JP2009520044A - 位置規則性ポリセレノフェン類 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、位置規則性(regioregular)ポリセレノフェン類、それらの半導体または電荷輸送材料としての使用、光学デバイス、電気光学デバイスまたは電子デバイスにおける使用、およびそれらを含有する光学デバイス、電気光学デバイスまたは電子デバイスに関する。
近年、電子用途へのポリマーの使用に対する関心が高まっている。1つの重要な特定の領域は有機光電池(OPV)である。デバイスを溶液処理技術、例えばスピンキャスティング、ディップコーティング、インクジェットプリントなどにより製造することが可能になり、OPVにおけるポリマーの使用が見出された。溶液処理は安価に行うことができ、無機薄膜デバイスを製造するのに用いられる蒸発技術と比較し、より大規模で行うことができる。現在、ポリマーベースのデバイスの達成効率は、4〜5%以下である(例えば、K. M. Coakley and M. D. McGehee, Chem. Mater. 2004, 16, 4533-4542参照)。これは、無機デバイスにより達成可能な効率、典型的には25%以下、に比べかなり低い。
本発明は、任意に3位および/または4位において置換されている2,5−セレノフェンの位置規則性ポリマーに関する。
本発明は、さらに本発明によるFETもしくはRFIDタグを含有する、安全保障マークまたはデバイスに関する。
用語「位置規則性の(regioregular)」は、少なくとも85%の位置規則性を有するポリマーを意味する。「位置規則性(regioregularity)」は、ポリマー中のモノマー単位の頭−尾カップリングの数を意味し、カップリング総数により除された数をパーセントにより表す。特に、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、さらに好ましくは96%〜100%、最も好ましくは98%〜100%の位置規則性を有するポリマーである。
本発明のポリマーは、3位および/または4位において任意に置換されていてもよい2,5−セレノフェン−ジイル単位のみからなる。
R1−8は、互いに独立して、また、多重に生じる場合には互いに独立して、H、ハロゲン、任意に置換されていてもよいアリールまたはへテロアリール、P−Sp、P*−Sp−、または炭素原子数1〜40の直鎖、分枝鎖もしくは環状アルキルであって、F、Cl、Br、IまたはCNにより任意に単置換または多置換されており、ここで、1つまたは2つ以上の隣接していないCH2基は、各場合において互いに独立して、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように、−O−、−S−、−NH−、−NR0−、−SiR0R00−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−CX1=CX2−または−C≡C−により任意に置換されていてもよく、
R0およびR00は、互いに独立してH、任意に置換されていてもよい炭素原子数1〜12のアリールまたはアルキルであり、
X1およびX22は、H、F、ClまたはCNであり、
Pは、重合性基であり、
P*は、重合性基Pに転化できるか、重合性基Pにより置換され得る基であり、
Spは、スペーサー基または単結合であり、
a、b、cおよびdは、互いに独立して0、1、2または3であり、かつa+b+c+d≧1であり、
nは、>1の整数であり、
ここで、繰り返し単位は同一または異なる、で表される化合物から選択されるポリマーである。
R1−8、a、b、c、dおよびnは、式Iに記載の意味を有し、
R9およびR10は、互いに独立して、R1の意味の1つを有するか、−Sn(R0)3、−B(OR’)(OR”)、−CH2Cl、−CHO、−CH=CH2または−SiR0R00R000であり、
R0、R00、R000は、互いに独立してH、任意に置換された炭素原子数1〜12のアリールまたはアルキルであり、
R’およびR”は、互いに独立して、Hまたは炭素原子数1〜12のアルキルであるか、OR’およびOR”がホウ素原子とともに炭素原子数2〜20の環状基を形成している、
で表されるポリマーである。
− nが2〜5,000、好ましくは10〜5,000、非常に好ましくは100〜1000の整数である、
− ポリスチレン標準に対しGPCにより決定される分子量(Mw)は、5,000〜300,000、特に20,000〜200,000である、
