JP2013079302A - Polymer compound and electronic element using the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polymer compound having high ionization potential.SOLUTION: The polymer compound includes a constitutional unit represented by formula (I). In the formula: X is a sulfur atom, an oxygen atom, a selenium atom, -NH- or -N(R)-; Z is an oxygen atom, a sulfur atom, -C(=O)-, -S(=O)-, -SO-, -Si(R)-, -N(R)-, -B(R)-, -P(R)- or -P(=O)(R)-; and two X may be the same or different from each other.

Description

本発明は、特定の構造を有する高分子化合物及びそれを用いた電子素子に関する。   The present invention relates to a polymer compound having a specific structure and an electronic device using the same.

近年、地球温暖化防止のため、大気中に放出されるCO2の削減が求められている。そのため、電子素子の一態様であるpn接合型のシリコン系太陽電池を用いるソーラーシステムの採用が提唱されている。しかし、シリコン系太陽電池の材料である単結晶シリコン、多結晶シリコン及びアモルファスシリコンは、その製造において、高温、及び、高真空プロセスが必要である。 In recent years, in order to prevent global warming, reduction of CO 2 released into the atmosphere has been demanded. Therefore, the adoption of a solar system using a pn junction type silicon-based solar cell which is one embodiment of an electronic element has been proposed. However, single crystal silicon, polycrystalline silicon, and amorphous silicon, which are materials for silicon-based solar cells, require high temperature and high vacuum processes in their production.

一方、高分子化合物を含む有機層を含有する有機薄膜太陽電池は、シリコン系太陽電池の製造プロセスに用いられる高温、及び、高真空プロセスが省略でき、塗布プロセスのみで安価に製造できる可能性があり、近年注目されている。有機薄膜太陽電池に用いられる高分子化合物としては、繰り返し単位(A)及び繰り返し単位(B)からなる高分子化合物が提案されている(特許文献1)。   On the other hand, organic thin-film solar cells containing an organic layer containing a polymer compound can omit the high-temperature and high-vacuum processes used in the production process of silicon-based solar cells, and can be manufactured inexpensively only by the coating process. Yes, it has been attracting attention in recent years. As a polymer compound used for an organic thin film solar cell, a polymer compound composed of a repeating unit (A) and a repeating unit (B) has been proposed (Patent Document 1).

Figure 2013079302
繰り返し単位(A) 繰り返し単位(B)
Figure 2013079302
Repeating unit (A) Repeating unit (B)

特表2009−506519号公報Special table 2009-506519

しかしながら、前記高分子化合物は、イオン化ポテンシャルが5.0eVであり、イオン化ポテンシャルが必ずしも十分に大きくない。イオン化ポテンシャルが小さい化合物を光電変換素子に含まれる電子供与化合物又は電子受容性化合物に用いると、光電変換素子の開放端電圧が小さくなる。   However, the polymer compound has an ionization potential of 5.0 eV, and the ionization potential is not necessarily sufficiently large. When a compound having a small ionization potential is used for the electron donating compound or the electron accepting compound contained in the photoelectric conversion element, the open-circuit voltage of the photoelectric conversion element is reduced.

本発明は、イオン化ポテンシャルが十分に大きい高分子化合物を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a polymer compound having a sufficiently high ionization potential.

即ち、本発明は第一に、式(I)で表わされる構成単位を含有する高分子化合物を提供する。

Figure 2013079302
(I)
(式中、Xは、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、−NH−、又は、−N(R)−を表わす。2個あるXは、同一でも相異なってもよい。Zは、酸素原子、硫黄原子、−C(=O)−、−S(=O)−、−SO−、−Si(R)−、−N(R)−、−B(R)−、−P(R)−又は−P(=O)(R)−を表す。Rは、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルコキシ基、置換されていてもよいアルキルチオ基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基、置換されていてもよいアリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、イミド基、イミノ基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、複素環基、複素環オキシ基、複素環チオ基、置換されていてもよいアリールアルケニル基、置換されていてもよいアリールアルキニル基、カルボキシル基又はシアノ基を表す。複数個あるRは、同一でも相異なってもよい。) That is, the present invention first provides a polymer compound containing the structural unit represented by the formula (I).
Figure 2013079302
(I)
(In the formula, X represents a sulfur atom, an oxygen atom, a selenium atom, —NH—, or —N (R) —. The two Xs may be the same or different. Z represents an oxygen atom. , Sulfur atom, —C (═O) —, —S (═O) —, —SO 2 —, —Si (R) 2 —, —N (R) —, —B (R) —, —P ( R)-or -P (= O) (R)-, where R represents a hydrogen atom, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, or an optionally substituted. An alkylthio group, an optionally substituted aryl group, an optionally substituted aryloxy group, an optionally substituted arylthio group, an optionally substituted arylalkyl group, an optionally substituted arylalkoxy group , Optionally substituted arylalkylthio group, acyl group, acyl Oxy group, amide group, imide group, imino group, amino group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted silylamino group, heterocyclic group, heterocyclic oxy group, heterocyclic thio group, substituted And represents an optionally substituted arylalkenyl group, an optionally substituted arylalkynyl group, a carboxyl group or a cyano group, and a plurality of R may be the same or different.

本発明は第二に、式(I)で表わされる構成単位が、式(II)で表わされる構成単位である前記高分子化合物を提供する。

Figure 2013079302
(II)
(式中、Z及びRは、前述と同じ意味を表わす。) The present invention secondly provides the polymer compound, wherein the structural unit represented by the formula (I) is the structural unit represented by the formula (II).
Figure 2013079302
(II)
(In the formula, Z and R have the same meaning as described above.)

本発明は第三に、式(II)で表わされる構成単位が、式(III)で表わされる構成単位である前記高分子化合物を提供する。

Figure 2013079302
(III)
(式中、Rは、前述と同じ意味を表わす。) Thirdly, the present invention provides the polymer compound, wherein the structural unit represented by the formula (II) is a structural unit represented by the formula (III).
Figure 2013079302
(III)
(In the formula, R represents the same meaning as described above.)

本発明は第四に、ポリスチレン換算の重量平均分子量が3000以上である前記高分子化合物を提供する。   Fourthly, the present invention provides the polymer compound having a polystyrene equivalent weight average molecular weight of 3000 or more.

本発明は第五に、前記高分子化合物を含む薄膜を提供する。   Fifthly, the present invention provides a thin film containing the polymer compound.

本発明は第六に、前記高分子化合物と電子受容性化合物とを含む組成物を提供する。   Sixthly, this invention provides the composition containing the said high molecular compound and an electron-accepting compound.

本発明は第七に、電子受容性化合物が、フラーレン誘導体である前記組成物を提供する。   Seventh, the present invention provides the composition, wherein the electron-accepting compound is a fullerene derivative.

本発明は第八に、前記組成物を含む薄膜を提供する。   Eighth, the present invention provides a thin film containing the composition.

本発明は第九に、前記薄膜を用いた電子素子を提供する。   Ninthly, the present invention provides an electronic device using the thin film.

本発明は第十に、式(IV)で表される化合物を提供する。

Figure 2013079302
(IV)
(式中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルコキシ基、置換されていてもよいアルキルチオ基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルキルコキシ基、置換されていてもよいアリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、イミド基、イミノ基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、複素環基、複素環オキシ基、複素環チオ基、置換されていてもよいアリールアルケニル基、置換されていてもよいアリールアルキニル基、カルボキシル基又はシアノ基を表す。2個あるRは、同一でも相異なってもよい。Wは、水素原子、ハロゲン原子、ホウ酸エステル残基、ジヒドロキシボリル基、ホルミル基、ビニル基又は置換スタンニル基を表す。2個あるWは、同一でも相異なってもよい。) Tenth aspect of the present invention provides a compound represented by formula (IV).
Figure 2013079302
(IV)
(In the formula, R is a hydrogen atom, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, an optionally substituted alkylthio group, an optionally substituted aryl group, or a substituted group. An optionally substituted aryloxy group, an optionally substituted arylthio group, an optionally substituted arylalkyl group, an optionally substituted arylalkyloxy group, an optionally substituted arylalkylthio group, Acyl group, acyloxy group, amide group, imido group, imino group, amino group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted silylamino group, heterocyclic group, heterocyclic oxy group, heterocyclic thio Group, arylalkenyl group which may be substituted, arylalkynyl group which may be substituted, carboxyl group Represents a cyano group, and two Rs may be the same or different, and W represents a hydrogen atom, a halogen atom, a boric acid ester residue, a dihydroxyboryl group, a formyl group, a vinyl group, or a substituted stannyl group. The two Ws may be the same or different.)

本発明は第十一に、式(V)で表される化合物を提供する。

Figure 2013079302
(V)
(式中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルコキシ基、置換されていてもよいアルキルチオ基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基、置換されていてもよいアリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、イミド基、イミノ基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、複素環基、複素環オキシ基、複素環チオ基、置換されていてもよいアリールアルケニル基、置換されていてもよいアリールアルキニル基、カルボキシル基又はシアノ基を表す。2個あるRは、同一でも相異なってもよい。Wは、水素原子、ハロゲン原子、ホウ酸エステル残基、ジヒドロキシボリル基、ホルミル基、ビニル基又は置換スタンニル基を表す。2個あるWは、同一でも相異なってもよい。Vは、水素原子、アルカリ金属、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよいアリールアルキルを表す。2個あるVは、同一でも相異なってもよい。) Eleventhly, the present invention provides a compound represented by formula (V).
Figure 2013079302
(V)
(In the formula, R is a hydrogen atom, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, an optionally substituted alkylthio group, an optionally substituted aryl group, or a substituted group. Aryloxy group which may be substituted, arylthio group which may be substituted, arylalkyl group which may be substituted, arylalkoxy group which may be substituted, arylalkylthio group which may be substituted, acyl group Acyloxy group, amide group, imide group, imino group, amino group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted silylamino group, heterocyclic group, heterocyclic oxy group, heterocyclic thio group, An optionally substituted arylalkenyl group, an optionally substituted arylalkynyl group, a carboxyl group or Each of the two Rs may be the same or different, and W represents a hydrogen atom, a halogen atom, a boric acid ester residue, a dihydroxyboryl group, a formyl group, a vinyl group, or a substituted stannyl group. Two W's may be the same or different, and V represents a hydrogen atom, an alkali metal, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted aryl group or an optionally substituted arylalkyl. The two Vs may be the same or different.)

本発明は第十二に、式(VI)で表される化合物を提供する。

Figure 2013079302
(VI)
(式中、Wは、水素原子、ハロゲン原子、ホウ酸エステル残基、ジヒドロキシボリル基、ホルミル基、ビニル基又は置換スタンニル基を表す。2個あるWは、同一でも相異なってもよい。) Twelfthly, the present invention provides a compound represented by formula (VI).
Figure 2013079302
(VI)
(In the formula, W represents a hydrogen atom, a halogen atom, a boric acid ester residue, a dihydroxyboryl group, a formyl group, a vinyl group or a substituted stannyl group. The two Ws may be the same or different.)

本発明の高分子化合物はイオン化ポテンシャルが大きいため、本発明は極めて有用である。   Since the polymer compound of the present invention has a large ionization potential, the present invention is extremely useful.

以下、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明の高分子化合物は、式(I)で表される構成単位を有する。

Figure 2013079302
(I) The polymer compound of the present invention has a structural unit represented by the formula (I).
Figure 2013079302
(I)

式(I)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルコキシ基、置換されていてもよいアルキルチオ基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基、置換されていてもよいアリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、イミド基、イミノ基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、複素環基、複素環オキシ基、複素環チオ基、置換されていてもよいアリールアルケニル基、置換されていてもよいアリールアルキニル基、カルボキシル基又はシアノ基を表す。複数個あるRは、同一でも相異なってもよい。   In the formula (I), R represents a hydrogen atom, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, an optionally substituted alkylthio group, or an optionally substituted aryl group. An optionally substituted aryloxy group, an optionally substituted arylthio group, an optionally substituted arylalkyl group, an optionally substituted arylalkoxy group, an optionally substituted arylalkylthio group, Acyl group, acyloxy group, amide group, imido group, imino group, amino group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted silylamino group, heterocyclic group, heterocyclic oxy group, heterocyclic thio Group, arylalkenyl group which may be substituted, arylalkynyl group which may be substituted, carboxyl group It represents a cyano group. A plurality of R may be the same or different.

Rで表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。   Examples of the halogen atom represented by R include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

Rで表されるアルキル基は、直鎖状でも分岐状でもよく、環状であってもよい。アルキル基の炭素数は、通常1〜30である。アルキル基は置換基を有していてもよく、該置換基としては、ハロゲン原子が挙げられる。置換基を有していてもよいアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル墓、ペンチル基、イソペンチル基、2−メチルブチル基、1−メチルブチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、3−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、1−メチルペンチル基、ヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基、2−エチルヘキシル基、3,7−ジメチルオクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル墓、オクタデシル基及びエイコシル基等の鎖状アルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基及びアダマンチル基等のシクロアルキル基が挙げられる。   The alkyl group represented by R may be linear, branched, or cyclic. Carbon number of an alkyl group is 1-30 normally. The alkyl group may have a substituent, and examples of the substituent include a halogen atom. Specific examples of the alkyl group which may have a substituent include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl grave, a pentyl group, and an isopentyl group. 2-methylbutyl group, 1-methylbutyl group, hexyl group, isohexyl group, 3-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 1-methylpentyl group, heptyl group, octyl group, isooctyl group, 2-ethylhexyl group, 3 , 7-dimethyloctyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tetradecyl group, hexadecyl tomb, octadecyl group, eicosyl group and other chain alkyl groups, cyclopentyl group, cyclohexyl group and adamantyl group and other cycloalkyl groups Is mentioned.

Rで表されるアルコキシ基のアルキル部分は、直鎖状でも分岐状でもよく、環状であってもよい。アルコキシ基は、置換基を有していてもよい。アルコキシ基の炭素数は、通常1〜20であり、置換基としては、ハロゲン原子及びアルコキシ基(例えば、炭素数1〜20)が挙げられる。置換基を有していてもよいアルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、3,7−ジメチルオクチルオキシ基、ラウリルオキシ基、トリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基、パーフルオロブトキシ基、パーフルオロヘキシルオキシ基、パーフルオロオクチルオキシ基、メトキシメチルオキシ基及び2−メトキシエチルオキシ基が挙げられる。   The alkyl part of the alkoxy group represented by R may be linear, branched or cyclic. The alkoxy group may have a substituent. Carbon number of an alkoxy group is 1-20 normally, and a halogen atom and an alkoxy group (for example, C1-C20) are mentioned as a substituent. Specific examples of the alkoxy group which may have a substituent include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, an isobutoxy group, a tert-butoxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, and a cyclohexyl group. Oxy group, heptyloxy group, octyloxy group, 2-ethylhexyloxy group, nonyloxy group, decyloxy group, 3,7-dimethyloctyloxy group, lauryloxy group, trifluoromethoxy group, pentafluoroethoxy group, perfluorobutoxy group Perfluorohexyloxy group, perfluorooctyloxy group, methoxymethyloxy group and 2-methoxyethyloxy group.

Rで表されるアルキルチオ基のアルキル部分は、直鎖状でも分岐状でもよく、環状であってもよい。アルキルチオ基は、置換基を有していてもよい。アルキルチオ基の炭素数は、通常1〜20であり、置換基としては、ハロゲン原子が挙げられる。置換基を有していてもよいアルキルチオ基の具体例としては、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、ブチルチオ基、イソブチルチオ基、tert−ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、シクロヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、2−エチルヘキシルチオ基、ノニルチオ基、デシルチオ基、3,7−ジメチルオクチルチオ基、ラウリルチオ基及びトリフルオロメチルチオ基が挙げられる。   The alkyl part of the alkylthio group represented by R may be linear, branched or cyclic. The alkylthio group may have a substituent. Carbon number of an alkylthio group is 1-20 normally, and a halogen atom is mentioned as a substituent. Specific examples of the alkylthio group which may have a substituent include a methylthio group, an ethylthio group, a propylthio group, an isopropylthio group, a butylthio group, an isobutylthio group, a tert-butylthio group, a pentylthio group, a hexylthio group, and a cyclohexylthio group. Group, heptylthio group, octylthio group, 2-ethylhexylthio group, nonylthio group, decylthio group, 3,7-dimethyloctylthio group, laurylthio group and trifluoromethylthio group.

Rで表されるアリール基は、芳香族炭化水素から芳香環上の水素原子1個を除いた基を意味し、その炭素数は通常6〜60である。アリール基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、ハロゲン原子及びアルコキシ基(例えば、炭素数1〜20)が挙げられる。置換基を有していてもよいアリール基の具体例としては、フェニル基、C1〜C12アルコキシフェニル基(C1〜C12アルコキシは、炭素数1〜12のアルコキシであることを示す。C1〜C12アルコキシは、好ましくはC1〜C8アルコキシであり、より好ましくはC1〜C6アルコキシである。C1〜C8アルコキシは、炭素数1〜8のアルコキシであることを示し、C1〜C6アルコキシは、炭素数1〜6のアルコキシであることを示す。C1〜C12アルコキシ、C1〜C8アルコキシ及びC1〜C6アルコキシの具体例としては、上記アルコキシ基で説明し例示したものが挙げられる。以下も同様である。)、C1〜C12アルキルフェニル基(C1〜C12アルキルは、炭素数1〜12のアルキルであることを示す。C1〜C12アルキルは、好ましくはC1〜C8アルキルであり、より好ましくはC1〜C6アルキルである。C1〜C8アルキルは、炭素数1〜8のアルキルであることを示し、C1〜C6アルキルは、炭素数1〜6のアルキルであることを示す。C1〜C12アルキル、C1〜C8アルキル及びC1〜C6アルキルの具体例としては、上記アルキル基で説明し例示したものが挙げられる。以下も同様である。)、1−ナフチル基、2−ナフチル基及びペンタフルオロフェニル基が挙げられる。   The aryl group represented by R means a group obtained by removing one hydrogen atom on an aromatic ring from an aromatic hydrocarbon, and the number of carbon atoms is usually 6 to 60. The aryl group may have a substituent, and examples of the substituent include a halogen atom and an alkoxy group (for example, having 1 to 20 carbon atoms). Specific examples of the aryl group which may have a substituent include a phenyl group and a C1-C12 alkoxyphenyl group (C1-C12 alkoxy is alkoxy having 1 to 12 carbon atoms. C1-C12 alkoxy) Is preferably C1 to C8 alkoxy, more preferably C1 to C6 alkoxy, C1 to C8 alkoxy represents alkoxy having 1 to 8 carbons, and C1 to C6 alkoxy represents 1 to C6 alkoxy. It is an alkoxy of 6. Specific examples of C1-C12 alkoxy, C1-C8 alkoxy and C1-C6 alkoxy include those described and exemplified for the alkoxy group, and the same applies to the following. C1-C12 alkylphenyl group (C1-C12 alkyl indicates alkyl having 1 to 12 carbon atoms. C1 C12 alkyl is preferably C1 to C8 alkyl, more preferably C1 to C6 alkyl, C1 to C8 alkyl represents alkyl having 1 to 8 carbon atoms, and C1 to C6 alkyl represents carbon atoms. It shows that it is alkyl of 1 to 6. Specific examples of C1 to C12 alkyl, C1 to C8 alkyl and C1 to C6 alkyl include those described and exemplified for the above alkyl group, and the same applies to the following. ), 1-naphthyl group, 2-naphthyl group and pentafluorophenyl group.

Rで表されるアリールオキシ基は、その炭素数が通常6〜60であり、アリール部分が置換基を有していてもよい。置換基としては、ハロゲン原子及びアルコキシ基(例えば、炭素数1〜20)が挙げられる。置換基を有していてもよいアリールオキシ基の具体例としては、フェノキシ基、C1〜C12アルコキシフェノキシ基、C1〜C12アルキルフェノキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基及びペンタフルオロフェニルオキシ基が挙げられる。   The aryloxy group represented by R usually has 6 to 60 carbon atoms, and the aryl moiety may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom and an alkoxy group (for example, having 1 to 20 carbon atoms). Specific examples of the aryloxy group which may have a substituent include phenoxy group, C1-C12 alkoxyphenoxy group, C1-C12 alkylphenoxy group, 1-naphthyloxy group, 2-naphthyloxy group and pentafluorophenyl. An oxy group is mentioned.

Rで表されるアリールチオ基は、その炭素数が通常6〜60であり、アリール部分が置換基を有していてもよい。置換基としては、ハロゲン原子及びアルコキシ基(例えば、炭素数1〜20)が挙げられる。置換基を有していてもよいアリールチオ基の具体例としては、フェニルチオ基、C1〜C12アルコキシフェニルチオ基、C1〜C12アルキルフェニルチオ基、1−ナフチルチオ基、2−ナフチルチオ基及びペンタフルオロフェニルチオ基が挙げられる。   The arylthio group represented by R usually has 6 to 60 carbon atoms, and the aryl moiety may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom and an alkoxy group (for example, having 1 to 20 carbon atoms). Specific examples of the arylthio group which may have a substituent include a phenylthio group, a C1-C12 alkoxyphenylthio group, a C1-C12 alkylphenylthio group, a 1-naphthylthio group, a 2-naphthylthio group, and pentafluorophenylthio. Groups.

Rで表されるアリールアルキル基は、その炭素数が通常7〜60であり、アリール部分が置換基を有していてもよい。置換基としては、ハロゲン原子及びアルコキシ基(例えば、炭素数1〜20)が挙げられる。置換基を有していてもよいアリールアルキル基の具体例としては、フェニル−C1〜C12アルキル基、C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルキル基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキル基、1−ナフチル−C1〜C12アルキル基及び2−ナフチル−C1〜C12アルキル基が挙げられる。   The arylalkyl group represented by R usually has 7 to 60 carbon atoms, and the aryl moiety may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom and an alkoxy group (for example, having 1 to 20 carbon atoms). Specific examples of the arylalkyl group which may have a substituent include a phenyl-C1-C12 alkyl group, a C1-C12 alkoxyphenyl-C1-C12 alkyl group, a C1-C12 alkylphenyl-C1-C12 alkyl group, Examples include 1-naphthyl-C1-C12 alkyl group and 2-naphthyl-C1-C12 alkyl group.

Rで表されるアリールアルコキシ基は、その炭素数が通常7〜60であり、アリール部分が置換基を有していてもよい。置換基としては、ハロゲン原子及びアルコキシ基(例えば、炭素数1〜20)が挙げられる。置換基を有していてもよいアリールアルコキシ基の具体例としては、フェニル−C1〜C12アルコキシ基、C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルコキシ基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルコキシ基、1−ナフチル−C1〜C12アルコキシ基及び2−ナフチル−C1〜C12アルコキシ基が挙げられる。   The arylalkoxy group represented by R usually has 7 to 60 carbon atoms, and the aryl moiety may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom and an alkoxy group (for example, having 1 to 20 carbon atoms). Specific examples of the arylalkoxy group which may have a substituent include a phenyl-C1-C12 alkoxy group, a C1-C12 alkoxyphenyl-C1-C12 alkoxy group, a C1-C12 alkylphenyl-C1-C12 alkoxy group, Examples include 1-naphthyl-C1 to C12 alkoxy groups and 2-naphthyl-C1 to C12 alkoxy groups.

Rで表されるアリールアルキルチオ基は、その炭素数が通常7〜60であり、アリール部分が置換基を有していてもよい。置換基としては、ハロゲン原子及びアルコキシ基(例えば、炭素数1〜20)が挙げられる。置換基を有していてもよいアリールアルキルチオ基の具体例としては、フェニル−C1〜C12アルキルチオ基、C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルキルチオ基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキルチオ基、1−ナフチル−C1〜C12アルキルチオ基及び2−ナフチル−C1〜C12アルキルチオ基が挙げられる。   The arylalkylthio group represented by R usually has 7 to 60 carbon atoms, and the aryl moiety may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom and an alkoxy group (for example, having 1 to 20 carbon atoms). Specific examples of the arylalkylthio group which may have a substituent include a phenyl-C1-C12 alkylthio group, a C1-C12 alkoxyphenyl-C1-C12 alkylthio group, a C1-C12 alkylphenyl-C1-C12 alkylthio group, Examples include 1-naphthyl-C1-C12 alkylthio group and 2-naphthyl-C1-C12 alkylthio group.

