得られた化合物について、赤外吸収スペクトル測定を行ったところ、1090cm−1にSiC由来の吸収が観測され、化合物がSiC結合を有することが確認できた。
更に化合物の核磁気共鳴(NMR)測定を行った。
7.0ppm〜6.1ppm(m) (7H 芳香族)
5.3ppm (1H 窒素原子と直接結合を有する水素)
3.7ppm(m) (9H メトキシ基メチル基)
これらの結果から、得られた化合物が前記一般式(V−1)に示す化合物であることを確認した。
When infrared absorption spectrum measurement was performed on the obtained compound, absorption derived from SiC was observed at 1090 cm −1 , and it was confirmed that the compound had a SiC bond.
Furthermore, the nuclear magnetic resonance (NMR) measurement of the compound was performed.
7.0 ppm to 6.1 ppm (m) (7H aromatic)
5.3 ppm (1H Hydrogen having a direct bond with a nitrogen atom)
3.7 ppm (m) (9H methoxy group methyl group)
From these results, it was confirmed that the obtained compound was a compound represented by the general formula (V-1).

実施例3;前記一般式(III−1)にて表される有機シラン化合物の合成
表題の化合物は以下の手法により合成した。実施例1と同様に、まず、窒素雰囲気下、0.3モルの金属マグネシウム及びTHF30mlを仕込み、2−クロロキノリン0.3モルを加え、60℃で1.5時間反応させることによりグリニヤール試薬を調整した。続いて、テトラクロロシラン0.5モルを含むTHF溶液中に前記グリニヤール試薬を加え、30℃で1時間反応させた。反応終了後、反応液を減圧にてろ過し、塩化マグネシウムを除いた後、ろ液からTHF及び未反応のテトラクロロシランを除去することによって、標題化合物を55%の収率で得た。
Example 3 Synthesis of Organosilane Compound Represented by General Formula (III-1) The title compound was synthesized by the following method. As in Example 1, first, 0.3 mol of metal magnesium and 30 ml of THF were charged in a nitrogen atmosphere, 0.3 mol of 2-chloroquinoline was added, and the mixture was reacted at 60 ° C. for 1.5 hours to obtain a Grignard reagent. It was adjusted. Subsequently, the Grignard reagent was added to a THF solution containing 0.5 mol of tetrachlorosilane and reacted at 30 ° C. for 1 hour. After completion of the reaction, the reaction solution was filtered under reduced pressure to remove magnesium chloride, and then THF and unreacted tetrachlorosilane were removed from the filtrate to obtain the title compound in a yield of 55%.

得られた化合物について、赤外吸収スペクトル測定を行ったところ、1090cm−1にSiC由来の吸収が観測され、化合物がSiC結合を有することが確認できた。
更に化合物の核磁気共鳴(NMR)測定を行った。得られた化合物を直接NMR測定することは、化合物の反応性が高いことより不可能であるため、化合物をエタノールと反応させ(塩化水素の発生を確認した)、末端の塩素をエトキシ基に変換した後、測定を行った。
7.8ppm〜7.2ppm(m) (6H 芳香族)
3.7ppm(m) (6H エトキシ基メチレン基)
1.6ppm(m) (9H エトキシ基メチル基)
これらの結果から、得られた化合物が前記一般式(III−1)に示す化合物であることを確認した。
When infrared absorption spectrum measurement was performed on the obtained compound, absorption derived from SiC was observed at 1090 cm −1 , and it was confirmed that the compound had a SiC bond.
Furthermore, the nuclear magnetic resonance (NMR) measurement of the compound was performed. Direct NMR measurement of the resulting compound is impossible due to the high reactivity of the compound, so the compound was reacted with ethanol (hydrogen chloride generation was confirmed), and the terminal chlorine was converted to an ethoxy group. Then, measurement was performed.
7.8 ppm to 7.2 ppm (m) (6H aromatic)
3.7 ppm (m) (6H ethoxy group methylene group)
1.6 ppm (m) (9H ethoxy group methyl group)
From these results, it was confirmed that the obtained compound was a compound represented by the general formula (III-1).

