JP2012250931A - Pentacene multimer, and method for producing the same - Google Patents

Pentacene multimer, and method for producing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2012250931A
JP2012250931A JP2011124386A JP2011124386A JP2012250931A JP 2012250931 A JP2012250931 A JP 2012250931A JP 2011124386 A JP2011124386 A JP 2011124386A JP 2011124386 A JP2011124386 A JP 2011124386A JP 2012250931 A JP2012250931 A JP 2012250931A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pentacene
general formula
multimer
raw material
pentacenes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011124386A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Kawasaki
晋司 川崎
Yosuke Ishii
陽祐 石井
Shusuke Kato
秀典 加藤
正重 ▲高▼鳥
Masashige Takatori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KUROGANE KASEI CO Ltd
Nagoya Institute of Technology NUC
Original Assignee
KUROGANE KASEI CO Ltd
Nagoya Institute of Technology NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KUROGANE KASEI CO Ltd, Nagoya Institute of Technology NUC filed Critical KUROGANE KASEI CO Ltd
Priority to JP2011124386A priority Critical patent/JP2012250931A/en
Publication of JP2012250931A publication Critical patent/JP2012250931A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a quaternary or higher pentacene multimer, and a method for producing the pentacene multimer capable of producing the same.SOLUTION: Pentacene is used as a raw material, and the raw material is heated in a sealed container to change the raw material at least into a liquid state, and the raw material is subjected to a dehydrogenation condensation reaction, to thereby produce a pentacene multimer. A higher, namely, quaternary or higher pentacene multimer can be produced by this production method.

Description

本発明は、グラフェンの類似構造を有するペンタセン多量体およびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a pentacene multimer having a similar structure of graphene and a method for producing the same.

グラフェンは、ベンゼン環を二次元平面に敷き詰めた構造であり、優れた機械的強度および電子伝導性を示すことから注目されている。このグラフェンの製造方法としては、スコッチテープを用いてグラファイトを物理的に剥離する方法や、SiC基板を熱分解する方法などが知られている。   Graphene is a structure in which benzene rings are spread in a two-dimensional plane, and has attracted attention because it exhibits excellent mechanical strength and electronic conductivity. As a method for producing this graphene, a method of physically peeling graphite using a scotch tape, a method of thermally decomposing a SiC substrate, and the like are known.

一方、ペンタセンは、5つのベンゼン環が直線状に縮合した多環芳香族炭化水素である。このペンタセンに関しては、非特許文献1に、ペンタセンの昇華精製を目的として、反応装置内でアルゴンガスを連続的に流しながらペンタセンを加熱したところ、原料の加熱領域に、ペンタセンの2量体と3量体を含む粉末が析出したことが開示されている。このときの加熱条件は、電気炉の温度が320〜375℃であり、アルゴンガスの流量が10〜70mL/minであった。   On the other hand, pentacene is a polycyclic aromatic hydrocarbon in which five benzene rings are linearly condensed. Regarding this pentacene, in Non-Patent Document 1, for the purpose of sublimation purification of pentacene, pentacene was heated while continuously flowing argon gas in a reaction apparatus. As a result, pentacene dimer and 3 It is disclosed that a powder containing a monomer has precipitated. The heating conditions at this time were an electric furnace temperature of 320 to 375 ° C., and an argon gas flow rate of 10 to 70 mL / min.

また、非特許文献2には、非特許文献1に関連して、第一原理計算を用いたペンタセン2量体の生成経路の検討結果として、ペンタセンからペンタセン2量体(ペリペンタセン)が生成する過程には、6,13-ジヒドロペンタセンが重要な寄与をすることが指摘されている。   Further, in Non-Patent Document 2, in relation to Non-Patent Document 1, pentacene dimer (peripentacene) is generated from pentacene as a result of studying the production pathway of pentacene dimer using first principle calculation. It has been pointed out that 6,13-dihydropentacene makes an important contribution to the process.

J. Am. Chem. Soc. 127, 3069-3075 (2005).J. Am. Chem. Soc. 127, 3069-3075 (2005). J. Am. Chem. Soc. 129, 6536-6546 (2007).J. Am. Chem. Soc. 129, 6536-6546 (2007).

ところで、上述のグラフェンの製造方法では、比較的少量のグラフェンしか得られず、工業的な大量生産には適さないという問題がある。   By the way, the above-described method for producing graphene has a problem that only a relatively small amount of graphene can be obtained, which is not suitable for industrial mass production.

そこで、この問題の解決策として、本発明者は、低分子量の有機分子を出発原料として化学的な重合反応を行う、ボトムアップ的な手法が有効であると考えている。   Therefore, as a solution to this problem, the present inventor believes that a bottom-up method in which a chemical polymerization reaction is performed using a low molecular weight organic molecule as a starting material is effective.

具体的には、ペンタセンを脱水素縮合反応させて、複数のペンタセンが二次元平面状に結合されたペンタセン多量体を合成する方法であれば、工業的な大量生産に適すると考えている。そして、このペンタセン多量体は、グラフェンの類似構造を有するので、グラフェンに類似の特性を有することが期待でき、新たな電子材料、エネルギー材料としての利用が期待できる。   Specifically, a method of synthesizing a pentacene multimer in which a plurality of pentacenes are bonded in a two-dimensional plane by dehydrogenating and condensing pentacene is considered suitable for industrial mass production. Since this pentacene multimer has a graphene-like structure, it can be expected to have characteristics similar to graphene, and can be expected to be used as a new electronic material and energy material.

しかし、このようなペンタセン多量体としては、非特許文献1、2に開示の通り、3つのペンタセンが結合した3量体、すなわち、3次までの比較的低分子量の多量体しか得られないのが現状であり、4次以上の多量体を製造する方法が存在しなかった。   However, as such a pentacene multimer, as disclosed in Non-Patent Documents 1 and 2, only a trimer in which three pentacenes are bonded, that is, a multimer having a relatively low molecular weight up to the third order can be obtained. However, there is no method for producing a quaternary or higher multimer.

本発明は上記点に鑑みて、4次以上のペンタセン多量体およびその製造が可能なペンタセン多量体の製造方法を提供することを目的とする。   In view of the above points, an object of the present invention is to provide a fourth or higher order pentacene multimer and a method for producing a pentacene multimer that can be produced.

上記目的を達成するため、非特許文献1に記載の方法において、4次以上のペンタセン多量体が得られなかった理由を検討し、その検討結果を踏まえて、4次以上のペンタセン多量体を得るための方法を検討した結果、本発明を完成するに至った。   In order to achieve the above-mentioned object, the reason why a fourth-order or higher pentacene multimer was not obtained in the method described in Non-Patent Document 1 was obtained, and a fourth-order or higher pentacene multimer was obtained based on the results of the study. As a result of studying the method for achieving this, the present invention has been completed.

すなわち、非特許文献1では、ペンタセンの昇華精製を目的として、ガスフローの条件下でペンタセンの加熱を行っていたため、反応装置内で、原料として仕込んだ固体状態のペンタセンが昇華し、キャリアガスとともに移動してしまうため、長時間の連続的な反応が困難であったと考えられる。また、このように昇華を伴う気相反応では、ペンタセンの分子同士の衝突確率が低いために、高次の多量体を得ることが難しいと考えられる。このような理由から、非特許文献1に記載の方法では、3量体までの比較的低分子量の重合体しか得られなかったと考えられる。   That is, in Non-Patent Document 1, since pentacene was heated under the conditions of gas flow for the purpose of sublimation purification of pentacene, the solid state pentacene charged as a raw material sublimates in the reactor, together with the carrier gas. Since it moves, it is thought that continuous reaction for a long time was difficult. Further, in the gas phase reaction involving sublimation in this way, it is considered difficult to obtain a higher-order multimer because the probability of collision between pentacene molecules is low. For these reasons, it is considered that only a relatively low molecular weight polymer up to a trimer was obtained by the method described in Non-Patent Document 1.

