JP2007302729A - Charge transport material - Google Patents

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JP2007302729A
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Tamaki Nakano
環 中野
Tetsuhiro Kotani
哲浩 小谷
Meiten Ko
明天 高
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Daikin Industries Ltd
Nara Institute of Science and Technology NUC
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Daikin Industries Ltd
Nara Institute of Science and Technology NUC
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new charge transport material excellent in charge transport ability using a new type polymer having fluorene residues in side chains. <P>SOLUTION: The charge transport material includes a polymer having 30-100 mole% structural unit expressed by formula (wherein Ra and Rb express each an electron donating group bound to an aromatic ring Ar; A and B express each a structural unit able to express electroconductivity). <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、側鎖にフルオレン残基を有し電荷(ホール)輸送能を有するポリマーを含む電荷輸送材料、および新規な電荷輸送能を有するポリマーに関する。   The present invention relates to a charge transport material including a polymer having a fluorene residue in a side chain and a charge (hole) transport ability, and a novel polymer having a charge transport ability.

側鎖にフルオレン残基を有するポリマーの中にはスタッキング螺旋構造をもち、そのフルオレン残基のπ共役電子の特性によって電荷輸送能を有するものがあることは知られている(特許文献1)。   It is known that some polymers having a fluorene residue in the side chain have a stacking helical structure and have a charge transporting ability depending on the π-conjugated electron characteristic of the fluorene residue (Patent Document 1).

特許文献1のポリマーはポリエステルであり、ポリエステルとすることにより、安定性が良好な電荷移動錯体を形成するとされている。   The polymer of patent document 1 is polyester, and it is supposed that a charge transfer complex having good stability is formed by using polyester.

また、側鎖にフルオレン残基を有するポリマーとしては、ジベンゾフルベン骨格をもつ熱分解性のポリマー(特許文献2)、HPLC用光学活性固定相や偏光吸収・発光材料として有用な耐溶剤性に優れるポリマー(特許文献3)が知られている。   In addition, as a polymer having a fluorene residue in the side chain, it is excellent in solvent resistance useful as a thermally decomposable polymer having a dibenzofulvene skeleton (Patent Document 2), an optically active stationary phase for HPLC, and a polarization absorbing / emitting material. A polymer (Patent Document 3) is known.

しかし特許文献2は光学活性にのみ焦点が絞られ、特許文献3では熱分解性にのみ焦点が絞られており、電気的特性については全く示唆すらない。   However, Patent Document 2 focuses only on optical activity, and Patent Document 3 focuses only on thermal decomposability, and does not suggest any electrical characteristics.

国際公開第03/095519号パンフレットInternational Publication No. 03/095519 Pamphlet 国際公開第03/102039号パンフレットInternational Publication No. 03/102039 Pamphlet 国際公開第03/095523号パンフレットInternational Publication No. 03/095523 Pamphlet

本発明は、電荷輸送能に優れた側鎖にフルオレン残基を有する新しいタイプのポリマーを利用する電荷輸送材料を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a charge transport material using a new type of polymer having a fluorene residue in a side chain excellent in charge transport ability.

すなわち本発明は、式(1):
−(M)−(N)−
[式中、構造単位Mは、式(M):
That is, the present invention provides the formula (1):
-(M)-(N)-
[Wherein, the structural unit M represents the formula (M):

Figure 2007302729
(式中、R1およびR2は同じかまたは異なり、いずれも水素原子または有機基;Arは芳香環;RaおよびRbは同じかまたは異なり、いずれも芳香環Arに結合している電子供与性基;AおよびBは同じかまたは異なり、いずれも電気伝導性を発現し得る構造単位;Xは単結合、−(CH2p−(pは正の整数)、−CH=CH−、2価の芳香族基、ヘテロ原子またはヘテロ原子を含む有機基;mは0〜1000の整数;nは0〜1000の整数;ただし、m+nは1以上)で示される構造単位、
構造単位Nは構造単位Mを与える単量体と共重合可能な単量体に由来する構造単位、
かつ構造単位Mを30〜100モル%および構造単位Nを0〜70モル%含む]で示される電荷輸送能を有するポリマーを含む電荷輸送材料に関する。
Figure 2007302729
(Wherein R 1 and R 2 are the same or different and both are hydrogen atoms or organic groups; Ar is an aromatic ring; Ra and Rb are the same or different and both are bonded to the aromatic ring Ar. A group; A and B are the same or different, and both are structural units capable of expressing electrical conductivity; X is a single bond, — (CH 2 ) p — (p is a positive integer), —CH═CH—, 2 A structural unit represented by a valent aromatic group, a hetero atom or an organic group containing a hetero atom; m is an integer of 0 to 1000; n is an integer of 0 to 1000;
Structural unit N is a structural unit derived from a monomer copolymerizable with the monomer giving structural unit M,
And 30 to 100 mol% of structural unit M and 0 to 70 mol% of structural unit N].

前記−(A)m−および−(B)n−の少なくとも1つが、電荷輸送能を有する部位、なかでもオリゴフラン基、ポリフラン基、オリゴチオフェン基、ポリチオフェン基、オリゴピロール基、ポリピロール基、オリゴフルオレン基、ポリフルオレン基およびそれらの置換誘導体よりなる群から選択された芳香族π共役系化合物残基であることが、導電率が高い点から好ましい。 At least one of the-(A) m-and- (B) n- is a moiety having a charge transporting ability, particularly an oligofuran group, a polyfuran group, an oligothiophene group, a polythiophene group, an oligopyrrole group, a polypyrrole group, an oligo An aromatic π-conjugated compound residue selected from the group consisting of a fluorene group, a polyfluorene group and a substituted derivative thereof is preferable from the viewpoint of high conductivity.

前記電子供与性基RaおよびRbの少なくとも1つが、水素原子、アルキル基、−OH(もしくはその塩)、メルカプト基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基またはヘテロ環アミノ基であることが、製造上の簡便性の点から好ましい。   At least one of the electron donating groups Ra and Rb is a hydrogen atom, an alkyl group, —OH (or a salt thereof), a mercapto group, an alkoxy group, an aryloxy group, a heterocyclic oxy group, an alkylthio group, an arylthio group, a heterocyclic ring. A thio group, an amino group, an alkylamino group, an arylamino group or a heterocyclic amino group is preferable from the viewpoint of simplicity in production.

前記構造単位Mが、式(M1):   The structural unit M is represented by the formula (M1):

Figure 2007302729
(式中、R1、R2、Ra、Rb、A、B、mおよびnは式(M)と同じ;qおよびrは同じかまたは異なり、いずれも1〜4の整数)で示されるフルオレン構造単位M1であるとき、製造上の簡便性の点で好ましい。
Figure 2007302729
(Wherein R 1 , R 2 , Ra, Rb, A, B, m and n are the same as those in formula (M); q and r are the same or different and both are integers of 1 to 4). When it is the structural unit M1, it is preferable at the point of the simplicity on manufacture.

なお、式(2):
−(M1)−(N)−
[式中、構造単位M1は、式(M1):
Formula (2):
-(M1)-(N)-
[Wherein, the structural unit M1 is represented by the formula (M1):

Figure 2007302729
(式中、R1、R2、Ra、Rb、A、B、mおよびnは式(M)と同じ;qおよびrは同じかまたは異なり、いずれも1〜4の整数)で示されるフルオレン構造単位M1;
構造単位Nは構造単位M1を与える単量体と共重合可能な単量体に由来する構造単位、
かつ構造単位M1を30〜100モル%および構造単位Nを0〜70モル%含む]で示される電荷輸送能を有するポリマーは、文献未記載の新規ポリマーである。
Figure 2007302729
(Wherein R 1 , R 2 , Ra, Rb, A, B, m and n are the same as those in formula (M); q and r are the same or different and both are integers of 1 to 4). Structural unit M1;
The structural unit N is a structural unit derived from a monomer copolymerizable with the monomer giving the structural unit M1,
And a polymer having a charge transporting ability represented by 30 to 100 mol% of structural unit M1 and 0 to 70 mol% of structural unit N is a novel polymer not described in any literature.

本発明によれば、電荷(ホール)輸送能が向上し、かつ溶媒溶解性などが改善された電荷輸送材料を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a charge transport material having improved charge (hole) transport ability and improved solvent solubility.

本発明の電荷輸送材料に用いるポリマーは、式(1):
−(M)−(N)− (1)
[式中、構造単位Mは、式(M):
The polymer used for the charge transport material of the present invention has the formula (1):
-(M)-(N)-(1)
[Wherein, the structural unit M represents the formula (M):

Figure 2007302729
(式中、R1およびR2は同じかまたは異なり、いずれも水素原子または有機基;Arは芳香環;RaおよびRbは同じかまたは異なり、いずれも芳香環Arに結合している電子供与性基;AおよびBは同じかまたは異なり、いずれも電気伝導性を発現し得る構造単位;Xは単結合、−(CH2p−(pは正の整数)、−CH=CH−、2価の芳香族基、ヘテロ原子またはヘテロ原子を含む有機基;mは0〜1000の整数;nは0〜1000の整数;ただし、m+nは1以上)で示される構造単位、
構造単位Nは構造単位Mを与える単量体と共重合可能な単量体に由来する構造単位、
かつ構造単位Mを30〜100モル%および構造単位Nを0〜70モル%含む]で示される電荷輸送能を有するポリマーである。
Figure 2007302729
(Wherein R 1 and R 2 are the same or different and both are hydrogen atoms or organic groups; Ar is an aromatic ring; Ra and Rb are the same or different and both are bonded to the aromatic ring Ar. A group; A and B are the same or different, and both are structural units capable of expressing electrical conductivity; X is a single bond, — (CH 2 ) p — (p is a positive integer), —CH═CH—, 2 A structural unit represented by a valent aromatic group, a hetero atom or an organic group containing a hetero atom; m is an integer of 0 to 1000; n is an integer of 0 to 1000;
Structural unit N is a structural unit derived from a monomer copolymerizable with the monomer giving structural unit M,
And 30 to 100 mol% of the structural unit M and 0 to 70 mol% of the structural unit N are included].

構造単位Mの式(M)において、R1およびR2は同じかまたは異なり、いずれも水素原子または有機基である。 In the formula (M) of the structural unit M, R 1 and R 2 are the same or different and both are hydrogen atoms or organic groups.

有機基としては、たとえばアルキル基、芳香族基、シアノ基、エステル基などが、製造上の簡便性、溶剤溶解性向上の点から好ましい。特にアルキル基が溶剤溶解性を向上させる点で好ましい。アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等の炭素数1〜30のものが好ましい。好ましくは炭素数3以上のアルキル基であり、特に好ましくは炭素数6以上のアルキル基である。   As the organic group, for example, an alkyl group, an aromatic group, a cyano group, an ester group and the like are preferable from the viewpoint of ease of production and improvement of solvent solubility. In particular, an alkyl group is preferable in terms of improving solvent solubility. Alkyl groups having 1 to 30 carbon atoms such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, octyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, etc. Is preferred. Preferred is an alkyl group having 3 or more carbon atoms, and particularly preferred is an alkyl group having 6 or more carbon atoms.