実施例4;前記一般式(VI−1)にて表される有機シラン化合物の合成
表題の化合物は以下の手法により合成した。まず、4,7−ジメチル−1,10−フェナントロリンを0.5mM含む四塩化炭素溶液中に1MのNBSを加え、2時間攪拌したのちに減圧濾過することによって、3−ブロモ−4,7−ジメチル−1,10−フェナントロリンを得た。続いて実施例1と同様に、窒素雰囲気下、0.3モルの金属マグネシウム及びTHF30mlを仕込み、前記3−ブロモ−4,7−ジメチル−1,10−フェナントロリンを加え、60℃で1.5時間反応させることによりグリニヤール試薬を調整した。続いて、クロロトリメトキシシラン0.5モルを含むTHF溶液中に前記グリニヤール試薬を加え、30℃で1時間反応させた。反応終了後、反応液を減圧にてろ過し、塩化マグネシウムを除いた後、ろ液からTHF及び未反応物を除去することによって、標題化合物を50%の収率で得た。
Example 4 Synthesis of Organosilane Compound Represented by General Formula (VI-1) The title compound was synthesized by the following method. First, 1M NBS was added to a carbon tetrachloride solution containing 0.5 mM of 4,7-dimethyl-1,10-phenanthroline, stirred for 2 hours, and then filtered under reduced pressure to give 3-bromo-4,7- Dimethyl-1,10-phenanthroline was obtained. Subsequently, in the same manner as in Example 1, 0.3 mol of metal magnesium and 30 ml of THF were charged in a nitrogen atmosphere, and the 3-bromo-4,7-dimethyl-1,10-phenanthroline was added, and 1.5 ° C. at 60 ° C. Grignard reagent was prepared by reacting for a period of time. Subsequently, the Grignard reagent was added to a THF solution containing 0.5 mol of chlorotrimethoxysilane and reacted at 30 ° C. for 1 hour. After completion of the reaction, the reaction solution was filtered under reduced pressure to remove magnesium chloride, and then THF and unreacted substances were removed from the filtrate to obtain the title compound in a yield of 50%.

得られた化合物について、赤外吸収スペクトル測定を行ったところ、1090cm−1にSiC由来の吸収が観測され、化合物がSiC結合を有することが確認できた。
更に化合物の核磁気共鳴(NMR)測定を行った。
8.6ppm(m) (2H 芳香族)
7.7ppm(m) (1H 芳香族)
7.5ppm(m) (2H 芳香族)
3.6ppm(m) (9H メトキシ基メチル基)
2.4ppm(m) (6H メチル基)
これらの結果から、得られた化合物が前記一般式(VI−1)に示す化合物であることを確認した。
When infrared absorption spectrum measurement was performed on the obtained compound, absorption derived from SiC was observed at 1090 cm −1 , and it was confirmed that the compound had a SiC bond.
Furthermore, the nuclear magnetic resonance (NMR) measurement of the compound was performed.
8.6 ppm (m) (2H aromatic)
7.7 ppm (m) (1H aromatic)
7.5ppm (m) (2H aromatic)
3.6 ppm (m) (9H methoxy group methyl group)
2.4 ppm (m) (6H methyl group)
From these results, it was confirmed that the obtained compound was a compound represented by the general formula (VI-1).

実施例5;前記一般式(II−1)にて表される有機シラン化合物の合成
表題の化合物は以下の手法により合成した。まず、実施例4と同様に、2−ヒドロキシジベンゾフランを0.5mM含む四塩化炭素溶液中に1MのNBS及びAIBNを加え、2時間攪拌したのちに減圧濾過することによって、2−ブロモジベンゾフランを得た。続いて実施例1と同様に、窒素雰囲気下、0.3モルの金属マグネシウム及びTHF30mlを仕込み、前記2−ブロモジベンゾフランを加え、55℃で2時間反応させることによりグリニヤール試薬を調整した。続いて、クロロトリエトキシシラン0.5モルを含むTHF溶液中に前記グリニヤール試薬を加え、20℃で1時間反応させた。反応終了後、反応液を減圧にてろ過し、塩化マグネシウムを除いた後、ろ液からTHF及び未反応物を除去することによって、標題化合物を60%の収率で得た。
Example 5: Synthesis of organosilane compound represented by formula (II-1) The title compound was synthesized by the following method. First, in the same manner as in Example 4, 1M NBS and AIBN were added to a carbon tetrachloride solution containing 0.5 mM of 2-hydroxydibenzofuran, stirred for 2 hours, and then filtered under reduced pressure to obtain 2-bromodibenzofuran. It was. Subsequently, in the same manner as in Example 1, 0.3 mol of metallic magnesium and 30 ml of THF were charged in a nitrogen atmosphere, the 2-bromodibenzofuran was added, and the reaction was carried out at 55 ° C. for 2 hours to prepare a Grignard reagent. Subsequently, the Grignard reagent was added to a THF solution containing 0.5 mol of chlorotriethoxysilane and reacted at 20 ° C. for 1 hour. After completion of the reaction, the reaction solution was filtered under reduced pressure to remove magnesium chloride, and then THF and unreacted substances were removed from the filtrate to obtain the title compound in a yield of 60%.