そこで、本発明のペンタセン多量体の製造方法は、原料としてペンタセンを用い、密閉容器内で原料を加熱し、原料を少なくとも液体の状態として、原料を脱水素縮合反応させることにより、ペンタセン多量体を製造することを特徴とする。   Therefore, the method for producing a pentacene multimer of the present invention uses pentacene as a raw material, heats the raw material in a closed container, makes the raw material at least in a liquid state, and causes the raw material to undergo a dehydrogenative condensation reaction. It is characterized by manufacturing.

これによれば、密閉容器内で、ペンタセンを液体の状態で脱水素縮合反応させるので、非特許文献1の方法よりも、ペンタセンの移動を抑制でき、長時間にわたって連続的にペンタセンを反応させることができる。また、ペンタセンを液体の状態で脱水素縮合反応させるので、ペンタセンを気相反応させる場合よりも、ペンタセンの分子同士の衝突確率を高くできる。このため、本発明によれば、4次以上の高次のペンタセン多量体を製造することができる。   According to this, since pentacene is dehydrocondensed in a sealed container in a liquid state, the movement of pentacene can be suppressed and the pentacene can be reacted continuously over a long period of time compared to the method of Non-Patent Document 1. Can do. In addition, since pentacene is subjected to a dehydrogenative condensation reaction in a liquid state, the probability of collision between pentacene molecules can be made higher than when pentacene is vapor-phase reacted. For this reason, according to the present invention, a higher-order pentacene multimer having a fourth or higher order can be produced.

なお、本発明のペンタセン多量体の製造方法は、3次以下のペンタセン多量体を製造することもできる。   In addition, the manufacturing method of the pentacene multimer of this invention can also manufacture the 3rd order or less pentacene multimer.

また、この製造方法は、上記したグラフェンの製造方法に比べて極めて簡単な方法であるので、工業的な大量生産に適していると言える。   In addition, this manufacturing method is extremely simple compared to the above-described graphene manufacturing method, and can be said to be suitable for industrial mass production.

本発明のペンタセン多量体の製造方法では、例えば、加熱温度を325℃〜375℃とすることが好ましく、加熱前の密閉容器内を真空状態とすることが好ましい。   In the method for producing a pentacene multimer of the present invention, for example, the heating temperature is preferably 325 ° C. to 375 ° C., and the inside of the sealed container before heating is preferably in a vacuum state.

本発明のペンタセン多量体は、一般式(I)で表され、ペンタセンを構成要素とする4次以上のものである。   The pentacene multimer of the present invention is represented by the general formula (I), and is of the fourth or higher order having pentacene as a constituent element.

Figure 2012250931
一般式(I)中のnは4以上の整数であり、一般式(I)中の破線は共有結合の位置を示している。ただし、一般式(I)には、共有結合が、すべての破線の位置に存在する場合に限らず、一部の破線の位置に存在しない場合も含まれる。また、一般式(I)には、構成要素であるペンタセン同士が、式中の縦方向で正対して結合する場合に限らず、式中の横方向にベンゼン環1つ以上シフトして結合する場合も含まれる。
Figure 2012250931
N in the general formula (I) is an integer of 4 or more, and the broken line in the general formula (I) indicates the position of the covalent bond. However, the general formula (I) includes not only the case where the covalent bond exists at all the positions of the broken lines but also the case where the covalent bond does not exist at the positions of some of the broken lines. In addition, the general formula (I) is not limited to the case where the constituent pentacenes are bonded to each other in the vertical direction in the formula, but are bonded by shifting one or more benzene rings in the horizontal direction in the formula. Cases are also included.

このペンタセン多量体は、一般式(I)に表されるように、グラフェンの類似構造を有するので、グラフェンと同様の特性を有することが期待でき、新たな電子材料、エネルギー材料としての利用が期待できる。   Since this pentacene multimer has a structure similar to graphene as represented by the general formula (I), it can be expected to have the same characteristics as graphene, and is expected to be used as a new electronic material and energy material. it can.

また、一般式(I)は、次の一般式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)のすべてを含むものである。このため、本発明のペンタセン多量体は、次の一般式(Ia)、(Ib)、(Ic)、(Id)のそれぞれで表され、ペンタセンを構成要素とする4次以上のものであると言うこともできる。   The general formula (I) includes all of the following general formulas (Ia), (Ib), (Ic), and (Id). For this reason, the pentacene multimer of the present invention is represented by each of the following general formulas (Ia), (Ib), (Ic), and (Id), and is of the fourth or higher order having pentacene as a constituent element. I can also say.

Figure 2012250931
一般式(Ia)中のnは4以上の整数であり、一般式(Ia)中のすべての破線の位置に共有結合が存在している。また、一般式(Ia)中の構成要素であるペンタセン同士は、すべて、一般式(Ia)中の縦方向で正対して結合している。
Figure 2012250931
N in the general formula (Ia) is an integer of 4 or more, and a covalent bond exists at all broken line positions in the general formula (Ia). In addition, all pentacenes that are constituent elements in the general formula (Ia) are bonded to each other in the longitudinal direction in the general formula (Ia).

Figure 2012250931
一般式(Ib)中のnは4以上の整数であり、一般式(Ib)中の破線は共有結合の位置を示している。ただし、一般式(Ib)中の一部の破線の位置では、供給結合が存在せず、水素で終端している。また、一般式(Ib)中の構成要素であるペンタセン同士は、すべて、式中の縦方向で正対して結合している。
Figure 2012250931
N in the general formula (Ib) is an integer of 4 or more, and the broken line in the general formula (Ib) indicates the position of the covalent bond. However, there is no supply bond at the position of a part of broken lines in the general formula (Ib), and it is terminated with hydrogen. In addition, all the pentacenes that are constituent elements in the general formula (Ib) are bonded to each other in the longitudinal direction in the formula.

Figure 2012250931
一般式(Ic)中のnは4以上の整数であり、一般式(Ic)中の構成要素であるペンタセンのうち、1つ以上のペンタセンが、他のペンタセンに対して、式中の横方向にベンゼン環1つ以上シフトしている。また、一般式(Ic)中の破線は共有結合の位置を示しており、結合するペンタセン同士における一般式(Ic)中のすべての破線の位置に、共有結合が存在している。
Figure 2012250931
In general formula (Ic), n is an integer of 4 or more, and one or more pentacenes in the general formula (Ic) are constituent elements in general formula (Ic) in the lateral direction in the formula with respect to other pentacenes. One or more benzene rings are shifted to. Moreover, the broken line in general formula (Ic) has shown the position of the covalent bond, and the covalent bond exists in the position of all the broken lines in general formula (Ic) in pentacene to couple | bond together.

Figure 2012250931
一般式(Id)中のnは4以上の整数であり、一般式(Id)中の構成要素であるペンタセンのうち、1つ以上のペンタセンが、他のペンタセンに対して、式中の横方向にベンゼン環1つ以上シフトしている。また、一般式(Id)中の破線は共有結合の位置を示しており、結合するペンタセン同士における一般式(Id)中の一部の破線の位置では、供給結合が存在せず、水素で終端している。
Figure 2012250931
N in the general formula (Id) is an integer of 4 or more, and one or more pentacenes in the general formula (Id) are constituent elements in the general formula (Id) in the lateral direction in the formula. One or more benzene rings are shifted to. Further, the broken line in the general formula (Id) indicates the position of the covalent bond, and at some of the broken line positions in the general formula (Id) between the pentacenes to be bonded, there is no supply bond, and the terminal is terminated with hydrogen. is doing.