また、Arは芳香環であり、炭素原子のみから構成された芳香環(炭素系芳香環)でも、環の構成原子としてヘテロ原子を含んだ芳香環(異項環系芳香環)でもよい。   Ar is an aromatic ring, and may be an aromatic ring composed of only carbon atoms (carbon-based aromatic ring) or an aromatic ring containing hetero atoms as ring-constituting atoms (heterocyclic ring).

好ましい炭素系芳香環としては、4〜14個の炭素原子からなる芳香環が例示でき、例えばベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、ピレン環、フェナントレン環が上げられる。特に化合物の安定性、合成が容易な点に優れることから6員環が好ましい。2つのArは異なっていてもよいが、同じものの方が合成が容易な点から好ましい。   Preferred examples of the carbon-based aromatic ring include aromatic rings composed of 4 to 14 carbon atoms, and examples thereof include a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a tetracene ring, a pentacene ring, a pyrene ring, and a phenanthrene ring. In particular, a 6-membered ring is preferable because the compound is excellent in stability and easy synthesis. The two Ars may be different, but the same is preferable from the viewpoint of easy synthesis.

また異項環系芳香環としては、たとえばピリジン環、ビピリジン環、フェナントロリン環、キノリン環、イソキノリン環、チオフェン環、フラン環、ピロール環などが例示できる。   Examples of the hetero ring aromatic ring include a pyridine ring, a bipyridine ring, a phenanthroline ring, a quinoline ring, an isoquinoline ring, a thiophene ring, a furan ring, and a pyrrole ring.

RaおよびRbは同じかまたは異なり、いずれも芳香環Arに結合している電子供与性基である。電子供与性基は、水素原子などの電子供与性原子であってもよく、その場合化合物の安定性、製造の容易性の点から水素原子が好ましい。   Ra and Rb are the same or different and both are electron donating groups bonded to the aromatic ring Ar. The electron donating group may be an electron donating atom such as a hydrogen atom. In this case, a hydrogen atom is preferred from the viewpoint of stability of the compound and ease of production.

またRaおよびRbは電子供与性の窒素原子、酸素原子、硫黄原子を含む原子団または有機基Ra1およびRb1であってもよい。その場合、Ra1およびRb1はそれぞれ2個以上でもよく、その場合Ra1およびRb1の各々はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。 Ra and Rb may be an electron-donating nitrogen atom, oxygen atom, sulfur atom-containing atomic group, or organic groups Ra 1 and Rb 1 . In that case, each of Ra 1 and Rb 1 may be two or more. In that case, each of Ra 1 and Rb 1 may be the same or different.

電子供与性基Ra1およびRb1の好ましいものとしては、−OH(もしくはその塩)、メルカプト基、アミノ基などの電子供与性原子団;アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基またはヘテロ環アミノ基などの電子供与性有機基があげられ、製造が容易である点から、特にアルキル基、−OH(もしくはその塩)、メルカプト基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基が好ましい。 Preferred examples of the electron donating groups Ra 1 and Rb 1 include an electron donating atomic group such as —OH (or a salt thereof), a mercapto group, and an amino group; an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, and a heterocyclic oxy group. And an electron donating organic group such as an alkylthio group, an arylthio group, a heterocyclic thio group, an alkylamino group, an arylamino group or a heterocyclic amino group, and particularly an alkyl group, —OH ( Or a salt thereof), a mercapto group, an alkoxy group, an aryloxy group, an amino group, an alkylamino group, or an arylamino group.

アルキル基としては、製造が容易である点で、炭素数1〜20のものが好ましい。   As an alkyl group, a C1-C20 thing is preferable at the point which manufacture is easy.

具体的には、たとえばメチル、エチル、n−オクチル、n−ドデシル等の直鎖アルキル基;i−プロピル、tert−ブチル、iso−デシルなどの分岐アルキル基;シクロペンチル、シクロヘキシルなどの環状アルキル基などがあげられ、特に溶剤溶解性が良好なことから、炭素数1〜10の直鎖アルキル基、分岐アルキル基などが好ましい。   Specifically, for example, linear alkyl groups such as methyl, ethyl, n-octyl and n-dodecyl; branched alkyl groups such as i-propyl, tert-butyl and iso-decyl; cyclic alkyl groups such as cyclopentyl and cyclohexyl In particular, a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a branched alkyl group, and the like are preferable because of good solvent solubility.

−OHの塩としては、本発明において特に制限はないが、1価のカチオンであればよく、アルカリ金属塩が好ましく、より好ましくはナトリウム塩もしくはカリウム塩である。   The salt of —OH is not particularly limited in the present invention, but may be a monovalent cation, preferably an alkali metal salt, more preferably a sodium salt or a potassium salt.

アルコキシ基としては、製造が容易である点で、炭素数1〜20のものが好ましい。   As an alkoxy group, a C1-C20 thing is preferable at the point which manufacture is easy.

具体的には、たとえばメトキシ基、エトキシ基、ノルマルプロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ノルマルブチルオキシ基、ターシャリーブチルオキシ基、ノルマルヘキシルオキシ基、ノルマルオクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、3,5,5−トリメチルヘキシルオキシ基、ノルマルデシルオキシ基、ノルマルドデシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、3−ペンチルオキシ基、ベンジルオキシ基、アリルオキシ基、2−メトキシエトキシ基、2−エトキシエトキシ基、2−フェノキシエトキシ基、ネオペンチルオキシ基、2−(2,5−ジ−ターシャリーアミルフェノキシ)エトキシ基、2−ベンゾイルオキシエトキシ基、メトキシカルボニルメチルオキシ基、メトキシカルボニルエチルオキシ基、ブトキシカルボニルエチルオキシ基、または2−イソプロピルオキシエチルオキシ基などがあげられ、特に溶剤溶解性が良好なことから、総炭素数1〜16のアルコキシ基がより好ましく、メトキシ基、エトキシ基、ノルマルプロピルオキシ基、ノルマルヘキシルオキシ基、ノルマルオクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、3,5,5−トリメチルヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、3−ペンチルオキシ基、2−メトキシエトキシ基、ネオペンチルオキシ基がより好ましい。   Specifically, for example, methoxy group, ethoxy group, normal propyloxy group, isopropyloxy group, normal butyloxy group, tertiary butyloxy group, normal hexyloxy group, normal octyloxy group, 2-ethylhexyloxy group, 3, 5,5-trimethylhexyloxy group, normal decyloxy group, normal dodecyloxy group, cyclohexyloxy group, 3-pentyloxy group, benzyloxy group, allyloxy group, 2-methoxyethoxy group, 2-ethoxyethoxy group, 2- Phenoxyethoxy group, neopentyloxy group, 2- (2,5-di-tertiary amylphenoxy) ethoxy group, 2-benzoyloxyethoxy group, methoxycarbonylmethyloxy group, methoxycarbonylethyloxy group, butoxycarboni An ethyloxy group, 2-isopropyloxyethyloxy group, and the like are mentioned. Particularly, since the solvent solubility is good, an alkoxy group having 1 to 16 carbon atoms is more preferable, and a methoxy group, an ethoxy group, a normal propyloxy group, Normal hexyloxy group, normal octyloxy group, 2-ethylhexyloxy group, 3,5,5-trimethylhexyloxy group, cyclohexyloxy group, 3-pentyloxy group, 2-methoxyethoxy group, neopentyloxy group are more preferable. .

アリールオキシ基としては、置換基を有していても無置換でもよく製造が容易である点から、総炭素数6〜20のアリールオキシ基が好ましく、フェノキシ基、4−メチルフェノキシ基、2−メチルフェノキシ基、または2−クロロフェノキシ基が好ましい。   The aryloxy group is preferably an aryloxy group having a total carbon number of 6 to 20 because it may be substituted or unsubstituted and may be easily produced, and includes a phenoxy group, a 4-methylphenoxy group, 2- A methylphenoxy group or a 2-chlorophenoxy group is preferred.

この中でも、溶剤溶解性向上の点から総炭素数6〜8のアリールオキシ基が特に好ましく、フェノキシ基、4−メチルフェノキシ基が特に好ましい。   Among these, an aryloxy group having 6 to 8 carbon atoms is particularly preferable from the viewpoint of improving solvent solubility, and a phenoxy group and a 4-methylphenoxy group are particularly preferable.

ヘテロ環オキシ基としては、製造が容易である点から、ピリジルオキシ基、ピリミジルオキシ基、インドリルオキシ基、ベンゾチアゾリルオキシ基、ベンズイミダゾリルオキシ基、フリルオキシ基、チエニルオキシ基、ピラゾリルオキシ基、イミダゾリルオキシ基などが好ましい。特に溶剤溶解性が良好なことからピリジルオキシ基、ピリミジルオキシ基が好ましい。   As the heterocyclic oxy group, a pyridyloxy group, a pyrimidyloxy group, an indolyloxy group, a benzothiazolyloxy group, a benzimidazolyloxy group, a furyloxy group, a thienyloxy group, a pyrazolyloxy group, because it is easy to produce. An imidazolyloxy group and the like are preferable. A pyridyloxy group and a pyrimidyloxy group are particularly preferred because of good solvent solubility.

アルキルチオ基としては製造が容易である点から、炭素数1〜18のものが好ましい。   As the alkylthio group, those having 1 to 18 carbon atoms are preferable from the viewpoint of easy production.

具体的には、たとえばメチルチオ基、エチルチオ基、ブチルチオ基、ヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基、テトラデシルチオ基、オクタデシルチオ基などがあげられ、特に溶剤溶解性が良好なことから、炭素数1〜12のアルキルチオ基がよく、ブチルチオ基、ヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基が好ましい。   Specific examples include a methylthio group, an ethylthio group, a butylthio group, a hexylthio group, a heptylthio group, an octylthio group, a dodecylthio group, a tetradecylthio group, an octadecylthio group, and the like. A C1-C12 alkylthio group is good, and a butylthio group, a hexylthio group, a heptylthio group, and an octylthio group are preferable.

アリールチオ基としては、製造が容易である点から、フェニルチオ基、トリルチオ基、ビフェニルチオ基、ナフチルチオ基、ベンジルチオ基、トリチルチオ基などが好ましい。特に溶剤溶解性が良好なことから、フェニルチオ基、トリルチオ基などが好ましい。   As the arylthio group, a phenylthio group, a tolylthio group, a biphenylthio group, a naphthylthio group, a benzylthio group, a tritylthio group and the like are preferable from the viewpoint of easy production. In particular, a phenylthio group, a tolylthio group and the like are preferable because of good solvent solubility.