得られた化合物について、赤外吸収スペクトル測定を行ったところ、1080cm−1にSiC由来の吸収が観測され、化合物がSiC結合を有することが確認できた。
更に化合物の核磁気共鳴(NMR)測定を行った。
7.5ppm(m) (4H 芳香族)
7.2ppm(m) (3H 芳香族)
3.5ppm(m) (6H エトキシ基メチレン基)
1.6ppm(m) (9H エトキシ基メチル基)
これらの結果から、得られた化合物が前記一般式(II−1)に示す化合物であることを確認した。
When infrared absorption spectrum measurement was performed on the obtained compound, absorption derived from SiC was observed at 1080 cm −1 , and it was confirmed that the compound had a SiC bond.
Furthermore, the nuclear magnetic resonance (NMR) measurement of the compound was performed.
7.5ppm (m) (4H aromatic)
7.2 ppm (m) (3H aromatic)
3.5 ppm (m) (6H ethoxy group methylene group)
1.6 ppm (m) (9H ethoxy group methyl group)
From these results, it was confirmed that the obtained compound was a compound represented by the general formula (II-1).

実施例6;前記一般式(II−3)にて表される有機シラン化合物の合成
表題の化合物は以下の手法により合成した。まず、実施例4と同様に、2−ヒドロキシカルバゾールを0.5mM含む四塩化炭素溶液中に1MのNBS及びAIBNを加え、2時間攪拌したのちに減圧濾過することによって、2−ブロモカルバゾールを得た。続いて実施例1と同様に、窒素雰囲気下、0.3モルの金属マグネシウム及びTHF30mlを仕込み、前記2−ブロモカルバゾールを加え、60℃で2時間反応させることによりグリニヤール試薬を調整した。続いて、テトラクロロシラン0.5モルを含むTHF溶液中に前記グリニヤール試薬を加え、20℃で1時間反応させた。反応終了後、反応液を減圧にてろ過し、塩化マグネシウムを除いた後、ろ液からTHF及び未反応物を除去することによって、標題化合物を60%の収率で得た。
Example 6: Synthesis of organosilane compound represented by formula (II-3) The title compound was synthesized by the following method. First, similarly to Example 4, 1M NBS and AIBN were added to a carbon tetrachloride solution containing 0.5 mM of 2-hydroxycarbazole, stirred for 2 hours, and then filtered under reduced pressure to obtain 2-bromocarbazole. It was. Subsequently, in the same manner as in Example 1, 0.3 mol of metallic magnesium and 30 ml of THF were charged in a nitrogen atmosphere, the 2-bromocarbazole was added, and the mixture was reacted at 60 ° C. for 2 hours to prepare a Grignard reagent. Subsequently, the Grignard reagent was added to a THF solution containing 0.5 mol of tetrachlorosilane and reacted at 20 ° C. for 1 hour. After completion of the reaction, the reaction solution was filtered under reduced pressure to remove magnesium chloride, and then THF and unreacted substances were removed from the filtrate to obtain the title compound in a yield of 60%.

得られた化合物について、赤外吸収スペクトル測定を行ったところ、1080cm−1にSiC由来の吸収が観測され、化合物がSiC結合を有することが確認できた。
更に化合物の核磁気共鳴(NMR)測定を行った。得られた化合物を直接NMR測定することは、化合物の反応性が高いことより不可能であるため、化合物をエタノールと反応させ(塩化水素の発生を確認した)、末端の塩素をエトキシ基に変換した後、測定を行った。
8.5ppm(m) (1H 窒素原子と直接結合を有する水素)
7.6ppm〜7.5ppm(m) (4H 芳香族)
7.2ppm(m) (3H 芳香族)
3.5ppm(m) (6H エトキシ基メチレン基)
1.4ppm(m) (9H エトキシ基メチル基)
これらの結果から、得られた化合物が前記一般式(II−3)に示す化合物であることを確認した。
When infrared absorption spectrum measurement was performed on the obtained compound, absorption derived from SiC was observed at 1080 cm −1 , and it was confirmed that the compound had a SiC bond.
Furthermore, the nuclear magnetic resonance (NMR) measurement of the compound was performed. Direct NMR measurement of the resulting compound is impossible due to the high reactivity of the compound, so the compound was reacted with ethanol (hydrogen chloride generation was confirmed), and the terminal chlorine was converted to an ethoxy group. Then, measurement was performed.
8.5 ppm (m) (1H Hydrogen having a direct bond with a nitrogen atom)
7.6 ppm to 7.5 ppm (m) (4H aromatic)
7.2 ppm (m) (3H aromatic)
3.5 ppm (m) (6H ethoxy group methylene group)
1.4 ppm (m) (9H ethoxy group methyl group)
From these results, it was confirmed that the obtained compound was a compound represented by the general formula (II-3).