実施例1で合成された物質のマススペクトルである。2 is a mass spectrum of the substance synthesized in Example 1. 図1中の2量体付近の拡大図である。It is an enlarged view of the dimer vicinity in FIG. 図1中の3量体付近の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of a trimer in FIG. 1. 図1中の4量体付近の拡大図である。It is an enlarged view of the tetramer vicinity in FIG. 図1中の5量体付近の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of a pentamer in FIG. 1. 図1中の6量体付近の拡大図である。It is an enlarged view of the hexamer vicinity in FIG. 図1中の7量体付近の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of a heptamer in FIG. 1. 図1中の8量体付近の拡大図である。It is an enlarged view of the octamer vicinity in FIG. 実施例2で合成された物質のマススペクトルである。2 is a mass spectrum of the substance synthesized in Example 2. 図9中の2量体付近の拡大図である。FIG. 10 is an enlarged view of the vicinity of a dimer in FIG. 9. 図9中の3量体付近の拡大図である。FIG. 10 is an enlarged view of the vicinity of a trimer in FIG. 9. 実施例3で合成された物質のマススペクトルである。4 is a mass spectrum of the substance synthesized in Example 3. 実施例4で合成された物質のマススペクトルである。4 is a mass spectrum of the substance synthesized in Example 4. 実施例5で合成された物質のマススペクトルである。6 is a mass spectrum of the substance synthesized in Example 5. 実施例6で合成された物質のマススペクトルである。7 is a mass spectrum of the substance synthesized in Example 6. 比較例1で回収された物質のマススペクトルである。2 is a mass spectrum of a substance recovered in Comparative Example 1. 比較例2で回収された物質のマススペクトルである。4 is a mass spectrum of a substance recovered in Comparative Example 2. 比較例3で回収された物質のマススペクトルである。4 is a mass spectrum of a substance recovered in Comparative Example 3.

(ペンタセン多量体)
ペンタセンは、下記の式(II)で表されるものであり、本発明のペンタセン多量体は、このペンタセンを構成要素とする4次以上の高次の多量体であり、下記の一般式(I)で表される。
(Pentacene multimer)
Pentacene is represented by the following formula (II), and the pentacene multimer of the present invention is a higher-order multimer of the fourth or higher order comprising this pentacene as a constituent element. ).

Figure 2012250931
Figure 2012250931

Figure 2012250931
一般式(I)中のnは4以上の整数であり、一般式(I)中の破線はペンタセン同士の共有結合の位置を示している。
Figure 2012250931
N in the general formula (I) is an integer of 4 or more, and the broken line in the general formula (I) indicates the position of the covalent bond between pentacenes.

ただし、一般式(I)において、破線の位置すべてが共有結合である必要は無い。具体的には、下記の式(IV)に示されるように、一般式(I)中の破線個所の一部で共有結合が存在せず、水素で終端されていても良い。   However, in the general formula (I), not all broken line positions need to be covalent bonds. Specifically, as shown in the following formula (IV), a covalent bond does not exist at a part of the broken line in the general formula (I), and it may be terminated with hydrogen.

また、一般式(I)において、構成要素であるペンタセン同士は、縦方向にまっすぐと結合している必要は無く、下記の式(V)のように、横方向にシフトしていても良い。   In the general formula (I), the pentacenes as constituent elements do not need to be bonded straight in the vertical direction, and may be shifted in the horizontal direction as in the following formula (V).

この一般式(I)の具体例として、n=4のときの構造例を式(III)、式(IV)、式(V)に示す。   As specific examples of the general formula (I), structural examples when n = 4 are shown in formula (III), formula (IV), and formula (V).

Figure 2012250931
式(III)で表されるペンタセン4量体は、構成要素であるペンタセン同士がすべて正対しており、一般式(I)中の破線の位置のすべてが共有結合である。すなわち、式(III)中の上下に隣り合うペンタセン同士では、一方のペンタセンの4、5、6、7、8位と、他方のペンタセンの1、14、13、12、11位との間に、それぞれ、共有結合が存在している。
Figure 2012250931
In the pentacene tetramer represented by the formula (III), all the pentacene constituents are directly facing each other, and all the positions of the broken lines in the general formula (I) are covalent bonds. That is, in pentacene adjacent vertically in formula (III), between the 4, 5, 6, 7, 8 positions of one pentacene and the 1, 14, 13, 12, 11 positions of the other pentacene. Each has a covalent bond.

Figure 2012250931
式(IV)で表されるペンタセン4量体は、構成要素であるペンタセン同士がすべて正対しているが、上から1段目と2段目のペンタセン同士では、4位と1位との間、5位と14位との間には、供給結合が存在していない。また、上から3段目と4段目のペンタセン同士では、7位と12位との間、8位と11位との間には、共有結合が存在していない。
Figure 2012250931
In the pentacene tetramer represented by the formula (IV), all the pentacene constituents are directly facing each other, but between the first and second pentacenes from the top, it is between the 4th and 1st positions. There is no supply coupling between the 5th and 14th positions. Further, in the third and fourth pentacenes from the top, no covalent bond exists between the 7th and 12th positions and between the 8th and 11th positions.

Figure 2012250931
式(V)で表されるペンタセン4量体は、上から2段目のペンタセンが、1段目のペンタセンに対して、ベンゼン環1つ分横方向にシフトしており、1段目のペンタセンの4、5、6、7位の位置と、それに対向する2段目のペンタセンの14、13、12、11位の位置との間に、それぞれ、共有結合が存在している。
Figure 2012250931
In the pentacene tetramer represented by the formula (V), the second-stage pentacene is shifted laterally by one benzene ring with respect to the first-stage pentacene. Covalent bonds exist between the positions 4, 5, 6, and 7 of the second position and positions 14, 13, 12, and 11 of the second-stage pentacene that face each other.

なお、式(V)では、1つのペンタセン(上から2段目のペンタセン)が、他のペンタセン(上から1段目のペンタセン)に対して、ベンゼン環1つ分、横方向にシフトしているが、1つ以上のペンタセンが、他のペンタセンに対して、横方向にシフトしていても良く、結合するペンタセン同士において、ベンゼン環2つ分以上横方向にシフトしていても良い。   In the formula (V), one pentacene (second-stage pentacene) is shifted laterally by one benzene ring relative to the other pentacene (first-stage pentacene). However, one or more pentacenes may be shifted laterally with respect to other pentacenes, and may be shifted laterally by two or more benzene rings between the bonded pentacenes.

また、式(V)では、結合するペンタセン同士において、対向するベンゼン環同士のすべてが共有結合しているが、対向するベンゼン環同士の一部において共有結合が存在せず、水素で終端していても良い。   In the formula (V), all of the opposing benzene rings are covalently bonded to each other in the bonded pentacene, but no covalent bond exists in a part of the opposing benzene rings and the hydrogen is terminated with hydrogen. May be.

(ペンタセン多量体の製造方法)
本発明のペンタセン多量体の製造方法は、原料としてペンタセンを用い、この原料を密閉容器内で加熱することにより、ペンタセン多量体を製造するものである。
(Method for producing pentacene multimer)
In the method for producing a pentacene multimer of the present invention, pentacene is used as a raw material, and this raw material is heated in a sealed container to produce the pentacene multimer.