ヘテロ環チオ基としては、製造が容易である点から、ピリジルチオ基、ピリミジルチオ基、インドリルチオ基、ベンゾチアゾリルチオ基、ベンズイミダゾリルチオ基、フリルチオ基、チエニルチオ基、ピラゾリルチオ基、イミダゾリルチオ基などが好ましい。特に溶剤溶解性が良好なことから、ピリジルチオ基、ピリミジルチオ基が好ましい。   As the heterocyclic thio group, a pyridylthio group, a pyrimidylthio group, an indolylthio group, a benzothiazolylthio group, a benzimidazolylthio group, a furylthio group, a thienylthio group, a pyrazolylthio group, an imidazolylthio group, etc. Is preferred. A pyridylthio group and a pyrimidylthio group are particularly preferred because of good solvent solubility.

アルキルアミノ基としては、製造が容易である点から、炭素数1〜44のものが好ましい。   As the alkylamino group, those having 1 to 44 carbon atoms are preferable from the viewpoint of easy production.

具体的には、ジアルキルアミノ基、シクロアルキルアミノ基があげられ、ジアルキルアミノ基としてはジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基またはジヘキシルアミノ基などのアルキル基の炭素数がそれぞれ独立して1〜22のものがよい。またシクロアルキルアミノ基としてはシクロプロピルメチルアミノ基、シクロペンチルメチルアミノ基、シクロヘキシルメチルアミノ基、シクロヘプチルメチルアミノ基などがあげられ、特に溶媒溶解性が良好なことから、アルキル基の炭素数がそれぞれ独立して1〜6であるジアルキルアミノ基が好ましい。   Specific examples include a dialkylamino group and a cycloalkylamino group. The dialkylamino group includes a dimethylamino group, a diethylamino group, a dipropylamino group, a dibutylamino group, a dihexylamino group, or a carbon number of an alkyl group such as a dialkylamino group. The thing of 1-22 is good independently. Examples of the cycloalkylamino group include a cyclopropylmethylamino group, a cyclopentylmethylamino group, a cyclohexylmethylamino group, and a cycloheptylmethylamino group. Particularly, since the solvent solubility is good, the carbon number of the alkyl group is Dialkylamino groups that are independently 1-6 are preferred.

アリールアミノ基としては、製造が容易な点から、炭素数1〜10のモノアリールアミノ基、2個の水素原子がアリール基で置換されてなるアミノ基を含むジアリールアミノ基などが好ましい。   As the arylamino group, a monoarylamino group having 1 to 10 carbon atoms and a diarylamino group containing an amino group in which two hydrogen atoms are substituted with an aryl group are preferable from the viewpoint of easy production.

具体的には、たとえばモノアリールアミノ基としてはアニリノ、N−フェニル−N−エチルアミノ、1−インドリニルなどがあげられ、ジアリールアミノ基としては、N,N−ジフェニルアミノ基、N,N−ジ(ビフェニリル)アミノ基、N,N−ジ(テルフェニリル)アミノ基、N−フェニルN−ビフェニリルアミノ基、N−フェニルN−テルフェニリルアミノ基、N−ビフェニリルN−テルフェニリルアミノ基、N,N−ジナフチルアミノ基、N−フェニルN−ナフチルアミノ基、N−ビフェニリルN−ナフチルアミノ基、N−テルフェニリルN−ナフチルアミノ基、N−メチルフェニル−N−ビフェニリルアミノ基、N−メチルフェニル−N−ナフチルアミノ基、N−メチルフェニル−N−フェニルアミノ基、N,N−ジ(メチルフェニル)アミノ基などがあげられ、特に溶剤溶解性が良好なことから、アニリノ、N−フェニル−N−エチルアミノ、N,N−ジフェニルアミノ基、N,N−ジ(ビフェニリル)アミノ基、N,N−ジ(テルフェニリル)アミノ基、N−フェニルN−ビフェニリルアミノ基が好ましい。   Specifically, examples of the monoarylamino group include anilino, N-phenyl-N-ethylamino, 1-indolinyl, and the like, and examples of the diarylamino group include N, N-diphenylamino group, N, N-didiyl. (Biphenylyl) amino group, N, N-di (terphenylyl) amino group, N-phenyl N-biphenylylamino group, N-phenyl N-terphenylylamino group, N-biphenylyl N-terphenylylamino group, N , N-dinaphthylamino group, N-phenyl N-naphthylamino group, N-biphenylyl N-naphthylamino group, N-terphenylyl N-naphthylamino group, N-methylphenyl-N-biphenylylamino group, N-methyl Phenyl-N-naphthylamino group, N-methylphenyl-N-phenylamino group, N, N-di (methylphenyl) E) amino group and the like, and particularly because of good solvent solubility, anilino, N-phenyl-N-ethylamino, N, N-diphenylamino group, N, N-di (biphenylyl) amino group, N N-di (terphenylyl) amino group and N-phenyl N-biphenylylamino group are preferred.

またヘテロ環アミノ基としては、製造が容易である点から、ピリジルアミノ基、ベンゾトリアゾール−5−イルアミノ基などが好ましい。   The heterocyclic amino group is preferably a pyridylamino group or a benzotriazol-5-ylamino group from the viewpoint of easy production.

電子供与性基Ra1およびRb1はいずれか一方でもよいが、製造が容易である点から、Ra1およびRb1を共に有することが好ましい。電子供与性基Ra1およびRb1を置換させる場合の個数としては、芳香環Arの構成炭素原子数や電子供与性基の種類、電子供与性基の炭素数などによって異なるが、芳香環Arに結合している水素原子の1〜8個、さらには1〜6個とすることが、製造が容易な点から好ましい。たとえば芳香環Arが炭素原子のみからなる6員環の場合、RaおよびRbはすべて水素原子であってもよい。また電子供与性基Ra1およびRb1を置換させる場合の合計個数は、1〜4個、さらには1〜2個とすることが、製造が容易である点から好ましい。 The electron donating groups Ra 1 and Rb 1 may be either one, but it is preferable to have both Ra 1 and Rb 1 from the viewpoint of easy production. The number of electron-donating groups Ra 1 and Rb 1 to be substituted varies depending on the number of carbon atoms constituting the aromatic ring Ar, the type of electron-donating group, the number of carbon atoms of the electron-donating group, etc. It is preferable that the number of bonded hydrogen atoms is 1 to 8, more preferably 1 to 6, from the viewpoint of easy production. For example, when the aromatic ring Ar is a 6-membered ring consisting only of carbon atoms, Ra and Rb may all be hydrogen atoms. In addition, the total number of the electron donating groups Ra 1 and Rb 1 is preferably 1 to 4, and more preferably 1 to 2 from the viewpoint of easy production.

本発明の特徴は、スタッキング螺旋構造のフルオレン残基におけるπ共役電子の特性(RaおよびRb)によって電荷輸送能の特性を向上させるだけでなく、−(A)m−および−(B)n−の少なくとも1つで電荷輸送能を付与することにもある。 A feature of the present invention is that not only the characteristics of the charge transport ability are improved by the characteristics of the π-conjugated electrons (Ra and Rb) in the fluorene residue of the stacking helical structure, but also-(A) m-and- (B) n- It is also possible to impart charge transporting ability with at least one of the above.

電荷輸送能を有する部位としては芳香族π共役系化合物残基が好ましく、なかでもオリゴフラン基、ポリフラン基、オリゴチオフェン基、ポリチオフェン基、オリゴピロール基、ポリピロール基、オリゴフルオレン基、ポリフルオレン基およびそれらの置換誘導体が好適に例示できる。   An aromatic π-conjugated compound residue is preferred as the site having charge transporting ability, among which oligofuran group, polyfuran group, oligothiophene group, polythiophene group, oligopyrrole group, polypyrrole group, oligofluorene group, polyfluorene group and Those substituted derivatives can be preferably exemplified.

芳香族π共役系化合物の置換誘導体としては、前記RaおよびRbで示した各種の基で置換されているものが好ましく例示できる。この場合、芳香環Arに置換しているRaまたはRbと芳香族π共役系化合物の置換基は同じでも異なっていてもよい。   Preferred examples of the substituted derivative of the aromatic π-conjugated compound include those substituted with various groups represented by Ra and Rb. In this case, Ra or Rb substituted on the aromatic ring Ar and the substituent of the aromatic π-conjugated compound may be the same or different.

さらに、芳香族π共役系化合物残基において、それを構成する芳香族π共役系化合物は同じでも異なっていてもよい。   Further, in the aromatic π-conjugated compound residue, the aromatic π-conjugated compound constituting the same may be the same or different.

オリゴまたはポリフラン基およびその置換誘導体としては、フラン環の3位、4位のいずれかまたはその両方が電子供与性基Ra1もしくはRb1で置換されていてもよいフラン環またはその誘導体の重合により形成されたポリマーもしくはオリゴマーであり、重合末端ではフラン環の5位もRa1もしくはRb1で置換されていてもよいオリゴマーまたはポリマーであってもよい。 Oligo- or polyfuran groups and substituted derivatives thereof include polymerization of furan rings or derivatives thereof in which either the 3-position, 4-position or both of the furan ring may be substituted with an electron-donating group Ra 1 or Rb 1. It may be a formed polymer or oligomer, and may be an oligomer or polymer in which the 5-position of the furan ring may be substituted with Ra 1 or Rb 1 at the polymerization terminal.

置換基としての電子供与性基Ra1およびRb1としては、前記したものが好ましい例と共に例示できる。 As the electron donating groups Ra 1 and Rb 1 as substituents, those described above can be exemplified together with preferred examples.

オリゴまたはポリチオフェン基およびその置換誘導体としては、チオフェン環の3位、4位のいずれかまたはその両方が電子供与性基Ra1もしくはRb1で置換されていてもよいチオフェン環またはその誘導体の重合により形成されたポリマーもしくはオリゴマーであり、重合末端ではチオフェン環の5位もRa1もしくはRb1で置換されていてもよいオリゴマーまたはポリマーであってもよい。 Oligo- or polythiophene groups and substituted derivatives thereof include polymerization of a thiophene ring or a derivative thereof in which either the 3-position, the 4-position or both of the thiophene ring may be substituted with an electron-donating group Ra 1 or Rb 1. The polymer or oligomer formed may be an oligomer or polymer that may be substituted with Ra 1 or Rb 1 at the 5-position of the thiophene ring at the polymerization terminal.

置換基としての電子供与性基Ra1およびRb1としては、前記したものが好ましい例と共に例示できる。 As the electron donating groups Ra 1 and Rb 1 as substituents, those described above can be exemplified together with preferred examples.

オリゴまたはポリピロール基およびその置換誘導体としては、ピロール環の3位、4位のいずれかまたはその両方が電子供与性基Ra1もしくはRb1で置換されていてもよいピロール環またはその誘導体の重合により形成されたポリマーもしくはオリゴマーであり、重合末端ではピロール環の5位もRa1もしくはRb1で置換されていてもよいオリゴマーまたはポリマーであってもよい。 Oligo- or polypyrrole groups and substituted derivatives thereof include polymerization of a pyrrole ring or a derivative thereof in which either the 3-position, the 4-position or both of the pyrrole ring may be substituted with an electron-donating group Ra 1 or Rb 1. It may be a formed polymer or oligomer, and may be an oligomer or polymer in which the 5-position of the pyrrole ring may be substituted with Ra 1 or Rb 1 at the polymerization terminal.