Rで表されるアシル基は、カルボン酸中の水酸基を除いた基を意味し、その炭素数が通常2〜20である。アシル基の具体例としては、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ピバロイル基、トリフルオロアセチル基等の炭素数2〜20のハロゲンで置換されていてもよいアルキルカルボニル基、ベンゾイル基、ペンタフルオロベンゾイル基等のハロゲンで置換されていてもよいフェニルカルボニル基が挙げられる。   The acyl group represented by R means a group excluding the hydroxyl group in the carboxylic acid, and usually has 2 to 20 carbon atoms. Specific examples of the acyl group include an acetyl group, a propionyl group, a butyryl group, an isobutyryl group, a pivaloyl group, a trifluoroacetyl group, an alkylcarbonyl group that may be substituted with a halogen having 2 to 20 carbon atoms, a benzoyl group, Examples thereof include a phenylcarbonyl group which may be substituted with a halogen such as a pentafluorobenzoyl group.

Rで表されるアシルオキシ基は、カルボン酸中の水素原子を除いた基を意味し、その炭素数が通常2〜20である。アシルオキシ基の具体例としては、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、イソブチリルオキシ基、ピバロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、トリフルオロアセチルオキシ基及びペンタフルオロベンゾイルオキシ基が挙げられる。   The acyloxy group represented by R means a group in which a hydrogen atom in carboxylic acid is removed, and the number of carbon atoms is usually 2-20. Specific examples of the acyloxy group include an acetoxy group, a propionyloxy group, a butyryloxy group, an isobutyryloxy group, a pivaloyloxy group, a benzoyloxy group, a trifluoroacetyloxy group, and a pentafluorobenzoyloxy group.

Rで表されるアミド基は、アミドから窒素原子に結合した水素原子1個を除いた基を意味し、その炭素数が通常1〜20である。アミド基の具体例としては、ホルムアミド基、アセトアミド基、プロピオアミド基、ブチロアミド基、ベンズアミド基、トリフルオロアセトアミド基、ペンタフルオロベンズアミド基、ジホルムアミド基、ジアセトアミド基、ジプロピオアミド基、ジブチロアミド基、ジベンズアミド基、ジトリフルオロアセトアミド基及びジペンタフルオロベンズアミド基が挙げられる。   The amide group represented by R means a group obtained by removing one hydrogen atom bonded to a nitrogen atom from the amide, and the number of carbon atoms is usually 1-20. Specific examples of the amide group include a formamide group, an acetamide group, a propioamide group, a butyroamide group, a benzamide group, a trifluoroacetamide group, a pentafluorobenzamide group, a diformamide group, a diacetamide group, a dipropioamide group, a dibutyroamide group, and a dibenzamide group. , Ditrifluoroacetamide group and dipentafluorobenzamide group.

Rで表されるイミド基とは、イミド(−CO−NH−CO−)から窒素原子に結合した水素原子1個を除いた基を意味し、具体例としては、スクシンイミド基、フタルイミド基が挙げられる。   The imide group represented by R means a group obtained by removing one hydrogen atom bonded to a nitrogen atom from an imide (—CO—NH—CO—), and specific examples include a succinimide group and a phthalimide group. It is done.

Rで表される置換アミノ基とは、アミノ基の水素原子の1個又は2個が置換されたものであり、置換基は、例えば、置換されていてもよいアルキル基及び置換されていてもよいアリール基である。置換されていてもよいアルキル基及び置換されていてもよいアリール基の具体例は、Rで表される置換されていてもよいアルキル基及び置換されていてもよいアリール基の具体例と同じである。置換アミノ基の炭素数が通常1〜40である。置換基アミノ基の具体例としては、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、プロピルアミノ基、ジプロピルアミノ基、イソプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ブチルアミノ基、イソブチルアミノ基、tert−ブチルアミノ基、ペンチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ヘプチルアミノ基、オクチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ノニルアミノ基、デシルアミノ基、3,7−ジメチルオクチルアミノ基、ラウリルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、ジシクロペンチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ジシクロヘキシルアミノ基、ピロリジル基、ピペリジル基、ジトリフルオロメチルアミノ基、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、C1〜C12アルコキルオキシフェニルアミノ基、ジ(C1〜C12アルコキシフェニル)アミノ基、ジ(C1〜C12アルキルフェニル)アミノ基、1−ナフチルアミノ基、2−ナフチルアミノ基、ペンタフルオロフェニルアミノ基、ピリジルアミノ基、ピリダジニルアミノ基、ピリミジルアミノ基、ピラジルアミノ基、トリアジルアミノ基、フェニル−C1〜C12アルキルアミノ基、C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルキルアミノ基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキルアミノ基、ジ(C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルキル)アミノ基、ジ(C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキル)アミノ基、1−ナフチル−C1〜C12アルキルアミノ基及び2−ナフチル−C1〜C12アルキルアミノ基が挙げられる。   The substituted amino group represented by R is a group in which one or two hydrogen atoms of the amino group are substituted. Examples of the substituent include an optionally substituted alkyl group and a substituted group. A good aryl group. Specific examples of the optionally substituted alkyl group and the optionally substituted aryl group are the same as the specific examples of the optionally substituted alkyl group and the optionally substituted aryl group represented by R. is there. Carbon number of a substituted amino group is 1-40 normally. Specific examples of the substituent amino group include methylamino group, dimethylamino group, ethylamino group, diethylamino group, propylamino group, dipropylamino group, isopropylamino group, diisopropylamino group, butylamino group, isobutylamino group, tert-Butylamino group, pentylamino group, hexylamino group, cyclohexylamino group, heptylamino group, octylamino group, 2-ethylhexylamino group, nonylamino group, decylamino group, 3,7-dimethyloctylamino group, laurylamino group , Cyclopentylamino group, dicyclopentylamino group, cyclohexylamino group, dicyclohexylamino group, pyrrolidyl group, piperidyl group, ditrifluoromethylamino group, phenylamino group, diphenylamino group, C1-C12 al Kiroxyphenylamino group, di (C1-C12 alkoxyphenyl) amino group, di (C1-C12 alkylphenyl) amino group, 1-naphthylamino group, 2-naphthylamino group, pentafluorophenylamino group, pyridylamino group, Dazinylamino group, pyrimidylamino group, pyrazylamino group, triazylamino group, phenyl-C1-C12 alkylamino group, C1-C12 alkoxyphenyl-C1-C12 alkylamino group, C1-C12 alkylphenyl-C1-C12 alkylamino group Groups, di (C1-C12 alkoxyphenyl-C1-C12 alkyl) amino group, di (C1-C12 alkylphenyl-C1-C12 alkyl) amino group, 1-naphthyl-C1-C12 alkylamino group and 2-naphthyl-C1 ~ C12 Al Arylamino group, and the like.

Rで表される置換シリル基とは、シリル基の水素原子の1個、2個又は3個が置換されたもの、一般に、シリル基の3水素原子全てが置換されたものであり、置換基は、例えば、置換されていてもよいアルキル基及び置換されていてもよいアリール基である。置換されていてもよいアルキル基及び置換されていてもよいアリール基の具体例は、Rで表される置換されていてもよいアルキル基及び置換されていてもよいアリール基の具体例と同じである。置換シリル基の具体例としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、トリイソプロピルシリル基、tert−ブチルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、トリ−p−キシリルシリル基、トリベンジルシリル基、ジフェニルメチルシリル基、tert−ブチルジフェニルシリル基及びジメチルフェニルシリル基が挙げられる。   The substituted silyl group represented by R is a group in which one, two, or three hydrogen atoms of the silyl group are substituted, and in general, all three hydrogen atoms in the silyl group are substituted. Are, for example, an optionally substituted alkyl group and an optionally substituted aryl group. Specific examples of the optionally substituted alkyl group and the optionally substituted aryl group are the same as the specific examples of the optionally substituted alkyl group and the optionally substituted aryl group represented by R. is there. Specific examples of the substituted silyl group include trimethylsilyl group, triethylsilyl group, tripropylsilyl group, triisopropylsilyl group, tert-butyldimethylsilyl group, triphenylsilyl group, tri-p-xylylsilyl group, tribenzylsilyl group, Examples include a diphenylmethylsilyl group, a tert-butyldiphenylsilyl group, and a dimethylphenylsilyl group.

Rで表される置換シリルオキシ基とは、上記の置換シリル基に酸素原子が結合した基である。置換シリルオキシ基の具体例としては、トリメチルシリルオキシ基、トリエチルシリルオキシ基、トリプロピルシリルオキシ基、トリイソプロピルシリルオキシ基、tert−ブチルジメチルシリルオキシ基、トリフェニルシリルオキシ基、トリ−p−キシリルシリルオキシ基、トリベンジルシリルオキシ基、ジフェニルメチルシリルオキシ基、tert−ブチルジフェニルシリルオキシ基及びジメチルフェニルシリルオキシ基が挙げられる。   The substituted silyloxy group represented by R is a group in which an oxygen atom is bonded to the above substituted silyl group. Specific examples of the substituted silyloxy group include trimethylsilyloxy group, triethylsilyloxy group, tripropylsilyloxy group, triisopropylsilyloxy group, tert-butyldimethylsilyloxy group, triphenylsilyloxy group, tri-p-xylyl group. Examples thereof include a silyloxy group, a tribenzylsilyloxy group, a diphenylmethylsilyloxy group, a tert-butyldiphenylsilyloxy group, and a dimethylphenylsilyloxy group.

Rで表される置換シリルチオ基とは、上記の置換シリル基に硫黄原子が結合した基である。置換シリルチオ基の具体例としては、トリメチルシリルチオ基、トリエチルシリルチオ基、トリプロピルシリルチオ基、トリイソプロピルシリルチオ基、tert−ブチルジメチルシリルチオ基、トリフェニルシリルチオ基、トリ−p−キシリルシリルチオ基、トリベンジルシリルチオ基、ジフェニルメチルシリルチオ基、tert−ブチルジフェニルシリルチオ基及びジメチルフェニルシリルチオ基が挙げられる。   The substituted silylthio group represented by R is a group in which a sulfur atom is bonded to the above substituted silyl group. Specific examples of the substituted silylthio group include trimethylsilylthio group, triethylsilylthio group, tripropylsilylthio group, triisopropylsilylthio group, tert-butyldimethylsilylthio group, triphenylsilylthio group, and tri-p-xylyl. Examples thereof include a silylthio group, a tribenzylsilylthio group, a diphenylmethylsilylthio group, a tert-butyldiphenylsilylthio group, and a dimethylphenylsilylthio group.

Rで表される置換シリルアミノ基とは、アミノ基の水素原子の1個又は2個が置換シリル基で置換されたものであり、該置換シリル基は上記の通りである。置換シリルアミノ基の具体例としては、トリメチルシリルアミノ基、トリエチルシリルアミノ基、トリプロピルシリルアミノ基、トリイソプロピルシリルアミノ基、tert−ブチルジメチルシリルアミノ基、トリフェニルシリルアミノ基、トリ−p−キシリルシリルアミノ基、トリベンジルシリルアミノ基、ジフェニルメチルシリルアミノ基、tert−ブチルジフェニルシリルアミノ基、ジメチルフェニルシリルアミノ基、ジ(トリメチルシリル)アミノ基、ジ(トリエチルシリル)アミノ基、ジ(トリプロピルシリル)アミノ基、ジ(トリイソプロピルシリル)アミノ基、ジ(tert−ブチルジメチルシリル)アミノ基、ジ(トリフェニルシリル)アミノ基、ジ(トリ−p−キシリルシリル)アミノ基、ジ(トリベンジルシリル)アミノ基、ジ(ジフェニルメチルシリル)アミノ基、ジ(tert−ブチルジフェニルシリル)アミノ基及びジ(ジメチルフェニルシリル)アミノ基が挙げられる。   The substituted silylamino group represented by R is one in which one or two hydrogen atoms of the amino group are substituted with a substituted silyl group, and the substituted silyl group is as described above. Specific examples of the substituted silylamino group include trimethylsilylamino group, triethylsilylamino group, tripropylsilylamino group, triisopropylsilylamino group, tert-butyldimethylsilylamino group, triphenylsilylamino group, tri-p-xylyl. Silylamino group, tribenzylsilylamino group, diphenylmethylsilylamino group, tert-butyldiphenylsilylamino group, dimethylphenylsilylamino group, di (trimethylsilyl) amino group, di (triethylsilyl) amino group, di (tripropylsilyl) ) Amino group, di (triisopropylsilyl) amino group, di (tert-butyldimethylsilyl) amino group, di (triphenylsilyl) amino group, di (tri-p-xylylsilyl) amino group, di (tribenzylsilyl) A Amino group, di (diphenylmethyl silyl) amino, di (tert- butyldiphenylsilyl) amino group and di (dimethylphenylsilyl) and amino group.

Rで表される複素環基は、置換基を有していてもよいフラン、チオフェン、ピロール、ピロリン、ピロリジン、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イソチアゾール、イミダゾール、イミダゾリン、イミダゾリジン、ピラゾール、ピラゾリン、プラゾリジン、フラザン、トリアゾール、チアジアゾール、オキサジアゾール、テトラゾール、ピラン、ピリジン、ピペリジン、チオピラン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、ピペラジン、モルホリン、トリアジン、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ベンゾチオフェン、インドール、イソインドール、インドリジン、インドリン、イソインドリン、クロメン、クロマン、イソクロマン、ベンゾピラン、キノリン、イソキノリン、キノリジン、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、インダゾール、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリン、キナゾリジン、シンノリン、フタラジン、プリン、プテリジン、カルバゾール、キサンテン、フェナントリジン、アクリジン、β-カルボリン、ペリミジン、フェナントロリン、チアントレン、フェノキサチイン、フェノキサジン、フェノチアジン、フェナジン等の複素環式化合物から水素原子を1個除いた基が挙げられる。複素環基としては、芳香族複素環基が好ましい。   The heterocyclic group represented by R is an optionally substituted furan, thiophene, pyrrole, pyrroline, pyrrolidine, oxazole, isoxazole, thiazole, isothiazole, imidazole, imidazoline, imidazolidine, pyrazole, pyrazoline, Prazolidine, furazane, triazole, thiadiazole, oxadiazole, tetrazole, pyran, pyridine, piperidine, thiopyran, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, piperazine, morpholine, triazine, benzofuran, isobenzofuran, benzothiophene, indole, isoindole, indolizine, Indoline, isoindoline, chromene, chroman, isochroman, benzopyran, quinoline, isoquinoline, quinolidine, benzimidazole, benzothiazole Indazole, naphthyridine, quinoxaline, quinazoline, quinazoline, cinnoline, phthalazine, purine, pteridine, carbazole, xanthene, phenanthridine, acridine, β-carboline, perimidine, phenanthroline, thianthrene, phenoxathiin, phenoxazine, phenothiazine, phenazine, etc. And a group obtained by removing one hydrogen atom from a heterocyclic compound. As the heterocyclic group, an aromatic heterocyclic group is preferable.

Rで表される複素環オキシ基としては、上記の複素環基に酸素原子が結合した式(A−1)で表される基が挙げられる。
Rで表される複素環チオ基としては、上記の複素環基に硫黄原子が結合した式(A−2)で表される基が挙げられる。

Figure 2013079302
(A−1) (A−2)
(式(A−1)及び式(A−2)中、Arは複素環基を表す。) Examples of the heterocyclic oxy group represented by R include a group represented by the formula (A-1) in which an oxygen atom is bonded to the above heterocyclic group.
Examples of the heterocyclic thio group represented by R include a group represented by the formula (A-2) in which a sulfur atom is bonded to the above heterocyclic group.
Figure 2013079302
(A-1) (A-2)
(In Formula (A-1) and Formula (A-2), Ar 1 represents a heterocyclic group.)

複素環オキシ基は、その炭素数が通常2〜60である。複素環オキシ基の具体例としては、チエニルオキシ基、C1〜C12アルキルチエニルオキシ基、ピロリルオキシ基、フリルオキシ基、ピリジルオキシ基、C1〜C12アルキルピリジルオキシ基、イミダゾリルオキシ基、ピラゾリルオキシ基、トリアゾリルオキシ基、オキサゾリルオキシ基、チアゾールオキシ基及びチアジアゾールオキシ基が挙げられる。
複素環チオ基は、その炭素数が通常2〜60である。複素環チオ基の具体例としては、チエニルメルカプト基、C1〜C12アルキルチエニルメルカプト基、ピロリルメルカプト基、フリルメルカプト基、ピリジルメルカプト基、C1〜C12アルキルピリジルメルカプト基、イミダゾリルメルカプト基、ピラゾリルメルカプト基、トリアゾリルメルカプト基、オキサゾリルメルカプト基、チアゾールメルカプト基及びチアジアゾールメルカプト基が挙げられる。
The heterocyclic oxy group usually has 2 to 60 carbon atoms. Specific examples of the heterocyclic oxy group include thienyloxy group, C1-C12 alkylthienyloxy group, pyrrolyloxy group, furyloxy group, pyridyloxy group, C1-C12 alkylpyridyloxy group, imidazolyloxy group, pyrazolyloxy group, triazolyl group. And a ruoxy group, an oxazolyloxy group, a thiazoleoxy group, and a thiadiazoleoxy group.
The heterocyclic thio group usually has 2 to 60 carbon atoms. Specific examples of the heterocyclic thio group include thienyl mercapto group, C1-C12 alkyl thienyl mercapto group, pyrrolyl mercapto group, furyl mercapto group, pyridyl mercapto group, C1-C12 alkyl pyridyl mercapto group, imidazolyl mercapto group, pyrazolyl mercapto group. , Triazolyl mercapto group, oxazolyl mercapto group, thiazole mercapto group and thiadiazole mercapto group.

Rで表されるアリールアルケニル基は、通常、その炭素数8〜20であり、アリール部分が置換基を有していてもよい。置換基としては、ハロゲン原子及びアルコキシ基(例えば、炭素数1〜20)が挙げられる。アリールアルケニル基の具体例としては、スチリル基が挙げられる。   The arylalkenyl group represented by R usually has 8 to 20 carbon atoms, and the aryl moiety may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom and an alkoxy group (for example, having 1 to 20 carbon atoms). Specific examples of the arylalkenyl group include a styryl group.

Rで表されるアリールアルキニル基は、通常、その炭素数8〜20であり、アリール部分が置換基を有していてもよい。置換基としては、ハロゲン原子及びアルコキシ基(例えば、炭素数1〜20)が挙げられる。アリールアルキニル基の具体例としては、フェニルアセチレニル基が挙げられる。   The arylalkynyl group represented by R usually has 8 to 20 carbon atoms, and the aryl moiety may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom and an alkoxy group (for example, having 1 to 20 carbon atoms). Specific examples of the arylalkynyl group include a phenylacetylenyl group.

式(I)中、Xは、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、−NH−、又は、−N(R)−を表わす。2個あるXは、同一でも相異なってもよい。本発明の高分子化合物を含む有機層を含有する有機薄膜太陽電池の光電変換効率を高める観点からは、Xは、硫黄原子及び酸素原子が好ましく、硫黄原子がより好ましい。   In formula (I), X represents a sulfur atom, an oxygen atom, a selenium atom, -NH-, or -N (R)-. Two Xs may be the same or different. From the viewpoint of increasing the photoelectric conversion efficiency of the organic thin film solar cell containing the organic layer containing the polymer compound of the present invention, X is preferably a sulfur atom or an oxygen atom, and more preferably a sulfur atom.

式(I)中、Zは、酸素原子、硫黄原子、−C(=O)−、−S(=O)−、−SO−、−Si(R)−、−N(R)−、−B(R)−、−P(R)−又は−P(=O)(R)−を表す。本発明の高分子化合物の原料となるモノマーの製造の容易さの観点からは、Zは、酸素原子及び硫黄原子が好ましく、酸素原子がより好ましい。 In formula (I), Z is an oxygen atom, a sulfur atom, -C (= O) -, - S (= O) -, - SO 2 -, - Si (R) 2 -, - N (R) - , -B (R)-, -P (R)-or -P (= O) (R)-. From the viewpoint of ease of production of the monomer that is a raw material for the polymer compound of the present invention, Z is preferably an oxygen atom or a sulfur atom, and more preferably an oxygen atom.

本発明の高分子化合物の溶媒に対する溶解性を高める観点からは、Rは、炭素数6以上のアルキル基、炭素数6以上のアルコキシ基、炭素数6以上のアルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、炭素数6以上のアシル基及び炭素数6以上のアシルオキシ基が好ましく、炭素数6以上のアルキル基、炭素数6以上のアルコキシ基、アリール基及びアリールオキシ基がより好ましく、炭素数6以上のアルキル基がさらに好ましい。   From the viewpoint of increasing the solubility of the polymer compound of the present invention in a solvent, R is an alkyl group having 6 or more carbon atoms, an alkoxy group having 6 or more carbon atoms, an alkylthio group having 6 or more carbon atoms, an aryl group, or an aryloxy group. An arylthio group, an arylalkyl group, an arylalkoxy group, an arylalkylthio group, an acyl group having 6 or more carbon atoms and an acyloxy group having 6 or more carbon atoms, an alkyl group having 6 or more carbon atoms, an alkoxy group having 6 or more carbon atoms, An aryl group and an aryloxy group are more preferable, and an alkyl group having 6 or more carbon atoms is more preferable.

炭素数6以上のアルキル基としては、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、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、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、トリアコンチル基、テトラコンチル基及びペンタコンチル基などの直鎖状のアルキル基、1,1,3,3−テトラメチルブチル基、1−メチルヘプチル基、2−エチルヘキシル基、3,7−ジメチルオクチル基、1−プロピルペンチル基、2−ヘキシルデシル基、2−ヘプチルウンデシル基、2−オクチルドデシル基、3,7,11−トリメチルドデシル基、3,7,11,15−テトラメチルヘキサデシル基及び3,5,5−トリメチルへキシル基などの分岐状のアルキル基が挙げられる。   Examples of the alkyl group having 6 or more carbon atoms include hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl Group, icosyl group, triacontyl group, tetracontyl group, pentacontyl group and other linear alkyl groups, 1,1,3,3-tetramethylbutyl group, 1-methylheptyl group, 2-ethylhexyl group, 3,7 -Dimethyloctyl group, 1-propylpentyl group, 2-hexyldecyl group, 2-heptylundecyl group, 2-octyldodecyl group, 3,7,11-trimethyldodecyl group, 3,7,11,15-tetramethyl Branched alkyl groups such as hexadecyl group and 3,5,5-trimethylhexyl group It is below.

炭素数6以上のアルキル基は、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、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、ヘキサデシル基、2−エチルヘキシル基、3,7−ジメチルオクチル基、1−プロピルペンチル基及び2−ヘキシルデシル基が好ましく、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、2−エチルヘキシル基、3,7−ジメチルオクチル基及び2−ヘキシルデシル基がより好ましく、ヘキシル基、オクチル基、ヘキサデシル基、2−エチルヘキシル基及び3,7−ジメチルオクチル基がさらに好ましい。   The alkyl group having 6 or more carbon atoms is hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, 2-ethylhexyl, 3, 7 -Dimethyloctyl, 1-propylpentyl and 2-hexyldecyl are preferred, hexyl, heptyl, octyl, dodecyl, tetradecyl, hexadecyl, 2-ethylhexyl, 3,7-dimethyloctyl and 2-hexyldecyl group is more preferable, and hexyl group, octyl group, hexadecyl group, 2-ethylhexyl group and 3,7-dimethyloctyl group are more preferable.