具体的には、ペンタセン粉末を密閉容器に入れ、密閉容器内部を真空状態とし、この状態で、密閉容器内の原料を加熱する。ここでいう真空状態とは、原料と反応する酸素等の物質が実質的に含まれていない状態を意味する。密閉容器内を真空状態として密閉することで、酸素等の物質と反応することなく、原料を脱水素縮合反応させることができる。   Specifically, pentacene powder is put into a sealed container, the inside of the sealed container is evacuated, and the raw material in the sealed container is heated in this state. The vacuum state here means a state in which a substance such as oxygen that reacts with the raw material is not substantially contained. By sealing the inside of the sealed container in a vacuum state, the raw material can be dehydrogenatively condensed without reacting with a substance such as oxygen.

なお、酸素等の物質と反応することなく、原料を脱水素縮合反応させることができれば、真空状態に限らず、密閉容器内を不活性ガス雰囲気としても良い。   Note that, as long as the raw material can be dehydrogenatively condensed without reacting with a substance such as oxygen, the inside of the sealed container may be an inert gas atmosphere without being limited to a vacuum state.

原料の加熱のときでは、原料を少なくとも液体の状態とし、原料をこの状態で脱水素縮合反応させる。「少なくとも液体の状態」には、原料全部が液体の場合や、原料の大部分が液体で、原料の一部が固体として残っている場合や、原料の大部分が液体で、原料の一部が気化した場合等が含まれる。このときでは、原料の大部分が液体の状態(原料が主に液体の状態)であることが好ましい。   At the time of heating the raw material, the raw material is at least in a liquid state, and the raw material is subjected to a dehydrogenative condensation reaction in this state. “At least in the liquid state” means that the entire raw material is liquid, or the majority of the raw material is liquid and a part of the raw material remains solid, or the majority of the raw material is liquid and part of the raw material. The case where is vaporized is included. At this time, it is preferable that most of the raw material is in a liquid state (the raw material is mainly in a liquid state).

したがって、加熱温度は、原料が融解するとともに脱水素縮合反応して、高分子量化した多量体が得られる温度である。この温度としては、具体的には、325℃〜375℃が挙げられる。これは、後述の実施例からわかるように、325℃よりも低温(例えば、310℃)では、加熱しても原料のペンタセンのままであり、375℃よりも高温(例えば、425℃)では、多量体以外の副生成物が多量に生成してしまい、高次の多量体が得られないからである。   Accordingly, the heating temperature is a temperature at which the polymer is melted and dehydrogenatively condensed to obtain a high molecular weight multimer. Specifically as this temperature, 325 to 375 degreeC is mentioned. As can be seen from the examples described later, at a temperature lower than 325 ° C. (for example, 310 ° C.), the raw material remains pentacene even when heated, and at a temperature higher than 375 ° C. (for example, 425 ° C.), This is because by-products other than multimers are produced in large quantities, and higher-order multimers cannot be obtained.

このペンタセン多量体の製造方法によれば、4次以上の高次のペンタセン多量体を製造することができる。この理由としては、次のことが考えられる。   According to this method for producing a pentacene multimer, a fourth or higher order pentacene multimer can be produced. The reason is considered as follows.

すなわち、密閉空間内で原料を加熱し、原料を少なくとも液相として、原料の昇華を抑制しながら、原料を脱水素縮合反応させているので、加熱位置で原料を長時間にわたって連続的に反応させることができる。また、原料を少なくとも液相とすることで、原料を気相とした場合と比較して、ペンタセンの分子同士の衝突確率を高くできる。また、密閉容器内で原料を加熱するので、原料の一部が気相となっても、原料の液相と気相との相平衡を保つことができ、原料を液相に維持することが容易となる。したがって、原料をもっぱら液相に維持するためには、密閉容器の容積が小さい方が好ましい。   That is, the raw material is heated in a sealed space, and the raw material is at least in a liquid phase, and the raw material is subjected to a dehydrogenative condensation reaction while suppressing sublimation of the raw material. be able to. Further, by making the raw material at least a liquid phase, it is possible to increase the collision probability of pentacene molecules compared to the case where the raw material is a gas phase. In addition, since the raw material is heated in an airtight container, even if a part of the raw material becomes a gas phase, the phase equilibrium between the liquid phase and the gas phase of the raw material can be maintained, and the raw material can be maintained in the liquid phase. It becomes easy. Therefore, in order to maintain the raw material exclusively in the liquid phase, it is preferable that the volume of the sealed container is small.

このペンタセン多量体の製造方法では、後述の実施例1、2の結果からわかるように、密閉容器内への原料の仕込み量を変えることで、生成する多量体の次数(分子量)およびその分布をコントロールすることが可能である。   In this method for producing a pentacene multimer, as can be seen from the results of Examples 1 and 2 to be described later, the order (molecular weight) of the produced multimer and its distribution are changed by changing the amount of raw material charged into the sealed container. It is possible to control.

なお、下記の実施例では、次数が2〜8の多量体(2量体〜8量体)が製造された例を示しているが、このペンタセン多量体の製造方法によれば、次数が9以上の多量体の製造も可能である。   In addition, although the example below shows an example in which a multimer (dimer to octamer) having an order of 2 to 8 is produced, according to this method for producing a pentacene multimer, the order is 9 The production of the above multimers is also possible.

以下に、本発明の実施例および比較例を示す。   Examples of the present invention and comparative examples are shown below.

なお、実施例および比較例で用いたペンタセン粉末、6,13-ジヒドロペンタセン粉末は、黒金化成株式会社製のペンタセン粉末(示差走査熱量測定(DSC)の吸熱ピークトップ値: 416℃)、黒金化成株式会社製の6,13-ジヒドロペンタセン粉末(高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で測定の純度:99%)である。   The pentacene powder and 6,13-dihydropentacene powder used in Examples and Comparative Examples are pentacene powder manufactured by Kurokin Kasei Co., Ltd. (endothermic peak top value of differential scanning calorimetry (DSC): 416 ° C.), black 6,13-dihydropentacene powder (purity measured by high performance liquid chromatography (HPLC): 99%) manufactured by Kinkasei Co., Ltd.

また、実施例および比較例で行ったマススペクトル(LDI-TOF-MS)の測定条件は次の通りである。
・装置名: JMS-S3000
・メーカー名: JEOL
・マトリックス: 使用しない
・レーザー波長: 349 nm
・検出モード: ポジティブイオンモード
(実施例1)
原料であるペンタセン粉末30 mgを、2 Pa以下の真空条件下で、内径8 mm、長さ150 mm、容積が7.54×10-6 m3の円筒状の石英管に封入した。そして、石英管内の原料を325℃で10時間加熱した。
Moreover, the measurement conditions of the mass spectrum (LDI-TOF-MS) performed by the Example and the comparative example are as follows.
-Device name: JMS-S3000
-Manufacturer name: JEOL
・ Matrix: Not used ・ Laser wavelength: 349 nm
Detection mode: positive ion mode (Example 1)
30 mg of pentacene powder as a raw material was sealed in a cylindrical quartz tube having an inner diameter of 8 mm, a length of 150 mm, and a volume of 7.54 × 10 −6 m 3 under a vacuum condition of 2 Pa or less. The raw material in the quartz tube was heated at 325 ° C. for 10 hours.

この加熱の間、原料は融解した状態で、石英管内に存在していることを目視により確認した。したがって、この加熱時では、原料は加熱場所から移動していなかったと言える。   During this heating, it was visually confirmed that the raw material was melted and present in the quartz tube. Therefore, it can be said that the raw material did not move from the heating place during this heating.