置換基としての電子供与性基Ra1およびRb1としては、前記したものが好ましい例と共に例示できる。 As the electron donating groups Ra 1 and Rb 1 as substituents, those described above can be exemplified together with preferred examples.

オリゴまたはポリフルオレン基およびその置換誘導体としては、フルオレン環の9位、9’位のいずれかまたはその両方が電子供与性基Ra1もしくはRb1で置換されていてもよいフルオレン環またはその誘導体の重合により形成されされたポリマーもしくはオリゴマーであり、重合末端ではフルオレン環の2位もしくは7位(それ以外は水素原子)もRa1もしくはRb1で置換されていてもよいオリゴマーまたはポリマーであってもよい。 Examples of oligo or polyfluorene groups and substituted derivatives thereof include fluorene rings or derivatives thereof in which either the 9-position, 9'-position or both of the fluorene ring may be substituted with an electron-donating group Ra 1 or Rb 1 . It is a polymer or oligomer formed by polymerization, and it may be an oligomer or polymer that may be substituted with Ra 1 or Rb 1 in the 2 or 7 position (otherwise hydrogen atom) of the fluorene ring at the polymerization end. Good.

置換基としての電子供与性基Ra1およびRb1としては、前記したものが好ましい例と共に例示できる。 As the electron donating groups Ra 1 and Rb 1 as substituents, those described above can be exemplified together with preferred examples.

mは0〜1000の整数である。好ましくは1〜600、特に1〜100が好ましい。nは0〜1000の整数である。好ましくは1〜600、特に1〜100が好ましい。mとnは同じでも異なっていてもよいが、m+nは1以上である。   m is an integer of 0 to 1000. Preferably 1 to 600, particularly 1 to 100 is preferable. n is an integer of 0 to 1000. Preferably 1 to 600, particularly 1 to 100 is preferable. m and n may be the same or different, but m + n is 1 or more.

Xは単結合、−(CH2p−(pは正の整数、好ましくは1〜4)、−CH=CH−、2価の炭化水素系芳香族基、ヘテロ原子またはヘテロ原子を含む2価の有機基である。2価の炭化水素系芳香族基としては、たとえばベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナンスレンなどがあげられる。ヘテロ原子としては、O、S、N、Seなどがあげられ、ヘテロ原子を含む2価の有機基としては、たとえば−NR−(Rはアルキル基、アリール基、ヘテロ環)、−O−、−S-、−Se−などが例示できる。 X is a single bond, — (CH 2 ) p — (p is a positive integer, preferably 1 to 4), —CH═CH—, a divalent hydrocarbon aromatic group, a heteroatom or a heteroatom 2 Valent organic group. Examples of the divalent hydrocarbon aromatic group include benzene, naphthalene, anthracene, phenanthrene and the like. Examples of the heteroatom include O, S, N, Se, and the like. Examples of the divalent organic group containing a heteroatom include —NR— (where R is an alkyl group, aryl group, heterocycle), —O—, Examples include -S- and -Se-.

これらのうち、製造が容易である点から単結合、−O−、−S―が好ましい。   Among these, a single bond, —O—, and —S— are preferable from the viewpoint of easy production.

式(M)で表される構造単位Mのうち、Arが炭素原子の6員環で、Xが単結合である式(M1):   Of the structural unit M represented by the formula (M), Ar is a 6-membered ring of carbon atoms and X is a single bond (M1):

Figure 2007302729
(式中、R1、R2、Ra、Rb、A、B、mおよびnは式(M)と同じ;qおよびrは同じかまたは異なり、いずれも1〜4の整数)で示されるフルオレン構造単位M1であることが、製造が容易である点で好ましい。
Figure 2007302729
(Wherein R 1 , R 2 , Ra, Rb, A, B, m and n are the same as those in formula (M); q and r are the same or different and both are integers of 1 to 4). The structural unit M1 is preferable in terms of easy production.

構造単位Mの具体例としては、つぎのものがあげられるが、これらに限定されるものではない。   Specific examples of the structural unit M include the following, but are not limited thereto.

式:

Figure 2007302729
などがあげられる。 formula:
Figure 2007302729
Etc.

構造単位Nはエチレン性不飽和基含有単量体に由来する構造単位(ただし、構造単位Mは除く)であり、任意の単位である。   The structural unit N is a structural unit derived from an ethylenically unsaturated group-containing monomer (however, the structural unit M is excluded) and is an arbitrary unit.

具体的には、つぎの構造単位が例示できる。
(1)オレフィン単位
具体的には、たとえばエチレン、プロピレン、1−ブテン、2−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−ペンテン、1−テトラデセン、ノルボルネン、シクロペンテン、スチレンなどがあげられる。
(2)含フッ素オレフィン単位
具体的には、たとえばフッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロペン、テトラフルオロエチレン、パーフルオロビニルエーテル、クロロトリフルオロエチレン、トリフルオロエチレンなどがあげられる。
(3)(メタ)アクリレート単位
具体的には、たとえばメチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルメタクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、エトキシエチルメタクリレート、エトキシエチルアクリレート、N−イソプロピルアクリルアミド、N−イソプロピルメタクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、ヒドロキシプロピルアクリレートなどがあげられる。
(4)含フッ素(メタ)アクリレート単位
具体的には、たとえば一般式CH2=CRCOO(CH2n(CF2mX(XはHまたはF;nは0〜2の整数;mは1〜8の整数;RはH、CH3、FまたはCF3)などがあげられる。
Specifically, the following structural units can be exemplified.
(1) Olefin unit Specific examples include ethylene, propylene, 1-butene, 2-butene, 1-hexene, 1-octene, 1-pentene, 1-tetradecene, norbornene, cyclopentene, styrene and the like.
(2) Fluorine-containing olefin unit Specific examples include vinylidene fluoride, hexafluoropropene, tetrafluoroethylene, perfluorovinyl ether, chlorotrifluoroethylene, trifluoroethylene, and the like.
(3) (Meth) acrylate unit Specifically, for example, methyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl methacrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, isopropyl acrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2- Examples thereof include hydroxyethyl acrylate, ethoxyethyl methacrylate, ethoxyethyl acrylate, N-isopropylacrylamide, N-isopropylmethacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N, N-dimethylmethacrylamide, and hydroxypropyl acrylate.
(4) Fluorine-containing (meth) acrylate unit Specifically, for example, the general formula CH 2 = CRCOO (CH 2 ) n (CF 2 ) m X (X is H or F; n is an integer of 0 to 2; An integer of 1 to 8; R may be H, CH 3 , F or CF 3 ).

これらのうち、溶剤溶解性を向上させる点からはメチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルメタクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、CH2=CRCOO(CH2n(CF2mXなどが好ましい。 Among these, methyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl methacrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, isopropyl acrylate, CH 2 = CRCOO (CH 2 ) n (CF 2 ) m X, and the like are preferable from the viewpoint of improving solvent solubility.

式(1)で示されるポリマーは、構造単位M単独(100モル%)で構成されていてもよい。構造単位Nと共重合体を構成する場合は、良好な電子輸送能を獲得するためには構造単位Mは30モル%以上必要である。好ましい構造単位Mの割合は40モル%以上、さらには70モル%以上、特に90モル%以上である。   The polymer represented by the formula (1) may be composed of the structural unit M alone (100 mol%). In the case of constituting a copolymer with the structural unit N, the structural unit M needs to be 30 mol% or more in order to obtain a good electron transport ability. The proportion of the structural unit M is preferably 40 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, and particularly preferably 90 mol% or more.

なお、式(2):
−(M1)−(N)− (2)
(式中、構造単位M1およびNは前記式(M1)と同じ;構造単位M1を30〜100モル%および構造単位Nを0〜70モル%含む)で示されるポリマーは、文献未記載の新規なポリマーである。
Formula (2):
-(M1)-(N)-(2)
(Wherein the structural units M1 and N are the same as those in the formula (M1); the structural unit M1 is contained in 30 to 100 mol% and the structural unit N is contained in 0 to 70 mol%). A good polymer.

式(1)および(2)で示されるポリマーは、たとえばつぎの方法で製造することができる。   The polymers represented by the formulas (1) and (2) can be produced, for example, by the following method.

式(m):

Figure 2007302729
(式中、R1、Ar、Ra、Rb、A、B、X、mおよびnは式(M)と同じ)で示される単量体(m)を単独重合するか、単量体(m)と共重合可能な単量体(n)とを共重合することにより製造することができる。 Formula (m):
Figure 2007302729
(Wherein R 1 , Ar, Ra, Rb, A, B, X, m and n are the same as those in the formula (M)), the monomer (m) is homopolymerized or the monomer (m ) And a copolymerizable monomer (n).

重合方法は、ラジカル重合法、アニオン重合法、カチオン重合法などが採用でき、重合条件はこれまで公知の条件から選択すればよい。   As the polymerization method, a radical polymerization method, an anionic polymerization method, a cationic polymerization method and the like can be adopted, and the polymerization conditions may be selected from known conditions.

また、Ra、Rb、A、Bを有していない単量体を(共)重合しておき、得られた(共)重合体にRa、Rb、A、Bを導入してもよい。   Alternatively, Ra, Rb, A, B may be introduced into the (co) polymer obtained by (co) polymerizing monomers not having Ra, Rb, A, B.

単量体(m)は、ヨウ素または臭素化されたAr部位にRa、Rb、A、Bを反応により導入することによって製造することができる。   The monomer (m) can be produced by introducing Ra, Rb, A, and B into the iodine or brominated Ar site by reaction.

式(1)および式(2)で示されるポリマーの数平均分子量としては、350〜100000であり、さらには700〜5000が好ましい。また、ガラス転移温度Tgとしては、50℃以上、好ましくは100℃以上である。Tgが低すぎると使用温度で構造変化が起こりやすくなる傾向にある。   As a number average molecular weight of the polymer shown by Formula (1) and Formula (2), it is 350-100000, Furthermore, 700-5000 are preferable. Moreover, as glass transition temperature Tg, it is 50 degreeC or more, Preferably it is 100 degreeC or more. If Tg is too low, structural changes tend to occur at the use temperature.

本発明の電荷輸送材料は、溶剤に溶解または分散させコーティング法、たとえばスピンコート、ディップコート、スプレーコート、ロールコート、グラビアコート、インクジェットなどの公知の塗装方法が採用可能であり、なかでも薄膜を効率よく形成する方法として、スピンコート法、グラビアコート法などが好ましく、特にスピンコートが好ましく、これらの方法により基材や層に塗布することにより製造できる。   The charge transport material of the present invention can be dissolved or dispersed in a solvent, and a coating method such as spin coating, dip coating, spray coating, roll coating, gravure coating, ink jet or other known coating methods can be used. As a method of forming efficiently, a spin coat method, a gravure coat method, etc. are preferable, and a spin coat method is particularly preferable, and it can be produced by applying to a substrate or a layer by these methods.