実施例7;前記一般式(IV−1)にて表される有機シラン化合物の合成
表題の化合物は以下の手法により合成した。まず、実施例4と同様に、2,3−ジメチルキノキサリンを0.4mM含む四塩化炭素溶液中に1MのNBS及びAIBNを加え、1.5時間攪拌したのちに減圧濾過することによって、2,3−ジメチル−7−ブロモキノキサリンを得た。続いて実施例1と同様に、窒素雰囲気下、0.2モルの金属マグネシウム及びTHF30mlを仕込み、前記2,3−ジメチル−7−ブロモキノキサリンを加え、50℃で4時間反応させることによりグリニヤール試薬を調整した。続いて、クロロトリエトキシシラン0.3モルを含むTHF溶液中に前記グリニヤール試薬を加え、20℃で1.5時間反応させた。反応終了後、反応液を減圧にてろ過し、塩化マグネシウムを除いた後、ろ液からTHF及び未反応物を除去することによって、標題化合物を55%の収率で得た。
Example 7: Synthesis of organosilane compound represented by formula (IV-1) The title compound was synthesized by the following method. First, as in Example 4, 1M NBS and AIBN were added to a carbon tetrachloride solution containing 0.4 mM of 2,3-dimethylquinoxaline, and the mixture was stirred for 1.5 hours and then filtered under reduced pressure. 3-Dimethyl-7-bromoquinoxaline was obtained. Subsequently, in the same manner as in Example 1, 0.2 mol of metal magnesium and 30 ml of THF were charged in a nitrogen atmosphere, the 2,3-dimethyl-7-bromoquinoxaline was added, and the mixture was reacted at 50 ° C. for 4 hours, thereby causing a Grignard reagent. Adjusted. Subsequently, the Grignard reagent was added to a THF solution containing 0.3 mol of chlorotriethoxysilane and reacted at 20 ° C. for 1.5 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was filtered under reduced pressure to remove magnesium chloride, and then THF and unreacted substances were removed from the filtrate to obtain the title compound in a yield of 55%.

得られた化合物について、赤外吸収スペクトル測定を行ったところ、1085cm−1にSiC由来の吸収が観測され、化合物がSiC結合を有することが確認できた。
更に化合物の核磁気共鳴(NMR)測定を行った。
8.0ppm(m) (2H 芳香族)
7.6ppm(m) (1H 芳香族)
3.5ppm(m) (6H エトキシ基メチレン基)
2.4ppm(m) (6H メチル基)
1.4ppm(m) (9H エトキシ基メチル基)
これらの結果から、得られた化合物が前記一般式(IV−1)に示す化合物であることを確認した。
When infrared absorption spectrum measurement was performed on the obtained compound, absorption derived from SiC was observed at 1085 cm −1 , and it was confirmed that the compound had a SiC bond.
Furthermore, the nuclear magnetic resonance (NMR) measurement of the compound was performed.
8.0 ppm (m) (2H aromatic)
7.6 ppm (m) (1H aromatic)
3.5 ppm (m) (6H ethoxy group methylene group)
2.4 ppm (m) (6H methyl group)
1.4 ppm (m) (9H ethoxy group methyl group)
From these results, it was confirmed that the obtained compound was a compound represented by the general formula (IV-1).

実施例8;前記一般式(I−2)にて表される有機シラン化合物の合成
表題の化合物は以下の手法により合成した。まず、0.5Mターフェニルを含む四塩化炭素溶液中に、1MのNBS及びAIBNを仕込み、8時間攪拌した後に、減圧濾過することによってジブロモターフェニルを得た。続いて、前記ジブロモターフェニルを0.2Mを含むTHF溶液中に、窒素雰囲気にて金属マグネシウム0.2モルを加え、50℃で2時間反応させることにより、グリニヤール試薬(A)

Figure 2006062963
を形成させたのち、前記グリニヤール試薬のTHF溶液中に2−クロロベンズイミダゾールを0.2Mを加え20℃で1時間反応させることによって中間体(B)を形成させた。
Figure 2006062963
Example 8: Synthesis of organosilane compound represented by formula (I-2) The title compound was synthesized by the following method. First, 1M NBS and AIBN were charged in a carbon tetrachloride solution containing 0.5M terphenyl, stirred for 8 hours, and then filtered under reduced pressure to obtain dibromoterphenyl. Subsequently, 0.2 mol of metallic magnesium was added in a THF atmosphere containing 0.2M of the dibromoterphenyl in a nitrogen atmosphere, and the mixture was reacted at 50 ° C. for 2 hours, whereby Grignard reagent (A).
Figure 2006062963
Then, 0.2M of 2-chlorobenzimidazole was added to a THF solution of the Grignard reagent and reacted at 20 ° C. for 1 hour to form an intermediate (B).
Figure 2006062963