− a=1、b=c=d=0、
− a=1、b=c=d=0、およびR1およびR2の一方または両方がHとは異なる、
− a=b=c=1、d=0、
− a=b=c=1、d=0、R1およびR5がHとは異なり、およびR2、R3、R4、R6がHである、
− a=b=c=d=1である、
− a=b=c=d=1、R1およびR7がHとは異なり、およびR2、R3、R4、R5、R6、R8がHである、
− R9およびR10の一方または両方が、P−Sp−またはP*−Sp−である。
ハロゲンは好ましくはF、BrまたはClである。
ヘテロ原子は好ましくはN、OおよびSから選択される。
Sp’は、炭素原子数20以下のアルキレンであり、無置換であっても、F、Cl、Br、IまたはCNにより単置換または多置換されていてもよく、1つまたは2つ以上の非隣接CH2基は、各場合に互いに独立して、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように−O−、−S−、−NH−、−NR0−、−SiR0R00−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−CX1=CX2−または−C≡C−により置換されていてもよい。
R0,R00,X1およびX2は上で示された意味の1つである。
2つの基P−SpまたはP*−Sp−を有する化合物の場合、それぞれ、各PまたはP*およびスペーサー基Spは同一であっても異なっていてもよい。
上記または下記のとおり、位置規則性ポリセレノフェンの新規な調製方法は、本発明の別の態様である。
3−ヘキシルセレノフェン(C. Mahatsekake et al, Phosphorus, Sulfur and Silicon, 1990, 47, 35-41の記載に従って調製した; 1.0 g, 4.64 mmol)を含有するTHF(20ml)溶液に、0℃でN−ブロモスクシンイミド(1.66 g, 9.3 mmol)を6回に分け、40分間で添加する。得られた溶液を暗所で、16℃〜18℃で16時間撹拌する。減圧下で溶媒を除去し、得られた残渣を酢酸エチル(50ml)中に溶解し、水(2×30ml)で洗浄する。水洗物を併せ、酢酸エチルで抽出する。混合した有機物を飽和塩化ナトリウムで洗浄し、乾燥(硫酸ナトリウム)、ろ過、及び減圧下で濃縮する。得られた淡黄色オイルをシリカ(溶離液:石油40〜60℃)に通してろ過し、透明オイル(1.39g、80%)を生成する。
2,5−ジブロモ−3−ヘキシルセレノフェン(0.75g、2mmol)を含有する乾燥THF(10ml)溶液に、18℃でイソプロピルマグネシウムクロリド(1.05mlの2MのTHF溶液、2.1mmol)を添加する。得られた溶液は、18℃で20分間撹拌し、加熱して20分間還流する。1,3−ビス(ジフェニルホスフィノプロパン)ニッケル(II)クロリド(10.8mg、0.02mmol)を固体で一度に加え、反応物を6時間還流する。高温溶液をよく撹拌したメタノール中に加えて沈殿させ、得られた懸濁液を20分間撹拌する。固体をろ過、及びメタノール(8時間)、アセトン(16時間)及びイソヘキサン(16時間)で洗浄(ソックスレー)する。残渣を高温のクロロホルム中に溶解し、ろ過し、及び60℃でメタノール中に沈殿させる。ろ過により暗色粉末(0.24g)のポリマーを得る。
2,5−ジブロモ−3−ヘキシルセレノフェン(5.22g、14mmol)を含む乾燥THF(50ml)溶液に、n−ブチルマグネシウムクロリド(6.3mlの2MのTHF溶液、12.6mmol)を加える。得られる溶液を室温で50分間撹拌し、加熱して1時間還流する。加熱を除き、1,2−(ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン)ジクロロニッケル(II)(41mg、0.078mmol)を固体で一度に加える。発熱がおさまってから、反応物を21時間還流する。反応物を室温まで冷却し、メタノール中に沈殿させ、得られた懸濁液を20分間撹拌する。固体をろ過し、メタノール(20時間)、アセトン(24時間)及びTHF(24時間)で洗浄(ソックスレー)する。残渣を高温クロロベンゼン中に溶解し、ろ過、及びメタノール中に沈殿させる。ろ過により暗赤色粉末(2.51g)のポリマーを得る。