本発明の電荷輸送材料は安定して電荷輸送(ホール)できるので、光学、電気光学または電子デバイスに利用することができ、例えば液晶ディスプレイ、光学膜、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ用の有機電界効果トランジスタ(FETまたはOFET)、およびRFIDタグなどの集積回路デバイス、フラットパネルディスプレイにおける電子発光デバイス、および光起電およびセンサーデバイスに利用できる。   Since the charge transport material of the present invention can stably transport charges (holes), it can be used for optical, electro-optic or electronic devices. For example, organic field effect transistors (FETs) for liquid crystal displays, optical films, and thin film transistor liquid crystal displays. Or OFET), and integrated circuit devices such as RFID tags, electroluminescent devices in flat panel displays, and photovoltaic and sensor devices.

つぎに本発明を実施例などに基づいて具体的に説明するが、本発明はかかる例のみに限定されるものではない。   Next, the present invention will be specifically described based on examples and the like, but the present invention is not limited to such examples.

なお、本明細書で使用している特性値は、つぎの方法で測定したものである。
1H−NMR測定(500MHz))
機種名:JEOL ECP500(日本電子(株)製)
測定溶媒:重クロロホルム(濃度4.00×10-3M)
(SEC(GPC)測定(直鎖ポリスチレン換算))
機種名:(株)日立製作所製のHitachi L−7100(ポンプ)、L−7420UV 検出器(254nm)、L−7490 RI検出器
カラム名:(株)東ソー製のG6000HHrおよびG3000HHr
展開溶媒:THF
(吸収スペクトル測定)
機種名:JASCO V−550(日本分光(株)製)
溶媒:THF
(蛍光スペクトル測定)
機種名:JASCO FP−777(日本分光(株)製)
励起光:365nm
溶媒:THF
The characteristic values used in this specification are measured by the following method.
( 1 H-NMR measurement (500 MHz))
Model name: JEOL ECP500 (manufactured by JEOL Ltd.)
Measuring solvent: deuterated chloroform (concentration 4.00 × 10 −3 M)
(SEC (GPC) measurement (linear polystyrene conversion))
Model name: Hitachi L-7100 (pump) manufactured by Hitachi, Ltd., L-7420 UV detector (254 nm), L-7490 RI detector Column names: G6000HHr and G3000HHr manufactured by Tosoh Corporation
Developing solvent: THF
(Absorption spectrum measurement)
Model name: JASCO V-550 (manufactured by JASCO Corporation)
Solvent: THF
(Fluorescence spectrum measurement)
Model name: JASCO FP-777 (manufactured by JASCO Corporation)
Excitation light: 365 nm
Solvent: THF

合成例1[モノマー(BT−DBF)の合成]

Figure 2007302729
Synthesis Example 1 [Synthesis of Monomer (BT-DBF)]
Figure 2007302729

(1)2−(2,2’−ビチオフェン−5−イル)−9−フルオレノン(2-(2,2’-bithiophen-5-yl)-9-fluorenone)の合成
フレームドライおよび窒素置換した200mlの3つ口フラスコに2,2’−ビチオフェン10.26g(61.8mmol)を入れた。ここに溶媒THF80ml、TMEDA9.33ml(61.8mmol)を入れ、氷浴で0℃まで冷やした)。次に1.57Mのn−BuLi/ヘキサン39.36ml(61.8mmol)を加え、室温に戻し2時間撹拌した(これを反応液1−1とする)。別途用意した300mlの還流管を備えた3つ口フラスコに、塩化亜鉛12.11g(74.16mmol)を入れ、真空にしてヒートガンであぶりながら乾燥した。窒素下に戻した後、THF50mlを加えた。その後、反応液1−1をゆっくり加えた。1時間還流撹拌し、室温まで冷ました(不均一橙色;これを反応液1−2とする)。フレームドライおよび窒素置換した500mlの3つ口フラスコに、2−ブロモフルオレノン(2-bromofluorenone)8.0g(10.9mmol)、Pd(PPh3446.2mg(0.040mmol)を入れた。ここにTHF0.5mlを入れ、室温で反応液1−2を加えた。12時間加熱還流後、反応を停止し、不溶部を吸引ろ過した。可溶部を飽和食塩水で洗浄後、溶媒を留去し、橙色粉末を得た。得られた粉末を水とメタノール、へキサンで洗浄した。クロロホルムでカラムクロマトグラフィーを行い、黄色の固体5.64g(収率53.0%)を得た。
(1) Synthesis of 2- (2,2′-bithiophen-5-yl) -9-fluorenone (2- (2,2′-bithiophen-5-yl) -9-fluorenone) 200 ml flame-dried and nitrogen-substituted In a three-necked flask, 10.26 g (61.8 mmol) of 2,2′-bithiophene was placed. 80 ml of the solvent THF and 9.33 ml (61.8 mmol) of TMEDA were added thereto, and the mixture was cooled to 0 ° C. in an ice bath. Next, 39.36 ml (61.8 mmol) of 1.57 M n-BuLi / hexane was added, and the mixture was returned to room temperature and stirred for 2 hours (this is referred to as reaction liquid 1-1). Zinc chloride (12.11 g, 74.16 mmol) was placed in a separately prepared three-necked flask equipped with a 300 ml reflux tube, dried in a vacuum while spraying with a heat gun. After returning to nitrogen, 50 ml of THF was added. Thereafter, the reaction solution 1-1 was slowly added. The mixture was stirred at reflux for 1 hour and cooled to room temperature (non-uniform orange color; this was designated as reaction liquid 1-2). In a 500 ml three-necked flask purged with nitrogen and replaced with nitrogen, 8.0 g (10.9 mmol) of 2-bromofluorenone and 46.2 mg (0.040 mmol) of Pd (PPh 3 ) 4 were placed. THF 0.5ml was put here, and the reaction liquid 1-2 was added at room temperature. After heating for 12 hours under reflux, the reaction was stopped and the insoluble part was suction filtered. The soluble part was washed with saturated brine, and then the solvent was distilled off to obtain an orange powder. The obtained powder was washed with water, methanol and hexane. Column chromatography was performed with chloroform to obtain 5.64 g (yield 53.0%) of a yellow solid.

このものを1H−NMR分析し、2−(2,2’−ビチオフェン−5−イル)−9−フルオレノンであることを確認した。
1H-NMR (500 MHZ, CDCl3, ppm) δ7.90 (m, 2H), 7.82 (m, 2H), 7.63 (m,3H), 7.48 (d,1H), 7.42 (d, 1H), 7.38 (d, 1H), 7.33 (d, 1H), 7.12 (dd, 1H).
This was analyzed by 1 H-NMR and confirmed to be 2- (2,2′-bithiophen-5-yl) -9-fluorenone.
1 H-NMR (500 MH Z , CDCl 3 , ppm) δ7.90 (m, 2H), 7.82 (m, 2H), 7.63 (m, 3H), 7.48 (d, 1H), 7.42 (d, 1H) , 7.38 (d, 1H), 7.33 (d, 1H), 7.12 (dd, 1H).

(2)2−(2,2’−ビチオフェン−5−イル)−9−メチル−9−フルオレノール(2-(2,2’-bithiophen-5-yl)-9-methyl-9-fluorenol)の合成
フレームドライおよび窒素置換した2Lの3つ口フラスコに2−(2,2’−ビチオフェン−5−イル)−9−フルオレノンを6.30g(18.3mmol)入れた。再び真空にした後、窒素下に戻した。THF790mlを入れ、氷浴で0℃に冷やした。CH3MgBr30.5ml(91.5mmol)を入れ、0℃のまま4時間撹拌した。メタノール、1N−HCl水溶液を少しずつ加え、反応を停止した。ジエチルエーテルで抽出し、飽和食塩水で洗浄、硫酸マグネシウムで乾燥し、黄色の粉末の精製前の残渣を得た。得られた残渣をカラムクロマトグラフィー(クロロホルム)で精製し、オレンジ色の固体6.4gを得た(収率99.7%)。
(2) of 2- (2,2′-bithiophen-5-yl) -9-methyl-9-fluorenol (2- (2,2′-bithiophen-5-yl) -9-methyl-9-fluorenol) Synthesis 6.30 g (18.3 mmol) of 2- (2,2′-bithiophen-5-yl) -9-fluorenone was placed in a 2 L three-necked flask subjected to flame drying and nitrogen substitution. After evacuating again, it was returned to nitrogen. 790 ml of THF was added and cooled to 0 ° C. with an ice bath. 30.5 ml (91.5 mmol) of CH 3 MgBr was added and stirred at 0 ° C. for 4 hours. Methanol and 1N HCl aqueous solution were added little by little to stop the reaction. Extraction with diethyl ether, washing with saturated brine, and drying with magnesium sulfate gave a yellow powder residue before purification. The obtained residue was purified by column chromatography (chloroform) to obtain 6.4 g of an orange solid (yield 99.7%).

このものを1H−NMR分析し、2−(2,2’−ビチオフェン−5−イル)−9−メチル−9−フルオレノールであることを確認した。
1H-NMR (500 MHZ, CDCl3, ppm) δ7.88 (s, 1H), 7.75 (m, 2H), 7.69 (dd, 1H), 7.59 (d, 1H), 7.45 (dd, 1H), 7.34 (m, 4H), 7.12 (m, 1H).
This was analyzed by 1 H-NMR and confirmed to be 2- (2,2′-bithiophen-5-yl) -9-methyl-9-fluorenol.
1 H-NMR (500 MH Z , CDCl 3 , ppm) δ7.88 (s, 1H), 7.75 (m, 2H), 7.69 (dd, 1H), 7.59 (d, 1H), 7.45 (dd, 1H) , 7.34 (m, 4H), 7.12 (m, 1H).

(3)2−(2,2’−ビチオフェン−5−イル)ジベンゾフルベン(2-(2,2-bithiophen-5-yl)dibenzofluvene)(BT−DBF)の合成
100mlの2つ口フラスコに2−(2,2’−ビチオフェン−5−イル)−9−メチル−9−フルオレノール1.00g(2.77mmol)を入れ、窒素雰囲気にした。ここに窒素バブリングしたベンゼン20ml、クロロホルム20mlを入れた。オイルバス(60℃)で加熱し、p-トルエンスルホン酸水和物(p−TsOH)0.264g(1.39mmol)を入れた。5分間還流撹拌し、反応を停止した。飽和食塩水で洗浄、硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を留去し、黄色粉末を0.93g得た(収率97.6%)。
(3) Synthesis of 2- (2,2′-bithiophen-5-yl) dibenzofulvene (BT-DBF) 2 in a 100 ml two-necked flask -(2,2'-Bithiophen-5-yl) -9-methyl-9-fluorenol (1.00 g, 2.77 mmol) was added, and the atmosphere was changed to nitrogen. Nitrogen bubbled benzene 20 ml and chloroform 20 ml were put here. The mixture was heated in an oil bath (60 ° C.), and 0.264 g (1.39 mmol) of p-toluenesulfonic acid hydrate (p-TsOH) was added. The reaction was stopped by stirring at reflux for 5 minutes. After washing with saturated brine and drying over magnesium sulfate, the solvent was distilled off to obtain 0.93 g of a yellow powder (yield 97.6%).