さらに、中間体(B)をTHFに溶解させ、金属マグネシウムと55℃2時間反応させることによって、グリニヤール試薬を合成した後、クロロトリエトキシシラン0.1Mを加え25℃で2時間反応させることによって、表題の化合物を40%の収率で合成した。   Further, the intermediate (B) is dissolved in THF and reacted with metallic magnesium at 55 ° C. for 2 hours to synthesize a Grignard reagent, and then added with chlorotriethoxysilane 0.1 M and reacted at 25 ° C. for 2 hours. The title compound was synthesized in 40% yield.

得られた化合物について、赤外吸収スペクトル測定を行ったところ、1075cm−1にSiC由来の吸収が観測され、化合物がSiC結合を有することが確認できた。
更に化合物の核磁気共鳴(NMR)測定を行った。
7.7ppm(m) (2H 芳香族;ベンズイミダゾール由来)
7.6ppm〜7.5ppm(m) (10H 芳香族;ターフェニル由来)
7.4ppm(m) (2H 芳香族;ターフェニル由来)
7.3ppm(m) (2H 芳香族;ベンズイミダゾール由来)
3.5ppm(m) (6H エトキシ基メチレン基)
1.4ppm(m) (9H エトキシ基メチル基)
これらの結果から、得られた化合物が前記一般式(I−2)に示す化合物であることを確認した。
なお、同様の手法により、フェニレン基数の異なる有機シラン化合物及び末端の縮合多環式化合物由来の基が異なる有機シラン化合物を合成することができる。
When infrared absorption spectrum measurement was performed on the obtained compound, absorption derived from SiC was observed at 1075 cm −1 , and it was confirmed that the compound had a SiC bond.
Furthermore, the nuclear magnetic resonance (NMR) measurement of the compound was performed.
7.7 ppm (m) (2H aromatic; derived from benzimidazole)
7.6 ppm to 7.5 ppm (m) (10H aromatic; derived from terphenyl)
7.4 ppm (m) (2H aromatic; derived from terphenyl)
7.3 ppm (m) (2H aromatic; derived from benzimidazole)
3.5 ppm (m) (6H ethoxy group methylene group)
1.4 ppm (m) (9H ethoxy group methyl group)
From these results, it was confirmed that the obtained compound was a compound represented by the general formula (I-2).
In addition, the organosilane compound from which the group derived from the organosilane compound from which the number of phenylene groups differs, and the terminal condensed polycyclic compound differs can be synthesize | combined by the same method.

実施例9;前記一般式(V−2)にて表される有機シラン化合物の合成
表題の化合物は以下の手法により合成した。まず、0.5Mクオーターチオフェンを含む四塩化炭素溶液中に、1MのNBS及びAIBNを仕込み、6時間攪拌した後に、減圧濾過することによってジブロモクオーターチオフェンを得た。続いて、前記ジブロモクオーターチオフェン0.2Mを含むTHF溶液中に、窒素雰囲気にて金属マグネシウム0.2モルを加え、60℃で3時間反応させることにより、実施例8と同様に片側のブロモ基のみにマグネシウムが含まれるグリニヤール試薬を形成させ、2−クロロフェノチアジンを0.2M含むTHF溶液中に加えたのち、20℃で1時間反応させることによって中間体(C)を形成させた。

Figure 2006062963
Example 9: Synthesis of organosilane compound represented by general formula (V-2) The title compound was synthesized by the following method. First, 1M NBS and AIBN were charged in a carbon tetrachloride solution containing 0.5M quarterthiophene, stirred for 6 hours, and then filtered under reduced pressure to obtain dibromoquaterthiophene. Subsequently, 0.2 mol of metallic magnesium was added in a THF solution containing 0.2 M of dibromoquaterthiophene in a nitrogen atmosphere and reacted at 60 ° C. for 3 hours, so that one side of the bromo group was the same as in Example 8. A Grignard reagent containing only magnesium was formed, and 2-chlorophenothiazine was added to a THF solution containing 0.2 M, followed by reaction at 20 ° C. for 1 hour to form an intermediate (C).
Figure 2006062963

さらに、中間体(C)をTHFに溶解させ、金属マグネシウムを加えた後55℃で2時間反応させることによって、グリニヤール試薬を形成した後、クロロトリメトキシシラン0.1Mを加え25℃で2時間反応させることによって、表題の化合物を40%の収率で合成した。   Further, the intermediate (C) was dissolved in THF, and after adding magnesium metal, the mixture was reacted at 55 ° C. for 2 hours to form a Grignard reagent, and then 0.1 M of chlorotrimethoxysilane was added at 25 ° C. for 2 hours. By reacting, the title compound was synthesized in 40% yield.

