JP2010053093A - 新規なベンゾビスチアゾール骨格を有するスズ化合物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、公知の反応を利用してさまざまなπ共役系化合物に誘導でき、特にEL、有機半導体材料、電荷輸送材料の素材の製造中間体として有用である新規な化合物に関する。
有機材料の発光特性や電荷輸送特性を利用して、有機エレクトロルミネッセンス素子や、有機トランジスタ素子が提案されている。これらの素子に有機材料を用いることにより、軽量、安価、低製造コスト、フレキシブル等の利点が期待される。
有機半導体材料は、印刷法、スピンコート法等のウェットプロセスによる簡便な方法で容易に薄膜形成が可能であり、従来の無機半導体材料を利用した薄膜トランジスタと比し、製造プロセス温度を低温化できるという利点がある。これにより、一般に耐熱性の低いプラスチック基板上への形成が可能となり、ディスプレイ等のエレクトロニクスデバイスの軽量化や低コスト化ができるとともに、プラスチック基板のフレキシビリティーを活かした用途等、多様な展開が期待できる。
有機半導体材料は、印刷法、スピンコート法等のウェットプロセスによる簡便な方法で容易に薄膜形成が可能であり、従来の無機半導体材料を利用した薄膜トランジスタと比し、製造プロセス温度を低温化できるという利点がある。これにより、一般に耐熱性の低いプラスチック基板上への形成が可能となり、ディスプレイ等のエレクトロニクスデバイスの軽量化や低コスト化ができるとともに、プラスチック基板のフレキシビリティーを活かした用途等、多様な展開が期待できる。
有機薄膜トランジスタ素子において、低分子系および高分子系の様々な材料が報告されている。例えば低分子材料ではペンタセン(非特許文献1)、フタロシアニン(非特許文献2)、フラーレン(特許文献1、非特許文献3)、アントラジチオフェン(特許文献2)、チオフェンオリゴマー(特許文献3、非特許文献4)、ビスジチエノチオフェン(非特許文献5)などが、また高分子材料ではポリチオフェン(非特許文献6)、ポリチエニレンビニレン(非特許文献7)などの幾つかの材料が挙げられる。
しかし、上記の材料においても、低分子系では膜の安定性に関する問題が、高分子系では純度に起因する低性能の問題があり、さらなる改良が望まれている。
しかし、上記の材料においても、低分子系では膜の安定性に関する問題が、高分子系では純度に起因する低性能の問題があり、さらなる改良が望まれている。
さらに、実用性を考えた場合、キャリア移動度と保存性の両立を目的として、ヘテロ原子を含む縮合環を用いた有機半導体材料およびトランジスタが提案されている(特許文献4)。特にチアゾール誘導体であるチアゾロチアゾールやベンゾビスチアゾールはその骨格の持つ酸素安定性により高い大気安定性を有しており、さらにπ共役の拡張により、アクセプタであるチアゾール系ユニットとドナーとして機能するチオフェン環のドナーアクセプター相互作用により、分子間電荷移動が促進されることが報告されている(非特許文献8、9)。
しかし、上記のチアゾール系材料においても、低分子系では膜の安定性や製膜プロセス適応性の問題が、高分子系では純度、重合度、分散度制御に起因する低性能の問題があり、さらなる改良が望まれている。
本発明は、大気安定性を有し、高い電荷移動度、電荷輸送性を有するEL、有機半導体材料、電荷輸送材料とすることができる、安定性に優れた製造中間体を提供することを目的とする。さらに、重合度、分散度が安定したポリマーの製造が可能な製造中間体を提供することを目的とする。
上記従来技術の問題点を顧みて、本発明者は、特定のベンゾビスチアゾール骨格を有した化合物において、2,6−位を有機スズ基として官能基化することにより、または2,6−位にチオフェン環を配し、チオフェン環を介した、5、5'−位を有機スズ基として官能基化することによって、製造中間体として経時安定性が高く、効率的な反応性を有する化合物となることを見出し、本発明に至った。本発明の新規なベンゾビスチアゾール骨格を有するスズ化合物を製造中間体として用いることにより、大気安定性を有し、分子間電荷移動が促進されることにより高い移動度、電荷輸送性を有するEL、有機半導体材料、電荷輸送材料を獲得することができる。
すなわち上記課題は、以下の[1]から[3]により解決される。
[1]下記一般式(I)のベンゾビスチアゾール骨格を有するスズ化合物。
(式中、R1〜R12は水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換のアルキル基またはアルコシキ基もしくはアルキルチオ基から選択される基であり同一でも異なっていても良い。m及びnは0または1以上の整数を示し、m及びnが1以上の整数の場合、R7、R8、R11およびR12は同一でも異なる基でもよい。)、