このものを1H−NMR分析し、2−(2,2’−ビチオフェン−5−イル)ジベンゾフルベンであることを確認した。
1H-NMR (500 MHZ, CDCl3, ppm) δ7.95 (s, 1H), 7.75 (d, 1H), 7.70 (d, 2H), 7.64 (d, 1H), 7.27 (t, 1H), 7.26 (m, 2H), 7.23 (m, 2H), 7.19 (d,1H), 7.05 (m, 1H), 6.15 (d, 2H).
This was analyzed by 1 H-NMR and confirmed to be 2- (2,2′-bithiophen-5-yl) dibenzofulvene.
1 H-NMR (500 MH Z , CDCl 3 , ppm) δ7.95 (s, 1H), 7.75 (d, 1H), 7.70 (d, 2H), 7.64 (d, 1H), 7.27 (t, 1H) , 7.26 (m, 2H), 7.23 (m, 2H), 7.19 (d, 1H), 7.05 (m, 1H), 6.15 (d, 2H).

実施例1[ポリ(BT−DBF)の製造]

Figure 2007302729
Example 1 [Production of poly (BT-DBF)]
Figure 2007302729

10mlのアンプル管をフレームドライ、窒素下にした後、0.076MのBT−DBFのTHF溶液1.92mlを入れた。ここにTHF0.27mlを入れた。アンプルを−78℃で約10分間冷やし、別途調製した0.1Mのn−BuLiを開始剤として0.73ml加えた。41.5時間後、メタノール約0.1mlを入れ、反応を停止した。約50mlのメタノールに注いだ後、メタノールとTHFで溶媒分別を行った。得られたポリマーをSEC(GPC)分析により分子量分析したところ、数平均分子量で2.2×103であった。また1H−NMR分析により、重合部位であるビニル基由来のプロトンのピーク(6.15ppm)が消失し、重合末端のプロトンとメチレン鎖由来のプロトンのピーク(1〜4ppm付近)が出現し、重合反応によりポリ(BT−DBF)が生成していることを確認した(図1参照)。 A 10 ml ampoule tube was flame-dried and put under nitrogen, and then 1.92 ml of 0.076 M BT-DBF in THF was added. 0.27 ml of THF was added here. The ampoule was cooled at −78 ° C. for about 10 minutes, and 0.73 ml of 0.1 M n-BuLi prepared separately was added as an initiator. After 41.5 hours, about 0.1 ml of methanol was added to stop the reaction. After pouring into about 50 ml of methanol, solvent separation was performed with methanol and THF. When the molecular weight of the obtained polymer was analyzed by SEC (GPC) analysis, the number average molecular weight was 2.2 × 10 3 . Also, by 1 H-NMR analysis, the peak of the proton derived from the vinyl group that is the polymerization site (6.15 ppm) disappeared, and the peak of the proton at the polymerization end and the proton derived from the methylene chain (around 1 to 4 ppm) appeared. It was confirmed that poly (BT-DBF) was produced by the polymerization reaction (see FIG. 1).

合成例2[モノマー(EHBT−DBF)の合成]

Figure 2007302729
Synthesis Example 2 [Synthesis of Monomer (EHBT-DBF)]
Figure 2007302729

(1)5−(2−エチルへキシル)−2,2’−ビチオフェン(5-(2-ethylhexyl)-2,2’-bithiophene)の合成
フレームドライおよび窒素置換した1Lのナス形フラスコに2,2’−ビチオフェン7.55g(45.4mmol)を入れた。ここに溶媒THF444mlを入れ、DBU33.9ml(22.7mmol)を加えた。−70℃まで冷やし、1.61Mのn−BuLi/ヘキサン0.38ml(0.612mmol)を加え、−70℃を保ったまま30分間撹拌し、ついで室温に戻して1時間撹拌した。−15℃に上げ、1−ブロモ−2−エチルヘキサン16.15ml(90.8mmol)を加えた。すぐに室温に戻し18時間撹拌した。塩化アンモニウムで反応を停止し、水、飽和食塩水で洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥、溶媒留去した。カラムクロマトグラフィー(ヘキサン:酢酸エチル=100:1)で精製し、淡黄色油状物6.33gを得た(収率50.1%)。
(1) Synthesis of 5- (2-ethylhexyl) -2,2'-bithiophene (2- (2-ethylhexyl) -2,2'-bithiophene) , 2′-bithiophene 7.55 g (45.4 mmol) was added. The solvent THF444ml was put here and DBU33.9ml (22.7 mmol) was added. The mixture was cooled to -70 ° C, 1.61 M n-BuLi / hexane (0.38 ml, 0.612 mmol) was added, and the mixture was stirred for 30 minutes while maintaining -70 ° C, and then returned to room temperature and stirred for 1 hour. The temperature was raised to −15 ° C., and 16.15 ml (90.8 mmol) of 1-bromo-2-ethylhexane was added. The mixture was immediately returned to room temperature and stirred for 18 hours. The reaction was stopped with ammonium chloride, washed with water and saturated brine, dried over magnesium sulfate, and evaporated. Purification by column chromatography (hexane: ethyl acetate = 100: 1) gave 6.33 g of a pale yellow oil (yield 50.1%).

このものを1H−NMR分析し、5−(2−エチルへキシル)−2,2’−ビチオフェンであることを確認した。
1H-NMR (500 MHZ, CDCl3, ppm) δ7.16 (d, 1H), 7.10 (d, 1H), 6.99 (m, 2H), 6.65 (d, 1H), 2.75 (d, 2H), 1.40 (m, 9H), 0.85 (m, 6H).
This was analyzed by 1 H-NMR and confirmed to be 5- (2-ethylhexyl) -2,2′-bithiophene.
1 H-NMR (500 MH Z , CDCl 3 , ppm) δ7.16 (d, 1H), 7.10 (d, 1H), 6.99 (m, 2H), 6.65 (d, 1H), 2.75 (d, 2H) , 1.40 (m, 9H), 0.85 (m, 6H).

(2)5−トリブチルスタンニル−5’−(2−エチルヘキシル)−2,2’−ビチオフェン(5-tributylstannyl-5’-(2-ethylhexyl)-2,2’-bithiophene)の合成
フレームドライおよび窒素置換した300mlの2つ口フラスコに上記(1)で得た5−(2−エチルへキシル)−2,2’−ビチオフェンを6.2g(22.3mmol)、THFを120ml入れた。次に1.60Mのn−BuLi/ヘキサン15.3ml(24.5mmol)を0℃で加え、1時間撹拌した。Bu3SnClを6.65ml(24.5mmol)入れ、室温で20時間撹拌した。塩化アンモニウムで反応を停止し、飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄後、硫酸ナトリウムで乾燥、溶媒留去し、茶色油状物13.0gを得た(収率>99%)。
(2) Synthesis of 5-tributylstannyl-5 ′-(2-ethylhexyl) -2,2′-bithiophene (5-tributylstannyl-5 ′-(2-ethylhexyl) -2,2′-bithiophene) 6.2 g (22.3 mmol) of 5- (2-ethylhexyl) -2,2′-bithiophene obtained in (1) above and 120 ml of THF were placed in a 300 ml two-necked flask purged with nitrogen. Next, 15.3 ml (24.5 mmol) of 1.60 M n-BuLi / hexane was added at 0 ° C. and stirred for 1 hour. 6.65 ml (24.5 mmol) of Bu 3 SnCl was added and stirred at room temperature for 20 hours. The reaction was stopped with ammonium chloride, washed with a saturated aqueous solution of sodium chloride, dried over sodium sulfate, and evaporated to give 13.0 g of a brown oil (yield> 99%).

このものを1H−NMR分析し、5−トリブチルスタンニル−5’−(2−エチルヘキシル)−2,2’−ビチオフェンであることを確認した。
1H-NMR (500 MHZ, CDCl3, ppm) δ7.23 (d, 1H), 7.05 (d, 1H), 6.95 (d, 1H), 6.65 (d, 1H), 2.27 (d, 2H), 1.40 (m, 9H), 0.90 (m, 6H).
This was analyzed by 1 H-NMR and confirmed to be 5-tributylstannyl-5 ′-(2-ethylhexyl) -2,2′-bithiophene.
1 H-NMR (500 MH Z , CDCl 3 , ppm) δ7.23 (d, 1H), 7.05 (d, 1H), 6.95 (d, 1H), 6.65 (d, 1H), 2.27 (d, 2H) , 1.40 (m, 9H), 0.90 (m, 6H).

(3)2,7−ビス(5’−エチルヘキシル−5,2’−ビチオフェン−2−イル)−9−フルオレノン(2,7-bis(5’-ethylhexyl-5,2’-bithiophen-2-yl)-9-fluorenone)の合成
フレームドライおよび窒素置換した200mlの2つ口フラスコに乾燥CHCl3で溶かした上記(2)で製造した5−トリブチルスタンニル−5’−(2−エチルヘキシル)−2,2’−ビチオフェン12.1g(21.2mmol)を入れた。再び真空状態にして溶媒を留去した後、窒素下にして乾燥トルエンを75.5ml入れた(これを反応液2−1とする)。フレームドライおよび窒素置換した還流管を備えた300mlの2つ口フラスコに2,7−ジブロモフルオレノン2.39g(7.07mmol)、Pd(PPh3)4817mg(0.707mmol)を入れた。ここにトルエン75.5mlと反応液2−1を加えた。110℃で17時間還流撹拌した。塩化アンモニウム水溶液で反応を停止し、飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄後、硫酸ナトリウムで乾燥、溶媒留去し、赤色粉末4.46gを得た(収率86.1%)。
(3) 2,7-bis (5'-ethylhexyl-5,2'-bithiophen-2-yl) -9-fluorenone (2,7-bis (5'-ethylhexyl-5,2'-bithiophen-2-) yl) -9-fluorenone) 5-tributylstannyl-5 ′-(2-ethylhexyl) -2 prepared in (2) above dissolved in dry CHCl 3 in a 200 ml two-necked flask with flame dry and nitrogen substitution , 2′-bithiophene 12.1 g (21.2 mmol) was added. The solvent was distilled off again under vacuum, and 75.5 ml of dry toluene was added under nitrogen (this is referred to as reaction solution 2-1). 2.39 g (7.07 mmol) of 2,7-dibromofluorenone and 4817 mg (0.707 mmol) of Pd (PPh3) were placed in a 300 ml two-necked flask equipped with a reflux tube that was flame-dried and nitrogen-substituted. To this, 75.5 ml of toluene and reaction solution 2-1 were added. The mixture was stirred at 110 ° C. for 17 hours under reflux. The reaction was stopped with an aqueous ammonium chloride solution, washed with a saturated aqueous sodium chloride solution, dried over sodium sulfate, and evaporated to give 4.46 g of a red powder (yield 86.1%).