3−オクチルセレノフェン(C. Mahatsekake et al, Phosphorus, Sulfur and Silicon, 1990, 47, 35-41の記載のとおりに調製した; 7.43g,30.5mmol)を含む乾燥THF(80ml)溶液に、N−ブロモスクシンイミド(10.88g、61.1mmol)を0℃で1時間かけて少しずつ加える。得られた溶液を暗所、温度16〜18℃で16時間撹拌する。次に、水を加え、混合物を酢酸エチル(3×100ml)で抽出する。抽出液を併せ、水および塩水で洗浄し、次いで、Na2SO4で乾燥する。溶媒を減圧下で除去する。残渣をシリカのカラムクロマトグラフィーにより精製し、石油で溶出し、無色のオイルを得る(11.38g、93%)。
2,5−ジブロモ−3−オクチルセレノフェン(5.98g、14.9mmol)を含む無水THF(60ml)の撹拌溶液に、n−ブチルマグネシウムクロリド(7.3mlの2.0MのTHF溶液、14.6mmol)を16〜18℃で徐々に加える。完全に加えた後、混合物をさらに30分間撹拌し、次いで加熱して1時間還流する。加熱を除き、1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタンニッケルクロリド(27mg、0.05mmol)を固体で加える。得られた反応混合物を21時間還流し、次いで室温まで冷却し、撹拌しながらメタノール中に徐々に加えることにより沈殿させる。沈殿をろ別し、アセトンで洗浄し、紫色の固体を得る。この粗生成物をソックスレー抽出により、メタノールで22時間、アセトンで20時間およびTHFで20時間洗浄し、次いで高温のクロロベンゼンに溶解することによりさらに精製する。この溶液をメタノールに滴下し、生成した沈殿をろ過により回収し、アセトンで洗浄し、真空下で乾燥し、紫色のポリマーを得る(3.30g、91%)。
3−デシルセレノフェン(0.92g、3.4mmol)をTHF(20ml)中に溶解し、N−ブロモスクシンイミド(1.2g、6.7mmol)を0℃で10分間かけて少しずつ加える。完全に加えた後、混合物を16〜18℃に加温し、窒素雰囲気中、暗所で一晩撹拌する(16時間)。次に水を加え、混合物を酢酸エチル(3×50ml)で抽出する。抽出液を併せ、水および塩水で洗浄し、次いで、Na2SO4で乾燥する。溶媒を減圧下で除去する。残渣をシリカのカラムクロマトグラフィーにより精製し、石油で溶出し、淡黄色のオイルを得る(1.27g、87%)。
2,5−ジブロモ−3−デシルセレノフェン(0.98g、2.3mmol)を含む無水THF(10ml)の撹拌溶液に、n−ブチルマグネシウムクロリド(1.0mlの2.0MのTHF溶液、2.0mmol)を16〜18℃で徐々に加える。完全に加えた後、混合物をさらに50分間撹拌し、次いで加熱して1時間還流する。加熱を止め、1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタンニッケルクロリド(5mg、0.01mmol)を固体として加える。得られた反応混合物を22時間還流し、次いで室温まで冷却し、撹拌しながらメタノール中に徐々に加えることにより沈殿させる。沈殿をろ別し、アセトンで洗浄し、紫色の固体を得る。この粗生成物をソックスレー抽出により、メタノールで18時間、アセトンで8時間およびイソヘキサンで24時間洗浄し、次いで高温のクロロベンゼンに溶解することによりさらに精製する。この溶液をメタノールに滴下し、生成した沈殿をろ過により回収し、アセトンで洗浄し、真空下で乾燥し、紫色のポリマーを得る(0.48g、77%)。
セレノフェン(7.4g、56.5mmol)を含む無水ヘキサン(90ml)およびTMEDA(17.4g、150mmol)の溶液に、窒素雰囲気中、0℃でn−BuLi(55mlの2.5Mヘキサン溶液、137.5mmol)を5分間かけて滴下する。得られた溶液を30分間還流し、次いで0℃まで冷却し、トリメチルスズクロリド(25.6g、129mmol)を固体として一度に加える。得られた溶液を室温に加温した後、室温で20時間撹拌する。該溶液を水(100ml)で停止し、酢酸エチル(100ml)を加える。層を分離し、有機層をさらに水(4×100ml)、塩水(100ml)で洗浄し、乾燥(Na2SO4)し、ろ過および減圧下で濃縮する。得られた固体はアセトニトリルにより4回再結晶し、生成物を白色針状物として得る(25.8g、83%)。