[2] 前記一般式(I)のスズ化合物が下記一般式(II)で示される化合物であることを特徴とする前記[1]に記載のベンゾチアゾール骨格を有するスズ化合物。
(式中、R13は置換もしくは無置換のアルキル基であり、R14〜R16は水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換のアルキル基またはアルコシキ基もしくはアルキルチオ基から選択される基であり同一でも異なっていても良い。pは0または1以上の整数を示し、pが1以上の整数の場合、R14およびR15は同一でも異なる基でもよい。)、
[3] 前記R13がブチル基またはメチル基である [2]に記載のベンゾビスチアゾール骨格を有するスズ化合物。
[1]下記一般式(I)のベンゾビスチアゾール骨格を有するスズ化合物。
[2] 前記一般式(I)のスズ化合物が下記一般式(II)で示される化合物であることを特徴とする前記[1]に記載のベンゾチアゾール骨格を有するスズ化合物。
[3] 前記R13がブチル基またはメチル基である [2]に記載のベンゾビスチアゾール骨格を有するスズ化合物。
本発明の化合物は新規なベンゾビスチアゾール骨格を有するスズ化合物であり、安定性に優れ、特にEL、有機半導体材料、電荷輸送材料として有用な化合物であり、さらに中間体として有用である。
さらに、応用例で示すようにスズ体は収率、反応速度が向上するため、歩留まりの良いEL、有機半導体材料、電荷輸送材料を提供することができ、ポリマーの場合、重合度、分散度が安定した製造が可能となる。
さらに、応用例で示すようにスズ体は収率、反応速度が向上するため、歩留まりの良いEL、有機半導体材料、電荷輸送材料を提供することができ、ポリマーの場合、重合度、分散度が安定した製造が可能となる。
さらに本発明の化合物について具体的に説明する。
本発明の化合物は、下記一般式(I)で示される化合物である。
(式中、R1〜R12は水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換のアルキル基またはアルコシキ基もしくはアルキルチオ基から選択される基であり同一でも異なっていても良い。m及びnは0または1以上の整数を示し、m及びnが1以上の整数の場合、R7、R8、R11およびR12は同一でも異なる基でもよい。)
本発明の化合物は、下記一般式(I)で示される化合物である。
前記一般式(I)中、R1〜R13が置換または無置換のアルキル基である場合、以下のものを挙げることができる。
炭素数が1〜25の直鎖、分岐鎖又は環状のアルキル基であり、これらのアルキル基は更にフッ素原子、シアノ基、フェニル基又はハロゲン原子もしくは直鎖又は分岐鎖のアルキル基で置換されたフェニル基を含有してもよい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、t−ブチル基、s−ブチル基、n−ブチル基、i−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、3,7−ジメチルオクチル基、2−エチルヘキシル基、トリフルオロメチル基、2−シアノエチル基、ベンジル基、4−クロロベンジル基、4−メチルベンジル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、アルコキシ基、アルキルチオ基としては上記アルキル基の結合位に酸素原子または硫黄原子を挿入して、それぞれアルコキシ基またはアルキルチオ基としたものが一例として挙げられる。
R1〜R12がハロゲン原子の場合はフッ素原子、塩素原子および臭素原子が挙げられる。 m、nは0または1以上の整数であり、m、nは0〜3が好ましい。
炭素数が1〜25の直鎖、分岐鎖又は環状のアルキル基であり、これらのアルキル基は更にフッ素原子、シアノ基、フェニル基又はハロゲン原子もしくは直鎖又は分岐鎖のアルキル基で置換されたフェニル基を含有してもよい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、t−ブチル基、s−ブチル基、n−ブチル基、i−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、3,7−ジメチルオクチル基、2−エチルヘキシル基、トリフルオロメチル基、2−シアノエチル基、ベンジル基、4−クロロベンジル基、4−メチルベンジル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、アルコキシ基、アルキルチオ基としては上記アルキル基の結合位に酸素原子または硫黄原子を挿入して、それぞれアルコキシ基またはアルキルチオ基としたものが一例として挙げられる。