このものを1H−NMR分析し、2,7−ビス(5’−エチルヘキシル−5,2’−ビチオフェン−2−イル)−9−フルオレノンであることを確認した。
1H-NMR (500 MHZ, CDCl3, ppm) δ7.89 (s, 2H), 7.68 (dd, 2H), 7.51 (d,1H), 7.28 (d, 2H), 7.08 (d, 2H), 7.03 (d, 2H), 6.69 (d, 2H), 2.75 (d, 4H), 1.60 (m, 2H), 1.36 (m, 16H), 0.91 (m, 12H).
This was analyzed by 1 H-NMR and confirmed to be 2,7-bis (5′-ethylhexyl-5,2′-bithiophen-2-yl) -9-fluorenone.
1 H-NMR (500 MH Z , CDCl 3 , ppm) δ 7.89 (s, 2H), 7.68 (dd, 2H), 7.51 (d, 1H), 7.28 (d, 2H), 7.08 (d, 2H) , 7.03 (d, 2H), 6.69 (d, 2H), 2.75 (d, 4H), 1.60 (m, 2H), 1.36 (m, 16H), 0.91 (m, 12H).

(4)2,7−ビス(5’−エチルヘキシル−5,2’−ビチオフェン−2−イル)−9−メチル−9−フルオレノール(2,7-Bis(5’-ethylhexyl-5,2’-bithiophen-2-yl)-9-metyl-9-fluorenol)の合成
フレームドライ、窒素置換した500mlの3つ口フラスコに上記(3)で合成した2,7−ビス(5’−エチルヘキシル−5,2’−ビチオフェン−2−イル)−9−フルオレノンを2.0g(2.73mmol)入れた。再び真空にした後、窒素下に戻したTHF333mlを入れ、氷浴で0℃に冷やした。3.3MのCH3MgBr/ジエチルエーテル4.57ml(13.7mmol)を入れ、0℃のまま4時間撹拌した。メタノール、HClを少しずつ加え、反応を停止した。ジエチルエーテルで抽出し、水、飽和食塩水で洗浄、硫酸マグネシウムで乾燥した。メタノール、ヘキサンで溶媒分別を行い、オレンジ色の固体を1.79g得た(収率98.4%)。
(4) 2,7-bis (5′-ethylhexyl-5,2′-bithiophen-2-yl) -9-methyl-9-fluorenol (2,7-Bis (5′-ethylhexyl-5,2′- Synthesis of bithiophen-2-yl) -9-metyl-9-fluorenol) 2,7-bis (5′-ethylhexyl-5) synthesized in (3) above in a flame-dried, nitrogen-substituted 500 ml three-necked flask 2.0 g (2.73 mmol) of 2′-bithiophen-2-yl) -9-fluorenone was added. After evacuation again, 333 ml of THF returned to nitrogen was added and cooled to 0 ° C. in an ice bath. A 4.5M solution of 3.3M CH 3 MgBr / diethyl ether (13.7 mmol) was added, and the mixture was stirred at 0 ° C. for 4 hours. Methanol and HCl were added little by little to stop the reaction. The mixture was extracted with diethyl ether, washed with water and saturated brine, and dried over magnesium sulfate. Solvent fractionation was performed with methanol and hexane to obtain 1.79 g of an orange solid (yield 98.4%).

このものを1H−NMR分析し、2,7−ビス(5’−エチルヘキシル−5,2’−ビチオフェン−2−イル)−9−メチル−9−フルオレノールであることを確認した。
1H-NMR (500 MHZ, CDCl3, ppm) δ7.80 (s, 2H), 7.61 (m, 4H), 7.28 (d, 2H), 7.10 (d, 2H), 7.03 (d, 2H), 6.69 (d, 2H), 2.75 (d, 4H), 1.21 (m, 18H), 0.91 (m, 12H).
This was analyzed by 1 H-NMR and confirmed to be 2,7-bis (5′-ethylhexyl-5,2′-bithiophen-2-yl) -9-methyl-9-fluorenol.
1 H-NMR (500 MH Z , CDCl 3 , ppm) δ 7.80 (s, 2H), 7.61 (m, 4H), 7.28 (d, 2H), 7.10 (d, 2H), 7.03 (d, 2H) , 6.69 (d, 2H), 2.75 (d, 4H), 1.21 (m, 18H), 0.91 (m, 12H).

(5)2,7−ビス(5’−エチルヘキシル−5,2’−ビチオフェン−2−イル)ジベンゾフルベン(2,7-Bis(5’-ethylhexyl-5,2’-bithiophen-2-yl)dibenzofluvene)(EHBT−DBF)の合成
5mlの2つ口フラスコに上記(4)で合成した2,7−ビス(5’−エチルヘキシル−5,2’−ビチオフェン−2−イル)−9−メチル−9−フルオレノール11.6mg(0.0155mmol)を入れ、窒素下にした。ここに窒素バブリングしたベンゼン3ml、クロロホルム3mlを入れた。60℃のオイルバスで約5分間加熱し、素早くp−トルエンスルホン酸水和物1.47mg(0.00775mmol)を入れた。5時間還流撹拌した後、すぐに氷浴で冷やし、反応を停止した。蒸留水で洗浄、硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒留去し、黄色粉末13.1mgを得た(収率>99%)。
(5) 2,7-bis (5′-ethylhexyl-5,2′-bithiophen-2-yl) dibenzofulvene (2,7-Bis (5′-ethylhexyl-5,2′-bithiophen-2-yl) Synthesis of dibenzofluvene) (EHBT-DBF) 2,7-bis (5'-ethylhexyl-5,2'-bithiophen-2-yl) -9-methyl- synthesized in (4) above in a 5 ml two-necked flask 9-Fluorenol 11.6 mg (0.0155 mmol) was added and placed under nitrogen. Nitrogen bubbled 3 ml of benzene and 3 ml of chloroform were added here. The mixture was heated in an oil bath at 60 ° C. for about 5 minutes, and 1.47 mg (0.00775 mmol) of p-toluenesulfonic acid hydrate was quickly added. After stirring at reflux for 5 hours, the reaction was immediately cooled in an ice bath to stop the reaction. The extract was washed with distilled water, dried over sodium sulfate, and evaporated to give 13.1 mg of yellow powder (yield> 99%).

このものを1H−NMR分析し、2,7−ビス(5’−エチルヘキシル−5,2’−ビチオフェン−2−イル)ジベンゾフルベンであることを確認した。
1H-NMR (500 MHZ, CDCl3, ppm) δ7.93 (s, 2H), 7.67 (d, 2H), 7.63 (d, 2H), 7.28 (d, 2H), 7.11 (d, 2H), 7.03 (d, 2H), 6.69 (d, 2H), 6.20 (s, 2H), 2.75 (d, 4H), 1.68 (m, 2H), 1.32 (m, 16H), 0.91 (m, 24H).
This was analyzed by 1 H-NMR and confirmed to be 2,7-bis (5′-ethylhexyl-5,2′-bithiophen-2-yl) dibenzofulvene.
1 H-NMR (500 MH Z , CDCl 3 , ppm) δ7.93 (s, 2H), 7.67 (d, 2H), 7.63 (d, 2H), 7.28 (d, 2H), 7.11 (d, 2H) , 7.03 (d, 2H), 6.69 (d, 2H), 6.20 (s, 2H), 2.75 (d, 4H), 1.68 (m, 2H), 1.32 (m, 16H), 0.91 (m, 24H).

実施例2[ポリ(EHBT−DBF)の製造]
10mlのアンプル管をフレームドライおよび窒素雰囲気下にした後、0.0684Mの合成例2の(5)で合成した2,7−ビス(5’−エチルヘキシル−5,2’−ビチオフェン−2−イル)ジベンゾフルベン(EHBT−DBF)溶液0.60mlを入れた。ここにTHF0.0158mlを入れた。アンプルを−78℃で約10分間冷やし、1.59Mのn−BuLiを0.205ml加えた。68時間後に0.1mlのメタノールを加え、反応を停止した。ついで30mlのメタノールに注ぎ、メタノール、へキサンで溶媒分別を行った。得られたポリマーをSEC(GPC)分析により分子量分析したところ、数平均分子量で1.33×104であった。また1H−NMR分析により、重合部位であるビニル基由来のプロトンのピーク(6.20ppm)が消失し、重合末端のプロトンとメチレン鎖由来のプロトンのピーク(0.5〜3ppm付近)が出現し、重合反応によりポリ(EHBT−DBF)が生成していることを確認した(図2参照)。
Example 2 [Production of poly (EHBT-DBF)]
2,7-bis (5′-ethylhexyl-5,2′-bithiophen-2-yl) synthesized in (5) of Synthesis Example 2 of 0.0684M after a 10 ml ampule tube was subjected to frame drying and a nitrogen atmosphere. ) 0.60 ml of dibenzofulvene (EHBT-DBF) solution was added. To this was added 0.0158 ml of THF. The ampoule was cooled at −78 ° C. for about 10 minutes, and 0.205 ml of 1.59 M n-BuLi was added. After 68 hours, 0.1 ml of methanol was added to stop the reaction. Then, the mixture was poured into 30 ml of methanol, and solvent separation was performed with methanol and hexane. When the molecular weight of the obtained polymer was analyzed by SEC (GPC) analysis, the number average molecular weight was 1.33 × 10 4 . Also, by 1 H-NMR analysis, the peak of the proton derived from the vinyl group (6.20 ppm), which is the polymerization site, disappears, and the peak of the proton at the polymerization end and the proton derived from the methylene chain (around 0.5 to 3 ppm) appears. Then, it was confirmed that poly (EHBT-DBF) was produced by the polymerization reaction (see FIG. 2).

実施例3[ポリ(EHBT−DBF)の構造解析]
実施例2で製造したポリ(EHBT−DBF)をTHFに濃度1.99×10-5Mとなるように溶解した。ついでその溶液を光路長1cmの石英セルに導入し、吸収スペクトルの測定を行い、図3に示すスペクトルを得た(実線)。
Example 3 [Structural analysis of poly (EHBT-DBF)]
The poly (EHBT-DBF) produced in Example 2 was dissolved in THF to a concentration of 1.99 × 10 −5 M. Then, the solution was introduced into a quartz cell having an optical path length of 1 cm, and an absorption spectrum was measured to obtain a spectrum shown in FIG. 3 (solid line).

図3に示すポリ(EHBT−DBF)の吸収スペクトルには、同様の手法(濃度1.68×10-5M)で吸収スペクトルを測定したモノマー単位モデルの2,7−ビス(5’−エチルヘキシル−5,2’−ビチオフェン−2−イル)−9−メチル−9−フルオレノール(合成例2の(4)で合成したもの。破線)に比べて明らかな淡色効果が見られた。 The absorption spectrum of poly (EHBT-DBF) shown in FIG. 3 includes 2,7-bis (5′-ethylhexyl), a monomer unit model obtained by measuring the absorption spectrum by the same method (concentration 1.68 × 10 −5 M). A clear light-colored effect was observed compared to -5,2'-bithiophen-2-yl) -9-methyl-9-fluorenol (synthesized in (4) of Synthesis Example 2; dashed line).