アリール基としては、アルキル基が置換したフェニル基が好ましい。アルキル基がフェニル基に置換する位置は、パラ位が好ましい。パラ位にアルキル基が置換したフェニル基としては、p−ヘキシルフェニル基、p−ヘプチルフェニル基、p−オクチルフェニル基、p−ノニルフェニル基、p−デシルフェニル基、p−ウンデシルフェニル基、p−ドデシルフェニル基、p−トリデシルフェニル基、p−テトラデシルフェニル基、p−ペンタデシルフェニル基、p−ヘキサデシルフェニル基、p−2−エチルヘキシルフェニル基、p−3,7−ジメチルオクチルフェニル基、p−1−プロピルペンチルフェニル基及びp−2−ヘキシルデシルフェニル基が好ましく、p−ヘキシルフェニル基、p−ヘプチルフェニル基、p−オクチルフェニル基、p−ドデシルフェニル基、p−ペンタデシルフェニル基、p−ヘキサデシルフェニル基、p−2−エチルヘキシルフェニル基、p−3,7−ジメチルオクチルフェニル基及びp−2−ヘキシルデシルフェニル基がより好ましく、p−ドデシルフェニル基、p−ペンタデシルフェニル基、p−2−エチルヘキシルフェニル基及びp−3,7−ジメチルオクチルフェニル基がさらに好ましい。   As the aryl group, a phenyl group substituted with an alkyl group is preferable. The position where the alkyl group is substituted with the phenyl group is preferably the para position. Examples of the phenyl group substituted with an alkyl group at the para position include p-hexylphenyl group, p-heptylphenyl group, p-octylphenyl group, p-nonylphenyl group, p-decylphenyl group, p-undecylphenyl group, p-dodecylphenyl group, p-tridecylphenyl group, p-tetradecylphenyl group, p-pentadecylphenyl group, p-hexadecylphenyl group, p-2-ethylhexylphenyl group, p-3,7-dimethyloctyl A phenyl group, p-1-propylpentylphenyl group and p-2-hexyldecylphenyl group are preferred, and p-hexylphenyl group, p-heptylphenyl group, p-octylphenyl group, p-dodecylphenyl group, p-penta Decylphenyl group, p-hexadecylphenyl group, p-2-ethylhexylphenyl group, -3,7-dimethyloctylphenyl group and p-2-hexyldecylphenyl group are more preferred, p-dodecylphenyl group, p-pentadecylphenyl group, p-2-ethylhexylphenyl group and p-3,7-dimethyl An octylphenyl group is more preferred.

本発明の高分子化合物を含む有機太陽電池の開放端電圧を高める観点からは、式(I)で表される構成単位は、式(II)で表される構成単位が好ましい。

Figure 2013079302
(II)
(式中、Z及びRは、前述と同じ意味を表わす。) From the viewpoint of increasing the open-circuit voltage of the organic solar cell including the polymer compound of the present invention, the structural unit represented by the formula (I) is preferably a structural unit represented by the formula (II).
Figure 2013079302
(II)
(In the formula, Z and R have the same meaning as described above.)

高分子化合物の合成の容易さの観点からは、式(I)で表される構成単位は、式(III)で表される構成単位及び式(B−2)〜式(B−16)で表される構成単位が好ましい。   From the viewpoint of ease of synthesis of the polymer compound, the structural unit represented by the formula (I) is represented by the structural unit represented by the formula (III) and the formulas (B-2) to (B-16). The structural unit represented is preferred.

Figure 2013079302
Figure 2013079302

Figure 2013079302
(式(III)及び式(B−2)〜式(B−16)中、Rは、前述と同じ意味を表わす。)
Figure 2013079302
(In formula (III) and formula (B-2) to formula (B-16), R represents the same meaning as described above.)

式(III)で表される構成単位及び式(B−2)〜式(B−16)で表される構成単位の中でも、本発明の高分子化合物を用いた有機薄膜太陽電池の光電変換効率を高める観点からは、好ましくは、式(III)で表される構成単位及び式(B−2)〜式(B−4)で表される構成単位が好ましく、式(III)で表される構成単位及び式(B−4)で表される構成単位がより好ましく、式(III)で表される構成単位がさらに好ましい。   Among the structural units represented by the formula (III) and the structural units represented by the formulas (B-2) to (B-16), the photoelectric conversion efficiency of the organic thin-film solar cell using the polymer compound of the present invention From the viewpoint of enhancing the ratio, preferably, the structural unit represented by the formula (III) and the structural unit represented by the formula (B-2) to the formula (B-4) are preferable, and are represented by the formula (III). The structural unit represented by the structural unit and the formula (B-4) is more preferred, and the structural unit represented by the formula (III) is more preferred.

本発明の高分子化合物は、式(I)で表される構成単位のほかに、式(I)で表される構成単位とは異なる構成単位を含むことが好ましい。本発明の高分子化合物が式(I)で表される構成単位とは異なる構成単位を含む場合、式(I)で表される構成単位と式(I)で表される構成単位とは異なる構成単位とが、共役を形成することが好ましい。本発明における共役とは、不飽和結合が単結合を間に1個はさんで存在し、相互作用を示すことを指す。ここで不飽和結合とは二重結合や三重結合を指す。   The polymer compound of the present invention preferably contains a structural unit different from the structural unit represented by the formula (I) in addition to the structural unit represented by the formula (I). When the polymer compound of the present invention contains a structural unit different from the structural unit represented by formula (I), the structural unit represented by formula (I) is different from the structural unit represented by formula (I). It is preferable that the structural unit forms a conjugate. Conjugation in the present invention means that an unsaturated bond is present between one single bond and exhibits an interaction. Here, the unsaturated bond refers to a double bond or a triple bond.

式(I)で表される構成単位とは異なる構成単位としては、式(VIII)で表される構成単位が挙げられる。

Figure 2013079302
(VIII)
(式中、Arは、置換基を有していてもよいアリーレン基又は2価の複素環基を表す。ただし、Arは、式(I)で表される構成単位とは異なる。) Examples of the structural unit different from the structural unit represented by formula (I) include the structural unit represented by formula (VIII).
Figure 2013079302
(VIII)
(In the formula, Ar 2 represents an arylene group or a divalent heterocyclic group which may have a substituent. However, Ar 2 is different from the structural unit represented by the formula (I).)

アリーレン基とは、芳香族炭化水素から芳香環上の水素原子2個を除いた基を意味し、その炭素数は通常6〜60であり、好ましくは6〜20である。アリーレン基には、ベンゼン環を含む基、縮合環を含む基、ベンゼン環及び縮合環からなる群から選ばれる2個以上の環が直接結合した構造を含む基、ベンゼン環及び縮合環からなる群から選ばれる2個以上の環がビニレン等の基を介して結合した構造を含む基が含まれる。アリーレン基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、ハロゲン原子及びアルコキシ基(例えば、炭素数1〜20)が挙げられる。   An arylene group means the group remove | excluding two hydrogen atoms on an aromatic ring from aromatic hydrocarbon, The carbon number is 6-60 normally, Preferably it is 6-20. The arylene group includes a group containing a benzene ring, a group containing a condensed ring, a group containing a structure in which two or more rings selected from the group consisting of a benzene ring and a condensed ring are directly bonded, a group consisting of a benzene ring and a condensed ring. And a group containing a structure in which two or more rings selected from are bonded via a group such as vinylene. The arylene group may have a substituent, and examples of the substituent include a halogen atom and an alkoxy group (for example, having 1 to 20 carbon atoms).

置換基を有していてもよいアリーレン基としては、フェニレン基(例えば、下図の式1〜3)、ナフタレンジイル基(下図の式4〜13)、アントラセンジイル基(下図の式14〜19)、ビフェニル−ジイル基(下図の式20〜25)、ターフェニル−ジイル基(下図の式26〜28)、縮合環化合物基(下図の式29〜38)が例示される。縮合環化合物基には、フルオレン−ジイル基(下図の式36〜38)が含まれる。   Examples of the arylene group which may have a substituent include a phenylene group (for example, formulas 1 to 3 in the following figure), a naphthalenediyl group (formulas 4 to 13 in the following figure), and an anthracenediyl group (formulas 14 to 19 in the following figure). , Biphenyl-diyl groups (formulas 20 to 25 in the lower figure), terphenyl-diyl groups (formulas 26 to 28 in the lower figure), and condensed ring compound groups (formulas 29 to 38 in the lower figure). The condensed ring compound group includes a fluorene-diyl group (formulas 36 to 38 in the following figure).

2価の複素環基とは、置換基を有していてもよいフラン、チオフェン、ピロール、ピロリン、ピロリジン、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イソチアゾール、イミダゾール、イミダゾリン、イミダゾリジン、ピラゾール、ピラゾリン、プラゾリジン、フラザン、トリアゾール、チアジアゾール、オキサジアゾール、テトラゾール、ピラン、ピリジン、ピペリジン、チオピラン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、ピペラジン、モルホリン、トリアジン、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ベンゾチオフェン、インドール、イソインドール、インドリジン、インドリン、イソインドリン、クロメン、クロマン、イソクロマン、ベンゾピラン、キノリン、イソキノリン、キノリジン、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、インダゾール、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリン、キナゾリジン、シンノリン、フタラジン、プリン、プテリジン、カルバゾール、キサンテン、フェナントリジン、アクリジン、β-カルボリン、ペリミジン、フェナントロリン、チアントレン、フェノキサチイン、フェノキサジン、フェノチアジン、フェナジン等の複素環式化合物から水素原子を2個除いた基が挙げられる。2価の複素環基としては、2価の芳香族複素環基が好ましい。   The divalent heterocyclic group is an optionally substituted furan, thiophene, pyrrole, pyrroline, pyrrolidine, oxazole, isoxazole, thiazole, isothiazole, imidazole, imidazoline, imidazolidine, pyrazole, pyrazoline, prazolidine , Furazane, triazole, thiadiazole, oxadiazole, tetrazole, pyran, pyridine, piperidine, thiopyran, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, piperazine, morpholine, triazine, benzofuran, isobenzofuran, benzothiophene, indole, isoindole, indolizine, indoline , Isoindoline, chromene, chroman, isochroman, benzopyran, quinoline, isoquinoline, quinolidine, benzimidazole, benzothiazole, Such as dazole, naphthyridine, quinoxaline, quinazoline, quinazoline, cinnoline, phthalazine, purine, pteridine, carbazole, xanthene, phenanthridine, acridine, β-carboline, perimidine, phenanthroline, thianthrene, phenoxathiin, phenoxazine, phenothiazine, phenazine And a group obtained by removing two hydrogen atoms from a heterocyclic compound. As the divalent heterocyclic group, a divalent aromatic heterocyclic group is preferable.

2価の複素環基としては、
ヘテロ原子として、窒素を含む2価の複素環基:ピリジン−ジイル基(下図の式39〜44)、ジアザフェニレン基(下図の式45〜48)、キノリンジイル基(下図の式49〜63)、キノキサリンジイル基(下図の式64〜68)、アクリジンジイル基(下図の式69〜72)、ビピリジルジイル基(下図の式73〜75)、フェナントロリンジイル基(下図の式76〜78);
ヘテロ原子としてけい素、窒素、硫黄、セレンなどを含みフルオレン構造を有する基(下図の式79〜84及び式88〜93);
ヘテロ原子としてけい素、窒素、硫黄、セレンなどを含む5員環複素環基(下図の式94〜98);
ヘテロ原子としてけい素、窒素、硫黄、セレンなどを含む5員環縮合複素基(下図の式99〜110);
ヘテロ原子としてけい素、窒素、硫黄、セレンなどを含む5員環複素環基でそのヘテロ原子のα位で結合し2量体やオリゴマーになっている基(下図の式111〜112);
ヘテロ原子としてけい素、窒素、硫黄、セレンなどを含む5員環複素環基でそのヘテロ原子のα位でフェニル基に結合している基(下図の式113〜119);
ヘテロ原子として酸素、窒素、硫黄、などを含む5員環縮合複素環基にフェニル基やフリル基、チエニル基が置換した基(下図の式120〜127);
ヘテロ原子として窒素、硫黄、セレンなどを含む5員環複素環が縮合した基(下記の図128〜139);ベンゼン環とチオフェン環が縮合した基(下記の図140〜143)が例示される。
As a divalent heterocyclic group,
Divalent heterocyclic group containing nitrogen as a hetero atom: pyridine-diyl group (formulas 39 to 44 in the following figure), diazaphenylene group (formulas 45 to 48 in the following figure), quinoline diyl group (formulas 49 to 63 in the following figure) A quinoxaline diyl group (formulas 64-68 in the figure below), an acridine diyl group (formulas 69-72 in the figure below), a bipyridyldiyl group (formulas 73-75 in the figure below), a phenanthroline diyl group (formulas 76-78 in the figure below)
Groups having a fluorene structure containing silicon, nitrogen, sulfur, selenium and the like as a hetero atom (the following formulas 79 to 84 and formulas 88 to 93);
A 5-membered heterocyclic group containing silicon, nitrogen, sulfur, selenium and the like as a hetero atom (formulae 94 to 98 in the following figure);
5-membered ring condensed hetero groups containing silicon, nitrogen, sulfur, selenium and the like as a hetero atom (formulas 99 to 110 in the following figure);
A 5-membered ring heterocyclic group containing silicon, nitrogen, sulfur, selenium, etc. as a heteroatom, bonded at the α-position of the heteroatom to form a dimer or oligomer (formulas 111 to 112 in the following figure);
A 5-membered heterocyclic group containing silicon, nitrogen, sulfur, selenium or the like as a heteroatom, which is bonded to the phenyl group at the α-position of the heteroatom (formulas 113 to 119 in the figure below);
Groups in which a phenyl group, a furyl group, or a thienyl group is substituted on a 5-membered condensed heterocyclic group containing oxygen, nitrogen, sulfur, etc. as a hetero atom (formulas 120 to 127 in the following figure);
Examples include groups in which 5-membered heterocycles containing nitrogen, sulfur, selenium, etc. as heteroatoms are condensed (see FIGS. 128 to 139 below); groups in which benzene rings and thiophene rings are condensed (see FIGS. 140 to 143 below). .

Figure 2013079302
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Figure 2013079302
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Figure 2013079302
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式1〜式143中、Rは前述と同じ意味を表す。a及びbは、それぞれ独立に、1〜5の整数を表す。a及びbは、1〜3が好ましく、1がより好ましい。   In Formula 1 to Formula 143, R represents the same meaning as described above. a and b represent the integer of 1-5 each independently. a and b are preferably 1 to 3, and more preferably 1.

式(I)で表される構成単位とは異なる構成単位としては、本発明の高分子化合物を含む有機薄膜太陽電池の光電変換効率を高めるの観点からは、式(Cy−1)〜式(Cy−5)で表される構成単位が好ましい。

Figure 2013079302
(式中、Rは、前述と同じ意味を表す。R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルコキシ基、置換されていてもよいアルキルチオ基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基、置換されていてもよいアリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、イミド基、イミノ基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、複素環基、複素環オキシ基、複素環チオ基、置換されていてもよいアリールアルケニル基、置換されていてもよいアリールアルキニル基、カルボキシル基又はシアノ基を表す。RとRは、連結して環状構造を形成してもよい。環Cyは、置換基を有していてもよい芳香環を表す。環Cyが複数個ある場合、それらは同一でも相異なってもよい。Rは、2価の基を表す。) As the structural unit different from the structural unit represented by the formula (I), from the viewpoint of increasing the photoelectric conversion efficiency of the organic thin film solar cell containing the polymer compound of the present invention, the formula (Cy-1) to the formula ( The structural unit represented by Cy-5) is preferred.
Figure 2013079302
(Wherein R represents the same meaning as described above. R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, or a substituted group. Alkylthio group which may be substituted, aryl group which may be substituted, aryloxy group which may be substituted, arylthio group which may be substituted, arylalkyl group which may be substituted, Arylalkylthio group which may be substituted, acylalkylthio group which may be substituted, acyl group, acyloxy group, amide group, imido group, imino group, amino group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, Substituted silylamino group, heterocyclic group, heterocyclic oxy group, heterocyclic thio group, optionally substituted arylalkenyl group, substituted Which do may be arylalkynyl group, .R 1 and R 2 representing a carboxyl group or a cyano group, linked to may form a cyclic structure. Ring Cy is optionally aromatic may have a substituent Represents a ring, and when there are a plurality of rings Cy, they may be the same or different. R 3 represents a divalent group.)

及びRで表されるハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルコキシ基、置換されていてもよいアルキルチオ基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基、置換されていてもよいアリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、イミド基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、複素環基、複素環オキシ基、複素環チオ基、置換されていてもよいアリールアルケニル基及び置換されていてもよいアリールアルキニル基の定義及び具体例は、Rで表されるハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルコキシ基、置換されていてもよいアルキルチオ基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基、置換されていてもよいアリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、イミド基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、複素環基、複素環オキシ基、複素環チオ基、置換されていてもよいアリールアルケニル基及び置換されていてもよいアリールアルキニル基の定義及び具体例と同じである。 Halogen atom represented by R 1 and R 2 , optionally substituted alkyl group, optionally substituted alkoxy group, optionally substituted alkylthio group, optionally substituted aryl group, substituted An optionally substituted aryloxy group, an optionally substituted arylthio group, an optionally substituted arylalkyl group, an optionally substituted arylalkoxy group, an optionally substituted arylalkylthio group, an acyl group, Acyloxy group, amide group, imide group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted silylamino group, heterocyclic group, heterocyclic oxy group, heterocyclic thio group, optionally substituted aryl Definitions and specific examples of the alkenyl group and the optionally substituted arylalkynyl group include a halogen represented by R. Atoms, optionally substituted alkyl groups, optionally substituted alkoxy groups, optionally substituted alkylthio groups, optionally substituted aryl groups, optionally substituted aryloxy groups, substituted Arylthio group which may be substituted, arylalkyl group which may be substituted, arylalkoxy group which may be substituted, arylalkylthio group which may be substituted, acyl group, acyloxy group, amide group, imide group, substituted Amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted silylamino group, heterocyclic group, heterocyclic oxy group, heterocyclic thio group, optionally substituted arylalkenyl group and optionally substituted aryl The definition and specific examples of the alkynyl group are the same.

とRは、連結して環状構造を形成してもよい。該環状構造の具体例としては、式(D−1)〜式(D−5)で表される構造が挙げられる。

Figure 2013079302
(式(D−1)〜式(D−5)中、Rは、前述と同じ意味を表す。) R 1 and R 2 may be linked to form a cyclic structure. Specific examples of the cyclic structure include structures represented by formula (D-1) to formula (D-5).
Figure 2013079302
(In formula (D-1) to formula (D-5), R represents the same meaning as described above.)

環Cyで表される芳香環は、単環であっても、縮合環であってもよい。単環の芳香環としては、例えば、ベンゼン環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、オキサゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピラジン環、イミダゾール環、トリアゾール環、イソオキサゾール環、イソチアゾール環、ピリミジン環、ピリダジン環及びトリアジン環が挙げられる。   The aromatic ring represented by the ring Cy may be a single ring or a condensed ring. As the monocyclic aromatic ring, for example, benzene ring, pyrrole ring, furan ring, thiophene ring, oxazole ring, thiazole ring, thiadiazole ring, pyrazole ring, pyridine ring, pyrazine ring, imidazole ring, triazole ring, isoxazole ring, Examples include isothiazole ring, pyrimidine ring, pyridazine ring and triazine ring.

縮合環の芳香環としては、前記の単環に任意の環が縮合した芳香環が挙げられる。単環に縮合する環としては、例えば、フラン環、チオフェン環、ピロール環、ピロリン環、ピロリジン環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、チアジアゾール環、イミダゾール環、イミダゾリン環、イミダゾリジン環、ピラゾール環、ピラゾリン環、プラゾリジン環、フラザン環、トリアゾール環、チアジアゾール環、オキサジアゾール環、テトラゾール環、ピラン環、ピリジン環,ピペリジン環、チオピラン環、リダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピペラジン環、モルホリン環、トリアジン環、ベンゾフラン環、イソベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、インドール環、イソインドール環、インドリジン環、インドリン環、イソインドリン環、クロメン環、クロマン環、イソクロマン環、ベンゾピラン環、キノリン環、イソキノリン環、キノリジン環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、インダゾール環、ナフチリジン環、キノキサリン環、キナゾリン環、キナゾリジン環、シンノリン環、フタラジン環、プリン環、プテリジン環、カルバゾール環、キサンテン環、フェナントリジン環、アクリジン環、β-カルボリン環、ペリミジン環、フェナントロリン環、チアントレン環、フェノキサチイン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環及びフェナジン環が挙げられる。   The aromatic ring of the condensed ring includes an aromatic ring in which any ring is condensed with the above-mentioned single ring. Examples of the ring condensed with a single ring include a furan ring, a thiophene ring, a pyrrole ring, a pyrroline ring, a pyrrolidine ring, an oxazole ring, an isoxazole ring, a thiazole ring, an isothiazole ring, a thiadiazole ring, an imidazole ring, an imidazoline ring, and an imidazolo ring. Lysine ring, pyrazole ring, pyrazoline ring, prazolidine ring, furazane ring, triazole ring, thiadiazole ring, oxadiazole ring, tetrazole ring, pyran ring, pyridine ring, piperidine ring, thiopyran ring, lidazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, Piperazine, morpholine, triazine, benzofuran, isobenzofuran, benzothiophene, indole, isoindole, indolizine, indoline, isoindoline, chromene, chromane, isochroman, Zopyran ring, quinoline ring, isoquinoline ring, quinolidine ring, benzimidazole ring, benzothiazole ring, indazole ring, naphthyridine ring, quinoxaline ring, quinazoline ring, quinazolidine ring, cinnoline ring, phthalazine ring, purine ring, pteridine ring, carbazole ring, Examples include xanthene ring, phenanthridine ring, acridine ring, β-carboline ring, perimidine ring, phenanthroline ring, thianthrene ring, phenoxathiin ring, phenoxazine ring, phenothiazine ring and phenazine ring.

環Cyは、置換基を有していてもよい。該置換基としては、例えば、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルコキシ基、置換されていてもよいアルキルチオ基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基、置換されていてもよいアリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、イミド基、イミノ基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、複素環基、複素環オキシ基、複素環チオ基、置換されていてもよいアリールアルケニル基、置換されていてもよいアリールアルキニル基、カルボキシル基及びシアノ基が挙げられる。該ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルコキシ基、置換されていてもよいアルキルチオ基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基、置換されていてもよいアリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、イミド基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、複素環基、複素環オキシ基、複素環チオ基、置換されていてもよいアリールアルケニル基及び置換されていてもよいアリールアルキニル基の定義及び具体例は、Rで表されるハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルコキシ基、置換されていてもよいアルキルチオ基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基、置換されていてもよいアリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、イミド基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、複素環オキシ基、複素環チオ基、置換されていてもよいアリールアルケニル基及び置換されていてもよいアリールアルキニル基の定義及び具体例と同じである。   Ring Cy may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, an optionally substituted alkylthio group, an optionally substituted aryl group, and a substituted group. Aryloxy group which may be substituted, arylthio group which may be substituted, arylalkyl group which may be substituted, arylalkoxy group which may be substituted, arylalkylthio group which may be substituted, acyl group, acyloxy Group, amide group, imide group, imino group, amino group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted silylamino group, heterocyclic group, heterocyclic oxy group, heterocyclic thio group, substituted Arylalkenyl group which may be substituted, arylalkynyl group which may be substituted, carboxyl group and A cyano group. The halogen atom, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, an optionally substituted alkylthio group, an optionally substituted aryl group, an optionally substituted aryloxy group, Arylthio group which may be substituted, arylalkyl group which may be substituted, arylalkoxy group which may be substituted, arylalkylthio group which may be substituted, acyl group, acyloxy group, amide group, imide group , Substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted silylamino group, heterocyclic group, heterocyclic oxy group, heterocyclic thio group, optionally substituted arylalkenyl group and optionally substituted Definitions and specific examples of a good arylalkynyl group include a halogen atom represented by R, A good alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, an optionally substituted alkylthio group, an optionally substituted aryl group, an optionally substituted aryloxy group, an optionally substituted arylthio group, An optionally substituted arylalkyl group, an optionally substituted arylalkoxy group, an optionally substituted arylalkylthio group, an acyl group, an acyloxy group, an amide group, an imide group, a substituted amino group, a substituted silyl group, Definitions of substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted silylamino group, monovalent heterocyclic group, heterocyclic oxy group, heterocyclic thio group, optionally substituted arylalkenyl group and optionally substituted arylalkynyl group And the same as the specific example.