R1〜R12がハロゲン原子の場合はフッ素原子、塩素原子および臭素原子が挙げられる。 m、nは0または1以上の整数であり、m、nは0〜3が好ましい。
前記一般式(I)で表される化合物が、例えば分子骨格が線対称性、面対称性があるような、下記一般式(II)で示される化合物であることが好ましい。分子骨格に対称性を有することで非対称性分子骨格よりも製造工程が少なくなることが利点として挙げられ、結晶性が向上するため精製が容易となる。例えばさらにポリマーの製造中間体として用いる場合には、対称性のある骨格を有する場合、結晶性ポリマーになりやすいため、結晶性が上がることで物性の向上が期待できる。例えば、高いキャリア輸送が可能である電荷輸送材料や高い有機半導体材料が期待できる。
(式中、R13は直鎖でも分岐していてもよいアルキル基であり、R14〜R16は水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換のアルキル基またはアルコシキ基もしくはアルキルチオ基から選択される基であり同一でも異なっていても良い。pは0または1以上の整数を示し、pが1以上の整数の場合、R14およびR15は同一でも異なる基でもよい。)
R13の置換もしくは無置換のアルキル基、R13〜R16のハロゲン原子、置換もしくは無置換のアルキル基またはアルコシキ基もしくはアルキルチオ基から選択される基としては、一般式(I)におけるR1〜R12と同一である。また、pも一般式(I)におけるmまたはnと同一であり、好ましくは0〜3である。
また、特に、前記一般式(I)、(II)におけるR1〜R6およびR13からなる置換基がn−ブチル基、または、トリメチル基であると、例えばトリメチルスズクロライドやトリブチルスズクロライドといった汎用試薬を用いることができるため、製造中間材料の入手の容易さから好ましい。
本発明の一般式(I)及び(II)で示される化合物は例えば、下記経路で製造できる。
下記化合物(1)はmacromolecules,1981,14,915.に記載されており、例えば、化合物(1)をヨウ素存在下で、tert−ブチルニトリト(亜硝酸tert−ブチル)との反応によりジアゾ化し、ヨウ素化することにより化合物(2)を得ることができる。化合物(3)への変換反応は、例えば、アルキルリチウムを用いてリチオ化し、次いで、トリアルキルハライドとの反応により達成できる。アルキルリチウムとしては、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウムが挙げられる。化合物(3)は一般式(I)及び(II)において、m、n、pが0である場合の本発明の化合物である。化合物(4)への変換反応は、STRATEGIC APPLICATIONS OF NAMEDREACTIONS IN ORGANIC SYNTHESISに記載されているようなStille(スティレ)反応を用いることで、容易に製造することができる。さらに化合物(4)の製造ルートとしては、2−カルボキシルチオフェン誘導体と2,5−ジアミノ−1,4−ベンゼンチオール二塩酸塩との縮合反応では、例えば、非特許文献5のChem. Mater. 2004, 16,4286-4291に開示されているように、2−カルボキシルチオフェン誘導体から、塩化チオニルを用いた酸クロリド化を経由した後、Eaton’s試薬を用いた反応により重合してもよいし、非特許文献6のMacromolecules,1996,29,3787-3792で記載されているようにポリリン酸(PPA)/スルフォラン(sulfolane)を用いた縮合反応でも容易に得ることができる。
下記化合物(1)はmacromolecules,1981,14,915.に記載されており、例えば、化合物(1)をヨウ素存在下で、tert−ブチルニトリト(亜硝酸tert−ブチル)との反応によりジアゾ化し、ヨウ素化することにより化合物(2)を得ることができる。化合物(3)への変換反応は、例えば、アルキルリチウムを用いてリチオ化し、次いで、トリアルキルハライドとの反応により達成できる。アルキルリチウムとしては、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウムが挙げられる。化合物(3)は一般式(I)及び(II)において、m、n、pが0である場合の本発明の化合物である。化合物(4)への変換反応は、STRATEGIC APPLICATIONS OF NAMEDREACTIONS IN ORGANIC SYNTHESISに記載されているようなStille(スティレ)反応を用いることで、容易に製造することができる。さらに化合物(4)の製造ルートとしては、2−カルボキシルチオフェン誘導体と2,5−ジアミノ−1,4−ベンゼンチオール二塩酸塩との縮合反応では、例えば、非特許文献5のChem. Mater. 2004, 16,4286-4291に開示されているように、2−カルボキシルチオフェン誘導体から、塩化チオニルを用いた酸クロリド化を経由した後、Eaton’s試薬を用いた反応により重合してもよいし、非特許文献6のMacromolecules,1996,29,3787-3792で記載されているようにポリリン酸(PPA)/スルフォラン(sulfolane)を用いた縮合反応でも容易に得ることができる。