加熱終了後、石英管を室温まで冷却し、石英管内に存在する固形物を回収した。そして、この固形物のトルエンでの洗浄‐濾過の過程を、洗液の色が無色透明となるまで繰り返した。これにより、回収した固形物のうちトルエンに溶けない固形分を生成物として回収した。   After completion of the heating, the quartz tube was cooled to room temperature, and solids present in the quartz tube were collected. The process of washing and filtering the solid with toluene was repeated until the color of the washing became colorless and transparent. Thereby, solid content which did not melt | dissolve in toluene among collect | recovered solid substances was collect | recovered as a product.

続いて、回収した生成物について、マススペクトル(LDI-TOF-MS)の測定を行った。図1に実施例1の生成物のマススペクトを示す。   Subsequently, mass spectra (LDI-TOF-MS) were measured for the recovered products. FIG. 1 shows the mass spectrum of the product of Example 1.

図1より、実施例1の生成物には、ペンタセンの2量体から8量体までのすべてが含まれていることが確認された。   From FIG. 1, it was confirmed that the product of Example 1 contained all of pentacene dimer to octamer.

図2に、図1中の2量体付近の拡大図を示す。図2中の下段は実測値であり、上段はC44H14:C44H16:C44H18:C44H20:C44H22:C44H24:C44H26:C44H28:C45H21=15:4:100:30:12:9:2:5:17の条件で算出した理論スペクトルである。 FIG. 2 shows an enlarged view around the dimer in FIG. The lower part in FIG. 2 is the actual measurement value, and the upper part is C 44 H 14 : C 44 H 16 : C 44 H 18 : C 44 H 20 : C 44 H 22 : C 44 H 24 : C 44 H 26 : C 44 H 28 : C 45 H 21 = Theoretical spectrum calculated under the conditions of 15: 4: 100: 30: 30: 12: 9: 2: 5: 17.

図2に示されるように、実測値は理論スペクトルと一致していることから、実施例1の生成物に含まれる2量体の分子式としては、C44H14、C44H16、C44H18、C44H20、C44H22、C44H24、C44H26、C44H28、C45H21が挙げられる。これらの分子式について、考えられる構造例を下記に示す。 As shown in FIG. 2, since the actually measured value is in agreement with the theoretical spectrum, the molecular formula of the dimer contained in the product of Example 1 is C 44 H 14 , C 44 H 16 , C 44. H 18 , C 44 H 20 , C 44 H 22 , C 44 H 24 , C 44 H 26 , C 44 H 28 , C 45 H 21 may be mentioned. Examples of possible structures for these molecular formulas are shown below.

Figure 2012250931
Figure 2012250931

Figure 2012250931
Figure 2012250931

Figure 2012250931
Figure 2012250931

Figure 2012250931
図3に、図1中の3量体付近の拡大図を示す。図3中の下段は実測値であり、上段はC66H16:C66H18:C66H20:C66H22:C66H24:C66H26:C66H28:C66H30:C66H32:C66H34:C66H36:C66H38:C66H40:C66H42=11:14:35:67:100:70:44:21:12:13:4:8:7:7の条件で算出した理論スペクトルである。
Figure 2012250931
FIG. 3 shows an enlarged view of the vicinity of the trimer in FIG. The lower row in FIG. 3 is the actual measurement value, and the upper row is C 66 H 16 : C 66 H 18 : C 66 H 20 : C 66 H 22 : C 66 H 24 : C 66 H 26 : C 66 H 28 : C 66 H 30: C 66 H 32: C 66 H 34: C 66 H 36: C 66 H 38: C 66 H 40: C 66 H 42 = 11: 14: 35: 67: 100: 70: 44: 21: 12 : Theoretical spectrum calculated under the conditions of 13: 4: 8: 7: 7.

図3に示されるように、実測値は理論スペクトルと一致していることから、実施例1の生成物に含まれる3量体の分子式としては、C66H16、C66H18、C66H20、C66H22、C66H24、C66H26、C66H28、C66H30、C66H32、C66H34、C66H36、C66H38、C66H40、C66H42が挙げられる。これらの分子式について、考えられる構造例を下記に示す。 As shown in FIG. 3, since the measured values are in agreement with the theoretical spectrum, the molecular formula of the trimer contained in the product of Example 1 is C 66 H 16 , C 66 H 18 , C 66. H 20, C 66 H 22, C 66 H 24, C 66 H 26, C 66 H 28, C 66 H 30, C 66 H 32, C 66 H 34, C 66 H 36, C 66 H 38, C 66 H 40 and C 66 H 42 may be mentioned. Examples of possible structures for these molecular formulas are shown below.

Figure 2012250931
Figure 2012250931

Figure 2012250931
Figure 2012250931

Figure 2012250931
Figure 2012250931

Figure 2012250931
Figure 2012250931

Figure 2012250931
Figure 2012250931

Figure 2012250931
図4に、図1中の4量体付近の拡大図を示す。図4中の下段は実測値であり、上段はC88H20:C88H22:C88H24:C88H26:C88H28:C88H30:C88H32:C88H34:C88H36:C88H38:C88H40:C88H42:C88H44:C88H46:C88H48:C88H50:C88H52:C88H54:C88H56=22:18:46:58:86:100:96:68:50:22:21:9:18:2:8:8:5:5:3の条件で算出した理論スペクトルである。
Figure 2012250931
FIG. 4 shows an enlarged view of the vicinity of the tetramer in FIG. The lower part of FIG. 4 shows actual measured values, and the upper part shows C 88 H 20 : C 88 H 22 : C 88 H 24 : C 88 H 26 : C 88 H 28 : C 88 H 30 : C 88 H 32 : C 88 H 34 : C 88 H 36 : C 88 H 38 : C 88 H 40 : C 88 H 42 : C 88 H 44 : C 88 H 46 : C 88 H 48 : C 88 H 50 : C 88 H 52 : C 88 H 54 : C 88 H 56 = Calculated under the conditions of 22: 18: 46: 58: 86: 100: 96: 68: 50: 22: 21: 9: 18: 2: 8: 8: 5: 5: 3 It is a theoretical spectrum.

図4に示されるように、実測値は理論スペクトルと一致していることから、実施例1の生成物に含まれる4量体の分子式としては、C88H20、C88H22、C88H24、C88H26、C88H28、C88H30、C88H32、C88H34、C88H36、C88H38、C88H40、C88H42、C88H44、C88H46、C88H48、C88H50、C88H52、C88H54、C88H56が挙げられる。これらの分子式について、考えられる構造例を下記に示す。 As shown in FIG. 4, since the measured values are in agreement with the theoretical spectrum, the molecular formula of the tetramer contained in the product of Example 1 is C 88 H 20 , C 88 H 22 , C 88. H 24 , C 88 H 26 , C 88 H 28 , C 88 H 30 , C 88 H 32 , C 88 H 34 , C 88 H 36 , C 88 H 38 , C 88 H 40 , C 88 H 42 , C 88 H 44 , C 88 H 46 , C 88 H 48 , C 88 H 50 , C 88 H 52 , C 88 H 54 , C 88 H 56 may be mentioned. Examples of possible structures for these molecular formulas are shown below.

Figure 2012250931
Figure 2012250931

Figure 2012250931
Figure 2012250931

Figure 2012250931
Figure 2012250931

Figure 2012250931
Figure 2012250931

Figure 2012250931
Figure 2012250931

Figure 2012250931
Figure 2012250931

Figure 2012250931
図5に、図1中の5量体付近の拡大図を示す。図5中の分子量の一例より、実施例1の生成物に含まれる5量体の分子式としては、例えば、C110H30、C110H36が挙げられる。これらの分子式について、考えられる構造例を下記に示す。
Figure 2012250931
FIG. 5 shows an enlarged view of the vicinity of the pentamer in FIG. As an example of the molecular weight in FIG. 5, the molecular formula of the pentamer contained in the product of Example 1 includes, for example, C 110 H 30 and C 110 H 36 . Examples of possible structures for these molecular formulas are shown below.