で表される2価の基の具体例としては、式(b−1)〜式(b−5)で表される基が挙げられる。

Figure 2013079302
(式(b−1)〜式(b−5)中、Rは、前述と同じ意味を表す。) Specific examples of the divalent group represented by R 3 include groups represented by formula (b-1) to formula (b-5).
Figure 2013079302
(In formula (b-1) to formula (b-5), R represents the same meaning as described above.)

式(Cy−1)〜式(Cy−5)で表される構成単位としては、例えば、式(C−1)〜式(C−29)で表される構成単位が挙げられる。   As a structural unit represented by Formula (Cy-1)-Formula (Cy-5), the structural unit represented by Formula (C-1)-Formula (C-29) is mentioned, for example.

Figure 2013079302
Figure 2013079302

Figure 2013079302
Figure 2013079302

Figure 2013079302
Figure 2013079302

Figure 2013079302
(式(C−1)〜式(C−29)中、Rは前記と同じ意味を表す。)
Figure 2013079302
(In formula (C-1) to formula (C-29), R represents the same meaning as described above.)

式(C−15)で表される構成単位としては、式(C−30)で表される構成単位及び式(C−31)で表される構成単位が好ましい。

Figure 2013079302
As the structural unit represented by Formula (C-15), a structural unit represented by Formula (C-30) and a structural unit represented by Formula (C-31) are preferable.
Figure 2013079302

本発明の高分子化合物は、式(I)で表される構成単位と式(I)で表される構成単位とは異なる構成単位とが結合した構造を有していてもよい。該構造としては、式(601)〜式(648)で表される構造が挙げられる。

Figure 2013079302
The polymer compound of the present invention may have a structure in which a structural unit represented by formula (I) and a structural unit different from the structural unit represented by formula (I) are bonded. Examples of the structure include structures represented by formulas (601) to (648).
Figure 2013079302

Figure 2013079302
Figure 2013079302

Figure 2013079302
Figure 2013079302

Figure 2013079302
Figure 2013079302

Figure 2013079302
Figure 2013079302

Figure 2013079302
Figure 2013079302

Figure 2013079302
Figure 2013079302

Figure 2013079302
Figure 2013079302

Figure 2013079302
Figure 2013079302

Figure 2013079302
(式(601)〜(648)中、Rは、前述と同じ意味を表す。)
Figure 2013079302
(In formulas (601) to (648), R represents the same meaning as described above.)

本発明の高分子化合物は、式(IX)で表される繰り返し単位又は式(X)で表される繰り返し単位を有していてもよい。

Figure 2013079302
(IX) (X)
(式(IX)及び式(X)中、Arは、式(601)〜式(648)で表される構造を表す。Arが2個ある場合、それらは同一でも相異なってもよい。Arは、置換基を有していてもよいアリーレン基又は2価の複素環基を表す。本発明の高分子化合物は、式(IX)で表される繰り返し単位2個繋がった連鎖、又は、式(X)で表される繰り返し単位が2個繋がった連鎖を有していてもよい。 The polymer compound of the present invention may have a repeating unit represented by the formula (IX) or a repeating unit represented by the formula (X).
Figure 2013079302
(IX) (X)
(In Formula (IX) and Formula (X), Ar 3 represents a structure represented by Formula (601) to Formula (648). When two Ar 3 exist, they may be the same or different. Ar 4 represents an arylene group or divalent heterocyclic group which may have a substituent, and the polymer compound of the present invention has a chain in which two repeating units represented by the formula (IX) are linked, Alternatively, it may have a chain in which two repeating units represented by the formula (X) are connected.

アリーレン基及び2価の複素環基の定義及び具体例は、前述のArで表されるアリーレン基及び2価の複素環基の定義及び具体例と同じである。 The definitions and specific examples of the arylene group and the divalent heterocyclic group are the same as the definitions and specific examples of the arylene group and the divalent heterocyclic group represented by Ar 2 described above.

本発明における高分子化合物とは、重量平均分子量が1,000以上の化合物を指す。本発明の高分子化合物の重量平均分子量は、3,000〜10,000,000であることが好ましい。重量平均分子量が3,000より低いと、素子作製時に形成した膜に欠陥が生じることがあり、10,000,000より大きいと溶媒への溶解性や素子作製時の塗布性が低下することがある。高分子化合物の重量平均分子量は、4,000〜5,000,000であることがさらに好ましく、5,000〜1,000,000であることが特に好ましい。
本発明における重量平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を用い、ポリスチレンの標準試料を用いて算出したポリスチレン換算の重量平均分子量を指す。
The polymer compound in the present invention refers to a compound having a weight average molecular weight of 1,000 or more. The weight average molecular weight of the polymer compound of the present invention is preferably 3,000 to 10,000,000. If the weight average molecular weight is lower than 3,000, defects may occur in the film formed during device fabrication, and if it exceeds 10,000,000, the solubility in a solvent and the coating property during device fabrication may be degraded. is there. The weight average molecular weight of the polymer compound is more preferably 4,000 to 5,000,000, and particularly preferably 5,000 to 1,000,000.
The weight average molecular weight in the present invention refers to a weight average molecular weight in terms of polystyrene calculated using a standard sample of polystyrene using gel permeation chromatography (GPC).

本発明の高分子化合物を素子に用いる場合、素子作製の容易性の観点からは、高分子化合物の溶媒への溶解度が高いことが望ましい。具体的には、本発明の高分子化合物が、該高分子化合物を0.01重量%以上含む溶液を作製し得る溶解性を有することが好ましく、0.1重量%以上含む溶液を作製し得る溶解性を有することがより好ましく、0.2重量%以上含む溶液を作製し得る溶解性を有することがさらに好ましい。   When the polymer compound of the present invention is used in a device, it is desirable that the solubility of the polymer compound in a solvent is high from the viewpoint of ease of device fabrication. Specifically, the polymer compound of the present invention preferably has a solubility capable of producing a solution containing 0.01% by weight or more of the polymer compound, and can produce a solution containing 0.1% by weight or more. It is more preferable to have solubility, and it is more preferable to have solubility capable of producing a solution containing 0.2% by weight or more.

本発明の高分子化合物の製造方法としては、特に制限されるものではないが、高分子化合物の合成の容易さからは、Suzukiカップリング反応やStilleカップリング反応を用いる方法が好ましい。   The method for producing the polymer compound of the present invention is not particularly limited, but a method using a Suzuki coupling reaction or a Stille coupling reaction is preferable from the viewpoint of ease of synthesis of the polymer compound.

Suzukiカップリング反応を用いる方法としては、例えば、式(100):
100−E1−Q200 (100)
〔式中、E1は、式(VIII)で表される構成単位を表す。Q100及びQ200は、それぞれ独立に、ジヒドロキシボリル基(−B(OH))又はホウ酸エステル残基を表す。〕
で表される1種類以上の化合物と、式(200):
1−E2−T2 (200)
〔式中、E2は、式(I)で表される構成単位を表す。T1及びT2は、それぞれ独立に、ハロゲン原子を表す。〕
で表される1種類以上の化合物とを、パラジウム触媒及び塩基の存在下で反応させる工程を有する製造方法が挙げられる。Eとして好ましくは、式(C−1)〜式(C−29)で表される構成単位である。
As a method using the Suzuki coupling reaction, for example, the formula (100):
Q 100 -E 1 -Q 200 (100)
Wherein, E 1 represents a structural unit represented by the formula (VIII). Q 100 and Q 200 each independently represent a dihydroxyboryl group (—B (OH) 2 ) or a borate ester residue. ]
One or more compounds represented by formula (200):
T 1 -E 2 -T 2 (200)
[Wherein E 2 represents a structural unit represented by the formula (I). T 1 and T 2 each independently represent a halogen atom. ]
The manufacturing method which has a process with which 1 or more types of compounds represented by these are made to react in presence of a palladium catalyst and a base is mentioned. E 1 is preferably a structural unit represented by formula (C-1) to formula (C-29).

式(100)で表される化合物と式(200)で表される化合物とを反応させる場合、反応に用いる式(200)で表わされる1種類以上の化合物のモル数の合計が、式(100)で表わされる1種類以上の化合物のモル数の合計に対して、過剰であることが好ましい。反応に用いる式(200)で表わされる1種類以上の化合物のモル数の合計を1モルとすると、式(100)で表わされる1種類以上の化合物のモル数の合計が0.6〜0.99モルであることが好ましく、0.7〜0.95モルであることがさらに好ましい。   When the compound represented by the formula (100) and the compound represented by the formula (200) are reacted, the total number of moles of one or more compounds represented by the formula (200) used in the reaction is the formula (100). It is preferable that it is excessive with respect to the total number of moles of one or more compounds represented by When the total number of moles of one or more compounds represented by formula (200) used in the reaction is 1 mole, the total number of moles of one or more compounds represented by formula (100) is 0.6 to 0.00. It is preferably 99 mol, and more preferably 0.7 to 0.95 mol.

ホウ酸エステル残基は、ホウ酸ジエステルから水酸基を除去した基を意味し、その具体例としては、下記式で表される基が挙げられる。

Figure 2013079302
(式中、Meはメチル基を表し、Etはエチル基を表す。) The boric acid ester residue means a group obtained by removing a hydroxyl group from a boric acid diester, and specific examples thereof include a group represented by the following formula.
Figure 2013079302
(In the formula, Me represents a methyl group, and Et represents an ethyl group.)

式(200)中、T及びTで表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。高分子化合物の合成の容易さからは、臭素原子及びヨウ素原子が好ましく、臭素原子がより好ましい。 In the formula (200), examples of the halogen atom represented by T 1 and T 2 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. In view of the ease of synthesis of the polymer compound, a bromine atom and an iodine atom are preferable, and a bromine atom is more preferable.

Suzukiカップリング反応を行う具体的な方法としては、任意の溶媒中において、触媒としてパラジウム触媒を用い、塩基の存在下で反応させる方法が挙げられる。   As a specific method for carrying out the Suzuki coupling reaction, there may be mentioned a method in which a palladium catalyst is used as a catalyst in an arbitrary solvent and the reaction is carried out in the presence of a base.

Suzukiカップリング反応に使用するパラジウム触媒としては、例えば、Pd(0)触媒及びPd(II)触媒が挙げられ、具体的には、パラジウム[テトラキス(トリフェニルホスフィン)]、パラジウムアセテート類、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、パラジウムアセテート、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム及びビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウムが挙げられるが、反応(重合)操作の容易さ及び反応(重合)速度の観点からは、パラジウム触媒は、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、パラジウムアセテート及びトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムが好ましい。
パラジウム触媒の添加量は、特に限定されず、触媒としての有効量であればよいが、式(100)で表される化合物1モルに対して、通常、0.0001モル〜0.5モルであり、好ましくは0.0003モル〜0.1モルである。
Examples of the palladium catalyst used in the Suzuki coupling reaction include a Pd (0) catalyst and a Pd (II) catalyst. Specifically, palladium [tetrakis (triphenylphosphine)], palladium acetates, dichlorobis ( Triphenylphosphine) palladium, palladium acetate, tris (dibenzylideneacetone) dipalladium and bis (dibenzylideneacetone) palladium are mentioned, but from the viewpoint of ease of reaction (polymerization) operation and reaction (polymerization) rate, palladium The catalyst is preferably dichlorobis (triphenylphosphine) palladium, palladium acetate and tris (dibenzylideneacetone) dipalladium.
The addition amount of the palladium catalyst is not particularly limited as long as it is an effective amount as a catalyst, but is usually 0.0001 mol to 0.5 mol with respect to 1 mol of the compound represented by the formula (100). Yes, preferably 0.0003 mol to 0.1 mol.

Suzukiカップリング反応にパラジウムアセテート類を用いる場合は、トリフェニルホスフィン、トリ(o−トリル)ホスフィン、トリ(o−メトキシフェニル)ホスフィン等のリン化合物を配位子として添加することが好ましい。リン化合物を配位子として添加する場合、配位子の添加量は、パラジウム触媒1モルに対して、通常、0.5モル〜100モルであり、好ましくは0.9モル〜20モルであり、さらに好ましくは1モル〜10モルである。   When palladium acetates are used in the Suzuki coupling reaction, it is preferable to add a phosphorus compound such as triphenylphosphine, tri (o-tolyl) phosphine, tri (o-methoxyphenyl) phosphine as a ligand. When adding a phosphorus compound as a ligand, the addition amount of the ligand is usually 0.5 mol to 100 mol, preferably 0.9 mol to 20 mol, relative to 1 mol of the palladium catalyst. More preferably, it is 1 mol to 10 mol.

Suzukiカップリング反応に使用する塩基としては、例えば、無機塩基、有機塩基及び無機塩が挙げられる。無機塩基としては、例えば、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、水酸化バリウム及びリン酸カリウムが挙げられる。有機塩基としては、例えば、トリエチルアミン及びトリブチルアミンが挙げられる。無機塩としては、例えば、フッ化セシウムが挙げられる。
塩基の添加量は、式(100)で表される化合物1モルに対して、通常、0.5モル〜100モルであり、好ましくは0.9モル〜20モルであり、さらに好ましくは1モル〜10モルである。
Examples of the base used for the Suzuki coupling reaction include inorganic bases, organic bases, and inorganic salts. Examples of the inorganic base include potassium carbonate, sodium carbonate, barium hydroxide, and potassium phosphate. Examples of the organic base include triethylamine and tributylamine. An example of the inorganic salt is cesium fluoride.
The addition amount of the base is usually 0.5 mol to 100 mol, preferably 0.9 mol to 20 mol, more preferably 1 mol, relative to 1 mol of the compound represented by the formula (100). -10 mol.

Suzukiカップリング反応は、通常、溶媒中で行われる。溶媒としては、N,N−ジメチルホルムアミド、トルエン、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン及び塩化メチレンが例示される。本発明に用いられる高分子化合物の溶解性の観点からは、トルエン及びテトラヒドロフランが好ましい。また、塩基を含む水溶液を反応液に加え、水相と有機相の2相系で反応させてもよい。塩基として無機塩を用いる場合は、無機塩の溶解性の観点から、通常、塩基を含む水溶液を反応液に加えて反応させる。
なお、2相系で反応させる場合は、必要に応じて、第4級アンモニウム塩などの相間移動触媒を加えてもよい。
The Suzuki coupling reaction is usually performed in a solvent. Examples of the solvent include N, N-dimethylformamide, toluene, dimethoxyethane, tetrahydrofuran and methylene chloride. From the viewpoint of solubility of the polymer compound used in the present invention, toluene and tetrahydrofuran are preferred. Further, an aqueous solution containing a base may be added to the reaction solution and reacted in a two-phase system of an aqueous phase and an organic phase. When using an inorganic salt as a base, from the viewpoint of solubility of the inorganic salt, an aqueous solution containing a base is usually added to the reaction solution for reaction.
In addition, when making it react with a two-phase system, you may add phase transfer catalysts, such as a quaternary ammonium salt, as needed.

Suzukiカップリング反応を行う温度は、前記溶媒にもよるが、通常、40〜160℃程度である。高分子化合物の高分子量化の観点からは、60〜120℃が好ましい。また、溶媒の沸点近くまで昇温し、還流させてもよい。反応時間は、目的の重合度に達したときを終点としてもよいが、通常、0.1時間〜200時間程度である。0.5時間〜30時間程度が効率的で好ましい。   The temperature at which the Suzuki coupling reaction is performed is usually about 40 to 160 ° C., although it depends on the solvent. From the viewpoint of increasing the molecular weight of the polymer compound, 60 to 120 ° C. is preferable. Alternatively, the temperature may be raised to near the boiling point of the solvent and refluxed. The reaction time may end when the target degree of polymerization is reached, but is usually about 0.1 to 200 hours. About 0.5 to 30 hours is efficient and preferable.

Suzukiカップリング反応は、アルゴンガス、窒素ガス等の不活性雰囲気下、パラジウム触媒が失活しない反応系で行う。例えば、アルゴンガスや窒素ガス等で、十分脱気された系で行う。具体的には、重合容器(反応系)内の気体を窒素ガスで十分置換して脱気した後、この重合容器に、式(100)で表される化合物、式(200)で表される化合物、パラジウム触媒及びジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)を仕込み、さらに、重合容器内の気体を窒素ガスで十分置換して脱気した後、あらかじめ窒素ガスでバブリングすることにより脱気した溶媒(例えば、トルエン)を加えた後、この溶液に、あらかじめ窒素ガスでバブリングすることにより脱気した塩基(例えば、炭酸ナトリウム水溶液)を滴下した後、加熱し、昇温し、還流温度で8時間、不活性雰囲気を保持しながら重合する。   The Suzuki coupling reaction is performed in a reaction system in which the palladium catalyst is not deactivated under an inert atmosphere such as argon gas or nitrogen gas. For example, it is performed in a system sufficiently deaerated with argon gas or nitrogen gas. Specifically, after the gas in the polymerization vessel (reaction system) is sufficiently replaced with nitrogen gas and degassed, the polymerization vessel is represented by the compound represented by the formula (100) and the formula (200). A solvent deaerated by charging a compound, a palladium catalyst and dichlorobis (triphenylphosphine) palladium (II), and sufficiently degassing the gas in the polymerization vessel with nitrogen gas, followed by bubbling with nitrogen gas in advance. After adding (for example, toluene), a base degassed by bubbling with nitrogen gas in advance (for example, sodium carbonate aqueous solution) was added dropwise to the solution, and then heated, heated, and refluxed for 8 hours. And polymerizing while maintaining an inert atmosphere.

Stilleカップリング反応を用いる方法としては、例えば、式(300):
300−E−Q400 (300)
〔式中、Eは、式(VIII)で表される構成単位を表す。Q300及びQ400は、それぞれ独立に、置換スタンニル基を表す。〕
で表される1種類以上の化合物と、前記式(200)で表される1種類以上の化合物とを、パラジウム触媒の存在下で反応させる工程を有する製造方法が挙げられる。Eとして好ましくは、式(C−1)〜式(C−29)で表される構成単位である。
As a method using the Stille coupling reaction, for example, the formula (300):
Q 300 -E 3 -Q 400 (300)
Wherein, E 3 represents a structural unit represented by the formula (VIII). Q 300 and Q 400 each independently represent a substituted stannyl group. ]
And a method of reacting one or more compounds represented by the formula (200) with one or more compounds represented by the formula (200) in the presence of a palladium catalyst. E 3 is preferably a structural unit represented by Formula (C-1) to Formula (C-29).

置換スタンニル基としては、-SnR100 で表される基等が挙げられる。ここでR100は1価の有機基を表す。1価の有機基としては、例えば、置換されていてもよいアルキル基及び置換されていてもよいアリール基が挙げられる。
100で表される置換されていてもよいアルキル基及び置換されていてもよいアリール基の定義及び具体例は、Rで表される置換されていてもよいアルキル基及び置換されていてもよいアリール基の定義及び具体例と同じである。
置換スタンニル基としては、-SnMeで表される基、-SnEtで表される基、-SnBu及び-SnPhで表される基が好ましく、-SnMeで表される基、-SnEtで表される基及び-SnBuで表される基がより好ましい。上記好ましい例において、Meはメチル基を、Etはエチル基を、Buはブチル基を、Phはフェニル基を表す。
Examples of the substituted stannyl group include a group represented by —SnR 100 3 . Here, R 100 represents a monovalent organic group. Examples of the monovalent organic group include an optionally substituted alkyl group and an optionally substituted aryl group.
Definitions and specific examples of the optionally substituted alkyl group represented by R 100 and the optionally substituted aryl group include the optionally substituted alkyl group represented by R and the optionally substituted group. The definition and specific examples of the aryl group are the same.
The substituted stannyl group, a group represented by -SnMe 3, a group represented by -SnEt 3, a group represented by -SnBu 3 and -SnPh 3 Preferably, the group represented by -SnMe 3, -SnEt A group represented by 3 and a group represented by —SnBu 3 are more preferred. In the above preferred examples, Me represents a methyl group, Et represents an ethyl group, Bu represents a butyl group, and Ph represents a phenyl group.

式(200)中、T及びTで表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。高分子化合物の合成の容易さからは、臭素原子及びヨウ素原子が好ましい。 In the formula (200), examples of the halogen atom represented by T 1 and T 2 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. In view of the ease of synthesis of the polymer compound, a bromine atom and an iodine atom are preferable.

Stilleカップリング反応の具体的な方法は、触媒の存在下、任意の溶媒中で反応する方法が挙げられる。
Stilleカップリング反応に使用する触媒としては、例えば、パラジウム触媒が挙げられる。パラジウム触媒としては、例えば、Pd(0)触媒及びPd(II)触媒が挙げられる。具体的には、パラジウム[テトラキス(トリフェニルホスフィン)]、パラジウムアセテート類、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、パラジウムアセテート、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム及びビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウムが挙げられ、反応(重合)操作の容易さ及び反応(重合)速度の観点からは、パラジウム[テトラキス(トリフェニルホスフィン)]及びトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムが好ましい。
Stilleカップリング反応に使用するパラジウム触媒の添加量は、特に限定されず、触媒としての有効量であればよいが、式(300)で表される化合物1モルに対して、通常、0.0001モル〜0.5モル、好ましくは0.0003モル〜0.2モルである。
A specific method of the Stille coupling reaction includes a method of reacting in an arbitrary solvent in the presence of a catalyst.
Examples of the catalyst used in the Stille coupling reaction include a palladium catalyst. Examples of the palladium catalyst include a Pd (0) catalyst and a Pd (II) catalyst. Specific examples include palladium [tetrakis (triphenylphosphine)], palladium acetates, dichlorobis (triphenylphosphine) palladium, palladium acetate, tris (dibenzylideneacetone) dipalladium, and bis (dibenzylideneacetone) palladium. Palladium [tetrakis (triphenylphosphine)] and tris (dibenzylideneacetone) dipalladium are preferred from the viewpoint of ease of reaction (polymerization) operation and reaction (polymerization) rate.
The addition amount of the palladium catalyst used in the Stille coupling reaction is not particularly limited as long as it is an effective amount as a catalyst, but is usually 0.0001 per 1 mol of the compound represented by the formula (300). Mol to 0.5 mol, preferably 0.0003 to 0.2 mol.

Stilleカップリング反応において、必要に応じて配位子や助触媒を用いることもできる。配位子としては、例えば、トリフェニルホスフィン、トリ(o−トリル)ホスフィン、トリ(o−メトキシフェニル)ホスフィン、トリス(2−フリル)ホスフィン等のリン化合物、及び、トリフェニルアルシン、トリフェノキシアルシン等の砒素化合物が挙げられる。助触媒としては、例えば、ヨウ化銅、臭化銅、塩化銅及び2−テノイル酸銅(I)が挙げられる。
配位子又は助触媒を用いる場合、配位子又は助触媒の添加量は、パラジウム触媒1モルに対して、通常、0.5モル〜100モルであり、好ましくは0.9モル〜20モル、さらに好ましくは1モル〜10モルである。
In the Stille coupling reaction, a ligand or a cocatalyst can be used as necessary. Examples of the ligand include phosphorus compounds such as triphenylphosphine, tri (o-tolyl) phosphine, tri (o-methoxyphenyl) phosphine, and tris (2-furyl) phosphine, and triphenylarsine and triphenoxyarsine. And arsenic compounds such as Examples of the cocatalyst include copper iodide, copper bromide, copper chloride and copper (I) 2-thenoylate.
When using a ligand or a cocatalyst, the amount of the ligand or cocatalyst added is usually 0.5 mol to 100 mol, preferably 0.9 mol to 20 mol, relative to 1 mol of the palladium catalyst. More preferably, it is 1 mol to 10 mol.

Stilleカップリング反応は、通常、溶媒中で行われる。溶媒としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N、N−ジメチルアセトアミド、トルエン、ジメトキシエタン及びテトラヒドロフランが挙げられる。本発明に用いられる高分子化合物の溶解性の観点からは、トルエン及びテトラヒドロフランが好ましい。   The Stille coupling reaction is usually performed in a solvent. Examples of the solvent include N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, toluene, dimethoxyethane, and tetrahydrofuran. From the viewpoint of solubility of the polymer compound used in the present invention, toluene and tetrahydrofuran are preferred.