得られた化合物について、赤外吸収スペクトル測定を行ったところ、1090cm−1にSiC由来の吸収が観測され、化合物がSiC結合を有することが確認できた。
更に化合物の核磁気共鳴(NMR)測定を行った。
8.5ppm(m) (1H 窒素原子と直接結合を有する水素)
7.1ppm(m) (8H チオフェン環)
6.9ppm(m) (5H 芳香族)
6.8ppm(m) (2H 芳香族)
3.5ppm(m) (9H メトキシ基メチル基)
これらの結果から、得られた化合物が前記一般式(V−2)に示す化合物であることを確認した。
なお、同様の手法により、チオフェン基数の異なる有機シラン化合物及び末端の縮合多環式化合物由来の基が異なる有機シラン化合物を合成することができる。
When infrared absorption spectrum measurement was performed on the obtained compound, absorption derived from SiC was observed at 1090 cm −1 , and it was confirmed that the compound had a SiC bond.
Furthermore, the nuclear magnetic resonance (NMR) measurement of the compound was performed.
8.5 ppm (m) (1H Hydrogen having a direct bond with a nitrogen atom)
7.1 ppm (m) (8H thiophene ring)
6.9 ppm (m) (5H aromatic)
6.8 ppm (m) (2H aromatic)
3.5 ppm (m) (9H methoxy group methyl group)
From these results, it was confirmed that the obtained compound was a compound represented by the general formula (V-2).
In addition, the organosilane compound from which the group derived from the organosilane compound from which the number of thiophene groups differs, and the terminal condensed polycyclic compound differs can be synthesize | combined by the same method.

実施例10;前記一般式(II−2)にて表される有機シラン化合物の合成
表題の化合物は以下の手法により合成した。まず実施例5の中間体である2−ブロモジベンゾフランを0.5M含むTHF溶液中に、窒素雰囲気にて金属マグネシウム0.5モルを加え、50℃で3時間反応させることにより、グリニヤール試薬を形成させ、続いて1−ブロモナフタレンを0.5M加えたのち、20℃で1時間反応させることによって3−ナフタレン−2−イル−ジベンゾフランを形成させた。
Example 10: Synthesis of organosilane compound represented by formula (II-2) The title compound was synthesized by the following procedure. First, 0.5 mol of metallic magnesium was added in a THF solution containing 0.5M of 2-bromodibenzofuran, which is an intermediate of Example 5, and reacted at 50 ° C. for 3 hours to form a Grignard reagent. Subsequently, 0.5M of 1-bromonaphthalene was added and then reacted at 20 ° C. for 1 hour to form 3-naphthalen-2-yl-dibenzofuran.

さらに、1MNBS及びAIBNを含む四塩化炭素溶液中に、前記3−ナフタレン−2−イル−ジベンゾフランを0.5M加え、55℃で2時間反応させることによって、中間体(D)

Figure 2006062963
を形成させた後に、クロロトリエトキシシラン0.5Mを加え20℃で2時間反応させることによって、表題の化合物を30%の収率で合成した。 Furthermore, 0.5M of the 3-naphthalen-2-yl-dibenzofuran was added to a carbon tetrachloride solution containing 1MNBS and AIBN, and reacted at 55 ° C. for 2 hours, whereby intermediate (D)
Figure 2006062963
The title compound was synthesized in 30% yield by adding 0.5 M chlorotriethoxysilane and reacting at 20 ° C. for 2 hours.