Figure 2012250931
Figure 2012250931

Figure 2012250931
図6に、図1中の6量体付近の拡大図を示す。図6中の分子量の一例より、実施例1の生成物に含まれる6量体の分子式としては、例えば、C132H34、C132H42、C132H44、C132H46が挙げられる。これらの分子式について、考えられる構造例を下記に示す。
Figure 2012250931
FIG. 6 shows an enlarged view of the vicinity of the hexamer in FIG. As an example of the molecular weight in FIG. 6, the molecular formula of the hexamer contained in the product of Example 1 includes, for example, C 132 H 34 , C 132 H 42 , C 132 H 44 , and C 132 H 46. . Examples of possible structures for these molecular formulas are shown below.

Figure 2012250931
Figure 2012250931

Figure 2012250931
Figure 2012250931

Figure 2012250931
図7に、図1中の7量体付近の拡大図を示す。図7中の分子量の一例より、実施例1の生成物に含まれる7量体の分子式としては、例えば、C154H38、C154H40、C154H42が挙げられる。これらの分子式について、考えられる構造例を下記に示す。
Figure 2012250931
FIG. 7 shows an enlarged view of the vicinity of the heptamer in FIG. As an example of the molecular weight in FIG. 7, examples of the molecular formula of the heptamer contained in the product of Example 1 include C 154 H 38 , C 154 H 40 , and C 154 H 42 . Examples of possible structures for these molecular formulas are shown below.

Figure 2012250931
Figure 2012250931

Figure 2012250931
図8に、図1中の8量体付近の拡大図を示す。図7中の分子量の一例より、実施例1の生成物に含まれる8量体の分子式としては、例えば、C176H42、C176H52が挙げられる。これらの分子式について、考えられる構造例を下記に示す。
Figure 2012250931
FIG. 8 shows an enlarged view of the vicinity of the octamer in FIG. As an example of the molecular weight in FIG. 7, the molecular formula of the octamer contained in the product of Example 1 includes, for example, C 176 H 42 and C 176 H 52 . Examples of possible structures for these molecular formulas are shown below.

Figure 2012250931
Figure 2012250931

Figure 2012250931
(実施例2)
ペンタセン粉末の仕込み量を30 m から100 mgに変更した点を除いて、実施例1と同様に生成物を合成し、マススペクトルの測定を行った。図9に実施例2の生成物のマススペクトを示す。
Figure 2012250931
(Example 2)
The product was synthesized in the same manner as in Example 1 except that the charged amount of pentacene powder was changed from 30 m to 100 mg, and the mass spectrum was measured. FIG. 9 shows the mass spectrum of the product of Example 2.

図9より、実施例2の生成物には、ペンタセンの2量体から5量体までのすべてが含まれていることが確認された。   From FIG. 9, it was confirmed that the product of Example 2 contained all of pentacene dimer to pentamer.

実施例1、2の結果より、より高次の多量体を得たい場合は、原料の仕込み量を少なくすれば良く、その反対に、生成物全体を占める2量体の割合を大きくしたい場合は、原料の仕込み量を多くすれば良いことがわかる。   From the results of Examples 1 and 2, when it is desired to obtain higher order multimers, it is only necessary to reduce the amount of raw materials charged, and conversely, when it is desired to increase the proportion of dimers occupying the entire product. It can be seen that the raw material charge amount should be increased.

図10に、図9中の2量体付近の拡大図を示す。図10中の下段は実測値であり、上段はC44H14:C44H16:C44H18:C44H20:C44H22:C44H24:C44H26:C44H28:C45H21=3:9:100:41:27:3:4:2:5の条件で算出した理論スペクトルである。 FIG. 10 shows an enlarged view of the vicinity of the dimer in FIG. The lower part of FIG. 10 is the actual measurement value, and the upper part is C 44 H 14 : C 44 H 16 : C 44 H 18 : C 44 H 20 : C 44 H 22 : C 44 H 24 : C 44 H 26 : C 44 H 28 : C 45 H 21 = Theoretical spectrum calculated under the condition of 3: 9: 100: 41: 27: 3: 4: 2: 5.

図10に示されるように、実測値は理論スペクトルと一致していることから、実施例2の生成物に含まれる2量体の分子式としては、例えば、C44H14、C44H16、C44H18、C44H20、C44H22、C44H24、C44H26、C44H28、C45H21が挙げられる。これらの構造例は実施例1と同様である。 As shown in FIG. 10, since the actually measured value is consistent with the theoretical spectrum, the molecular formula of the dimer contained in the product of Example 2 is, for example, C 44 H 14 , C 44 H 16 , C 44 H 18 , C 44 H 20 , C 44 H 22 , C 44 H 24 , C 44 H 26 , C 44 H 28 , C 45 H 21 may be mentioned. These structural examples are the same as those in the first embodiment.

図11に、図9中の3量体付近の拡大図を示す。図11中の下段は実測値であり、上段はC66H16:C66H18:C66H20:C66H22:C66H24:C66H26:C66H28:C66H30:C66H32:C66H34:C66H36:C66H38:C66H40:C66H42=22:36:43:78:96:85:100:61:41:46:21:27:15:3の条件で算出した理論スペクトルである。 FIG. 11 shows an enlarged view of the vicinity of the trimer in FIG. The lower part in FIG. 11 is the actual measurement value, and the upper part is C 66 H 16 : C 66 H 18 : C 66 H 20 : C 66 H 22 : C 66 H 24 : C 66 H 26 : C 66 H 28 : C 66 H 30: C 66 H 32: C 66 H 34: C 66 H 36: C 66 H 38: C 66 H 40: C 66 H 42 = 22: 36: 43: 78: 96: 85: 100: 61: 41 : Theoretical spectrum calculated under the conditions of 46: 21: 27: 15: 3.

図11に示されるように、実測値は理論スペクトルと一致していることから、実施例2の生成物に含まれる3量体の分子式としては、例えば、C66H16、C66H18、C66H20、C66H22、C66H24、C66H26、C66H28、C66H30、C66H32、C66H34、C66H36、C66H38、C66H40、C66H42が挙げられる。これらの構造例は実施例1と同様である。
(実施例3)
原料として、ペンタセン粉末15mg と下記式(VI)で表される6,13-ジヒドロペンタセン粉末15 mgとを併用した点を除いて、実施例1と同様に生成物を合成し、マススペクトルの測定を行った。
As shown in FIG. 11, since the actually measured value is consistent with the theoretical spectrum, the molecular formula of the trimer contained in the product of Example 2 is, for example, C 66 H 16 , C 66 H 18 , C 66 H 20 , C 66 H 22 , C 66 H 24 , C 66 H 26 , C 66 H 28 , C 66 H 30 , C 66 H 32 , C 66 H 34 , C 66 H 36 , C 66 H 38 , C 66 H 40 and C 66 H 42 may be mentioned. These structural examples are the same as those in the first embodiment.
(Example 3)
The product was synthesized in the same manner as in Example 1 except that 15 mg of pentacene powder and 15 mg of 6,13-dihydropentacene powder represented by the following formula (VI) were used in combination, and the mass spectrum was measured. Went.

Figure 2012250931
図12に実施例3の生成物のマススペクトを示す。図12より、実施例3の生成物には、ペンタセンの2量体から6量体までのすべてが含まれていることが確認された。
Figure 2012250931
FIG. 12 shows the mass spectrum of the product of Example 3. From FIG. 12, it was confirmed that the product of Example 3 contained all of pentacene dimer to hexamer.