Stilleカップリング反応を行う温度は、前記溶媒にもよるが、通常、50〜160℃程度である。高分子化合物の高分子量化の観点からは、60〜120℃が好ましい。また、溶媒の沸点近くまで昇温し、還流させてもよい。
前記反応を行う時間(反応時間)は、目的の重合度に達したときを終点としてもよいが、通常、0.1時間〜200時間程度である。1時間〜30時間程度が効率的で好ましい。
The temperature at which the Stille coupling reaction is performed depends on the solvent, but is usually about 50 to 160 ° C. From the viewpoint of increasing the molecular weight of the polymer compound, 60 to 120 ° C. is preferable. Alternatively, the temperature may be raised to near the boiling point of the solvent and refluxed.
The time for performing the reaction (reaction time) may be the end point when the target degree of polymerization is reached, but is usually about 0.1 to 200 hours. About 1 hour to 30 hours is efficient and preferable.

Stilleカップリング反応は、アルゴンガス、窒素ガス等の不活性雰囲気下、Pd触媒が失活しない反応系で行う。例えば、アルゴンガスや窒素ガス等で、十分脱気された系で行う。具体的には、重合容器(反応系)内の気体を窒素ガスで十分置換して脱気した後、この重合容器に、式(300)で表される化合物、式(200)で表される化合物及びパラジウム触媒を仕込み、さらに、重合容器内の気体を窒素ガスで十分置換して脱気した後、あらかじめ窒素ガスでバブリングすることにより脱気した溶媒(例えば、トルエン)を加えた後、必要に応じて配位子や助触媒を加え、その後、加熱し、昇温し、例えば、還流温度で8時間、不活性雰囲気を保持しながら重合する。   The Stille coupling reaction is performed in a reaction system in which the Pd catalyst is not deactivated under an inert atmosphere such as argon gas or nitrogen gas. For example, it is performed in a system sufficiently deaerated with argon gas or nitrogen gas. Specifically, after the gas in the polymerization vessel (reaction system) is sufficiently substituted with nitrogen gas and degassed, the compound represented by the formula (300), represented by the formula (200), is represented in the polymerization vessel. Necessary after adding a compound and a palladium catalyst, and after degassing by sufficiently replacing the gas in the polymerization vessel with nitrogen gas, adding a solvent (for example, toluene) deaerated by bubbling with nitrogen gas in advance Depending on the conditions, a ligand and a co-catalyst are added, and then heated, the temperature is raised, for example, polymerization is carried out while maintaining an inert atmosphere at the reflux temperature for 8 hours.

高分子化合物のポリスチレン換算の数平均分子量は、好ましくは1×10〜1×10である。ポリスチレン換算の数平均分子量が1×10以上である場合には、強靭な薄膜が得られやすくなる。一方、10以下である場合には、溶解性が高く、薄膜の作製が容易である。 The number average molecular weight in terms of polystyrene of the polymer compound is preferably 1 × 10 3 to 1 × 10 8 . When the number average molecular weight in terms of polystyrene is 1 × 10 3 or more, a tough thin film is easily obtained. On the other hand, when it is 10 8 or less, the solubility is high and the production of the thin film is easy.

本発明の高分子化合物の末端基は、重合活性基がそのまま残っていると、素子の作製に用いたときに得られる素子の特性や寿命が低下する可能性があるので、安定な基で保護されていてもよい。主鎖の共役構造と連続した共役結合を有しているものが好ましく、また、例えば、ビニレン基を介してアリール基又は複素環基と結合している構造であってもよい。   The terminal group of the polymer compound of the present invention is protected with a stable group because if the polymerization active group remains as it is, there is a possibility that the characteristics and life of the element obtained when used for the preparation of the element may be reduced. May be. Those having a conjugated bond continuous with the conjugated structure of the main chain are preferable, and for example, a structure bonded to an aryl group or a heterocyclic group via a vinylene group may be used.

本発明の高分子化合物は、例えば、式(IV)で表される化合物を原料の一つとして用いることにより合成することが出来る。

Figure 2013079302
(IV)
(式中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルコキシ基、置換されていてもよいアルキルチオ基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基、置換されていてもよいアリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、イミド基、イミノ基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、複素環基、複素環オキシ基、複素環チオ基、置換されていてもよいアリールアルケニル基、置換されていてもよいアリールアルキニル基、カルボキシル基又はシアノ基を表す。2個あるRは、同一でも相異なってもよい。Wは、水素原子、ハロゲン原子、ホウ酸エステル残基、ジヒドロキシボリル基、ホルミル基、ビニル基又は置換スタンニル基を表す。2個あるWは、同一でも相異なってもよい。) The polymer compound of the present invention can be synthesized, for example, by using a compound represented by the formula (IV) as one of the raw materials.
Figure 2013079302
(IV)
(In the formula, R is a hydrogen atom, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, an optionally substituted alkylthio group, an optionally substituted aryl group, or a substituted group. Aryloxy group which may be substituted, arylthio group which may be substituted, arylalkyl group which may be substituted, arylalkoxy group which may be substituted, arylalkylthio group which may be substituted, acyl group Acyloxy group, amide group, imide group, imino group, amino group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted silylamino group, heterocyclic group, heterocyclic oxy group, heterocyclic thio group, An optionally substituted arylalkenyl group, an optionally substituted arylalkynyl group, a carboxyl group or Each of the two Rs may be the same or different, and W represents a hydrogen atom, a halogen atom, a boric acid ester residue, a dihydroxyboryl group, a formyl group, a vinyl group, or a substituted stannyl group. The two Ws may be the same or different.)

Wが水素原子である場合には、式(IV)で表される化合物を酸化重合することで、式(I)で表される構成単位を有する高分子化合物を製造することが出来る。酸化重合においては、通常触媒が用いられる。かかる触媒としては、公知の触媒を用いることが可能である。例えば、金属ハロゲン化物、金属ハロゲン化物とアミン錯体との混合物(金属ハロゲン化物/アミン錯体)が用いられる。金属ハロゲン化物としては、銅、鉄、バナジウム、クロムなどの金属の1価、2価又は3価のハロゲン化物を用いることができる。
アミン錯体の製造に用いるアミンとしては、例えば、ピリジン、ルチジン、2−メチルイミダゾール及びN,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミンが挙げられる。金属ハロゲン化物/アミン錯体は、溶媒中、酸素存在下で、金属ハロゲン化物とアミンを混合させることによって製造することが可能であり、金属ハロゲン化物とアミンとを混合させるモル比は、例えば、金属ハロゲン化物/アミン=1/0.l〜1/200であり、好ましくは1/0.3〜1/100である。
When W is a hydrogen atom, a polymer compound having a structural unit represented by formula (I) can be produced by oxidative polymerization of the compound represented by formula (IV). In oxidative polymerization, a catalyst is usually used. As such a catalyst, a known catalyst can be used. For example, a metal halide or a mixture of a metal halide and an amine complex (metal halide / amine complex) is used. As the metal halide, a monovalent, divalent, or trivalent halide of a metal such as copper, iron, vanadium, or chromium can be used.
Examples of the amine used for producing the amine complex include pyridine, lutidine, 2-methylimidazole, and N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine. The metal halide / amine complex can be produced by mixing a metal halide and an amine in a solvent in the presence of oxygen. The molar ratio of mixing the metal halide and the amine is, for example, a metal Halide / amine = 1/0. 1 to 1/200, preferably 1 / 0.3 to 1/100.

触媒としては、塩化鉄を用いることもできる(Polym. Prep. Japan, Vol.48, 309 (1999))。さらに、銅/アミン触媒系を用いる(J. Org. Chem.,64, 2264 (1999)、J. Polym. Sci. PartA, Polym. Chem., 37, 3702 (1999))ことにより、高分子化合物の分子量を高めることができる。   As the catalyst, iron chloride can also be used (Polym. Prep. Japan, Vol. 48, 309 (1999)). Furthermore, a polymer compound is obtained by using a copper / amine catalyst system (J. Org. Chem., 64, 2264 (1999), J. Polym. Sci. Part A, Polym. Chem., 37, 3702 (1999)). The molecular weight of can be increased.

酸化重合における溶媒としては、触媒が被毒を受けない溶媒であれば特に制限なく使用することができる。かかる溶媒としては、例えば、炭化水素溶媒、エーテル溶媒、及び、アルコール溶媒が挙げられる。ここで、炭化水素溶媒としては、例えば、トルエン、ベンゼン、キシレン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、ナフタリン及びテトラリンが挙げられる。エーテル溶媒としては、例えば、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、ジフェニルエーテル及びtert−ブチルメチルエーテルが挙げられる。アルコール溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール及び2−メトキシエタノールが挙げられる。   As the solvent in the oxidative polymerization, any solvent that does not cause poisoning of the catalyst can be used without particular limitation. Examples of such solvents include hydrocarbon solvents, ether solvents, and alcohol solvents. Here, examples of the hydrocarbon solvent include toluene, benzene, xylene, trimethylbenzene, tetramethylbenzene, naphthalene, and tetralin. Examples of the ether solvent include diethyl ether, diisopropyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, diphenyl ether, and tert-butyl methyl ether. Examples of the alcohol solvent include methanol, ethanol, isopropanol, and 2-methoxyethanol.

酸化重合における反応温度は、通常−100℃〜100℃であり、−50〜50℃が好ましい。   The reaction temperature in oxidative polymerization is usually −100 ° C. to 100 ° C., preferably −50 to 50 ° C.

本発明の高分子化合物が共重合体である場合、共重合体を製造する方法としては、モノマーを2種類以上混合して重合する方法及び1種類のモノマーを重合した後に2種目のモノマーを添加する方法などが挙げられる。これらの方法を用いること、又は組み合わせることにより、ブロック共重合体、ランダム共重合体、交互共重合体、マルチブロック共重合体、グラフト共重合体などを製造することが可能である。   When the polymer compound of the present invention is a copolymer, the copolymer can be produced by mixing two or more types of monomers and polymerizing one type of monomer and then adding the second type of monomer. The method of doing is mentioned. By using or combining these methods, it is possible to produce block copolymers, random copolymers, alternating copolymers, multiblock copolymers, graft copolymers, and the like.

官能基変換のしやすさの観点からは、式(IV)中のWは、ハロゲン原子、ホウ酸エステル残基、ジヒドロキシボリル基及び置換スタンニル基が好ましい。
2個のWが水素原子である式(IV)で表される化合物から、2個のWが臭素原子である式(IV)で表される化合物を製造する方法としては、公知の方法を使用することが出来るが、例えば、Wが水素原子である式(IV)で表される化合物と臭素又はN−ブロモスクシンイミドとを接触させて臭素化する方法が挙げられる。臭素化の条件は任意に設定することができるが、例えば、溶媒中でN−ブロモスクシンイミドと反応させる方法は、臭素化率が高く、かつ臭素原子の導入位置の選択性が高くなるために望ましい。この時に使用する溶媒としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、クロロホルム、塩化メチレン及び四塩化炭素が挙げられる。反応時間は通常1分から10時間程度、反応温度は通常−50℃〜50℃程度である。使用する臭素の量は、Wが水素原子である式(IV)で表される化合物1モルに対して1モル〜5モル程度が好ましい。反応後は、例えば、水を加えて反応を停止した後に生成物を有機溶媒で抽出し、溶媒を留去するなどの通常の後処理を行い、Wが臭素原子である式(IV)で表される化合物を得ることができる。生成物の単離後及び精製はクロマトグラフィーによる分取や再結晶などの方法により行うことができる。
From the viewpoint of ease of functional group conversion, W in formula (IV) is preferably a halogen atom, a boric acid ester residue, a dihydroxyboryl group or a substituted stannyl group.
As a method for producing a compound represented by the formula (IV) in which two W are bromine atoms from a compound represented by the formula (IV) in which two W are hydrogen atoms, a known method is used. Examples of the method include bromination by bringing a compound represented by the formula (IV) in which W is a hydrogen atom into contact with bromine or N-bromosuccinimide. The conditions for bromination can be arbitrarily set. For example, a method of reacting with N-bromosuccinimide in a solvent is desirable because the bromination rate is high and the selectivity of the introduction position of bromine atoms is high. . Examples of the solvent used at this time include N, N-dimethylformamide, chloroform, methylene chloride, and carbon tetrachloride. The reaction time is usually about 1 minute to 10 hours, and the reaction temperature is usually about −50 ° C. to 50 ° C. The amount of bromine used is preferably about 1 mol to 5 mol with respect to 1 mol of the compound represented by the formula (IV) in which W is a hydrogen atom. After the reaction, for example, after stopping the reaction by adding water, the product is extracted with an organic solvent and subjected to a usual post-treatment such as distilling off the solvent, and represented by the formula (IV) where W is a bromine atom. Can be obtained. The product can be isolated and purified by a method such as chromatographic fractionation or recrystallization.

式(IV)で表される化合物は、式(V)で表される化合物を酸の存在下で、反応させることにより製造することができる。

Figure 2013079302
(V)
(式中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルコキシ基、置換されていてもよいアルキルチオ基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基、置換されていてもよいアリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、イミド基、イミノ基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、複素環基、複素環オキシ基、複素環チオ基、置換されていてもよいアリールアルケニル基、置換されていてもよいアリールアルキニル基、カルボキシル基又はシアノ基を表す。2個あるRは、同一でも相異なってもよい。Wは、水素原子、ハロゲン原子、ホウ酸エステル残基、ジヒドロキシボリル基、ホルミル基、ビニル基又は置換スタンニル基を表す。2個あるWは、同一でも相異なってもよい。Vは、水素原子、アルカリ金属、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよいアリールアルキルを表す。2個あるVは、同一でも相異なってもよい。) The compound represented by the formula (IV) can be produced by reacting the compound represented by the formula (V) in the presence of an acid.
Figure 2013079302
(V)
(In the formula, R is a hydrogen atom, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, an optionally substituted alkylthio group, an optionally substituted aryl group, or a substituted group. Aryloxy group which may be substituted, arylthio group which may be substituted, arylalkyl group which may be substituted, arylalkoxy group which may be substituted, arylalkylthio group which may be substituted, acyl group Acyloxy group, amide group, imide group, imino group, amino group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted silylamino group, heterocyclic group, heterocyclic oxy group, heterocyclic thio group, An optionally substituted arylalkenyl group, an optionally substituted arylalkynyl group, a carboxyl group or Each of the two Rs may be the same or different, and W represents a hydrogen atom, a halogen atom, a boric acid ester residue, a dihydroxyboryl group, a formyl group, a vinyl group, or a substituted stannyl group. Two W's may be the same or different, and V represents a hydrogen atom, an alkali metal, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted aryl group or an optionally substituted arylalkyl. The two Vs may be the same or different.)

Vで表される置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基及び置換されていてもよいアリールアルキル基の定義及び具体例は、前述のRで表される置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基及び置換されていてもよいアリールアルキル基の定義及び具体例と同じである。   The definition and specific examples of the optionally substituted alkyl group represented by V, the optionally substituted aryl group, and the optionally substituted arylalkyl group are the above-described substituted R represented by R. The definitions and specific examples of the alkyl group which may be substituted, the aryl group which may be substituted and the arylalkyl group which may be substituted are the same.

式(V)中、Rは、炭素数6以上のアルキル基、炭素数6以上のアルコキシ基、炭素数6以上のアルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、炭素数6以上のアシル基及び炭素数6以上のアシルオキシ基が好ましい。   In formula (V), R is an alkyl group having 6 or more carbon atoms, an alkoxy group having 6 or more carbon atoms, an alkylthio group having 6 or more carbon atoms, an aryl group, an aryloxy group, an arylthio group, an arylalkyl group, an arylalkoxy group. , An arylalkylthio group, an acyl group having 6 or more carbon atoms, and an acyloxy group having 6 or more carbon atoms are preferable.

式(IV)で表される化合物の合成に用いられる酸としては、Lewis酸、Bronsted酸のいずれでもよく、塩酸、臭素酸、フッ化水素酸、硫酸、硝酸、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、安息香酸、フッ化ホウ素、塩化アルミニウム、塩化スズ(IV)、塩化鉄(II)、四塩化チタン、ベンゼンスルホン酸及びp−トルエンスルホン酸が挙げられる。2種類以上の酸を混合して用いてもよい。反応温度は、−80℃〜溶媒の沸点が好ましい。
反応に用いられる溶媒としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレンなどの炭化水素溶媒、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、クロロブタン、ブロモブタン、クロロペンタン、ブロモペンタン、クロロヘキサン、ブロモヘキサン、クロロシクロヘキサン、ブロモシクロヘキサン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、tert−ブチルアルコールなどのアルコール溶媒、蟻酸、酢酸、プロピオン酸などのカルボン酸溶媒、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチル−tert−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジオキサンなどのエーテル溶媒、塩酸、臭素酸、フッ化水素酸、硫酸、硝酸などの無機酸溶媒などが挙げられる。該溶媒を単一で用いても、混合して用いてもよい。
The acid used for the synthesis of the compound represented by formula (IV) may be any of Lewis acid or Bronsted acid, hydrochloric acid, bromic acid, hydrofluoric acid, sulfuric acid, nitric acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, sulphuric acid. Examples include acids, benzoic acid, boron fluoride, aluminum chloride, tin (IV) chloride, iron (II) chloride, titanium tetrachloride, benzenesulfonic acid and p-toluenesulfonic acid. Two or more acids may be mixed and used. The reaction temperature is preferably from −80 ° C. to the boiling point of the solvent.
Solvents used in the reaction include hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, heptane, octane, cyclohexane, benzene, toluene, ethylbenzene, xylene, carbon tetrachloride, chloroform, dichloromethane, chlorobutane, bromobutane, chloropentane, bromopentane, chloro Halogenated hydrocarbon solvents such as hexane, bromohexane, chlorocyclohexane, bromocyclohexane, chlorobenzene, dichlorobenzene, trichlorobenzene, alcohol solvents such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, tert-butyl alcohol, formic acid, acetic acid, propion Carboxylic acid solvent such as acid, dimethyl ether, diethyl ether, methyl-tert-butyl ether, tetrahydrofuran, teto Hydropyran, an ether solvent such as dioxane, hydrochloric, hydrobromic, hydrofluoric, sulfuric acid, and inorganic acids solvents such as nitric acid. These solvents may be used alone or in combination.

反応後は、例えば、水を加えて反応を停止した後に生成物を有機溶媒で抽出し、溶媒を留去するなどの通常の後処理を行い、式(IV)で表される化合物を得ることができる。生成物の単離後及び精製はクロマトグラフィーによる分取や再結晶などの方法により行うことができる。   After the reaction, for example, after adding the water to stop the reaction, the product is extracted with an organic solvent and subjected to usual post-treatment such as evaporation of the solvent to obtain the compound represented by the formula (IV). Can do. The product can be isolated and purified by a method such as chromatographic fractionation or recrystallization.

式(V)で表される化合物において、官能基変換のしやすさの観点からは、Wは、水素原子、ハロゲン原子、ホウ酸エステル残基、ジヒドロキシボリル基及び置換スタンニル基が好ましい。   In the compound represented by the formula (V), W is preferably a hydrogen atom, a halogen atom, a boric acid ester residue, a dihydroxyboryl group or a substituted stannyl group from the viewpoint of ease of functional group conversion.

式(V)で表される化合物は、式(VI)で表される化合物とグリニャール試薬又は有機リチウム化合物とを反応させることにより合成することができる。

Figure 2013079302
(VI)
(式中、Wは、水素原子、ハロゲン原子、ホウ酸エステル残基、ジヒドロキシボリル基、ホルミル基、ビニル基又は置換スタンニル基を表す。2個あるWは、同一でも相異なってもよい。) The compound represented by the formula (V) can be synthesized by reacting the compound represented by the formula (VI) with a Grignard reagent or an organolithium compound.
Figure 2013079302
(VI)
(In the formula, W represents a hydrogen atom, a halogen atom, a boric acid ester residue, a dihydroxyboryl group, a formyl group, a vinyl group or a substituted stannyl group. The two Ws may be the same or different.)

上記反応に用いられるグリニャール試薬としては、例えば、メチルマグネシウムクロライド、メチルマグネシウムブロマイド、エチルマグネシウムクロライド、エチルマグネシウムブロマイド、プロピルマグネシウムクロライド、プロピルマグネシウムブロマイド、ブチルマグネシウムクロライド、ブチルマグネシウムブロマイド、ヘキシルマグネシウムブロマイド、オクチルマグネシウムブロマイド、デシルマグネシウムブロマイド、アリルマグネシウムクロライド、アリルマグネシウムブロマイド、ベンジルマグネシウムクロライド、フェニルマグネシウムブロマイド、ナフチルマグネシウムブロマイド及びトリルマグネシウムブロマイドが挙げられる。   Examples of the Grignard reagent used in the above reaction include methyl magnesium chloride, methyl magnesium bromide, ethyl magnesium chloride, ethyl magnesium bromide, propyl magnesium chloride, propyl magnesium bromide, butyl magnesium chloride, butyl magnesium bromide, hexyl magnesium bromide, octyl magnesium. Examples include bromide, decylmagnesium bromide, allylmagnesium chloride, allylmagnesium bromide, benzylmagnesium chloride, phenylmagnesium bromide, naphthylmagnesium bromide, and tolylmagnesium bromide.

有機リチウム化合物としては、例えば、メチルリチウム、エチルリチウム、プロピルリチウム、ブチルリチウム、フェニルリチウム、ナフチルリチウム、ベンジルリチウム及びトリルリチウムが挙げられる。   Examples of the organic lithium compound include methyl lithium, ethyl lithium, propyl lithium, butyl lithium, phenyl lithium, naphthyl lithium, benzyl lithium, and tolyl lithium.

反応は、窒素、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気下、溶媒の存在下で実施することができる。反応温度は、−80℃〜溶媒の沸点が好ましい。   The reaction can be carried out in the presence of a solvent under an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon. The reaction temperature is preferably from −80 ° C. to the boiling point of the solvent.

反応に用いられる溶媒としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレンなどの炭化水素溶媒、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチル−tert−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジオキサンなどのエーテル溶媒などが挙げられる。該溶媒を単一で用いても、混合して用いてもよい。   Solvents used in the reaction include hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, heptane, octane, cyclohexane, benzene, toluene, ethylbenzene, xylene, dimethyl ether, diethyl ether, methyl-tert-butyl ether, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, dioxane, etc. Examples include ether solvents. These solvents may be used alone or in combination.

反応後は、例えば水を加えて反応を停止した後に生成物を有機溶媒で抽出し、溶媒を留去するなどの通常の後処理を行い、式(V)で表される化合物を得ることができる。生成物の単離後及び精製はクロマトグラフィーによる分取や再結晶などの方法により行うことができる。   After the reaction, for example, water is added to stop the reaction, and then the product is extracted with an organic solvent, followed by usual post-treatment such as distilling off the solvent to obtain the compound represented by the formula (V). it can. The product can be isolated and purified by a method such as chromatographic fractionation or recrystallization.

式(VI)で表される化合物は、式(VII)で表される化合物と過酸化物とを反応させることにより製造することができる。

Figure 2013079302
(VII)
(式(VII)中、Wは、前記と同じ意味を表す。) The compound represented by the formula (VI) can be produced by reacting the compound represented by the formula (VII) with a peroxide.
Figure 2013079302
(VII)
(In formula (VII), W represents the same meaning as described above.)

過酸化物としては、例えば、過ホウ酸ナトリウム、m−クロロ過安息香酸及び過酸化水素、ベンゾイルパーオキサイドが挙げられる。過酸化物は、過ホウ酸ナトリウム及びm−クロロ過安息香酸が好ましく、過ホウ酸ナトリウムがより好ましい。   Examples of the peroxide include sodium perborate, m-chloroperbenzoic acid, hydrogen peroxide, and benzoyl peroxide. The peroxide is preferably sodium perborate and m-chloroperbenzoic acid, more preferably sodium perborate.