得られた化合物について、赤外吸収スペクトル測定を行ったところ、1090cm−1にSiC由来の吸収が観測され、化合物がSiC結合を有することが確認できた。
更に化合物の核磁気共鳴(NMR)測定を行った。
7.8ppm(m) (4H 芳香族)
7.5ppm(m) (5H 芳香族)
7.3ppm(m) (2H 芳香族)
7.2ppm(m) (2H 芳香族)
3.6ppm(m) (6H エトキシ基メチレン基)
1.5ppm(m) (9H エトキシ基メチル基)
これらの結果から、得られた化合物が前記一般式(II−2)に示す化合物であることを確認した。
なお、同様の手法により、アセン骨格数の異なる有機シラン化合物及び末端の縮合多環式化合物由来の基が異なる有機シラン化合物を合成することができる。
When infrared absorption spectrum measurement was performed on the obtained compound, absorption derived from SiC was observed at 1090 cm −1 , and it was confirmed that the compound had a SiC bond.
Furthermore, the nuclear magnetic resonance (NMR) measurement of the compound was performed.
7.8 ppm (m) (4H aromatic)
7.5ppm (m) (5H aromatic)
7.3 ppm (m) (2H aromatic)
7.2 ppm (m) (2H aromatic)
3.6 ppm (m) (6H ethoxy group methylene group)
1.5 ppm (m) (9H ethoxy group methyl group)
From these results, it was confirmed that the obtained compound was a compound represented by the general formula (II-2).
In addition, the organosilane compound from which the group derived from the organosilane compound from which the number of acene skeleton differs, and the terminal condensed polycyclic compound differs can be synthesize | combined by the same method.

本発明の有機シラン化合物は、有機薄膜トランジスタのみならず、太陽電池、燃料電池、センサー等の有機デバイスにおける半導体材料として非常に有用である。   The organosilane compound of the present invention is very useful as a semiconductor material not only for organic thin film transistors but also for organic devices such as solar cells, fuel cells and sensors.

Claims (9)