実施例2で製造したポリ(EHBT−DBF)をTHFに濃度1.99×10-6Mとなるように溶解した。ついでその溶液を光路長1cmの石英セルに導入し、365nmの励起光を用いて蛍光スペクトルの測定を行い、図4に示すスペクトルを得た(実線)。 Poly (EHBT-DBF) produced in Example 2 was dissolved in THF to a concentration of 1.99 × 10 −6 M. Subsequently, the solution was introduced into a quartz cell having an optical path length of 1 cm, and a fluorescence spectrum was measured using excitation light of 365 nm to obtain a spectrum shown in FIG. 4 (solid line).

同様の手法(濃度1.35×10-6M)で蛍光スペクトルを測定した、モノマー単位モデルの2,7−ビス(5’−エチルヘキシル−5,2’−ビチオフェン−2−イル)−9−メチル−9−フルオレノール(合成例2の(4)で合成したもの。破線)が400〜450nmを中心とするモノマー発光を示したのに対し、ポリ(EHBT−DBF)は500nm付近を中心とするエキシマー発光を示した。 The monomer unit model 2,7-bis (5′-ethylhexyl-5,2′-bithiophen-2-yl) -9-, whose fluorescence spectrum was measured in the same manner (concentration 1.35 × 10 −6 M). Methyl-9-fluorenol (synthesized in (4) of Synthesis Example 2; dashed line) showed monomer emission centered at 400 to 450 nm, whereas poly (EHBT-DBF) centered around 500 nm. Excimer emission was shown.

実施例2で製造したポリ(EHBT−DBF)の1H−NMRスペクトルでは、モノマーである2,7−ビス(5’−エチルヘキシル−5,2’−ビチオフェン−2−イル)ジベンゾフルベンの芳香環のプロトンを示すピーク(7.93ppm〜6.69ppm)に対して、ポリ(EHBT−DBF)の芳香環のプロトンを示すピーク(図2参照)が高磁場シフトしていることが確認された。 In the 1 H-NMR spectrum of poly (EHBT-DBF) produced in Example 2, the aromatic ring of the monomer 2,7-bis (5′-ethylhexyl-5,2′-bithiophen-2-yl) dibenzofulvene It was confirmed that the peak (see FIG. 2) showing the proton of the aromatic ring of poly (EHBT-DBF) was shifted in a high magnetic field with respect to the peak showing the proton of (7.93 ppm to 6.69 ppm).

以上の結果は、ポリ(EHBT−DBF)が、電荷輸送を起しやすい芳香環間でのπ−スタック構造を有することを示す。   The above results indicate that poly (EHBT-DBF) has a π-stack structure between aromatic rings that easily cause charge transport.

同様の結果が、実施例1で製造したポリ(BT−DBF)においても観測された。   Similar results were observed for the poly (BT-DBF) produced in Example 1.

ポリ(BT−DBF)の1H−NMRスペクトルチャートである。 1 is a 1 H-NMR spectrum chart of poly (BT-DBF). ポリ(EHBT−DBF)の1H−NMRスペクトルチャートである。 1 is a 1 H-NMR spectrum chart of poly (EHBT-DBF). 実施例3で測定した2,7−ビス(5’−エチルヘキシル−5,2’−ビチオフェン−2−イル)−9−メチル−9−フルオレノールとポリ(EHBT−DBF)の吸収スペクトルチャートである。4 is an absorption spectrum chart of 2,7-bis (5′-ethylhexyl-5,2′-bithiophen-2-yl) -9-methyl-9-fluorenol and poly (EHBT-DBF) measured in Example 3. FIG. 実施例3で測定した2,7−ビス(5’−エチルヘキシル−5,2’−ビチオフェン−2−イル)−9−メチル−9−フルオレノールとポリ(EHBT−DBF)の蛍光スペクトルチャートである。4 is a fluorescence spectrum chart of 2,7-bis (5′-ethylhexyl-5,2′-bithiophen-2-yl) -9-methyl-9-fluorenol and poly (EHBT-DBF) measured in Example 3. FIG.

Claims (10)

式(1):
−(M)−(N)−
[式中、構造単位Mは、式(M):
Figure 2007302729
(式中、R1およびR2は同じかまたは異なり、いずれも水素原子または有機基;Arは芳香環;RaおよびRbは同じかまたは異なり、いずれも芳香環Arに結合している電子供与性基;AおよびBは同じかまたは異なり、いずれも電気伝導性を発現し得る構造単位;Xは単結合、−(CH2p−(pは正の整数)、−CH=CH−、2価の芳香族基、ヘテロ原子またはヘテロ原子を含む有機基;mは0〜1000の整数;nは0〜1000の整数;ただし、m+nは1以上)で示される構造単位、
構造単位Nは構造単位Mを与える単量体と共重合可能な単量体に由来する構造単位、
かつ構造単位Mを30〜100モル%および構造単位Nを0〜70モル%含む]で示される電荷輸送能を有するポリマーを含む電荷輸送材料。
Formula (1):
-(M)-(N)-
[Wherein, the structural unit M represents the formula (M):
Figure 2007302729
(Wherein R 1 and R 2 are the same or different and both are hydrogen atoms or organic groups; Ar is an aromatic ring; Ra and Rb are the same or different and both are bonded to the aromatic ring Ar. A group; A and B are the same or different, and both are structural units capable of expressing electrical conductivity; X is a single bond, — (CH 2 ) p — (p is a positive integer), —CH═CH—, 2 A structural unit represented by a valent aromatic group, a hetero atom or an organic group containing a hetero atom; m is an integer of 0 to 1000; n is an integer of 0 to 1000;
Structural unit N is a structural unit derived from a monomer copolymerizable with the monomer giving structural unit M,
And 30 to 100 mol% of structural units M and 0 to 70 mol% of structural units N].
前記−(A)m−および−(B)n−の少なくとも1つが、電荷輸送能を有する部位である請求項1記載の電荷輸送材料。 The charge transport material according to claim 1, wherein at least one of- (A) m-and- (B) n- is a site having charge transport ability. 前記−(A)m−および−(B)n−の少なくとも1つが、オリゴフラン基、ポリフラン基、オリゴチオフェン基、ポリチオフェン基、オリゴピロール基、ポリピロール基、オリゴフルオレン基、ポリフルオレン基およびそれらの置換誘導体よりなる群から選択された芳香族π共役系化合物残基である請求項1または2記載の電荷輸送材料。 And at least one of the-(A) m- and-(B) n- is an oligofuran group, a polyfuran group, an oligothiophene group, a polythiophene group, an oligopyrrole group, a polypyrrole group, an oligofluorene group, a polyfluorene group, and their 3. The charge transport material according to claim 1, wherein the charge transport material is an aromatic π-conjugated compound residue selected from the group consisting of substituted derivatives. 前記RaおよびRbが水素原子である請求項1〜3のいずれかに記載の電荷輸送材料。 The charge transport material according to claim 1, wherein Ra and Rb are hydrogen atoms. 前記RaおよびRbの少なくとも1つが、アルキル基、−OHもしくはその塩、メルカプト基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基またはヘテロ環アミノ基である請求項1〜3のいずれかに記載の電荷輸送材料。 At least one of Ra and Rb is an alkyl group, —OH or a salt thereof, a mercapto group, an alkoxy group, an aryloxy group, a heterocyclic oxy group, an alkylthio group, an arylthio group, a heterocyclic thio group, an amino group, or an alkylamino group. The charge transport material according to claim 1, which is an arylamino group or a heterocyclic amino group. 前記構造単位Mが、式(M1):
Figure 2007302729
(式中、R1、R2、Ra、Rb、A、B、mおよびnは式(M)と同じ;qおよびrは同じかまたは異なり、いずれも1〜4の整数)で示されるフルオレン構造単位M1である請求項1〜5のいずれかに記載の電荷輸送材料。
The structural unit M is represented by the formula (M1):
Figure 2007302729
(Wherein R 1 , R 2 , Ra, Rb, A, B, m and n are the same as those in formula (M); q and r are the same or different and both are integers of 1 to 4). The charge transport material according to claim 1, which is a structural unit M1.
式(2):
−(M1)−(N)−
[式中、構造単位M1は、式(M1):
Figure 2007302729
(式中、R1、R2、Ra、Rb、A、B、mおよびnは式(M)と同じ;qおよびrは同じかまたは異なり、いずれも1〜4の整数)で示されるフルオレン構造単位M1;
構造単位Nは構造単位M1を与える単量体と共重合可能な単量体に由来する構造単位、
かつ構造単位M1を30〜100モル%および構造単位Nを0〜70モル%含む]で示される電荷輸送能を有するポリマー。
Formula (2):
-(M1)-(N)-
[Wherein, the structural unit M1 is represented by the formula (M1):
Figure 2007302729
(Wherein R 1 , R 2 , Ra, Rb, A, B, m and n are the same as those in formula (M); q and r are the same or different and both are integers of 1 to 4). Structural unit M1;
The structural unit N is a structural unit derived from a monomer copolymerizable with the monomer giving the structural unit M1,
And 30 to 100 mol% of structural unit M1 and 0 to 70 mol% of structural unit N].
前記−(A)m−および−(B)n−の少なくとも1つが、電荷輸送能を有する部位である請求項7記載のポリマー。 The polymer according to claim 7, wherein at least one of- (A) m- and- (B) n- is a moiety having a charge transporting ability. 前記−(A)m−および−(B)n−の少なくとも1つが、オリゴフラン基、ポリフラン基、オリゴチオフェン基、ポリチオフェン基、オリゴピロール基、ポリピロール基、オリゴフルオレン基、ポリフルオレン基およびそれらの置換誘導体よりなる群から選択された芳香族π共役系化合物残基である請求項7または8記載のポリマー。 And at least one of the-(A) m- and-(B) n- is an oligofuran group, a polyfuran group, an oligothiophene group, a polythiophene group, an oligopyrrole group, a polypyrrole group, an oligofluorene group, a polyfluorene group, and their The polymer according to claim 7 or 8, which is an aromatic π-conjugated compound residue selected from the group consisting of substituted derivatives. 前記RaおよびRbの少なくとも1つが、水素原子、アルキル基、−OHもしくはその塩、メルカプト基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基またはヘテロ環アミノ基である請求項7〜9のいずれかに記載のポリマー。 At least one of Ra and Rb is a hydrogen atom, an alkyl group, —OH or a salt thereof, a mercapto group, an alkoxy group, an aryloxy group, a heterocyclic oxy group, an alkylthio group, an arylthio group, a heterocyclic thio group, an amino group, The polymer according to any one of claims 7 to 9, which is an alkylamino group, an arylamino group, or a heterocyclic amino group.
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