反応は、酢酸、トリフルオロ酢酸、プロピオン酸、酪酸などのカルボン酸溶媒の存在下で実施することができる。式(VI)で表される化合物の溶解性を上げるため、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、ベンゼン、トルエンなどを混合した溶媒系で行うことが好ましい。反応温度は、0℃〜溶媒の沸点が好ましい。   The reaction can be carried out in the presence of a carboxylic acid solvent such as acetic acid, trifluoroacetic acid, propionic acid, butyric acid. In order to increase the solubility of the compound represented by the formula (VI), it is preferably carried out in a solvent system in which carbon tetrachloride, chloroform, dichloromethane, benzene, toluene and the like are mixed. The reaction temperature is preferably 0 ° C. to the boiling point of the solvent.

反応後は、例えば、水を加えて反応を停止した後に、生成物を有機溶媒で抽出し、溶媒を留去するなどの通常の後処理を行い、式(VI)で表される化合物を得ることができる。生成物の単離後及び精製はクロマトグラフィーによる分取や再結晶などの方法により行うことができる。   After the reaction, for example, after adding water to stop the reaction, the product is extracted with an organic solvent and subjected to usual post-treatment such as evaporation of the solvent to obtain the compound represented by the formula (VI). be able to. The product can be isolated and purified by a method such as chromatographic fractionation or recrystallization.

本発明の高分子化合物は、光吸収末端波長が長波長であることが好ましい。光吸収末端波長は以下の方法で求めることができる。
測定には、紫外、可視、近赤外の波長領域で動作する分光光度計(例えば、日本分光製、紫外可視近赤外分光光度計JASCO−V670)を用いる。JASCO−V670を用いる場合、測定可能な波長範囲が200〜1500nmであるため、該波長範囲で測定を行う。まず、測定に用いる基板の吸収スペクトルを測定する。基板としては、石英基板、ガラス基板等を用いる。次いで、その基板の上に高分子化合物を含む溶液若しくは高分子化合物を含む溶融体から高分子化合物を含む薄膜を形成する。溶液からの製膜では、製膜後乾燥を行う。その後、薄膜と基板との積層体の吸収スペクトルを得る。薄膜と基板との積層体の吸収スペクトルと基板の吸収スペクトルとの差を、薄膜の吸収スペクトルとして得る。
該薄膜の吸収スペクトルは、縦軸が高分子化合物の吸光度を、横軸が波長を示す。最も大きい吸収ピークの吸光度が0.5〜2程度になるよう、薄膜の膜厚を調整することが望ましい。吸収ピークの中で一番長波長の吸収ピークの吸光度を100%とし、その50%の吸光度を含む横軸(波長軸)に平行な直線と該吸収ピークとの交点であって、該吸収ピークのピーク波長よりも長波長である交点を第1の点とする。その25%の吸光度を含む波長軸に平行な直線と該吸収ピークとの交点であって、該吸収ピークのピーク波長よりも長波長である交点を第2の点とする。第1の点と第2の点とを結ぶ直線と基準線の交点を光吸収末端波長と定義する。ここで、基準線とは、最も長波長の吸収ピークにおいて、該吸収ピークの吸光度を100%とし、その10%の吸光度を含む波長軸に平行な直線と該吸収ピークの交点であって、該吸収ピークのピーク波長よりも長波長である交点の波長を基準として、基準となる波長より100nm長波長である吸収スペクトル上の第3の点と、基準となる波長より150nm長波長である吸収スペクトル上と第4の点を結んだ直線をいう。
In the polymer compound of the present invention, the light absorption terminal wavelength is preferably a long wavelength. The light absorption terminal wavelength can be determined by the following method.
For the measurement, a spectrophotometer (for example, JASCO-V670, made by JASCO Corporation) that operates in the wavelength region of ultraviolet, visible, and near infrared is used. When JASCO-V670 is used, since the measurable wavelength range is 200 to 1500 nm, the measurement is performed in the wavelength range. First, the absorption spectrum of the substrate used for measurement is measured. As the substrate, a quartz substrate, a glass substrate, or the like is used. Next, a thin film containing a polymer compound is formed on the substrate from a solution containing the polymer compound or a melt containing the polymer compound. In film formation from a solution, drying is performed after film formation. Thereafter, an absorption spectrum of the laminate of the thin film and the substrate is obtained. The difference between the absorption spectrum of the laminate of the thin film and the substrate and the absorption spectrum of the substrate is obtained as the absorption spectrum of the thin film.
In the absorption spectrum of the thin film, the vertical axis represents the absorbance of the polymer compound, and the horizontal axis represents the wavelength. It is desirable to adjust the thickness of the thin film so that the absorbance at the largest absorption peak is about 0.5 to 2. The absorbance of the absorption peak with the longest wavelength among the absorption peaks is defined as 100%, and the intersection of the absorption peak and a straight line parallel to the horizontal axis (wavelength axis) including the absorbance of 50% of the absorption peak. The intersection point that is longer than the peak wavelength is taken as the first point. The intersection point between the absorption peak and a straight line parallel to the wavelength axis containing 25% of the absorbance, which is longer than the peak wavelength of the absorption peak, is defined as a second point. The intersection of the straight line connecting the first point and the second point and the reference line is defined as the light absorption terminal wavelength. Here, the reference line is the intersection of the absorption peak and the straight line parallel to the wavelength axis including the absorbance of 10% at the absorption peak of the longest wavelength, where the absorbance of the absorption peak is 100%. The third point on the absorption spectrum that is 100 nm longer than the reference wavelength and the absorption spectrum that is 150 nm longer than the reference wavelength with reference to the wavelength of the intersection that is longer than the peak wavelength of the absorption peak A straight line connecting the top and the fourth point.

本発明の高分子化合物は、高い電子及び/又はホール輸送性を発揮し得ることから、該高分子化合物を含む有機薄膜を素子に用いた場合、電極から注入された電子やホール、或いは、光吸収によって発生した電荷を輸送することができる。これらの特性を活かして光電変換素子、有機薄膜トランジスタ、有機エレクトロルミネッセンス素子等の種々の電子素子に好適に用いることができる。以下、これらの素子について個々に説明する。   Since the polymer compound of the present invention can exhibit high electron and / or hole transport properties, when an organic thin film containing the polymer compound is used in an element, electrons or holes injected from an electrode, or light Charges generated by absorption can be transported. Taking advantage of these characteristics, it can be suitably used for various electronic devices such as a photoelectric conversion device, an organic thin film transistor, and an organic electroluminescence device. Hereinafter, these elements will be described individually.

<光電変換素子>
本発明の高分子化合物を含有する光電変換素子は、一対の電極間に、本発明の高分子化合物を含む1層以上の活性層を有する。
本発明の高分子化合物を含有する光電変換素子の好ましい形態としては、少なくとも一方が透明又は半透明である一対の電極と、p型の有機半導体とn型の有機半導体との有機組成物から形成される活性層を有する。本発明の高分子化合物は、p型の有機半導体として用いることが好ましい。
<Photoelectric conversion element>
The photoelectric conversion element containing the polymer compound of the present invention has one or more active layers containing the polymer compound of the present invention between a pair of electrodes.
A preferable form of the photoelectric conversion element containing the polymer compound of the present invention is formed from a pair of electrodes, at least one of which is transparent or translucent, and an organic composition of a p-type organic semiconductor and an n-type organic semiconductor. Having an active layer. The polymer compound of the present invention is preferably used as a p-type organic semiconductor.

本発明の高分子化合物を用いて製造される光電変換素子は、通常、基板上に形成される。この基板は、電極を形成し、有機物の層を形成する際に化学的に変化しないものであればよい。基板の材料としては、例えば、ガラス、プラスチック、高分子フィルム、シリコンが挙げられる。不透明な基板の場合には、反対の電極(即ち、基板から遠い方の電極)が透明又は半透明であることが好ましい。   The photoelectric conversion element manufactured using the polymer compound of the present invention is usually formed on a substrate. The substrate may be any substrate that does not chemically change when the electrodes are formed and the organic layer is formed. Examples of the material for the substrate include glass, plastic, polymer film, and silicon. In the case of an opaque substrate, the opposite electrode (that is, the electrode far from the substrate) is preferably transparent or translucent.

本発明の高分子化合物を有する光電変換素子の他の態様は、少なくとも一方が透明又は半透明である一対の電極間に、本発明の高分子化合物を含む第1の活性層と、該第1の活性層に隣接して、フラーレン誘導体等の電子受容性化合物を含む第2の活性層を含む光電変換素子である。   In another aspect of the photoelectric conversion element having the polymer compound of the present invention, the first active layer containing the polymer compound of the present invention is interposed between a pair of electrodes, at least one of which is transparent or translucent, and the first A photoelectric conversion element including a second active layer containing an electron accepting compound such as a fullerene derivative adjacent to the active layer.

透明又は半透明の電極材料としては、導電性の金属酸化物膜、半透明の金属薄膜等が挙げられる。具体的には、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、及びそれらの複合体であるインジウム・スズ・オキサイド(ITO)、インジウム・亜鉛・オキサイド等からなる導電性材料、NESA、金、白金、銀、銅が用いられ、ITO、インジウム・亜鉛・オキサイド、酸化スズが好ましい。電極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法等が挙げられる。
電極材料として、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体等の有機の透明導電膜を用いてもよい。
Examples of the transparent or translucent electrode material include a conductive metal oxide film and a translucent metal thin film. Specifically, indium oxide, zinc oxide, tin oxide, and their composite materials such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide, etc., conductive materials, NESA, gold, platinum, silver, Copper is used, and ITO, indium / zinc / oxide, and tin oxide are preferable. Examples of the method for producing the electrode include a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a plating method, and the like.
As the electrode material, an organic transparent conductive film such as polyaniline and derivatives thereof, polythiophene and derivatives thereof may be used.

一方の電極は透明でなくてもよく、該電極の電極材料としては、金属、導電性高分子等を用いることができる。電極材料の具体例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウム等の金属、及びこれらの金属のうち2つ以上の金属の合金、又は、これらの金属のうち1種以上の金属と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン及び錫からなる群から選ばれる1種以上の金属との合金、グラファイト、グラファイト層間化合物、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体が挙げられる。合金としては、例えば、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金及びカルシウム−アルミニウム合金が挙げられる。   One electrode may not be transparent, and a metal, a conductive polymer, etc. can be used as an electrode material of the electrode. Specific examples of the electrode material include metals such as lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, magnesium, calcium, strontium, barium, aluminum, scandium, vanadium, zinc, yttrium, indium, cerium, samarium, europium, terbium, ytterbium, etc. And alloys of two or more of these metals, or one or more of these metals and gold, silver, platinum, copper, manganese, titanium, cobalt, nickel, tungsten and tin. Examples thereof include alloys with one or more metals selected from the group, graphite, graphite intercalation compounds, polyaniline and derivatives thereof, and polythiophene and derivatives thereof. Examples of the alloy include magnesium-silver alloy, magnesium-indium alloy, magnesium-aluminum alloy, indium-silver alloy, lithium-aluminum alloy, lithium-magnesium alloy, lithium-indium alloy, and calcium-aluminum alloy.

光電変換効率を向上させるための手段として活性層以外の付加的な中間層を使用してもよい。中間層として用いられる材料としては、フッ化リチウム等のアルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、酸化チタン等の酸化物、PEDOT(ポリ−3,4−エチレンジオキシチオフェン)などが挙げられる。   An additional intermediate layer other than the active layer may be used as a means for improving the photoelectric conversion efficiency. Materials used for the intermediate layer include alkali metal halides such as lithium fluoride, alkaline earth metal halides, oxides such as titanium oxide, and PEDOT (poly-3,4-ethylenedioxythiophene). Can be mentioned.

<活性層>
活性層は、本発明の高分子化合物を一種単独で含んでいても二種以上を組み合わせて含んでいてもよい。活性層のホール輸送性を高めるため、電子供与性化合物及び/又は電子受容性化合物として、本発明の高分子化合物以外の化合物を活性層中に混合して用いることもできる。なお、電子供与性化合物、電子受容性化合物は、これらの化合物のエネルギー準位のエネルギーレベルから相対的に決定される。
<Active layer>
The active layer may contain the polymer compound of the present invention alone or in combination of two or more. In order to enhance the hole transport property of the active layer, compounds other than the polymer compound of the present invention can be mixed and used as the electron donating compound and / or the electron accepting compound in the active layer. The electron-donating compound and the electron-accepting compound are relatively determined from the energy levels of these compounds.

電子供与性化合物としては、本発明の高分子化合物のほか、例えば、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、オリゴチオフェン及びその誘導体、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリシラン及びその誘導体、側鎖又は主鎖に芳香族アミン残基を有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリピロール及びその誘導体、ポリフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリチエニレンビニレン及びその誘導体が挙げられる。   As the electron-donating compound, in addition to the polymer compound of the present invention, for example, pyrazoline derivatives, arylamine derivatives, stilbene derivatives, triphenyldiamine derivatives, oligothiophene and derivatives thereof, polyvinylcarbazole and derivatives thereof, polysilane and derivatives thereof, Examples thereof include polysiloxane derivatives having an aromatic amine residue in the side chain or main chain, polyaniline and derivatives thereof, polythiophene and derivatives thereof, polypyrrole and derivatives thereof, polyphenylene vinylene and derivatives thereof, polythienylene vinylene and derivatives thereof.

電子受容性化合物としては、本発明の高分子化合物のほか、例えば、炭素材料、酸化チタン等の金属酸化物、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアントラキノジメタン及びその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、ジフェノキノン誘導体、8−ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体、ポリキノリン及びその誘導体、ポリキノキサリン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体、2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(バソクプロイン)等のフェナントロリン誘導体、フラーレン、フラーレン誘導体が挙げられ、好ましくは、酸化チタン、カーボンナノチューブ、フラーレン、フラーレン誘導体であり、特に好ましくはフラーレン、フラーレン誘導体である。
フラーレン、フラーレン誘導体としてはC60、C70、C76、C78、C84及びその誘導体が挙げられる。フラーレン誘導体は、フラーレンの少なくとも一部が修飾された化合物を表す。
As the electron-accepting compound, in addition to the polymer compound of the present invention, for example, carbon materials, metal oxides such as titanium oxide, oxadiazole derivatives, anthraquinodimethane and derivatives thereof, benzoquinone and derivatives thereof, naphthoquinone and derivatives thereof Derivatives, anthraquinones and derivatives thereof, tetracyanoanthraquinodimethane and derivatives thereof, fluorenone derivatives, diphenyldicyanoethylene and derivatives thereof, diphenoquinone derivatives, metal complexes of 8-hydroxyquinoline and derivatives thereof, polyquinoline and derivatives thereof, polyquinoxaline and derivatives thereof Derivatives, polyfluorenes and derivatives thereof, phenanthroline derivatives such as 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (basocproin), fullerenes and fullerene derivatives Details, titanium oxide, carbon nanotubes, fullerene, a fullerene derivative, particularly preferably a fullerene, a fullerene derivative.
Examples of fullerene and fullerene derivatives include C 60 , C 70 , C 76 , C 78 , C 84 and derivatives thereof. The fullerene derivative represents a compound in which at least a part of fullerene is modified.

フラーレン誘導体としては、例えば、式(XI)で表される化合物、式(XII)で表される化合物、式(XIII)で表される化合物、式(XIV)で表される化合物が挙げられる。

Figure 2013079302
(XI) (XII) (XIII) (XIV)

(式(XI)〜(XIV)中、Rは、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基、芳香族複素環基又はエステル構造を有する基である。複数個あるRは、同一であっても相異なってもよい。Rは置換されていてもよいアルキル基又は置換されていてもよいアリール基を表す。複数個あるRは、同一であっても相異なってもよい。) Examples of the fullerene derivative include a compound represented by the formula (XI), a compound represented by the formula (XII), a compound represented by the formula (XIII), and a compound represented by the formula (XIV).
Figure 2013079302
(XI) (XII) (XIII) (XIV)

(In the formulas (XI) to (XIV), R a is an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted aryl group, an aromatic heterocyclic group, or a group having an ester structure. R a may be the same or different, R b represents an optionally substituted alkyl group or an optionally substituted aryl group, and a plurality of R b may be the same It may be different.)

及びRで表される置換されていてもよいアルキル基及び置換されていてもよいアリール基の定義及び具体例は、Rで表される置換されていてもよいアルキル基及び置換されていてもよいアリール基の定義及び具体例と同じである。 The definition and specific examples of the optionally substituted alkyl group represented by R a and R b and the optionally substituted aryl group are as follows. The definition and specific examples of the aryl group that may be used are the same.

で表される芳香族複素環基としては、前述のRで表される複素環基のうち、芳香族性を有する基が挙げられる。芳香族複素環基は、通常、炭素数が3〜60であり、チエニル基、ピロリル基、フリル基、ピリジル基、キノリル基、イソキノリル基等が挙げられる。 The aromatic heterocyclic group represented by R a, of the heterocyclic group represented by the aforementioned R, include groups having aromatic character. The aromatic heterocyclic group usually has 3 to 60 carbon atoms, and examples thereof include a thienyl group, a pyrrolyl group, a furyl group, a pyridyl group, a quinolyl group, and an isoquinolyl group.

で表されるエステル構造を有する基は、例えば、式(XV)で表される基が挙げられる。

Figure 2013079302
(XV)
(式中、u1は、1〜6の整数を表す、u2は、0〜6の整数を表す、Rは、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基又は芳香族複素環基を表す。) Examples of the group having an ester structure represented by R a include a group represented by the formula (XV).
Figure 2013079302
(XV)
(Wherein u1 represents an integer of 1 to 6, u2 represents an integer of 0 to 6, and R c represents an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted aryl group or aromatic. Represents a heterocyclic group.)

で表される置換されていてもよアルキル基、置換されていてもよアリール基及び芳香族複素環基の定義及び具体例は、Rで表される置換されていてもよアルキル基、置換されていてもよアリール基及び芳香族複素環基の定義及び具体例と同じである。 Optionally substituted good alkyl group represented by R c, definitions and specific examples of good substituted aryl group and aromatic heterocyclic group, yo alkyl group optionally substituted as represented by R a The definition and specific examples of the aryl group and aromatic heterocyclic group, which may be substituted, are the same.

60フラーレンの誘導体の具体例としては、以下の化合物が挙げられる。

Figure 2013079302
Specific examples of the C 60 fullerene derivative include the following compounds.
Figure 2013079302

70フラーレンの誘導体の具体例としては、以下のようなものが挙げられる。

Figure 2013079302
Specific examples of the C 70 fullerene derivative include the following.
Figure 2013079302

また、フラーレン誘導体の例としては、[6,6]フェニル−C61酪酸メチルエステル(C60PCBM、[6,6]-Phenyl C61 butyric acid methyl ester)、[6,6]フェニル−C71酪酸メチルエステル(C70PCBM、[6,6]-Phenyl C71 butyric acid methyl ester)、[6,6]フェニル−C85酪酸メチルエステル(C84PCBM、[6,6]-Phenyl C85 butyric acid methyl ester)、[6,6]チエニル−C61酪酸メチルエステル([6,6]-Thienyl C61 butyric acid methyl ester)が挙げられる。   Examples of fullerene derivatives include [6,6] phenyl-C61 butyric acid methyl ester (C60PCBM, [6,6] -Phenyl C61 butyric acid methyl ester), [6,6] phenyl-C71 butyric acid methyl ester (C70PCBM). [6,6] -Phenyl C71 butyric acid methyl ester), [6,6] phenyl-C85 butyric acid methyl ester (C84PCBM, [6,6] -Phenyl C85 butyric acid methyl ester), [6,6] thienyl- Examples thereof include C61 butyric acid methyl ester ([6,6] -Thienyl C61 butyric acid methyl ester).

活性層中に本発明の高分子化合物とフラーレン誘導体とが含まれる場合、フラーレン誘導体の量は、本発明の高分子化合物100重量部に対して、10〜1000重量部であることが好ましく、20〜500重量部であることがより好ましい。   When the active layer contains the polymer compound of the present invention and the fullerene derivative, the amount of the fullerene derivative is preferably 10 to 1000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer compound of the present invention. More preferably, it is -500 weight part.

活性層の厚さは、通常、1nm〜100μmが好ましく、より好ましくは2nm〜1000nmであり、さらに好ましくは5nm〜500nmであり、より好ましくは20nm〜200nmである。   The thickness of the active layer is usually preferably 1 nm to 100 μm, more preferably 2 nm to 1000 nm, still more preferably 5 nm to 500 nm, and more preferably 20 nm to 200 nm.

前記活性層の製造方法は、如何なる方法で製造してもよく、例えば、高分子化合物を含む溶液からの成膜や、真空蒸着法による成膜方法が挙げられる。   The method for producing the active layer may be produced by any method, and examples thereof include film formation from a solution containing a polymer compound and film formation by a vacuum deposition method.

<光電変換素子の製造方法>
光電変換素子の好ましい製造方法は、第1の電極と第2の電極とを有し、該第1の電極と該第2の電極との間に活性層を有する素子の製造方法であって、該第1の電極上に本発明の高分子化合物と溶媒とを含む溶液(インク)を塗布法により塗布して活性層を形成する工程、該活性層上に第2の電極を形成する工程を有する素子の製造方法である。
<Method for producing photoelectric conversion element>
A preferred method for producing a photoelectric conversion element is a method for producing an element having a first electrode and a second electrode, and having an active layer between the first electrode and the second electrode, A step of forming an active layer by applying a solution (ink) containing the polymer compound of the present invention and a solvent on the first electrode by a coating method, and a step of forming a second electrode on the active layer It is a manufacturing method of the element which has.

溶液からの成膜に用いる溶媒は、本発明の高分子化合物を溶解させるものであればよい。該溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、デカリン、ビシクロヘキシル、n−ブチルベンゼン、sec−ブチルベンゼン、tert−ブチルベンゼン等の炭化水素溶媒、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロブタン、ブロモブタン、クロロペンタン、ブロモペンタン、クロロヘキサン、ブロモヘキサン、クロロシクロヘキサン、ブロモシクロヘキサン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素溶媒、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のエーテル溶媒が挙げられる。本発明の高分子化合物は、通常、前記溶媒に0.1重量%以上溶解させることができる。   The solvent used for film formation from a solution may be any one that dissolves the polymer compound of the present invention. Examples of the solvent include hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, mesitylene, tetralin, decalin, bicyclohexyl, n-butylbenzene, sec-butylbenzene, tert-butylbenzene, carbon tetrachloride, chloroform, dichloromethane, dichloroethane, Examples thereof include halogenated hydrocarbon solvents such as chlorobutane, bromobutane, chloropentane, bromopentane, chlorohexane, bromohexane, chlorocyclohexane, bromocyclohexane, chlorobenzene, dichlorobenzene and trichlorobenzene, and ether solvents such as tetrahydrofuran and tetrahydropyran. The polymer compound of the present invention can usually be dissolved in the solvent in an amount of 0.1% by weight or more.

溶液を用いて成膜する場合、スリットコート法、ナイフコート法、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットコート法、ディスペンサー印刷法、ノズルコート法、キャピラリーコート法等の塗布法を用いることができ、スリットコート法、キャピラリーコート法、グラビアコート法、マイクログラビアコート法、バーコート法、ナイフコート法、ノズルコート法、インクジェットコート法、スピンコート法が好ましい。
成膜性の観点からは、25℃における溶媒の表面張力が15mN/mより大きいことが好ましく、15mN/mより大きく100mN/mよりも小さいことがより好ましく、25mN/mより大きく60mN/mよりも小さいことがさらに好ましい。
When forming a film using a solution, slit coating method, knife coating method, spin coating method, casting method, micro gravure coating method, gravure coating method, bar coating method, roll coating method, wire bar coating method, dip coating method, Application methods such as spray coating, screen printing, gravure printing, flexographic printing, offset printing, inkjet coating, dispenser printing, nozzle coating, capillary coating, slit coating, capillary A coating method, a gravure coating method, a micro gravure coating method, a bar coating method, a knife coating method, a nozzle coating method, an ink jet coating method, and a spin coating method are preferable.
From the viewpoint of film formability, the surface tension of the solvent at 25 ° C. is preferably larger than 15 mN / m, more preferably larger than 15 mN / m and smaller than 100 mN / m, larger than 25 mN / m and larger than 60 mN / m. It is more preferable that the value is small.