表1に記載されている化合物における置換基Xは、クロロ基、ブロモ基、ヨウ素基、OTf(トリフルオロメタンスルホネート)基、OPO(OR)2(ホスホン酸エステル)基のいずれから選ばれる基であり、好ましくは、ヨウ素基、ブロモ基を用いる。化合物(5)への変換反応は、例えば、チオフェン環の5,5’位をリチオ化して、TMS(トリメチルシリル)クロライドとの反応により達成される。化合物(6)への変換反応は、ベンゾビスチアゾールの4,8−位をメタル化し、次いで、求電子剤で処理することにより達成できる。このとき用いるメタル化剤はアルキルリチウムを示しているが、リチウムアミド、リチウムー亜鉛アート錯体によりメタル化してもよい。アルキルリチウムとしては、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウムが挙げられる。リチウムアミドとしては、リチウムジイソプロピルアミド、リチウムジエチルアミド、リチウムテトラメチルピペリジド(LiTMP)が挙げられる。求電子剤としては、塩素、臭素、ヨウ素などから用い、好ましくは臭素、ヨウ素を用いる。
化合物(7)への変換反応は、例えば、グリニャール試薬化物との金属触媒存在下での反応により達成できる。化合物(8)への変換反応は、例えば、酸やアルカリ存在下でトリメチルシリル基は容易に脱離され、プロトン化することができる。化合物(9)への変換反応は、例えば、チオフェン環の5,5’位をリチオ化して、トリメチルスズクロライドとの反応により達成される。
本発明の化合物は製造中間体として用いることができ、STRATEGIC APPLICATIONS OF NAMEDREACTIONS IN ORGANIC SYNTHESISに記載されているようなStille(スティレ)反応を用いることで、π共役系材料を容易に製造することができる。
上記反応に用いる化合物におけるXは、クロロ基、ブロモ基、ヨウ素基、OTf(トリフルオロメタンスルホネート)基、OPO(OR)2(ホスホン酸エステル)基のいずれから選ばれる基であり、好ましくは、ヨウ素基、ブロモ基を用いる。 上記反応に用いる化合物におけるAr1は、ビニル基などのアルケニル基、フェニル基、トリル基などのアリール基、ヘテロアリール基、アセチル基、アセトイミドイル基、チオアセチル基などのアシル基、チエニル基を示し、Ar2はAr1から得られる2価の基を示す。
Stille(スティレ)反応は有機スズ化合物と有機求電子反応剤からC−Cσ結合を形成することができ、パラジウム0価の金属触媒が好ましく用いられる。
パラジウム触媒としては、例えばパラジウムブロマイド、パラジウムクロライド、パラジウムヨージド、パラジウムシアニド、パラジウムアセテート、パラジウムトリフルオロアセテート、パラジウムアセチルアセトナト[Pd(acac)2]、ジアセテートビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム[Pd(OAc)2(PPh3)2]、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム[Pd(PPh3)4]、ジクロロビス(アセトニトリル)パラジウム[Pd(CH3CN)2Cl2]、ジクロロビス(ベンゾニトリル)パラジウム[Pd(PhCN)2Cl2]、ジクロロ[1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン]パラジウム[Pd(dppe)Cl2]、ジクロロ[1,1−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム[Pd(dppf)Cl2]、ジクロロビス(トリシクロヘキシルホスフィン)パラジウム〔Pd[P(C6H11)3]2Cl2〕、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム[Pd(PPh3)2Cl2]、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム[Pd2(dba)3]、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム[Pd(dba)2]、等が挙げられるが、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム[Pd(PPh3)4]、ジクロロ[1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン]パラジウム[Pd(dppe)Cl2]、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム[Pd(PPh3)2Cl2]等のホスフィン系触媒が好ましい。