3−ヘキシルセレノフェン(4.30g、20mmol)およびN,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン(2.44g、21mmol)を含む無水THF(25ml)溶液に、−40℃でn−BuLi(8.5mlの2.5Mヘキサン溶液、21.3mmol)を加える。溶液を加温して30分間で25℃とし、25℃で45分間撹拌する。得られた溶液を−20℃に冷却し、塩化銅(II)(2.96g、22mmol)を固体として一度に加える。反応物を25℃でさらに16時間撹拌し、5%HCl(50ml)を加えて停止する。有機物を酢酸エチル(3×50ml)により抽出する。有機物を併せ、5%HCl(2×50ml)、水(50ml)および飽和塩化ナトリウム(50ml)により洗浄し、乾燥(Na2SO4)し、ろ過および減圧下で濃縮する。得られたオイルをシリカのカラムクロマトグラフィー(溶離液:石油、40〜60℃)により精製する。最初のフラクションは3−ヘキシルセレノフェンを含有し、2番目のフラクションは生成物を含有した。THF/アセトニトリルから−70℃で再結晶することにより生成物を白色固体として得る(2.1g、49%)。
4,4’−ビス(ヘキシル)−2,2’−ビスセレノフェン(1.0g、2.33mmol)を含むテトラヒドロフラン(25ml)溶液に、暗所中、N−ブロモスクシンイミド(0.84g、4.72mmol)を2つに分けて25℃で30分間かけて加える。得られた溶液を6時間撹拌する。溶媒を減圧下で除き、残渣を酢酸エチル(50ml)に溶解し、水(2×30ml)および飽和塩化ナトリウム(30ml)で洗浄し、ろ過および減圧下で濃縮する。得られた粗生成物をシリカのプラグを通してろ過し(溶離液:石油40〜60℃)、減圧下で濃縮する。エタノールからの再結晶により生成物を白色結晶として得る(0.75g、55%)。
10mlのガラス瓶に5,5’−ジブロモ−4,4’−ビス(ヘキシル)−2,2’−ビセレノフェン(150mg、0.256mmol)、2,5−ビス−トリメチルスタンニルセレノフェン(116.9 mg、0.256mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(4.7mg、0.005mmol、4mol%Pd)、トリ(o−トリル)ホスフィン(6.2 mg、0.02mmol、8mol%)およびクロロベンゼン(5 ml)を撹拌棒により充填する。ガラス瓶を窒素置換し、厳重に密封する。該ガラス瓶をマイクロ波反応器(Emrys Creator, Personal Chemistry Ltd)中に置き、連続的に140℃まで2分間、次いで160℃まで2分間、および最終的に180℃まで15分間加熱する。室温まで冷却した後、反応混合物をメタノール(50ml)および37%塩酸(5ml)の混合液中に沈殿させ、14時間撹拌する。ポリマーをろ過し、メタノール(6時間)、アセトン(24時間)およびイソヘキサン(24時間)で洗浄する(ソックスレー抽出により)。得られたポリマーを高温のクロロホルムに溶解し、メタノール中に沈殿させ、生成物(90mg)を得る。
3−オクチルセレノフェン(7.30g、30mmol)およびN,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン(3.72g、32mmol)を含む無水THF(40ml)溶液に、−40℃でn−BuLi(12.8mlの2.5Mヘキサン溶液、32mmol)を加える。溶液を加温し、30分間で25℃とし、25℃で30分間撹拌する。得られた溶液を−20℃に冷却し、塩化銅(II)(4.57g、34mmol)を固体として一度に加える。反応物を25℃でさらに16時間撹拌し、5%HCl(50ml)を加えて停止する。有機物を酢酸エチル(3×100ml)により抽出する。有機物を併せ、5%HCl(2×80ml)、水(80ml)および飽和塩化ナトリウム(80ml)により洗浄し、乾燥(Na2SO4)し、ろ過および減圧下で濃縮する。得られたオイルをシリカのカラムクロマトグラフィー(溶離液:石油、40〜60℃)によりさらに精製する。最初のフラクションは3−オクチルセレノフェンを含有し、2番目のフラクションは生成物を含有した。ジエチルエーテルから再結晶することにより生成物を白色固体として得る(2.92g、40%)。