本発明の高分子化合物は、イオン化ポテンシャルが大きく、光電変換素子の活性層に好適に用いることができる。活性層中に含まれる電子供与化合物又は電子受容性化合物のイオン化ポテンシャルが大きいと、開放端電圧が高い光電変換素子を製造することが可能となり、光電変換効率が高い光電変換素子を製造することができる。   The polymer compound of the present invention has a large ionization potential and can be suitably used for an active layer of a photoelectric conversion element. When the ionization potential of the electron donating compound or the electron accepting compound contained in the active layer is large, it becomes possible to produce a photoelectric conversion element having a high open circuit voltage, and to produce a photoelectric conversion element having a high photoelectric conversion efficiency. it can.

<有機トランジスタ>
本発明の高分子化合物は、有機薄膜トランジスタにも用いることができる。有機薄膜トランジスタとしては、ソース電極及びドレイン電極と、これらの電極間の電流経路となる有機半導体層(活性層)と、この電流経路を通る電流量を制御するゲート電極とを備えた構成を有するものが挙げられ、有機半導体層が上述した有機薄膜によって構成されるものである。このような有機薄膜トランジスタとしては、電界効果型、静電誘導型等が挙げられる。
<Organic transistor>
The polymer compound of the present invention can also be used for organic thin film transistors. The organic thin film transistor has a configuration including a source electrode and a drain electrode, an organic semiconductor layer (active layer) serving as a current path between these electrodes, and a gate electrode for controlling the amount of current passing through the current path. The organic semiconductor layer is constituted by the organic thin film described above. Examples of such an organic thin film transistor include a field effect type and an electrostatic induction type.

電界効果型有機薄膜トランジスタは、ソース電極及びドレイン電極、これらの間の電流経路となる有機半導体層(活性層)、この電流経路を通る電流量を制御するゲート電極、並びに、有機半導体層とゲート電極との間に配置される絶縁層を備えることが好ましい。
特に、ソース電極及びドレイン電極が、有機半導体層(活性層)に接して設けられており、さらに有機半導体層に接した絶縁層を挟んでゲート電極が設けられていることが好ましい。電界効果型有機薄膜トランジスタにおいては、有機半導体層が、本発明の高分子化合物を含む有機薄膜によって構成される。
A field effect organic thin film transistor includes a source electrode and a drain electrode, an organic semiconductor layer (active layer) serving as a current path between them, a gate electrode for controlling the amount of current passing through the current path, and an organic semiconductor layer and a gate electrode It is preferable to provide an insulating layer disposed between the two.
In particular, the source electrode and the drain electrode are preferably provided in contact with the organic semiconductor layer (active layer), and the gate electrode is preferably provided with an insulating layer in contact with the organic semiconductor layer interposed therebetween. In the field effect organic thin film transistor, the organic semiconductor layer is constituted by an organic thin film containing the polymer compound of the present invention.

静電誘導型有機薄膜トランジスタは、ソース電極及びドレイン電極、これらの間の電流経路となる有機半導体層(活性層)、並びに電流経路を通る電流量を制御するゲート電極を有し、このゲート電極が有機半導体層中に設けられていることが好ましい。特に、ソース電極、ドレイン電極及び有機半導体層中に設けられたゲート電極が、有機半導体層に接して設けられていることが好ましい。ここで、ゲート電極の構造としては、ソース電極からドレイン電極へ流れる電流経路が形成され、且つゲート電極に印加した電圧で電流経路を流れる電流量が制御できる構造であればよく、例えば、くし形電極が挙げられる。静電誘導型有機薄膜トランジスタにおいても、有機半導体層が、本発明の高分子化合物を含む有機薄膜によって構成される。   The static induction organic thin film transistor has a source electrode and a drain electrode, an organic semiconductor layer (active layer) serving as a current path between them, and a gate electrode that controls the amount of current passing through the current path. It is preferable to be provided in the organic semiconductor layer. In particular, the source electrode, the drain electrode, and the gate electrode provided in the organic semiconductor layer are preferably provided in contact with the organic semiconductor layer. Here, the structure of the gate electrode may be a structure in which a current path flowing from the source electrode to the drain electrode is formed and the amount of current flowing through the current path can be controlled by a voltage applied to the gate electrode. An electrode is mentioned. Also in the static induction organic thin film transistor, the organic semiconductor layer is constituted by an organic thin film containing the polymer compound of the present invention.

本発明の高分子化合物を静電誘導型有機薄膜トランジスタの活性層に用いる場合、トランジスタ特性の観点からは、本発明の高分子化合物が式(T−1)で表される構成単位、式(T−2)で表される構成単位及び式(T−3)で表される構成単位式からなる群から選ばれる少なくとも1種の構成単位を有することが好ましい。合成の容易さの観点からは、本発明の高分子化合物が式(T−1)で表される構成単位及び式(T−2)で表される構成単位からなる群から選ばれる少なくとも1種の構成単位を有することが好ましい。

Figure 2013079302
(式(T−1)〜式(T−3)中、X、Z及びRは、前述と同じ意味を表す。Arは、置換基を有していてもよいアリーレン基又は2価の複素環基を表す。〕 When the polymer compound of the present invention is used in the active layer of an electrostatic induction organic thin film transistor, from the viewpoint of transistor characteristics, the polymer compound of the present invention is represented by the structural unit represented by the formula (T-1), the formula (T -2) and at least one structural unit selected from the group consisting of the structural unit represented by formula (T-3). From the viewpoint of ease of synthesis, the polymer compound of the present invention is at least one selected from the group consisting of a structural unit represented by formula (T-1) and a structural unit represented by formula (T-2). It is preferable to have the structural unit.
Figure 2013079302
(In formula (T-1) to formula (T-3), X, Z and R represent the same meaning as described above. Ar 5 represents an arylene group which may have a substituent or a divalent complex. Represents a cyclic group.]

Arで表されるアリーレン基及び2価の複素環基の定義及び具体例は、前述のArで表されるアリーレン基及び2価の複素環基の定義及び具体例と同じである。 The definitions and specific examples of the arylene group and divalent heterocyclic group represented by Ar 5 are the same as the definitions and specific examples of the arylene group and divalent heterocyclic group represented by Ar 2 described above.

本発明の高分子化合物が式(T−1)で表される構成単位、式(T−2)で表される構成単位及び式(T−3)で表される構成単位からなる群から選ばれる少なくとも1種の構成単位を含む場合、トランジスタ特性の観点からは、Rがともに直鎖のアルキル基であることが好ましい。直鎖のアルキル基の中でも、炭素数が3〜20の直鎖のアルキル基が好ましく、炭素数が6〜18の直鎖のアルキル基がより好ましい。   The polymer compound of the present invention is selected from the group consisting of a structural unit represented by the formula (T-1), a structural unit represented by the formula (T-2), and a structural unit represented by the formula (T-3). In the case where at least one kind of structural unit is included, it is preferable that R is a linear alkyl group from the viewpoint of transistor characteristics. Among the linear alkyl groups, a linear alkyl group having 3 to 20 carbon atoms is preferable, and a linear alkyl group having 6 to 18 carbon atoms is more preferable.

<有機エレクトロルミネッセンス素子>
本発明の高分子化合物は、有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)に用いることもできる。有機EL素子は、少なくとも一方が透明又は半透明である一対の電極間に発光層を有する。有機EL素子は、発光層の他にも、正孔輸送層、電子輸送層を含んでいてもよい。該発光層、正孔輸送層、電子輸送層のいずれかの層中に本発明の高分子化合物が含まれる。発光層中には、本発明の高分子化合物の他にも、電荷輸送材料(電子輸送材料と正孔輸送材料の総称を意味する)を含んでいてもよい。有機EL素子としては、陽極と発光層と陰極とを有する素子、さらに陰極と発光層の間に、該発光層に隣接して電子輸送材料を含有する電子輸送層を有する陽極と発光層と電子輸送層と陰極とを有する素子、さらに陽極と発光層の間に、該発光層に隣接して正孔輸送材料を含む正孔輸送層を有する陽極と正孔輸送層と発光層と陰極とを有する素子、陽極と正孔輸送層と発光層と電子輸送層と陰極とを有する素子等が挙げられる。
<Organic electroluminescence device>
The polymer compound of the present invention can also be used for an organic electroluminescence device (organic EL device). An organic EL element has a light emitting layer between a pair of electrodes, at least one of which is transparent or translucent. The organic EL element may include a hole transport layer and an electron transport layer in addition to the light emitting layer. The polymer compound of the present invention is contained in any one of the light emitting layer, the hole transport layer, and the electron transport layer. In addition to the polymer compound of the present invention, the light emitting layer may contain a charge transport material (which means a generic term for an electron transport material and a hole transport material). As an organic EL element, an element having an anode, a light emitting layer, and a cathode, and an anode, a light emitting layer, and an electron having an electron transport layer containing an electron transport material adjacent to the light emitting layer between the cathode and the light emitting layer. An element having a transport layer and a cathode, and an anode, a hole transport layer, a light emitting layer, and a cathode having a hole transport layer containing a hole transport material adjacent to the light emitting layer between the anode and the light emitting layer. And an element having an anode, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and a cathode.

<素子の用途>
本発明の高分子化合物を用いた光電変換素子は、透明又は半透明の電極から太陽光等の光を照射することにより、電極間に光起電力が発生し、有機薄膜太陽電池として動作させることができる。有機薄膜太陽電池を複数集積することにより有機薄膜太陽電池モジュールとして用いることもできる。
<Application of device>
The photoelectric conversion element using the polymer compound of the present invention is operated as an organic thin film solar cell by generating photovoltaic power between the electrodes by irradiating light such as sunlight from a transparent or translucent electrode. Can do. It can also be used as an organic thin film solar cell module by integrating a plurality of organic thin film solar cells.

また、電極間に電圧を印加した状態、あるいは無印加の状態で、透明又は半透明の電極から光を照射することにより、光電流が流れ、有機光センサーとして動作させることができる。有機光センサーを複数集積することにより有機イメージセンサーとして用いることもできる。
上述の有機薄膜トランジスタは、例えば電気泳動ディスプレイ、液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ等の画素の制御や、画面輝度の均一性や画面書き換え速度を制御のために用いられる画素駆動素子等として用いることができる。
Further, by applying light from a transparent or translucent electrode in a state where a voltage is applied between the electrodes or in a state where no voltage is applied, a photocurrent flows and the organic light sensor can be operated. It can also be used as an organic image sensor by integrating a plurality of organic photosensors.
The above-mentioned organic thin film transistor can be used as a pixel driving element used for controlling the pixel of an electrophoretic display, a liquid crystal display, an organic electroluminescence display, etc., and controlling the uniformity of screen luminance and the screen rewriting speed. .

<太陽電池モジュール>
有機薄膜太陽電池は、従来の太陽電池モジュールと基本的には同様のモジュール構造をとりうる。太陽電池モジュールは、一般的には金属、セラミック等の支持基板の上にセルが構成され、その上を充填樹脂や保護ガラス等で覆い、支持基板の反対側から光を取り込む構造をとるが、支持基板に強化ガラス等の透明材料を用い、その上にセルを構成してその透明の支持基板側から光を取り込む構造とすることも可能である。具体的には、スーパーストレートタイプ、サブストレートタイプ、ポッティングタイプと呼ばれるモジュール構造、アモルファスシリコン太陽電池などで用いられる基板一体型モジュール構造等が知られている。本発明の高分子化合物を用いて製造される有機薄膜太陽電池も使用目的や使用場所及び環境により、適宜これらのモジュール構造を選択できる。
<Solar cell module>
The organic thin film solar cell can basically have the same module structure as a conventional solar cell module. The solar cell module generally has a structure in which cells are formed on a support substrate such as metal or ceramic, and the cell is covered with a filling resin or protective glass, and light is taken in from the opposite side of the support substrate. It is also possible to use a transparent material such as tempered glass for the support substrate, configure a cell thereon, and take in light from the transparent support substrate side. Specifically, a module structure called a super straight type, a substrate type, and a potting type, a substrate integrated module structure used in an amorphous silicon solar cell, and the like are known. The organic thin-film solar cell manufactured using the polymer compound of the present invention can also be appropriately selected from these module structures depending on the purpose of use, place of use and environment.

代表的なスーパーストレートタイプあるいはサブストレートタイプのモジュールは、片側又は両側が透明で反射防止処理を施された支持基板の間に一定間隔にセルが配置され、隣り合うセル同士が金属リード又はフレキシブル配線等によって接続され、外縁部に集電電極が配置されており、発生した電力を外部に取り出される構造となっている。基板とセルの間には、セルの保護や集電効率向上のため、目的に応じエチレンビニルアセテート(EVA)等様々な種類のプラスチック材料をフィルム又は充填樹脂の形で用いてもよい。
また、外部からの衝撃が少ないところなど表面を硬い素材で覆う必要のない場所において使用する場合には、表面保護層を透明プラスチックフィルムで構成し、又は上記充填樹脂を硬化させることによって保護機能を付与し、片側の支持基板をなくすことが可能である。支持基板の周囲は、内部の密封及びモジュールの剛性を確保するため金属製のフレームでサンドイッチ状に固定し、支持基板とフレームの間は封止材料で密封シールする。また、セルそのものや支持基板、充填材料及び封止材料に可撓性の素材を用いれば、曲面の上に太陽電池を構成することもできる。
ポリマーフィルム等のフレキシブル支持体を用いた太陽電池の場合、ロール状の支持体を送り出しながら順次セルを形成し、所望のサイズに切断した後、周縁部をフレキシブルで防湿性のある素材でシールすることにより電池本体を作製できる。また、Solar Energy Materials and Solar Cells, 48,p383-391記載の「SCAF」とよばれるモジュール構造とすることもできる。更に、フレキシブル支持体を用いた太陽電池は曲面ガラス等に接着固定して使用することもできる。
In a typical super straight type or substrate type module, cells are arranged at regular intervals between support substrates that are transparent on one or both sides and subjected to antireflection treatment, and adjacent cells are connected by metal leads or flexible wiring. The current collector electrode is connected to the outer edge portion, and the generated power is taken out to the outside. Various types of plastic materials such as ethylene vinyl acetate (EVA) may be used between the substrate and the cell in the form of a film or a filling resin depending on the purpose in order to protect the cell and improve the current collection efficiency.
In addition, when used in a place where it is not necessary to cover the surface with a hard material such as a place where there is little impact from the outside, the surface protection layer is made of a transparent plastic film, or the protective function is achieved by curing the filling resin. It is possible to eliminate the supporting substrate on one side. The periphery of the support substrate is fixed in a sandwich shape with a metal frame in order to ensure internal sealing and module rigidity, and the support substrate and the frame are hermetically sealed with a sealing material. In addition, if a flexible material is used for the cell itself, the support substrate, the filling material, and the sealing material, a solar cell can be formed on the curved surface.
In the case of a solar cell using a flexible support such as a polymer film, cells are sequentially formed while feeding out a roll-shaped support, cut to a desired size, and then the periphery is sealed with a flexible and moisture-proof material. Thus, the battery body can be produced. A module structure called “SCAF” described in Solar Energy Materials and Solar Cells, 48, p383-391 can also be used. Furthermore, a solar cell using a flexible support can be used by being bonded and fixed to a curved glass or the like.

以下、本発明をさらに詳細に説明するために実施例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Examples will be shown below for illustrating the present invention in more detail, but the present invention is not limited to these examples.

(NMR測定)
NMR測定は、化合物を重クロロホルムに溶解させ、NMR装置(Varian社製、INOVA300)を用いて行った。
(NMR measurement)
The NMR measurement was performed by dissolving the compound in deuterated chloroform and using an NMR apparatus (Varian, INOVA300).

(数平均分子量および重量平均分子量の測定)
数平均分子量及び重量平均分子量については、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)(島津製作所製、商品名:LC−10Avp)によりポリスチレン換算の数平均分子量及び重量平均分子量を求めた。測定する高分子化合物は、約0.5重量%の濃度になるようにテトラヒドロフランに溶解させ、GPCに30μL注入した。GPCの移動相はテトラヒドロフランを用い、0.6mL/分の流速で流した。カラムは、TSKgel SuperHM−H(東ソー製)2本とTSKgel SuperH2000(東ソー製)1本を直列に繋げた。検出器には示差屈折率検出器(島津製作所製、商品名:RID−10A)を用いた。
(Measurement of number average molecular weight and weight average molecular weight)
Regarding the number average molecular weight and the weight average molecular weight, the number average molecular weight and the weight average molecular weight in terms of polystyrene were determined by gel permeation chromatography (GPC) (manufactured by Shimadzu Corporation, trade name: LC-10Avp). The polymer compound to be measured was dissolved in tetrahydrofuran to a concentration of about 0.5% by weight, and 30 μL was injected into GPC. Tetrahydrofuran was used as the mobile phase of GPC, and flowed at a flow rate of 0.6 mL / min. As for the column, two TSKgel SuperHM-H (manufactured by Tosoh) and one TSKgel SuperH2000 (manufactured by Tosoh) were connected in series. A differential refractive index detector (manufactured by Shimadzu Corporation, trade name: RID-10A) was used as the detector.

実施例1
(化合物2の合成)

Figure 2013079302
500mL四ツ口フラスコに、国際公開2009/69687号のp.77−78に記載された方法で合成した化合物1を10.14g(20.00mmol)、クロロホルムを120mL、トリフルオロ酢酸を80mL加え、均一な溶液とした。得られた反応液に、過ホウ酸ナトリウム一水和物を4.0g(40mmol)加え、60℃で48時間攪拌した。その後、反応液に水を200mL加え、60℃で30分攪拌を行った。反応液中に析出物が析出したことを確認後、反応液をろ過し、黄褐色粉末を得た。得られた褐色粉末を、ヘキサンで洗浄し、化合物2を2.53g得た。 Example 1
(Synthesis of Compound 2)
Figure 2013079302
In a 500 mL four-necked flask, p. 10.14 g (20.00 mmol) of Compound 1 synthesized by the method described in 77-78, 120 mL of chloroform, and 80 mL of trifluoroacetic acid were added to obtain a uniform solution. To the obtained reaction liquid, 4.0 g (40 mmol) of sodium perborate monohydrate was added and stirred at 60 ° C. for 48 hours. Thereafter, 200 mL of water was added to the reaction solution, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 30 minutes. After confirming that a precipitate was deposited in the reaction solution, the reaction solution was filtered to obtain a tan powder. The obtained brown powder was washed with hexane to obtain 2.53 g of Compound 2.

1H-NMR(DMSO-d6, δ(ppm)) : 9.34(s, 1H), 9.40(s, 1H) 1 H-NMR (DMSO-d 6 , δ (ppm)): 9.34 (s, 1H), 9.40 (s, 1H)

実施例2
(化合物3の合成)

Figure 2013079302
グリニャール試薬の調整を行った。200mL四ツ口フラスコに、マグネシウム(252mg)、テトラヒドロフラン(2mL)、ジブロモエタン(1mg)を加えた後、1−ブロモ−4−ドデシルベンゼン(3.06g)を加え、60℃で1時間攪拌した。その後、テトラヒドロフラン(8mL)を加え、グリニャール溶液を調製した。
300mL四ツ口フラスコをアルゴン雰囲気下にし、化合物2(661mg,3.14mmol)、テトラヒドロフラン(66mL)を入れ、均一な溶液とした。その後、系中の溶存気体をアルゴンにより置換した。系中を−20℃まで冷却し、調整したグリニャール試薬を5分かけて滴下した。30分後、反応溶液を室温まで昇温し、4時間攪拌を行った。系中に水(50mL)を加え、クロロホルムを用いて有機層を抽出し、化合物3を含む混合物を得た。 Example 2
(Synthesis of Compound 3)
Figure 2013079302
The Grignard reagent was adjusted. After adding magnesium (252 mg), tetrahydrofuran (2 mL), and dibromoethane (1 mg) to a 200 mL four-necked flask, 1-bromo-4-dodecylbenzene (3.06 g) was added, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 1 hour. . Thereafter, tetrahydrofuran (8 mL) was added to prepare a Grignard solution.
A 300 mL four-necked flask was placed under an argon atmosphere, and Compound 2 (661 mg, 3.14 mmol) and tetrahydrofuran (66 mL) were added to obtain a uniform solution. Thereafter, the dissolved gas in the system was replaced with argon. The system was cooled to −20 ° C., and the adjusted Grignard reagent was added dropwise over 5 minutes. After 30 minutes, the reaction solution was warmed to room temperature and stirred for 4 hours. Water (50 mL) was added to the system, and the organic layer was extracted with chloroform to obtain a mixture containing Compound 3.

1H-NMR(CDCl3, δ(ppm)) : 0.88(t, 6H), 1.26(m, 32H), 1.54(m, 8H), 2.51(t, 4H),
7.01(d, 4H), 7.19(d, 4H), 8.25(s, 1H), 8.82(s, 1H)
1 H-NMR (CDCl 3 , δ (ppm)): 0.88 (t, 6H), 1.26 (m, 32H), 1.54 (m, 8H), 2.51 (t, 4H),
7.01 (d, 4H), 7.19 (d, 4H), 8.25 (s, 1H), 8.82 (s, 1H)

実施例3
(化合物4の合成)

Figure 2013079302
200mLナス型フラスコに、化合物3を含む混合物、トルエン(50mL)、パラトルエンスルホン酸(5mg)を加え、60℃で4時間攪拌を行った。反応溶液に水(100mL)を加え、クロロホルムを用いて化合物3を含む有機層を抽出した。有機層から、溶媒を留去した後、得られた粗生成物をシリカゲルカラム(ヘキサン:クロロホルム=1:1)で精製を行い、黒褐色オイルを得た。黒褐色オイルに対し、50℃に加熱したエタノールを用いた抽出を行った。化合物4はエタノールにより黒褐色オイル中から抽出され、エタノールを留去した後、化合物4を773mg得た。 Example 3
(Synthesis of Compound 4)
Figure 2013079302
A mixture containing Compound 3, toluene (50 mL), and paratoluenesulfonic acid (5 mg) were added to a 200 mL eggplant-shaped flask, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 4 hours. Water (100 mL) was added to the reaction solution, and the organic layer containing compound 3 was extracted using chloroform. After the solvent was distilled off from the organic layer, the obtained crude product was purified with a silica gel column (hexane: chloroform = 1: 1) to obtain a black brown oil. The black brown oil was extracted with ethanol heated to 50 ° C. Compound 4 was extracted from black-brown oil with ethanol, and after ethanol was distilled off, 773 mg of compound 4 was obtained.

1H-NMR(CDCl3, δ(ppm)) : 0.88(t, 6H), 1.25(m, 32H), 1.58(m, 8H), 2.57(t, 4H),
7.12(d, 4H), 7.27(d, 4H), 8.46(s, 1H), 8.63(s, 1H)
1 H-NMR (CDCl 3 , δ (ppm)): 0.88 (t, 6H), 1.25 (m, 32H), 1.58 (m, 8H), 2.57 (t, 4H),
7.12 (d, 4H), 7.27 (d, 4H), 8.46 (s, 1H), 8.63 (s, 1H)

実施例4
(化合物5の合成)

Figure 2013079302
四つ口フラスコに、化合物4を685、1mg(1.000mmol)、ジメチルホルムアミドを40mL加え、得られた反応液に室温(25℃)で30分間アルゴンガスを導入し、バブリングを行った。その後、N−ブロモスクシンイミドを711.9mg(4.000mmol)加え、室温で攪拌した。3時間後に、液体クロマトグラフィーにより原料の消失を確認した。その後、反応液にチオ硫酸ナトリウム水溶液を加え、さらにヘキサンを加え、有機層の抽出を行った。その後、展開溶媒にヘキサンを用い、トリエチルアミン処理をした中性シリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィーにより有機層の分離を行い、分離して得られた成分を乾燥させて溶媒を除去し、化合物5を256.0mg得た。 Example 4
(Synthesis of Compound 5)
Figure 2013079302
Into a four-necked flask, 685, 1 mg (1.000 mmol) of Compound 4 and 40 mL of dimethylformamide were added, and argon gas was introduced into the resulting reaction solution at room temperature (25 ° C.) for 30 minutes for bubbling. Thereafter, 711.9 mg (4.0000 mmol) of N-bromosuccinimide was added and stirred at room temperature. After 3 hours, disappearance of the raw material was confirmed by liquid chromatography. Then, the sodium thiosulfate aqueous solution was added to the reaction liquid, and also hexane was added, and the organic layer was extracted. Thereafter, the organic layer is separated by column chromatography using neutral silica gel treated with triethylamine using hexane as a developing solvent, the components obtained by separation are dried, the solvent is removed, and Compound 5 is converted to 256. 0.0 mg was obtained.