パラジウム触媒としては、例えばパラジウムブロマイド、パラジウムクロライド、パラジウムヨージド、パラジウムシアニド、パラジウムアセテート、パラジウムトリフルオロアセテート、パラジウムアセチルアセトナト[Pd(acac)2]、ジアセテートビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム[Pd(OAc)2(PPh3)2]、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム[Pd(PPh3)4]、ジクロロビス(アセトニトリル)パラジウム[Pd(CH3CN)2Cl2]、ジクロロビス(ベンゾニトリル)パラジウム[Pd(PhCN)2Cl2]、ジクロロ[1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン]パラジウム[Pd(dppe)Cl2]、ジクロロ[1,1−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム[Pd(dppf)Cl2]、ジクロロビス(トリシクロヘキシルホスフィン)パラジウム〔Pd[P(C6H11)3]2Cl2〕、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム[Pd(PPh3)2Cl2]、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム[Pd2(dba)3]、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム[Pd(dba)2]、等が挙げられるが、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム[Pd(PPh3)4]、ジクロロ[1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン]パラジウム[Pd(dppe)Cl2]、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム[Pd(PPh3)2Cl2]等のホスフィン系触媒が好ましい。
上記の他にパラジウム触媒として、反応系中においてパラジウム錯体と配位子の反応により合成されるパラジウム触媒を用いることができる。配位子としては、トリフェニルホスフィン、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリス(n−ブチル)ホスフィン、トリス(tert−ブチル)ホスフィン、ビス(tert−ブチル)メチルホスフィン、トリス(i−プロピル)ホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリス(o−トリル)ホスフィン、トリス(2−フリル)ホスフィン、2−ジシクロヘキシルホスフィノビフェニル、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’−メチルビフェニル、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,4’,6’−トリイソプロピル−1,1’−ビフェニル、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,6’−ジメトキシ−1,1’−ビフェニル、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’−(N,N’−ジメチルアミノ)ビフェニル、2−ジフェニルホスフィノ−2’−(N,N’−ジメチルアミノ)ビフェニル、2−(ジ−tert−ブチル)ホスフィノ−2’−(N,N’−ジメチルアミノ)ビフェニル、2−(ジ−tert−ブチル)ホスフィノビフェニル、2−(ジ−tert−ブチル)ホスフィノ−2’−メチルビフェニル、ジフェニルホスフィノエタン、ジフェニルホスフィノプロパン、ジフェニルホスフィノブタン、ジフェニルホスフィノエチレン、ジフェニルホスフィノフェロセン、エチレンジアミン、N,N’,N’’,N’’’−テトラメチルエチレンジアミン、2,2’−ビピリジル、1,3−ジフェニルジヒドロイミダゾリリデン、1,3−ジメチルジヒドロイミダゾリリデン、ジエチルジヒドロイミダゾリリデン、1,3−ビス(2,4,6−トリメチルフェニル)ジヒドロイミダゾリリデン、1,3−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)ジヒドロイミダゾリリデンが挙げられ、これらの配位子のいずれかが配位したパラジウム触媒をクロスカップリング触媒として用いることができる。