4,4’−ビス(オクチル)−2,2’−ビセレノフェン(2.5g、5.16mmol)を含むテトラヒドロフラン(40ml)溶液に、暗所中、N−ブロモスクシンイミド(1.84g、10.32mmol)を0℃で1時間かけて少しずつ加える。得られた溶液を4時間撹拌する。溶媒を減圧下で除き、残渣を酢酸エチル(100ml)に溶解し、水(2×30ml)および飽和塩化ナトリウム(30ml)で洗浄し、ろ過および減圧下で濃縮する。得られた粗生成物をシリカのプラグを通してろ過し(溶離液:石油40〜60℃)、減圧下で濃縮する。エタノールからの再結晶により生成物を白色結晶として得る(2.1g、63%)。
10mlのガラス瓶に、5,5’−ジブロモ−4,4’−ビス(ヘキシル)−2,2’−ビセレノフェン(328.7mg、0.512mmol)、2,5−ビス−トリメチルスタンニルセレノフェン(233.7mg、0.512mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(9.37mg、0.01mmol、4mol%Pd)、トリ(o−トリル)ホスフィン(12.46mg、0.04mmol、8mol%)およびクロロベンゼン(8 ml)を撹拌棒で充填する。ガラス瓶を窒素置換し、厳重に密封する。該ガラス瓶をマイクロ波反応器(Emrys Creator, Personal Chemistry Ltd)中に置き、連続的に140℃まで2分間、次いで160℃まで2分間、および最終的に180℃まで15分間加熱する。室温まで冷却した後、反応混合物をメタノール(50ml)および37%塩酸(5ml)の混合液中に沈殿させ、14時間撹拌する。得られたポリマーをろ過し、メタノール(6時間)、アセトン(24時間)およびイソヘキサン(24時間)で洗浄する(ソックスレー抽出により)。得られたポリマーを高温のクロロホルムに溶解し、メタノール中に沈殿させ、生成物(180mg)を得る。
3−デシルセレノフェンを公開されている方法(C. Mahatsekake et al, Phosphorus, Sulfur and Silicon, 1990, 47, 35-41; 1.0 g、4.64 mmol)に従い調製する。3−デシルセレノフェン(5.0g、18.4mmol)およびN,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン(2.56g、22mmol)を含む無水THF(25ml)溶液に、−40℃でn−BuLi(8mlの2.5Mヘキサン溶液、20mmol)を加える。溶液を加温し、45分間で25℃とし、40℃で10分間撹拌する。得られた溶液を−20℃に冷却し、塩化銅(II)(2.96g、22mmol)を固体として一度に加える。反応物を25℃でさらに16時間撹拌し、5%HCl(50ml)を加えて停止する。有機物を酢酸エチル(3×100ml)により抽出する。有機物を併せ、5%HCl(2×80ml)、水(80ml)および飽和塩化ナトリウム(80ml)により洗浄し、乾燥(Na2SO4)し、ろ過および減圧下で濃縮する。得られたオイルをシリカのカラムクロマトグラフィー(溶離液:石油、40〜60℃)によりさらに精製する。最初のフラクションは3−デシルセレノフェンを含有し、2番目のフラクションは生成物を含有した。ジエチルエーテルから再結晶することにより生成物を白色固体として得る(2.6g、52%)。
4,4’−ビス(デシル)−2,2’−ビセレノフェン(2.4g、4.44mmol)を含むテトラヒドロフラン(40ml)溶液に、暗所中、N−ブロモスクシンイミド(1.84g、10.32mmol)を0℃で1時間かけて少しずつ加える。得られた溶液を4時間撹拌する。溶媒を減圧下で除き、残渣を酢酸エチル(100ml)に溶解し、水(2×30ml)および飽和塩化ナトリウム(30ml)で洗浄し、ろ過および減圧下で濃縮する。粗生成物をシリカのプラグを通してろ過し(溶離液:石油40〜60℃)、減圧下で濃縮する。ジエチルエーテルからの再結晶により生成物を白色結晶として得る(2.92g、94%)。
10mlのガラス瓶に、5,5’−ジブロモ−4,4’−ビス(デシル)−2,2’−ビセレノフェン(400mg、0.573mmol)、2,5−ビス−トリメチルスタンニルセレノフェン(261.5 mg、0.573mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(10.5mg、0.011mmol、4 mol% Pd)、トリ(o−トリル)ホスフィン(13.95mg、0.046mmol、8mol%)およびクロロベンゼン(7ml)を撹拌棒で充填する。ガラス瓶を窒素置換し、厳重に密封する。該ガラス瓶をマイクロ波反応器(Emrys Creator, Personal Chemistry Ltd)中に置き、連続的に140℃まで2分間、次いで160℃まで2分間、および最終的に180℃まで15分間加熱する。50℃まで冷却した後、反応混合物をメタノール(80ml)および37%塩酸(20ml)の混合液中に沈殿させ、2時間撹拌する。得られたポリマーをろ過し、メタノール(16時間)、アセトン(16時間)およびイソヘキサン(16時間)で洗浄する(ソックスレー抽出により)。得られたポリマーを高温のクロロホルムに溶解し、0.4gのシリカの存在下で撹拌し、アセトン中にろ過し、生成物(380mg)を得る。