実施例1、3を比較すると、原料の総仕込み量を変えずに、6,13-ジヒドロペンタセンを混ぜると、得られた多量体の次数が低下することがわかる。   Comparing Examples 1 and 3, it can be seen that when 6,13-dihydropentacene is mixed without changing the total amount of raw materials, the order of the resulting multimer is lowered.

したがって、ペンタセン粉末に、6,13-ジヒドロペンタセンを混ぜることにより、得られる多量体の分子量(多量体の次数)をコントロールでき、6,13-ジヒドロペンタセンを混ぜることは、特に、多量体の次数を低く抑えたい場合に有効であると言える。
(実施例4)
加熱温度を340℃に変更した点を除いて、実施例1と同様に生成物を合成し、マススペクトルの測定を行った。図13に実施例4の生成物のマススペクトを示す。図13より、実施例4の生成物には、ペンタセンの2量体から5量体までのすべてが含まれていることが確認された。
(実施例5)
加熱温度を350℃に変更した点を除いて、実施例1と同様に生成物を合成し、マススペクトルの測定を行った。図14に実施例5の生成物のマススペクトを示す。図14より、実施例5の生成物には、ペンタセンの2量体から5量体までのすべてが含まれていることが確認された。
(実施例6)
加熱温度を375℃に変更した点を除いて、実施例1と同様に生成物を合成し、マススペクトルの測定を行った。図15に実施例6の生成物のマススペクトを示す。図15より、実施例6の生成物には、ペンタセンの2量体から4量体までのすべてが含まれていることが確認された。
(比較例1)
ペンタセン粉末から6,13-ジヒドロペンタセン粉末30 mgに原料を変更した点を除いて、実施例1と同様に原料を加熱した後、回収した物質のマススペクトルの測定を行った。図16に、このマススペクトを示す。
Therefore, by mixing 6,13-dihydropentacene with pentacene powder, the molecular weight of the resulting multimer (multimer order) can be controlled, and mixing with 6,13-dihydropentacene is especially important This can be said to be effective when it is desired to keep the value low.
Example 4
The product was synthesized in the same manner as in Example 1 except that the heating temperature was changed to 340 ° C., and the mass spectrum was measured. FIG. 13 shows the mass spectrum of the product of Example 4. From FIG. 13, it was confirmed that the product of Example 4 contained all of pentacene dimer to pentamer.
(Example 5)
The product was synthesized in the same manner as in Example 1 except that the heating temperature was changed to 350 ° C., and the mass spectrum was measured. FIG. 14 shows the mass spectrum of the product of Example 5. From FIG. 14, it was confirmed that the product of Example 5 contained all of pentacene dimer to pentamer.
(Example 6)
The product was synthesized in the same manner as in Example 1 except that the heating temperature was changed to 375 ° C., and the mass spectrum was measured. FIG. 15 shows the mass spectrum of the product of Example 6. From FIG. 15, it was confirmed that the product of Example 6 contained all of pentacene dimer to tetramer.
(Comparative Example 1)
The raw material was heated in the same manner as in Example 1 except that the raw material was changed from pentacene powder to 30 mg of 6,13-dihydropentacene powder, and the mass spectrum of the recovered substance was measured. FIG. 16 shows this mass spectrum.

図16より、比較例1の生成物には、ペンタセン2量体しか含まれていないことが確認された。このことから、原料にペンタセンを全く含んでいない場合では、2量体以外のペンタセン多量体が得られないことがわかる。また、比較例1では生成物が少なく、原料が多く残っていることが確認された。
(比較例2)
加熱温度を310℃に変更した点を除いて、実施例1と同様に原料を加熱した後、回収した物質のマススペクトルの測定を行った。図17に、このマススペクトを示す。
From FIG. 16, it was confirmed that the product of Comparative Example 1 contains only pentacene dimer. From this, it can be seen that when the raw material does not contain pentacene at all, a pentacene multimer other than the dimer cannot be obtained. Moreover, in the comparative example 1, it was confirmed that there are few products and many raw materials remain.
(Comparative Example 2)
The raw material was heated in the same manner as in Example 1 except that the heating temperature was changed to 310 ° C., and then the mass spectrum of the recovered substance was measured. FIG. 17 shows this mass spectrum.

図17より、比較例2の場合では、原料の重合反応が起こらないことが確認された。このことから、加熱温度が310℃以下の場合では、ペンタセン多量体が得られないことがわかる。
(比較例3)
加熱温度を425℃に変更した点を除いて、実施例1と同様に原料を加熱した後、回収した物質のマススペクトルの測定を行った。図18に、このマススペクトを示す。
From FIG. 17, it was confirmed that the polymerization reaction of the raw material did not occur in the case of Comparative Example 2. This shows that when the heating temperature is 310 ° C. or lower, a pentacene multimer cannot be obtained.
(Comparative Example 3)
The raw material was heated in the same manner as in Example 1 except that the heating temperature was changed to 425 ° C., and then the mass spectrum of the recovered substance was measured. FIG. 18 shows this mass spectrum.

図18より、比較例3の生成物には、ペンタセン2量体と3量体しか含まれていないことが確認された。このことから、加熱温度が425℃以上の場合では4次以上のペンタセン多量体が得られないことがわかる。   From FIG. 18, it was confirmed that the product of Comparative Example 3 contained only pentacene dimer and trimer. From this, it is understood that when the heating temperature is 425 ° C. or higher, a fourth-order or higher pentacene multimer cannot be obtained.

本発明のペンタセン多量体は、グラフェンの類似構造を有するので、グラフェンと同様の物性を有することが期待でき、例えば、リチウムイオン二次電池の負極活物質、電極材料の導電補助剤、透明導電膜、電界効果トランジスタ、有機薄膜太陽電池、ポリマーに添加して機械的強度を向上させる補強材、水素等を貯蔵するためのガス貯蔵材料等への利用が可能である。   Since the pentacene multimer of the present invention has a graphene-like structure, it can be expected to have the same physical properties as graphene. For example, a negative electrode active material for lithium ion secondary batteries, a conductive auxiliary agent for electrode materials, and a transparent conductive film It can be used as a field effect transistor, an organic thin film solar cell, a reinforcing material added to a polymer to improve mechanical strength, a gas storage material for storing hydrogen, and the like.

Claims (8)