1H-NMR(CDCl3, δ(ppm)) : 0.88(t, 6H), 1.25(m, 32H), 1.58(m, 8H), 2.57(t, 4H),
7.12(d, 4H), 7.28(d, 4H), 8.47(s, 1H)
1 H-NMR (CDCl 3 , δ (ppm)): 0.88 (t, 6H), 1.25 (m, 32H), 1.58 (m, 8H), 2.57 (t, 4H),
7.12 (d, 4H), 7.28 (d, 4H), 8.47 (s, 1H)

実施例5
(化合物7の合成)

Figure 2013079302
四つ口フラスコに、化合物5を82.5mg(0.108mmol)及び、テトラヒドロフランを7mL加え、室温(25℃)で30分間アルゴンバブリングを行った。その後、反応溶液にトリス(ジベンジリデンアセトン)パラジウムを1.98mg(0.00216mmol)、[トリ(ターシャリーブチル)ホスホニウム]テトラフルオロボレートを2.51mg(0.00864mmol)及び、2mol/Lのリン酸カリウム水溶液を0.5g(1.1mmol)加えた。反応溶液を45℃で攪拌しながら、21.0mgの化合物6(0.054mmol)を3mLのテトラヒドロフランに溶かし、その溶液を、5分かけて滴下した。2時間後、液体クロマトグラフィーにより原料の消失を確認した。反応溶液に水及びヘキサンを加え、有機層の抽出を行い、展開溶媒にヘキサン及びクロロホルムを5:5の体積比率調製した溶媒を用い、カラムクロマトグラフィーで有機層の精製を行った。その後、精製した有機層を乾燥させて溶媒を除去し、化合物7を31mg得た。 Example 5
(Synthesis of Compound 7)
Figure 2013079302
In a four-necked flask, 82.5 mg (0.108 mmol) of Compound 5 and 7 mL of tetrahydrofuran were added, and argon bubbling was performed at room temperature (25 ° C.) for 30 minutes. Thereafter, 1.98 mg (0.00216 mmol) of tris (dibenzylideneacetone) palladium, 2.51 mg (0.00864 mmol) of [tri (tertiarybutyl) phosphonium] tetrafluoroborate, and 2 mol / L phosphorus were added to the reaction solution. 0.5 g (1.1 mmol) of potassium acid aqueous solution was added. While stirring the reaction solution at 45 ° C., 21.0 mg of compound 6 (0.054 mmol) was dissolved in 3 mL of tetrahydrofuran, and the solution was added dropwise over 5 minutes. After 2 hours, disappearance of the raw material was confirmed by liquid chromatography. Water and hexane were added to the reaction solution, the organic layer was extracted, and the organic layer was purified by column chromatography using a solvent prepared by volume ratio of hexane and chloroform of 5: 5 as a developing solvent. Thereafter, the purified organic layer was dried to remove the solvent, and 31 mg of Compound 7 was obtained.

1H-NMR(CDCl3, δ(ppm)) : 0.86(t, 12H), 1.24(m, 64H), 1.56(m, 16H), 2.58(t, 8H),
7.13(d, 8H), 7.39(d, 4H), 8.48(s, 1H) , 8.50(s, 1H)
1 H-NMR (CDCl 3 , δ (ppm)): 0.86 (t, 12H), 1.24 (m, 64H), 1.56 (m, 16H), 2.58 (t, 8H),
7.13 (d, 8H), 7.39 (d, 4H), 8.48 (s, 1H), 8.50 (s, 1H)

実施例6
(化合物8の合成)

Figure 2013079302
四つ口フラスコに、化合物7を31mg(0.021mmol)、クロロホルムを10mL加え、得られた反応液に室温(25℃)で30分間アルゴンガスを導入し、バブリングを行った。その後、N−ブロモスクシンイミドを9.2mg(0.0525mmol)加え、室温で攪拌した。3時間後に、液体クロマトグラフィーにより原料の消失を確認した。その後、反応液にチオ硫酸ナトリウム水溶液を加え、さらにヘキサンを加え、有機層の抽出を行った。その後、展開溶媒にヘキサンを用い、トリエチルアミン処理をした中性シリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィーにより有機層の分離を行い、分離して得られた成分を乾燥させて溶媒を除去し、化合物8を22.5mg得た。 Example 6
(Synthesis of Compound 8)
Figure 2013079302
To a four-necked flask, 31 mg (0.021 mmol) of Compound 7 and 10 mL of chloroform were added, and argon gas was introduced into the resulting reaction solution for 30 minutes at room temperature (25 ° C.) to perform bubbling. Thereafter, 9.2 mg (0.0525 mmol) of N-bromosuccinimide was added and stirred at room temperature. After 3 hours, disappearance of the raw material was confirmed by liquid chromatography. Then, the sodium thiosulfate aqueous solution was added to the reaction liquid, and also hexane was added, and the organic layer was extracted. Then, the organic layer is separated by column chromatography using neutral silica gel treated with triethylamine using hexane as a developing solvent, the components obtained by separation are dried, the solvent is removed, and the compound 8 is converted into 22 .5 mg was obtained.

1H-NMR(CDCl3, δ(ppm)) : 0.86(t, 12H), 1.24(m, 64H), 1.56(m, 16H), 2.58(t, 8H),
7.13(d, 8H), 7.38(d, 4H)
1 H-NMR (CDCl 3 , δ (ppm)): 0.86 (t, 12H), 1.24 (m, 64H), 1.56 (m, 16H), 2.58 (t, 8H),
7.13 (d, 8H), 7.38 (d, 4H)

実施例7
(重合体Aの合成)

Figure 2013079302
フラスコ内の気体をアルゴンで置換した100mLフラスコに、化合物9を6.9mg(0.013mmol)、化合物8を21.6mg(0.013mmol)、メチルトリアルキルアンモニウムクロリド(商品名Aliquat336(登録商標)、アルドリッチ社製)を30mg加え、トルエン5mlに溶解させ、得られたトルエン溶液をアルゴンで30分バブリングした。その後、酢酸パラジウムを0.09mg、トリス(2−メトキシフェニル)ホスフィン(Tris(2−methoxyphenyl)phosphine)を0.48mg、16.7wt%の炭酸ナトリウム水溶液を0.1g加え、100℃で5時間攪拌を行った。その後、フェニルホウ酸を50mg加え、さらに70℃で2時間反応させた。その後、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム2gと水20mLを加え、2時間還流下で攪拌を行った。反応液中の水層を除去後、有機層を水20mlで2回、3wt%の酢酸水溶液20mLで2回、さらに水20mLで2回洗浄し、メタノールに注いでポリマーを析出させた。ポリマーをろ過後、乾燥し、得られたポリマーをo−ジクロロベンゼン30mLに再度溶解した。o−ジクロロベンゼン溶液をアルミナ/シリカゲルカラムに通し、得られた溶液をメタノールに注いでポリマーを析出させた。ポリマーをろ過後、乾燥し、精製した重合体Aを280mg得た。GPCで測定した重合体Aの分子量(ポリスチレン換算)はMwが5,000、Mnが3,500であった。 Example 7
(Synthesis of polymer A)
Figure 2013079302
In a 100 mL flask in which the gas in the flask was replaced with argon, 6.9 mg (0.013 mmol) of compound 9 and 21.6 mg (0.013 mmol) of compound 8, methyltrialkylammonium chloride (trade name Aliquat 336 (registered trademark)) (Manufactured by Aldrich) was dissolved in 5 ml of toluene, and the obtained toluene solution was bubbled with argon for 30 minutes. Thereafter, 0.09 mg of palladium acetate, 0.48 mg of tris (2-methoxyphenyl) phosphine (0.18 g) and 0.1 g of a 16.7 wt% aqueous sodium carbonate solution were added, and the mixture was added at 100 ° C. for 5 hours. Stirring was performed. Thereafter, 50 mg of phenylboric acid was added, and the mixture was further reacted at 70 ° C. for 2 hours. Thereafter, 2 g of sodium diethyldithiocarbamate and 20 mL of water were added, and the mixture was stirred under reflux for 2 hours. After removing the aqueous layer in the reaction solution, the organic layer was washed twice with 20 ml of water, twice with 20 mL of a 3 wt% acetic acid aqueous solution and further twice with 20 mL of water, and poured into methanol to precipitate a polymer. The polymer was filtered and dried, and the obtained polymer was dissolved again in 30 mL of o-dichlorobenzene. The o-dichlorobenzene solution was passed through an alumina / silica gel column, and the resulting solution was poured into methanol to precipitate a polymer. The polymer was filtered and then dried to obtain 280 mg of purified polymer A. The molecular weight (in terms of polystyrene) of the polymer A measured by GPC was 5,000 for Mw and 3,500 for Mn.

合成例1
(化合物102の合成)

Figure 2013079302
フラスコ内の気体をアルゴンで置換した200mLフラスコに、化合物101を1.78g(10.0mmol)、2−エチルヘキシルブロミドを5.83g(25.0mmol)、ヨウ化カリウムを41.5mg(0.25mmol)、水酸化カリウムを1.68g(30.0mmol)入れ、ジメチルスルホキシド35mLに溶解させて、室温(25℃)で24時間攪拌した。反応後、水100mLを加え、ヘキサンで生成物を抽出し、ヘキサンを展開溶媒に用いたシリカゲルカラムで精製を行い、化合物102を2.61g得た。 Synthesis example 1
(Synthesis of Compound 102)
Figure 2013079302
In a 200 mL flask in which the gas in the flask was replaced with argon, 1.78 g (10.0 mmol) of compound 101, 5.83 g (25.0 mmol) of 2-ethylhexyl bromide, and 41.5 mg (0.25 mmol) of potassium iodide. ), 1.68 g (30.0 mmol) of potassium hydroxide was dissolved in 35 mL of dimethyl sulfoxide and stirred at room temperature (25 ° C.) for 24 hours. After the reaction, 100 mL of water was added, the product was extracted with hexane, and purified with a silica gel column using hexane as a developing solvent, to obtain 2.61 g of Compound 102.

合成例2
(化合物103の合成)

Figure 2013079302
フラスコ内の気体をアルゴンで置換した200mLフラスコに、化合物102を1.31g(3.25mmol)、及び、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)を25mL加えた。その後、フラスコを0℃に冷却して、N−ブロモスクシンイミド (1.21g)を加え、12時間攪拌した。反応液中に水100mLを入れて反応を停止し、エーテルで生成物を抽出した。シリカゲルカラム(展開溶媒はヘキサン)で精製を行い、化合物103を1.70g得た。 Synthesis example 2
(Synthesis of Compound 103)
Figure 2013079302
To a 200 mL flask in which the gas in the flask was replaced with argon, 1.31 g (3.25 mmol) of Compound 102 and 25 mL of N, N-dimethylformamide (DMF) were added. Thereafter, the flask was cooled to 0 ° C., N-bromosuccinimide (1.21 g) was added, and the mixture was stirred for 12 hours. The reaction was stopped by adding 100 mL of water to the reaction solution, and the product was extracted with ether. Purification was performed with a silica gel column (developing solvent was hexane) to obtain 1.70 g of Compound 103.

合成例3
(重合体Bの合成)

Figure 2013079302
フラスコ内の気体をアルゴンで置換した200mLフラスコに、化合物28を561mg(1.00mmol)、化合物25(4,7−bis(4,4,5,5−tetramethyl−1,3,2−dioxaborolan−2−yl)−2,1,3−benzothiadiazole)(アルドリッチ社製)を388.1mg(1.00mmol)、メチルトリアルキルアンモニウムクロリド(商品名Aliquat336(登録商標)、アルドリッチ社製)を202mg加え、トルエン20mlに溶解させた。得られたトルエン溶液にアルゴンガスを導入し、30分バブリングした。その後、反応液に酢酸パラジウムを2.25mg、トリス(2−メトキシフェニル)ホスフィン(Tris(2−methoxyphenyl)phosphine)を12.3mg、16.7wt%の炭酸ナトリウム水溶液を6.5mL加え、100℃で5時間攪拌を行った。その後、反応液にフェニルホウ酸を50mg加え、さらに70℃で2時間反応させた。その後、反応液にジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム2gと水20mLを加え、2時間還流下で攪拌を行った。反応液中の水層を除去後、有機層を水20mlで2回、3wt%の酢酸水溶液20mLで2回、さらに水20mLで2回洗浄し、メタノールに注いでポリマーを析出させた。ポリマーをろ過後、乾燥し、得られたポリマーをo−ジクロロベンゼン30mLに溶解させた。o−ジクロロベンゼン溶液をアルミナ/シリカゲルカラムに通し、得られた溶液をメタノールに注いでポリマーを析出させた。ポリマーをろ過後、乾燥し、重合体Bを280mg得た。GPCで測定した重合体Bの分子量(ポリスチレン換算)はMwが30,000、Mnが14,000であった。 Synthesis example 3
(Synthesis of polymer B)
Figure 2013079302
In a 200 mL flask in which the gas in the flask was replaced with argon, 561 mg (1.00 mmol) of compound 28 and compound 25 (4,7-bis (4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxabolanan- 2-yl) -2,1,3-benzothiadiazole) (manufactured by Aldrich) 388.1 mg (1.00 mmol), methyltrialkylammonium chloride (trade name Aliquat 336 (registered trademark), manufactured by Aldrich) 202 mg, Dissolved in 20 ml of toluene. Argon gas was introduced into the obtained toluene solution and bubbled for 30 minutes. Thereafter, 2.25 mg of palladium acetate, 12.3 mg of tris (2-methoxyphenyl) phosphine), 6.5 mL of a 16.7 wt% aqueous sodium carbonate solution were added to the reaction solution, and 100 ° C. For 5 hours. Thereafter, 50 mg of phenylboric acid was added to the reaction solution, and further reacted at 70 ° C. for 2 hours. Thereafter, 2 g of sodium diethyldithiocarbamate and 20 mL of water were added to the reaction solution, followed by stirring under reflux for 2 hours. After removing the aqueous layer in the reaction solution, the organic layer was washed twice with 20 ml of water, twice with 20 mL of a 3 wt% acetic acid aqueous solution and further twice with 20 mL of water, and poured into methanol to precipitate a polymer. The polymer was filtered and dried, and the obtained polymer was dissolved in 30 mL of o-dichlorobenzene. The o-dichlorobenzene solution was passed through an alumina / silica gel column, and the resulting solution was poured into methanol to precipitate a polymer. The polymer was filtered and dried to obtain 280 mg of polymer B. The molecular weight (polystyrene conversion) of the polymer B measured by GPC was 30,000 for Mw and 14,000 for Mn.

実施例8
(インク及び有機薄膜の作製、イオン化ポテンシャル測定)
重合体Aを、オルトジクロロベンゼンに0.5重量%となるように溶解させ、インクを調整した。該インクをスピンコートにより石英ガラス基板上に塗布し、重合体Aを含む有機膜を作製した。膜厚は約30nmであった。得られた有機膜をAC2(理研計器製、光電子分光計、型式:AC−2)を用いて、イオン化ポテンシャルを測定した。結果は5.69eVであった。結果を表1に示す。
Example 8
(Ink and organic thin film production, ionization potential measurement)
Polymer A was dissolved in orthodichlorobenzene so as to be 0.5% by weight to prepare an ink. The ink was applied onto a quartz glass substrate by spin coating to produce an organic film containing the polymer A. The film thickness was about 30 nm. The ionization potential of the obtained organic film was measured using AC2 (manufactured by Riken Keiki Co., Ltd., photoelectron spectrometer, model: AC-2). The result was 5.69 eV. The results are shown in Table 1.

比較例1
重合体Aにかえて重合体Bを用いた以外は、実施例8と同様の方法でイオン化ポテンシャルを測定した。結果は5.00eVであった。結果を表1に示す。
Comparative Example 1
The ionization potential was measured in the same manner as in Example 8 except that the polymer B was used instead of the polymer A. The result was 5.00 eV. The results are shown in Table 1.

表1 イオン化ポテンシャル測定結果

Figure 2013079302
Table 1 Measurement results of ionization potential
Figure 2013079302

Claims (12)

式(I)で表わされる構成単位を含有する高分子化合物。
Figure 2013079302
(I)
(式中、Xは、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、−NH−、又は、−N(R)−を表わす。2個あるXは、同一でも相異なってもよい。Zは、酸素原子、硫黄原子、−C(=O)−、−S(=O)−、−SO−、−Si(R)−、−N(R)−、−B(R)−、−P(R)−又は−P(=O)(R)−を表す。Rは、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルコキシ基、置換されていてもよいアルキルチオ基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基、置換されていてもよいアリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、イミド基、イミノ基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、複素環基、複素環オキシ基、複素環チオ基、置換されていてもよいアリールアルケニル基、置換されていてもよいアリールアルキニル基、カルボキシル基又はシアノ基を表す。複数個あるRは、同一でも相異なってもよい。)
A polymer compound containing a structural unit represented by the formula (I).
Figure 2013079302
(I)
(In the formula, X represents a sulfur atom, an oxygen atom, a selenium atom, —NH—, or —N (R) —. The two Xs may be the same or different. Z represents an oxygen atom. , Sulfur atom, —C (═O) —, —S (═O) —, —SO 2 —, —Si (R) 2 —, —N (R) —, —B (R) —, —P ( R)-or -P (= O) (R)-, where R represents a hydrogen atom, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, or an optionally substituted. An alkylthio group, an optionally substituted aryl group, an optionally substituted aryloxy group, an optionally substituted arylthio group, an optionally substituted arylalkyl group, an optionally substituted arylalkoxy group , Optionally substituted arylalkylthio group, acyl group, acyl Oxy group, amide group, imide group, imino group, amino group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted silylamino group, heterocyclic group, heterocyclic oxy group, heterocyclic thio group, substituted And represents an optionally substituted arylalkenyl group, an optionally substituted arylalkynyl group, a carboxyl group or a cyano group, and a plurality of R may be the same or different.
式(I)で表わされる構成単位が、式(II)で表わされる構成単位である請求項1に記載の高分子化合物。
Figure 2013079302
(II)
(式中、Z及びRは、前述と同じ意味を表わす。)
The polymer compound according to claim 1, wherein the structural unit represented by the formula (I) is a structural unit represented by the formula (II).
Figure 2013079302
(II)
(In the formula, Z and R have the same meaning as described above.)
式(II)で表わされる構成単位が、式(III)で表わされる構成単位である請求項2に記載の高分子化合物。
Figure 2013079302
(III)
(式中、Rは、前述と同じ意味を表わす。)
The polymer compound according to claim 2, wherein the structural unit represented by the formula (II) is a structural unit represented by the formula (III).
Figure 2013079302
(III)
(In the formula, R represents the same meaning as described above.)
ポリスチレン換算の重量平均分子量が3000以上である請求項1〜3のいずれか一項に記載の高分子化合物。   The polymer compound according to any one of claims 1 to 3, which has a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of 3000 or more. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の高分子化合物を含む薄膜。   The thin film containing the high molecular compound as described in any one of Claims 1-4. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の高分子化合物と電子受容性化合物とを含む組成物。   The composition containing the high molecular compound and electron-accepting compound as described in any one of Claims 1-4. 電子受容性化合物が、フラーレン誘導体である請求項6に記載の組成物。   The composition according to claim 6, wherein the electron-accepting compound is a fullerene derivative. 請求項6又は7に記載の組成物を含む薄膜。   A thin film comprising the composition according to claim 6 or 7. 請求項5又は8に記載の薄膜を用いた電子素子。   An electronic device using the thin film according to claim 5. 式(IV)で表される化合物。
Figure 2013079302
(IV)
(式中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルコキシ基、置換されていてもよいアルキルチオ基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基、置換されていてもよいアリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、イミド基、イミノ基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、複素環基、複素環オキシ基、複素環チオ基、置換されていてもよいアリールアルケニル基、置換されていてもよいアリールアルキニル基、カルボキシル基又はシアノ基を表す。2個あるRは、同一でも相異なってもよい。Wは、水素原子、ハロゲン原子、ホウ酸エステル残基、ジヒドロキシボリル基、ホルミル基、ビニル基又は置換スタンニル基を表す。2個あるWは、同一でも相異なってもよい。)
A compound represented by formula (IV).
Figure 2013079302
(IV)
(In the formula, R is a hydrogen atom, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, an optionally substituted alkylthio group, an optionally substituted aryl group, or a substituted group. Aryloxy group which may be substituted, arylthio group which may be substituted, arylalkyl group which may be substituted, arylalkoxy group which may be substituted, arylalkylthio group which may be substituted, acyl group Acyloxy group, amide group, imide group, imino group, amino group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted silylamino group, heterocyclic group, heterocyclic oxy group, heterocyclic thio group, An optionally substituted arylalkenyl group, an optionally substituted arylalkynyl group, a carboxyl group or Each of the two Rs may be the same or different, and W represents a hydrogen atom, a halogen atom, a boric acid ester residue, a dihydroxyboryl group, a formyl group, a vinyl group, or a substituted stannyl group. The two Ws may be the same or different.)
式(V)で表される化合物。
Figure 2013079302
(V)
(式中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルコキシ基、置換されていてもよいアルキルチオ基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいアリールオキシ基、置換されていてもよいアリールチオ基、置換されていてもよいアリールアルキル基、置換されていてもよいアリールアルコキシ基、置換されていてもよいアリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、イミド基、イミノ基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、複素環基、複素環オキシ基、複素環チオ基、置換されていてもよいアリールアルケニル基、置換されていてもよいアリールアルキニル基、カルボキシル基又はシアノ基を表す。2個あるRは、同一でも相異なってもよい。Wは、水素原子、ハロゲン原子、ホウ酸エステル残基、ジヒドロキシボリル基、ホルミル基、ビニル基又は置換スタンニル基を表す。2個あるWは、同一でも相異なってもよい。Vは、水素原子、アルカリ金属、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよいアリールアルキルを表す。2個あるVは、同一でも相異なってもよい。)
A compound represented by formula (V).
Figure 2013079302
(V)
(In the formula, R is a hydrogen atom, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, an optionally substituted alkylthio group, an optionally substituted aryl group, or a substituted group. Aryloxy group which may be substituted, arylthio group which may be substituted, arylalkyl group which may be substituted, arylalkoxy group which may be substituted, arylalkylthio group which may be substituted, acyl group Acyloxy group, amide group, imide group, imino group, amino group, substituted amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted silylamino group, heterocyclic group, heterocyclic oxy group, heterocyclic thio group, An optionally substituted arylalkenyl group, an optionally substituted arylalkynyl group, a carboxyl group or Each of the two Rs may be the same or different, and W represents a hydrogen atom, a halogen atom, a boric acid ester residue, a dihydroxyboryl group, a formyl group, a vinyl group, or a substituted stannyl group. Two W's may be the same or different, and V represents a hydrogen atom, an alkali metal, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted aryl group or an optionally substituted arylalkyl. The two Vs may be the same or different.)
式(VI)で表される化合物。
Figure 2013079302
(VI)
(式中、Wは、水素原子、ハロゲン原子、ホウ酸エステル残基、ジヒドロキシボリル基、ホルミル基、ビニル基又は置換スタンニル基を表す。2個あるWは、同一でも相異なってもよい。)
A compound represented by formula (VI).
Figure 2013079302
(VI)
(In the formula, W represents a hydrogen atom, a halogen atom, a boric acid ester residue, a dihydroxyboryl group, a formyl group, a vinyl group or a substituted stannyl group. The two Ws may be the same or different.)
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