パラジウム以外の金属では、マンガン、ニッケル、銅などを金属触媒として用いる方法も知られている。
パラジウム以外の金属では、マンガン、ニッケル、銅などを金属触媒として用いる方法も知られている。
カップリング反応の反応溶媒としては、反応に影響を及ぼさない限り特に限定されないが、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン、ジイソプロピルエーテル等のエーテル類、トリエチルアミン、ジエチルアミン等のアミン類、塩化メチル、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、ジブロモエタン、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類、アセトニトリル等のニトリル類、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。これらの溶媒は単独で用いても、二種以上適宜組み合わせて用いてもよい。またこれらの溶媒はあらかじめ乾燥、脱気処理を行うことが望ましい。
また、上記反応の反応温度は、通常0〜200℃で行うことができ、好ましくは20〜150℃であり、さらに好ましくは50〜100℃である。反応温度が高すぎると反応の制御が困難になり、低すぎると反応速度が遅くなるため好ましくない。
反応時間は、反応温度や反応基質及びクロスカップリング反応用金属触媒等の種類等により異なるが、通常1分〜24時間、好ましくは10分〜12時間である。
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、これら実施例によって制限されるものではない。
<2,6−ビス(3−ドデシルチオフェン−2−イル)−ベンゾ[1,2−d;4,5−d’]ビスチアゾールの合成>
三口フラスコに2,5−ジアミノ−1,4−ベンゼンチオール二塩酸塩(3.94g,16.1mM)とポリリン酸100gを加え、減圧&アルゴン置換を5回加え、脱気を行なった。その後、アルゴン雰囲気下で内温100℃で加熱攪拌を3時間行なった。3-Dodecyl-carboxyl-thiophene(10.0g,33.8mM,2.1eq)のsulfolane100mL溶液を加え、100℃度で計4時間加熱攪拌を行なった。その後、イオン交換水を加え析出物をろ取し、トルエン100%でシリカゲルカラムクロマトグラフィを行ない、酢酸エチルで再結晶することにより化合物を得た。収量10.6g、収率95%であった。融点は109−110℃であった。
1H−NMR(CDCl3,400MHz)δ0.87(t,6H,J=8Hz),1.25−1.35(m,36H),1.70−1.80(q,4H),3.08(t,4H,J=8Hz),7.02(d,2H,J=8Hz),7.42(d,2H,J=8Hz),8.49(s,2H)
1H−NMR(CDCl3,400MHz)δ0.87(t,6H,J=8Hz),1.25−1.35(m,36H),1.70−1.80(q,4H),3.08(t,4H,J=8Hz),7.02(d,2H,J=8Hz),7.42(d,2H,J=8Hz),8.49(s,2H)
2,6−ビス(3−ドデシルチオフェン−2−イル)−ベンゾ[1,2−d;4,5−d’]ビスチアゾール 2.0g,2.8mMと脱水THFを150mL加え−73℃で冷却した。その後、TMEDA(テトラメチレンジアミン)を0.94mL,6.3mM加え、さらにn―ブチルリチウム4.1mL6.3mMを滴下した。その後30分低温で攪拌し、さらに10℃まで温度を上昇させた。再び、−73℃まで冷却し、トリメチルスズクロライド1.0Mヘキサン溶液を8.7mL,8.7mM滴下した。その後、室温まで温度を上げ、1時間攪拌した。酢酸エチルで抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥後、塩基性アルミナカラムを用い、ヘキサン/トルエン1/1により分離精製を行った。ヘキサンで再結晶することにより黄色針状結晶を得た。収量2.03g、収率69%であった。融点は119.0−120.5℃であった。
1H−NMR(400MHz,CDCl3)0.42(s,18H),0.88(m,6H),1.26−1.55(m,*H),1.76(quint.,4H,J=4Hz),3.07(t,4H,J=4Hz),7.08(s,2H),8.47(s,2H)
本発明の化合物のIRスペクトル(KBr)を図1に示す。