下記一般式(I)で表され、
ペンタセンを構成要素とする4次以上のペンタセン多量体。
Figure 2012250931
(一般式(I)中のnは4以上の整数であり、一般式(I)中の破線は共有結合の位置を示している。ただし、一般式(I)には、共有結合が、すべての破線の位置に存在する場合に限らず、一部の破線の位置に存在しない場合も含まれる。また、一般式(I)には、構成要素であるペンタセン同士が、式中の縦方向で正対して結合する場合に限らず、式中の横方向にベンゼン環1つ以上シフトして結合する場合も含まれる。)
It is represented by the following general formula (I),
A fourth or higher order pentacene multimer having pentacene as a constituent element.
Figure 2012250931
(N in the general formula (I) is an integer of 4 or more, and the broken line in the general formula (I) indicates the position of the covalent bond. However, in the general formula (I), all the covalent bonds are In addition, the general formula (I) includes the case where the constituent pentacenes are arranged in the vertical direction in the formula. (It is not limited to the case of bonding directly and includes the case of bonding by shifting one or more benzene rings in the lateral direction in the formula.)
下記一般式(Ia)で表され、
ペンタセンを構成要素とする4次以上のペンタセン多量体。
Figure 2012250931
(一般式(Ia)中のnは4以上の整数であり、一般式(Ia)中のすべての破線の位置に共有結合が存在している。また、一般式(Ia)中の構成要素であるペンタセン同士は、すべて、一般式(Ia)中の縦方向で正対して結合している。)
It is represented by the following general formula (Ia),
A fourth or higher order pentacene multimer having pentacene as a constituent element.
Figure 2012250931
(In general formula (Ia), n is an integer of 4 or more, and covalent bonds exist at all broken line positions in general formula (Ia). All of certain pentacenes are bonded in the longitudinal direction in the general formula (Ia).
下記一般式(Ib)で表され、
ペンタセンを構成要素とする4次以上のペンタセン多量体。
Figure 2012250931
(一般式(Ib)中のnは4以上の整数であり、一般式(Ib)中の破線は共有結合の位置を示している。ただし、一般式(Ib)中の一部の破線の位置では、供給結合が存在せず、水素で終端している。また、一般式(Ib)中の構成要素であるペンタセン同士は、すべて、式中の縦方向で正対して結合している。)
It is represented by the following general formula (Ib),
A fourth or higher order pentacene multimer having pentacene as a constituent element.
Figure 2012250931
(N in the general formula (Ib) is an integer of 4 or more, and the broken line in the general formula (Ib) indicates the position of the covalent bond. However, the positions of some broken lines in the general formula (Ib) In the formula (Ib), all the pentacenes that are constituent elements in the general formula (Ib) are bonded to each other in the longitudinal direction.
下記一般式(Ic)で表され、
ペンタセンを構成要素とする4次以上のペンタセン多量体。
Figure 2012250931
(一般式(Ic)中のnは4以上の整数であり、一般式(Ic)中の構成要素であるペンタセンのうち、1つ以上のペンタセンが、他のペンタセンに対して、式中の横方向にベンゼン環1つ以上シフトしている。また、一般式(Ic)中の破線は共有結合の位置を示しており、結合するペンタセン同士における一般式(Ic)中のすべての破線の位置に、共有結合が存在している。)
It is represented by the following general formula (Ic),
A fourth or higher order pentacene multimer having pentacene as a constituent element.
Figure 2012250931
(N in the general formula (Ic) is an integer of 4 or more, and one or more pentacenes in the general formula (Ic) are constituent elements in the general formula (Ic). One or more benzene rings are shifted in the direction, and the broken line in the general formula (Ic) indicates the position of the covalent bond, and the positions of all the broken lines in the general formula (Ic) between the bonded pentacenes are , A covalent bond exists.)
下記一般式(Ib)で表され、
ペンタセンを構成要素とする4次以上のペンタセン多量体。
Figure 2012250931
(一般式(Id)中のnは4以上の整数であり、一般式(Id)中の構成要素であるペンタセンのうち、1つ以上のペンタセンが、他のペンタセンに対して、式中の横方向にベンゼン環1つ以上シフトしている。また、一般式(Id)中の破線は共有結合の位置を示しており、結合するペンタセン同士における一般式(Id)中の一部の破線の位置では、供給結合が存在せず、水素で終端している。)
It is represented by the following general formula (Ib),
A fourth or higher order pentacene multimer having pentacene as a constituent element.
Figure 2012250931
(N in the general formula (Id) is an integer of 4 or more, and one or more pentacenes in the general formula (Id) are constituent elements in the general formula (Id). One or more benzene rings are shifted in the direction, and the broken line in the general formula (Id) indicates the position of the covalent bond, and the position of a part of the broken line in the general formula (Id) between the pentacenes to be bonded. (There is no supply bond and it is terminated with hydrogen.)
原料としてペンタセンを用い、
密閉容器内で前記原料を加熱し、前記原料を少なくとも液体の状態として、前記原料を脱水素縮合反応させることにより、ペンタセン多量体を製造することを特徴とするペンタセン多量体の製造方法。
Using pentacene as a raw material,
A method for producing a pentacene multimer, characterized in that a pentacene multimer is produced by heating the raw material in a sealed container to bring the raw material into at least a liquid state and subjecting the raw material to a dehydrogenative condensation reaction.
325℃〜375℃の温度で、前記原料を加熱することを特徴とする請求項6に記載のペンタセン多量体の製造方法。   The method for producing a pentacene multimer according to claim 6, wherein the raw material is heated at a temperature of 325C to 375C. 加熱前の前記密閉容器内を真空状態とすることを特徴とする請求項6または7に記載のペンタセン多量体の製造方法。

The method for producing a pentacene multimer according to claim 6 or 7, wherein the inside of the sealed container before heating is in a vacuum state.

JP2011124386A 2011-06-02 2011-06-02 Pentacene multimer, and method for producing the same Withdrawn JP2012250931A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011124386A JP2012250931A (en) 2011-06-02 2011-06-02 Pentacene multimer, and method for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011124386A JP2012250931A (en) 2011-06-02 2011-06-02 Pentacene multimer, and method for producing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012250931A true JP2012250931A (en) 2012-12-20

Family

ID=47524086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011124386A Withdrawn JP2012250931A (en) 2011-06-02 2011-06-02 Pentacene multimer, and method for producing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012250931A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tang et al. Vertical chemical vapor deposition growth of highly uniform 2D transition metal dichalcogenides
Matsui et al. One-shot multiple borylation toward BN-doped nanographenes
Wang et al. Synthesis, structure and properties of C 3-symmetric heterosuperbenzene with three bn units
Wang et al. Aza-triangulene: On-surface synthesis and electronic and magnetic properties
Lu et al. Current status and future developments of endohedral metallofullerenes
Li et al. Templateless infrared heating process for fabricating carbon nitride nanorods with efficient photocatalytic H2 evolution
Xue et al. Cyclo-meta-phenylene revisited: Nickel-mediated synthesis, molecular structures, and device applications
Wang et al. Fluorene-based two-dimensional covalent organic framework with thermoelectric properties through doping
Ueno et al. Electrochemical reduction of cationic Li+@ C 60 to neutral Li+@ C 60−: isolation and characterisation of endohedral [60] fulleride
Hosono et al. Development of functional materials via polymer encapsulation into metal–organic frameworks
Fan et al. Fullerene (C60) nanowires: The preparation, characterization, and potential applications
Cai et al. Interconversions between uranium mono-metallofullerenes: mechanistic implications and role of asymmetric cages
Kitao et al. Polymers in Metal–Organic Frameworks: From Nanostructured Chain Assemblies to New Functional Materials
CN107572507B (en) Preparation method of amphiphilic graphene quantum dots
Wang et al. Dehydrogenative homocoupling of tetrafluorobenzene on Pd (111) via para-selective C–H activation
Kanwal et al. Hybrid nanocomposites based on graphene and its derivatives: from preparation to applications
Lei et al. Gas-phase “prehistory” and molecular precursors in monolayer metal dichalcogenides synthesis: The case of MoS2
Zhang et al. Reactivity of Solid Rubrene with Potassium: Competition between Intercalation and Molecular Decomposition
CN106832230A (en) One kind fluorination di-thiofuran ethylene polymer and preparation method and application
Wang et al. Density functional theory study of transition metals doped B 80 fullerene
KR101790801B1 (en) Diethylzinc composition, method for heat stabilization, and compound for heat stabilization
JP2012250931A (en) Pentacene multimer, and method for producing the same
CN114891188B (en) Conjugated organic metal polymer containing nitroxide free radical and ferrocene group, preparation method and application thereof, and composite thermoelectric film
Teng et al. Synthesis, Crystal Structures, and Optical/Electronic Properties of Sphere–Rod Shape Amphiphiles Based on a [60] Fullerene Oligofluorene Conjugate
CN112029076B (en) Catalyst for preparing hydrogen peroxide by electrocatalysis and preparation method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20140805