BuLiを含むヘキサン溶液(10.6mlの1.6M溶液、17mmol)を、2,2’−ビセレノフェン(2.00g、7.7mmol)を含む冷却した(−78℃)THF(50ml)およびTMEDA(1.98g、17mmol)溶液に滴下する。BuLiを加えると、直ちに色の変化(暗赤色)が観察される。20分間の撹拌後、反応混合物は暗黄色となる。混合物を6時間撹拌し、16〜18℃まで加温する。加温する間、反応混合物の外観は緑色の懸濁液に変化する。次に、反応混合物を−70℃に冷却する。トリメチルスタンニルクロリド(3.38g、17mmol)を固体として反応混合物に添加する。10分後、反応混合物は褐色となる。反応混合物を室温で一晩加温する。反応を水(100ml)で停止し、混合物を1時間撹拌する。酢酸エチル(100ml)を混合物に加え、層を分離する。有機抽出物を併せ、水、塩水で洗浄し、乾燥(Na2SO4)する。ろ過後、粗生成物を濃縮し、褐色オイルを得る。MeCNを加え、混合物を5分間撹拌する。混合物をアセトニトリルから3回再結晶する。該物質はさらに精製することなく使用する。MS(EI)588(M+)。
10mlのガラス瓶に、5,5’−ジブロモ−4,4’−ビス(デシル)−2,2’−ビセレノフェン(298.2mg、0.427mmol)、5,5’−ビス−トリメチルスタンニル−2,2’−セレノフェン(250.0mg、0.427mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(7.82mg、0.01mmol、4mol% Pd)、トリ(o−トリル)ホスフィン(10.40mg、0.034mmol、8mol%)およびクロロベンゼン(5ml)を撹拌棒で充填する。ガラス瓶を窒素置換し、厳重に密封する。該ガラス瓶をマイクロ波反応器(Emrys Creator, Personal Chemistry Ltd)中に置き、連続的に140℃まで2分間、次いで160℃まで2分間、および最終的に180℃まで15分間加熱する。室温まで冷却した後、反応混合物をメタノール(50ml)および37%塩酸(5ml)の混合液中に沈殿させ、1.5時間撹拌する。ポリマーをろ過し、アセトン(6時間)およびイソヘキサン(24時間)で洗浄する(ソックスレー抽出により)。得られたポリマーを高温のクロロホルムに溶解し、メタノール中に沈殿させ、生成物(120mg)を得る。GPC (クロロベンゼン, 60℃) Mn (10,000 g/mol), Mw (16,500 g/mol). λmax (film) 605, 665 (sh) nm。
トランジスタの製造および測定
薄膜有機電界効果トランジスタ(OFET)を熱成長酸化シリコン(SiO2)絶縁層を有する、高度にドープしたシリコン基板上に製造し、基板を共通のゲート電極として供給する。トランジスタソース−ドレイン金電極はSiO2層上にフォトリソグラフィによって規定される。有機半導体の沈着に先立って、FET基板をシリル化剤であるヘキサメチルジシラザン(HMDS)またはオクチルトリクロロシラン(OTS)によって処理する。半導体薄膜は、スピンコーティングポリマーのクロロホルム、キシレン、クロロベンゼンまたはジクロロベンゼン溶液(0.4〜1.0重量%)によってFET上に沈着させる。トランジスタデバイスの電気的特性化は、窒素雰囲気中、コンピュータ制御されたAgilent 4155C Semiconductor Parameter Analyserを用いて行う。
Claims (11)
- 3位および/または4位において任意に置換されていてもよい、2,5−セレノフェンの位置規則性ポリマー。
- 式I:
R1−8は、互いに独立して、また、多重に生じる場合には互いに独立して、H、ハロゲン、任意に置換されていてもよいアリールまたはへテロアリール、P−Sp、P*−Sp−、または炭素原子数1〜40の直鎖、分枝鎖もしくは環状アルキルであって、F、Cl、Br、IまたはCNにより任意に単置換または多置換されており、ここで、1つまたは2つ以上の隣接していないCH2基は、各場合において互いに独立して、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように、−O−、−S−、−NH−、−NR0−、−SiR0R00−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−CX1=CX2−または−C≡C−により任意に置換され、
R0およびR00は、互いに独立してH、任意に置換されていてもよい炭素原子数1〜12のアリールまたはアルキルであり、
X1およびX2は、H、F、ClまたはCNであり、
Pは、重合性基であり、
P*は、重合性基Pに転化できるか、または重合性基Pにより置換され得る基であり、
Spは、スペーサー基または単結合であり、
a、b、cおよびdは、互いに独立して0、1、2または3であり、かつa+b+c+d≧1であり、
nは、>1の整数であり、
ここで、繰り返し単位は同一または異なる、
で表される化合物から選択されることを特徴とする、請求項1に記載のポリマー。 - 式I1:
R1−6、a、b、c、dおよびnは、式Iに記載の意味を有し、
R7およびR8は、互いに独立して、R1の意味の1つを有するか、−Sn(R0)3、−B(OR’)(OR”)、−CH2Cl、−CHO、−CH=CH2または−SiR0R00R000であり、
R0、R00、R000は、互いに独立してH、任意に置換されていてもよい炭素原子数1〜12のアリールまたはアルキルであり、
R’およびR”は、互いに独立して、Hまたは炭素原子数1〜12のアルキルであるか、OR’およびOR”がホウ素原子とともに炭素原子数2〜20の環状基を形成している、
で表される化合物から選択されることを特徴とする、請求項1または2に記載のポリマー。 - R1−8が、C1−C20−アルキル、C1−C20−アルコキシ、C1−C20−アルケニル、C1−C20−アルキニル、C1−C20−チオアルキル、C1−C20−シリル、C1−C20−エステル、C1−C20−アミノまたはC1−C20−フルオロアルキルから選択されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のポリマー。
- nが2〜5000の整数であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のポリマー。
- R9およびR10の一方または両方が、ハロゲン、−Sn(R0)3、−B(OR’)(OR”)、−CH2Cl、−CHO、−CH=CH2または−SiR0R00R000であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載のポリマー。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の1種または2種以上のポリマーを含有する、半導体または電荷輸送性の材料、成分またはデバイス。
- 請求項1〜8のいずれかに記載のポリマーの、光学、電気光学もしくは電子構成材またはデバイスにおける、電荷輸送材料、半導体材料、導電性材料、光導伝性材料もしくは発光材料、有機電界効果トランジスタ(OFET)、集積回路工学(IC)、薄膜トランジスタ(TFT)、フラットパネル・ディスプレー、無線IC(RFID)タグ、エレクトロルミネセントデバイスもしくは構成材、フォトルミネセントデバイスもしくは構成材、有機発光ダイオード(OLED)、ディスプレーのバックライト、光電池もしくはセンサーデバイス、電荷注入層、ショットキー・ダイオード、平坦化層、帯電防止フィルム、導電性基板もしくは導電性パターン、電池内の電極材料、光伝導体、電子写真用途、電子写真記録、有機メモリーデバイス、配向層、またはDNA配列の検出および識別への使用。
- 請求項1〜8のいずれかに記載のポリマー、半導体もしくは電荷輸送性の材料、成分またはデバイスを含む、光学デバイス、電気光学デバイスもしくは電子デバイス、FET、IC、TFT、OLEDまたはRFIDタグ。
- 2,5−ジハロ−3−置換セレノフェンをアルキルグリニャール試薬により処理し、遷移金属触媒を添加することにより得られた中間体混合物を重合することによる、請求項1〜7のいずれかに記載のポリマーの調製方法。
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