1H−NMR(400MHz,CDCl3)0.42(s,18H),0.88(m,6H),1.26−1.55(m,*H),1.76(quint.,4H,J=4Hz),3.07(t,4H,J=4Hz),7.08(s,2H),8.47(s,2H)
本発明の化合物のIRスペクトル(KBr)を図1に示す。
さらに本発明の化合物の有効性を示すために、応用例として、スティレ反応を用いて得た本発明のベンゾビスチアゾール骨格を有するスズ化合物を用いてポリマーを合成し、応用比較例として、スズキカップリング反応によって得たベンゾビスチアゾール骨格を有するホウ素化合物を用いてポリマーを合成して、両者の比較検証を行った。
50mLの3つ口フラスコにマグネットスターラーを入れ、ドライクロロベンゼン25.2mL(化合物重量(g)×15mL)、ビチオフェンジブロモ体(660.7mg、1.0mM)、上記のベンゾビスチアゾールジトリメチルスズ体(1018.8g、1.0mM)を加え、アルゴンバブリングを30分行った。その後、Pd2(dba)3(18.3mg、2mol%)、P(o−tolyl)3(24.3mg、8mol%)を加え再びアルゴンバブリングを10分行った。その後オイルバス温を145℃に設定し2時間30分加熱還流を行った。その後、メタノール/塩酸=1000/25mLに分散し8時間攪拌した。ろ過の後、メタノール(5時間)、ヘキサン(12時間)のソックスレ−を行い、クロロベンゼンでソックスレ−を行い濃縮液をメタノール1000mLに分散することにより、茶色固体1.12gを得た。収率は94%であった。
上記化合物をテトラヒドロフランに溶解させ、0.45ミクロンのフィルタで処理した後GPC(ゲルパーメーションクロマトグラフィ)により分子量を見積もったところ、
ポリスチレン換算の数平均分子量は>4200、重量平均分子量は>5300であった。
本発明の化合物を用いて合成した化合物のIRスペクトル(KBr)を図2に示す。
上記化合物をテトラヒドロフランに溶解させ、0.45ミクロンのフィルタで処理した後GPC(ゲルパーメーションクロマトグラフィ)により分子量を見積もったところ、
ポリスチレン換算の数平均分子量は>4200、重量平均分子量は>5300であった。
本発明の化合物を用いて合成した化合物のIRスペクトル(KBr)を図2に示す。
三口フラスコに2,6−ビス(3−ドデシルチオフェン−2−イル)−ベンゾ[1,2−d;4,5−d’]ビスチアゾール 1.52gと無水THF150mLを加え−78℃で冷却した。その分散溶液にTMEDA2当量、n−BuLi2当量を加え30分間、−78℃で攪拌した。その後、室温で2時間攪拌した。2-isopropoxy-4,4-5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaboralane(1.36mL,3当量)を滴下し1時間半攪拌した。酢酸エチルで抽出した後、酢酸エチル/メタノール混合溶媒で再結晶を2回行った。さらにフロリジルシリカを用い、ショートパスカラムを行った。その後再び酢酸エチル/メタノールで再結晶を行い、目的物1.07gを得た。融点107−114℃
1H−NMR(CDCl3,400MHz)δ0.88(t,6H,J=8Hz),1.22−1.56(m,60H),1.76(quint,4H),3.10(t,4H,J=8Hz),7.53(s,2H),8.50(s,2H)
1H−NMR(CDCl3,400MHz)δ0.88(t,6H,J=8Hz),1.22−1.56(m,60H),1.76(quint,4H),3.10(t,4H,J=8Hz),7.53(s,2H),8.50(s,2H)
上記の重合体のIRスペクトル(KBr)を図3に示す。
GPCにより測定したポリスチレン換算の数平均分子量は2100、重量平均分子量は2400であり、重合はほとんど進行していないことが分かった。さらに詳細に検討した結果、ボロン酸エステル置換基はアルカリ/熱によって容易に脱離し、重合反応が進行しないことが明らかとなった。
本発明の錫化合物は、公知の反応を利用してさまざまなπ共役系化合物に誘導できるので、EL、有機半導体材料、電荷輸送材料の素材の製造のための中間体として有用である。
Claims (3)
- 前記R13がブチル基またはメチル基である請求項2に記載のベンゾビスチアゾール骨格を有するスズ化合物。
Priority Applications (5)
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JP2008221131A JP2010053093A (ja) | 2008-08-29 | 2008-08-29 | 新規なベンゾビスチアゾール骨格を有するスズ化合物 |
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