一般式(α);
Z−(R−SiR (α)
(式中、Zは5員環および/または6員環で構成される縮合環数2〜10の縮合多環式複素環化合物に由来する1価の有機基である;Rは2価の有機基である;mは0〜10の整数である;R〜Rはそれぞれ独立してハロゲン原子または炭素数1〜4のアルコキシ基である)で表されるπ電子共役系有機シラン化合物。
Formula (α);
Z- (R 1 ) m -SiR 2 R 3 R 4 (α)
(In the formula, Z is a monovalent organic group derived from a condensed polycyclic heterocyclic compound having 2 to 10 condensed rings composed of a 5-membered ring and / or a 6-membered ring; R 1 is a divalent group; M is an integer of 0 to 10; R 2 to R 4 are each independently a halogen atom or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms). .
一般式(I);
Figure 2006062963
(式中、Xは炭素原子、窒素原子、酸素原子または硫黄原子であり、Xは炭素原子または窒素原子である(ただし、XおよびXが同時に炭素原子の場合は除く);n1は0〜8の整数である;Rは2価の有機基である;mは0〜10の整数である;R〜Rはそれぞれ独立してハロゲン原子または炭素数1〜4のアルコキシ基である)で表されるπ電子共役系有機シラン化合物。
General formula (I);
Figure 2006062963
(Wherein X 1 is a carbon atom, nitrogen atom, oxygen atom or sulfur atom, and X 2 is a carbon atom or nitrogen atom (except when X 1 and X 2 are simultaneously carbon atoms); n1 Is an integer of 0 to 8; R 1 is a divalent organic group; m is an integer of 0 to 10; R 2 to R 4 are each independently a halogen atom or an alkoxy having 1 to 4 carbon atoms. A π-electron conjugated organosilane compound represented by:
一般式(II);
Figure 2006062963
(式中、Xは窒素原子、酸素原子または硫黄原子である;n2及びn3は0≦n2+n3≦7を満たす整数である;Rは2価の有機基である;mは0〜10の整数である;R〜Rはそれぞれ独立してハロゲン原子または炭素数1〜4のアルコキシ基である)で表されるπ電子共役系有機シラン化合物。
General formula (II);
Figure 2006062963
(Wherein, X 3 is a nitrogen atom, a certain oxygen atom or sulfur atom; is n2 and n3 is an integer satisfying 0 ≦ n2 + n3 ≦ 7; R 1 is a divalent organic group; m is 0 A π-electron conjugated organosilane compound represented by an integer of 10; R 2 to R 4 are each independently a halogen atom or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.
一般式(III);
Figure 2006062963
(式中、XおよびXはそれぞれ独立して炭素原子または窒素原子である(ただし、XおよびXが同時に炭素原子の場合は除く);n4は0〜8の整数である;Rは2価の有機基である;mは0〜10の整数である;R〜Rはそれぞれ独立してハロゲン原子または炭素数1〜4のアルコキシ基である)で表されるπ電子共役系有機シラン化合物。
General formula (III);
Figure 2006062963
(Wherein, X 4 and X 5 are each independently a carbon atom or a nitrogen atom (except when X 4 and X 5 are simultaneously carbon atoms); n4 is an integer of 0 to 8; R 1 is a divalent organic group; m is an integer of 0 to 10; R 2 to R 4 are each independently a halogen atom or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms). Conjugated organosilane compounds.
一般式(IV);
Figure 2006062963
(式中、XおよびXはそれぞれ独立して炭素原子または窒素原子である(ただし、XおよびXが同時に炭素原子の場合は除く);n5は0〜8の整数である;Rは2価の有機基である;mは0〜10の整数である;R〜Rはそれぞれ独立してハロゲン原子または炭素数1〜4のアルコキシ基である)で表されるπ電子共役系有機シラン化合物。
General formula (IV);
Figure 2006062963
(Wherein, X 6 and X 7 are each independently a carbon atom or a nitrogen atom (except when X 6 and X 7 are simultaneously carbon atoms); n5 is an integer of 0 to 8; R 1 is a divalent organic group; m is an integer of 0 to 10; R 2 to R 4 are each independently a halogen atom or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms). Conjugated organosilane compounds.
一般式(V);
Figure 2006062963
(式中、XおよびXはそれぞれ独立して炭素原子、窒素原子、酸素原子または硫黄原子である(ただし、XおよびXが同時に炭素原子の場合は除く);n6及びn7は0≦n6+n7≦7を満たす整数である;Rは2価の有機基である;mは0〜10の整数である;R〜Rはそれぞれ独立してハロゲン原子または炭素数1〜4のアルコキシ基である)で表されるπ電子共役系有機シラン化合物。
Formula (V);
Figure 2006062963
(Wherein X 8 and X 9 are each independently a carbon atom, nitrogen atom, oxygen atom or sulfur atom (except when X 8 and X 9 are simultaneously carbon atoms); n6 and n7 are 0) ≦ n6 + n7 ≦ 7; R 1 is a divalent organic group; m is an integer of 0 to 10; R 2 to R 4 each independently represent a halogen atom or a carbon number of 1 to A π-electron conjugated organosilane compound represented by (4) an alkoxy group.
一般式(VI);
Figure 2006062963
(式中、X10およびX11はそれぞれ独立して炭素原子または窒素原子である(ただし、X10およびX11が同時に炭素原子の場合は除く);n8及びn9は0≦n8+n9≦7を満たす整数である;Rは2価の有機基である;mは0〜10の整数である;R〜Rはそれぞれ独立してハロゲン原子または炭素数1〜4のアルコキシ基である)で表されるπ電子共役系有機シラン化合物。
Formula (VI);
Figure 2006062963
(Wherein X 10 and X 11 are each independently a carbon atom or a nitrogen atom (except when X 10 and X 11 are simultaneously carbon atoms); n8 and n9 are 0 ≦ n8 + n9 ≦ 7) R 1 is a divalent organic group; m is an integer of 0 to 10; R 2 to R 4 are each independently a halogen atom or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. A π-electron conjugated organosilane compound represented by
が一般式(i)〜(iv);
Figure 2006062963
(式中、n10は0〜8の整数である)からなる群から選択される2価の有機基である請求項1〜7のいずれかに記載のπ電子共役系有機シラン化合物。
R 1 is a general formula (i) to (iv);
Figure 2006062963
The π-electron conjugated organosilane compound according to any one of claims 1 to 7, which is a divalent organic group selected from the group consisting of (wherein n10 is an integer of 0 to 8).
一般式(β);
Z−(R−MgX20 (β)
(式中、Zは5員環および/または6員環で構成される縮合環数2〜10の縮合多環式複素環化合物に由来する1価の有機基である;Rは2価の有機基である;mは0〜10の整数である;X20はハロゲン原子である)で表される化合物と、一般式(γ);
21−SiR (γ)
(式中、X21は水素原子、ハロゲン原子または炭素数1〜4のアルコキシ基である;R〜Rはそれぞれ独立してハロゲン原子または炭素数1〜4のアルコキシ基である)で表される化合物とをグリニャール反応させることを特徴とするπ電子共役系有機シラン化合物の製造方法。



Formula (β);
Z- (R 1 ) m -MgX 20 (β)
(In the formula, Z is a monovalent organic group derived from a condensed polycyclic heterocyclic compound having 2 to 10 condensed rings composed of a 5-membered ring and / or a 6-membered ring; R 1 is a divalent group; An organic group; m is an integer of 0 to 10; X 20 is a halogen atom; and a general formula (γ);
X 21 —SiR 2 R 3 R 4 (γ)
Wherein X 21 is a hydrogen atom, a halogen atom or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms; R 2 to R 4 are each independently a halogen atom or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. A π-electron conjugated organosilane compound, characterized by subjecting the compound to a Grignard reaction.



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